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第1章 可编程序逻辑控制器（PLC）的基本组成和工作原理1

1.1 PLC的特点、分类、性能指标和应用领域1

1.1.1 PLC的特点1

1.1.2 PLC的分类2

1.1.3 PLC的性能指标3

1.1.4 可编程控制器的应用3

1.2 PLC的基本组成4

1.2.1 继电器控制（接线程序控制）系统及可编程序控制（存储程序控制）系统4

1.2.2 PLC的基本组成5

1.2.3 PLC各组成部分的作用6

1.2.4 I/O部分7

1.3 PLC的工作原理10

1.3.1 PLC的等效工作电路10

1.3.2 PLC的工作原理12

第2章 S7—300/400系列PLC的硬件系统15

2.1 西门子S7—300系列PLC硬件系统的组成15

2.1.1 S7—300的硬件组成15

2.1.2 S7—300的系统结构16

2.1.3 模块诊断与过程中断18

2.2 S7—300的PLC模块18

2.2.1 S7—300模块的元件面板18

2.2.2 S7—300的CPU模块简介20

2.3 S7—300 PLC的信号模块23

2.3.1 数字量模块23

2.3.2 模拟量信号模块28

2.3.3 S7—300的电源模块（PS）32

2.3.4 接口模块33

2.4 S7—300的扩展及I/O地址分配34

2.4.1 中央单元和扩展单元34

2.4.2 S7—300的扩展34

2.4.3 信号模块地址的确定35

2.5 S7—400系列PLC的硬件系统38

2.5.1 S7—400系列PLC的硬件组成38

2.5.2 S7—400的特点40

2.5.3 模块诊断与过程中断40

2.6 S7—400系列PLC的多CPU处理和CPU模块40

2.6.1 多CPU处理40

2.6.2 S7—400的CPU模块41

2.7 S7—400 PLC的信号模块43

2.7.1 数字量I/O模块43

2.7.2 模拟量模块44

2.8 S7—400功能模块、通信模块、接口模块和电源模块45

2.8.1 功能模块45

2.8.2 通信模块46

2.8.3 接口模块46

2.8.4 电源模块47

2.9 S7—400系列的扩展和模块地址的确定47

2.9.1 机架47

2.9.2 S7—400的扩展48

2.9.3 S7—400 PLC信号模块的地址48

第3章 S7—300/400 PLC编程语言和指令系统51

3.1 S7—300/400 PLC编程语言和数据类型51

3.1.1 编程语言51

3.1.2 PLC的程序结构概述53

3.1.3 S7—300/400中数的表示方法54

3.1.4 数据类型54

3.2 S7—300/400指令基础59

3.2.1 PLC用户存储区的分类及功能59

3.2.2 寻址方式65

3.2.3 指令的基本构成71

3.3 位逻辑指令75

3.3.1 语句表（STL）的位逻辑指令75

3.3.2 梯形图（LAD）的位逻辑指令80

3.4 定时器指令和计数器指令87

3.4.1 定时器指令的种类和使用87

3.4.2 用块图表示的定时器指令91

3.4.3 线圈形式的定时器指令100

3.4.4 用STL表示定时器指令104

3.4.5 计数器指令的类型112

3.4.6 块图形式的计数器指令113

3.4.7 线圈形式的计数器指令117

3.4.8 用STL表示的计数器指令120

3.5 数据处理指令122

3.5.1 装入指令与传送指令122

3.5.2 比较指令126

3.5.3 移位指令130

3.5.4 循环移位指令136

3.6 控制指令140

3.6.1 逻辑控制指令141

3.6.2 程序控制指令146

3.7 其他指令159

3.7.1 累加器操作指令159

3.7.2 地址寄存器指令161

3.7.3 显示和空操作指令162

第4章 STEP 7编程软件使用初步164

4.1 编程软件STEP 7的组成164

4.2 STEP 7的安装与启动166

4.2.1 安装要求166

4.2.2 STEP 7的安装过程166

4.2.3 授权管理169

4.2.4 STEP 7的启动169

4.2.5 程序卸载169

4.3 SIMATIC管理器170

4.3.1 SIMATIC管理器的功能和启动170

4.3.2 操作窗口说明172

4.3.3 SIMATIC管理器自定义选项设置173

4.4 创建项目177

4.4.1 创建项目的两种方法177

4.4.2 项目的分层结构181

4.4.3 编辑项目和管理项目185

4.5 硬件组态189

4.5.1 硬件组态的任务189

4.5.2 硬件组态190

4.5.3 CPU参数设置197

4.5.4 数字量输入／输出模块参数设置202

4.5.5 模拟量输入／输出参数设置203

4.6 STEP 7的符号编辑205

4.6.1 符号的基本概念205

4.6.2 Symbol Table（符号表）的编辑208

4.6.3 符号的显示210

4.6.4 符号表的编辑213

4.7 生成用户程序216

4.7.1 创建逻辑块程序217

4.7.2 在LAD/STL/FBD程序编辑器对话框编辑用户程序219

4.8 程序的下载与上传241

4.8.1 在线连接的建立与在线操作241

4.8.2 程序的下载242

4.8.3 程序的上传244

4.9 S7—PLCSIM仿真软件244

4.9.1 S7—PLCSIM的主要功能244

4.9.2 S7—PLCSIM的使用方法245

4.9.3 S7—PLCSIM的仿真操作249

4.9.4 仿真PLC与实际PLC的区别252

第5章 S7—300/400系列PLC程序结构与程序设计253

5.1 用户程序的基本结构253

5.1.1 S7 CPU中的程序253

5.1.2 用户程序中的块254

5.1.3 PLC的程序调用方法256

5.2 组织块257

5.2.1 组织块的构成258

5.2.2 各类组织块258

5.2.3 中断的优先级260

5.3 符号表与变量声明表261

5.3.1 变量声明表的打开261

5.3.2 声明变量的作用263

5.3.3 局部变量的分类263

5.3.4 变量声明表的编辑263

5.4 数据块264

5.4.1 数据存储区264

5.4.2 数据块264

5.4.3 数据块的数据结构265

5.4.4 建立数据块266

5.4.5 访问数据块270

5.5 逻辑块的结构与逻辑块的编程272

5.5.1 逻辑块的结构272

5.5.2 逻辑块的编程278

5.6 STEP 7的操作步骤282

5.7 用户程序编程示例284

5.7.1 创建项目285

5.7.2 编辑符号表289

5.7.3 编写功能块FB1291

5.7.4 创建与编辑背景数据块297

5.7.5 编写功能FC1299

5.7.6 功能与功能块的区别302

5.7.7 编写主程序OB1303

5.7.8 功能块与功能的调用307

第6章 PLC的应用309

6.1 电动机正反转控制309

6.1.1 控制要求309

6.1.2 控制系统硬件配置及其接线310

6.1.3 创建工程项目及硬件组态310

6.1.4 编辑程序312

6.1.5 电路工作过程314

6.1.6 仿真316

6.2 交通信号灯控制系统320

6.2.1 控制要求320

6.2.2 控制系统硬件配置及接线322

6.2.3 创建项目及硬件组态322

6.2.4 编辑符号地址表324

6.2.5 编制程序325

6.2.6 电路工作过程329

6.2.7 交通灯的仿真调试过程332

参考文献338