电气控制与西门子S7-300PLC编程技术

西门子S7系列PLC性能卓越，广泛应用于各种工业生产中，在工控市场占有非常大的份额。  本书内容包括电气控制与PLC编程技术两部分。电气控制部分包括常用低压电器的工作原理及选型、电气控制电路的分析与设计等；PLC编程技术以西门子S7-300可编程序控制器及其编程软件STEP  7为主线，重点介绍了PLC工作原理、硬件结构、编程软件、指令系统、程序结构以及PLC控制工程实例等。本书内容丰富、全面系统、实用性强，注重理论结合实例清晰易懂，可以让读者快速掌握西门子自动化的相关技术。  本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、计算机控制及相关专业大学本科专业教材，也可作为工程技术人员培训及自学参考使用，对西门子自动化系统的用户也是很好的参考书

第1章  电气控制基础

1.1  常用低压电器

1.1.1  刀开关

1.1.2  熔断器

1.1.3  断路器

1.1.4  接触器

1.1.5  控制继电器

1.1.6  主令电器

1.2  电气图中的图形符号和文字符号

1.2.1  电器的文字符号

1.2.2  电器的图形符号

1.3  电气图基本知识

1.4  三相异步电动机的基本控制电路

1.4.1  基本控制环节

1.4.2  三相异步电动机启动控制

1.4.3  三相异步电动机制动控制

1.4.4  三相异步电机调速控制线路

习题

第2章  可编程序控制器概述

2.1  PLC的介绍与特点

2.1.1  PLC的产生

2.1.2  PLC的定义

2.1.3  PLC的分类

2.1.4  PLC的发展

2.1.5  PLC的特点

2.1.6  PLC性能指标

2.2  PLC硬件组成

2.3  PLC编程环境和工作原理

2.3.1  PLC编程环境

2.3.2  PLC编程语言及编程软件

2.3.3  PLC的工作原理

2.4  PLC产品概况及发展趋势

2.5  PLC在工业自动化中的地位和作用

2.6  SIMATIC自动化控制系统

2.6.1  SIMATIC的组成

2.6.2  全集成自动化

习题

第3章  S7-300  PLC硬件系统

3.1  S7-300  PLC硬件简介

3.2  S7-300机架

3.3  S7-300电源模块

3.4  S7-300  CPU模块

3.4.1  CPU模块的分类

3.4.2  CPU面板介绍

3.4.3  CPU模块存储器

3.5  S7-300接口模块

3.6  S7-300信号模块

3.6.1  数字量模块

3.6.2  模拟量模块

3.6.3  数字量仿真模块

3.7  其他模块

3.8  编程设备PG/PC

3.9  人机操作界面

3.9.1  人机界面的概念

3.9.2  人机界面的功能

3.9.3  WinCC软件

3.10  S7-300模块的安装与扩展

3.10.1  模块配放原则

3.10.2  模块安装规范

3.10.3  模块安装步骤

3.10.4  模块扩展

3.11  S7-300模块编址

3.11.1  数字量I/O编址

3.11.2  模拟量I/O编址

3.11.3  面向用户编址

习题

第4章  编程软件STEP  7的介绍与使用

4.1  STEP  7概述

4.2  安装与卸载STEP  7

4.2.1  安装系统配置

4.2.2  STEP  7授权

4.2.3  安装STEP  7

4.2.4  卸载STEP  7

4.3  SIMATIC管理器概述

4.4  项目的管理与创建

4.4.1  STEP  7创建项目步骤

4.4.2  项目结构

4.4.3  创建项目

4.4.4  编辑项目

4.5  硬件组态

4.5.1  硬件组态步骤

4.5.2  参数设置

4.5.3  硬件组态目录更新

4.6  符号表

4.6.1  符号表的创建

4.6.2  符号表的管理

4.7  逻辑块的生成

4.7.1  逻辑块的组成

4.7.2  程序编辑器的设置

4.7.3  输入程序的方式

4.7.4  程序块上锁

4.7.5  程序编辑器

4.8  硬件接口与程序下载、上传

4.8.1  硬件接口

4.8.2  程序下载、上传

4.9  程序调试工具PLCSIM

4.9.1  S7-PLCSIM的介绍

4.9.2  S7-PLCSIM的使用

