PLC控制技术 西门子S7-200

项目l 自动门开关控制 1

1.1 项目背景及要求 2

1.1.1 项目背景 2

1.1.2 自动门控制要求 3

1.2 知识讲座：PLC发展历程与S7-200概述 3

1.2.1 第一台PLC的出现 3

1.2.2 继电器、梯形图逻辑到PLC的演化 4

1.2.3 PLC的进化 6

1.2.4 PLC的定义 6

1.2.5 PLC实现控制的原理 7

1.2.6 西门子S7-200 PLC 8

1.3 技能实训：安装编程软件与熟悉基本指令 13

1.3.1 任务一：安装S7-200编程软件 13

1.3.2 任务二：对简单电气控制线路进行编程并运行 17

1.3.3 任务三：利用位逻辑指令进行编程 20

1.3.4 任务四：利用定时器指令进行控制 23

1.3.5 任务五：增氧泵的定时控制 27

1.4 项目设计方案 29

1.4.1 自动门控制的硬件设计 29

1.4.2 自动门控制的软件设计 30

1.5 技术答疑 32

思考与练习 40

项目2 生产线自动控制 43

2.1 项目背景及要求 44

2.1.1 项目背景 44

2.1.2 生产线自动控制要求 45

2.2 知识讲座：PLC操作模式和梯形图设计 45

2.2.1 PLC实现控制的过程 45

2.2.2 S7-200 PLC的运行与停止模式 46

2.2.3 间接编址 48

2.2.4 根据继电器电路图设计梯形图的方法 49

2.2.5 根据顺序功能图设计梯形图的方法 51

2.3 技能实训：LAD程序编辑与编译 53

2.3.1 任务一：能熟练运用梯形图进行程序编辑与编译 53

2.3.2 任务二：掌握计数器指令并编程 57

2.3.3 任务三：掌握数据传送指令并编程 60

2.3.4 任务四：定制STEP7-Micro/WIN 62

2.3.5 任务五：熟悉SCR指令并编程 63

2.3.6 任务六：计数用光电开关的安装、接线与测试 66

2.4 项目设计方案 68

2.4.1 生产线自动控制的硬件设计 68

2.4.2 生产线自动控制的软件设计 70

2.5 技术答疑 73

思考与练习 79

项目3 复卷机控制 82

3.1 项目背景及要求 83

3.1.1 项目背景 83

3.1.2 复卷机控制要求 83

3.2 知识讲座：子程序、中断程序与高速脉冲输入/输出 84

3.2.1 子程序 84

3.2.2 中断程序的类型 86

3.2.3 高速脉冲输入 89

3.2.4 高速脉冲输出 93

3.3 技能实训：中断应用与HSC/PwM/PTO向导的使用 99

3.3.1 任务一：I/O中断的处理 99

3.3.2 任务二：用T32中断控制LED灯 100

3.3.3 任务三：报警灯的中断控制 102

3.3.4 任务四：HSC向导的使用 105

3.3.5 任务五：PTO/PWM向导的使用 110

3.4 项目设计方案 117

3.4.1 复卷机控制系统的硬件设计 117

3.4.2 复卷机控制系统的软件设计 121

3.5 技术答疑 125

思考与练习 126

项目4 恒液位控制 127

4.1 项目背景及要求 128

4.1.1 项目背景 128

4.1.2 恒液位控制要求 128

4.2 知识讲座：模拟量输入输出与PID控制 128

4.2.1 PLC模拟量控制 128

4.2.2 西门子模拟量输入输出模块 130

4.2.3 PID基本概念 133

4.2.4 S7-200 EM235模块 135

4.3 技能实训：数据块和PID控制 137

4.3.1 任务一：数据块的操作 137

4.3.2 任务二：数据块与ASCII文件的转换 138

4.3.3 任务三：数据块的修正 138

4.3.4 任务四：整数计算指令 140

4.3.5 任务五：浮点数计算指令 142

4.3.6 任务六：复杂数据指令 143

4.3.7 任务七：运用数据指令解决模拟量输出案例 146

4.3.8 任务八：水位显示的PLC控制 149

4.3.9 任务九：PID标准指令的应用 155

4.4 项目设计方案 158

4.4.1 硬件接线 158

4.4.2 软件程序与调试 158

4.5 技术答疑 166

思考与练习 170

项目5 封口包装机装置 172

5.1 项目背景及要求 173

5.1.1 项目背景 173

5.1.2 封口包装机装置控制要求 174

5.2 知识讲座：温度检测、变频传动与人机界面 174

5.2.1 温度传感器与PLC温度模块 174

5.2.2 变频传动 179

5.2.3 人机界面TD400C 183

5.3 技能实训：封口机元器件测试 185

5.3.1 任务一：热电偶与PLC的硬件接线及其数据测试 185

5.3.2 任务二：固态继电器SSR的选择与安装 187

5.3.3 任务三：MM440变频器在封口包装机主传动中的应用 189

5.4 项目设计方案 191

5.4.1 封口包装机控制系统的设计原则 191

5.4.2 封口包装机的硬件部分 192

5.4.3 封口包装机的软件部分 194

5.5 技术答疑 209

思考与练习 214

项目6 泵站监控系统 216

6.1 项目背景及要求 217

6.1.1 项目背景 217

6.1.2 泵站监控要求 218

6.2 知识讲座：S7-200 PLC通信 218

6.2.1 小型PLC的基本配置 218

6.2.2 小型PLC通信系统 219

6.2.3 S7-200 PLC的通信方式 221

6.2.4 PPI通信 223

6.2.5 自由口模式 225

6.2.6 Modbus通信 232

6.3 技能实训：PLC通信模式的建构 236

6.3.1 任务一：两台S7-200通过PPI通信 236

6.3.2 任务二：利用自由口通信协议进行S7-200自由口接收 242

6.3.3