4.9.3  S7-PLCSIM的调试举例

4.9.4  PLCSIM与真实PLC的差别

习题

第5章  S7-300的编程基础

5.1  IEC61131-3国际标准简介

5.2  S7-300  PLC编程语言

5.3  梯形图绘制原则

5.4  变量与数制

5.4.1  变量

5.4.2  常量和数制

5.5  数据类型

5.5.1  基本数据类型

5.5.2  复杂数据类型

5.5.3  参数类型

5.6  PLC中的存储区与寄存器

5.6.1  系统存储器

5.6.2  CPU中的寄存器

5.7  寻址方式

5.7.1  指令结构

5.7.2  寻址方式

5.8  S7-300程序结构

习题

第6章  S7-300  PLC指令系统与编程

6.1  位逻辑指令

6.1.1  位逻辑指令简介

6.1.2  位逻辑指令

6.1.3  位操作指令

6.1.4  位测试指令

6.2  定时器指令

6.2.1  定时器简介

6.2.2  定时器指令

6.2.3  定时器举例

6.3  计数器指令

6.3.1  计数器简介

6.3.2  计数器指令

6.3.3  计数器举例

6.4  数据处理指令

6.4.1  装入指令与传送指令

6.4.2  比较指令

6.4.3  数据转换指令

6.4.4  移位指令

6.5  运算指令

6.5.1  算术运算指令

6.5.2  字逻辑运算指令

6.5.3  累加器指令

6.6  控制指令

6.6.1  逻辑控制指令

6.6.2  程序控制指令

6.6.3  主控继电器指令

6.6.4  数据块指令

6.7  库分类及应用

6.7.1  库的分类

6.7.2  库的应用

6.7.3  库的生成

习题

第7章  结构化编程

7.1  编程方式和程序结构

7.1.1  编程方式

7.1.2  程序结构

7.2  结构化编程的实现

7.2.1  结构化编程

7.2.2  实现形式

7.3  功能与功能块

7.3.1  功能块

7.3.2  功能

7.3.3  功能的调用

7.3.4  功能块的调用

7.4  结构化程序设计实例

7.4.1  编辑并调用有参功能（FC）

7.4.2  多重背景使用举例

习题

第8章  数据块和组织块

8.1  数据块

8.1.1  数据块的类型

8.1.2  数据块的生成

8.1.3  数据块的访问

8.2  S7-300的组织块

8.2.1  组织块的分类

8.2.2  中断

8.2.3  启动组织块

8.2.4  时间延时中断组织块

8.2.5  硬件中断组织块

8.3  定期执行组织块

8.3.1  日期时间中断组织块

8.3.2  循环中断组织块

8.4  错误处理组织块

8.4.1  错误处理概述

8.4.2  错误的分类

8.4.3  同步错误组织块

8.4.4  冗余错误组织块

习题

第9章S7-300/400在模拟量闭环控制中的应用

9.1  PID控制器

9.1.1  PID控制的基本原理

9.1.2  PID控制器的数字化

9.1.3  PID控制器参数与系统性能关系

9.2  连续PID控制模块SFB41

9.2.2  控制器算法

9.2.3  输出值的处理

9.3  脉冲发生器模块FB43

9.3.1  脉冲发生器的功能与结构

9.3.2  两步控制器

9.3.3  三步控制器

9.4  闭环控制示例

9.4.1  系统简介

9.4.2  硬件选型及信号类型设置

9.4.3  程序设计

习题

第10章  PLC控制系统设计

10.1  系统设计的原则和内容

10.1.1  设计原则

10.1.2  设计内容

10.1.3  设计步骤

10.2  硬件设计

10.2.1  PLC的选型

10.2.2  I/O模块的选型

10.2.3  PLC容量估算

10.3  软件设计

10.3.1  设计前准备工作

10.3.2  编写程序

10.3.3  程序测试

10.4  系统调试

10.4.1  调试步骤

10.4.2  调试方法

10.5  应用实例

10.5.1  水箱水温自动控制系统

10.5.2  功能需求

10.5.3  控制方案设计

10.5.4  硬件系统设计

10.5.5  程序设计

10.5.6  上位机软件设计

10.5.7  系统调试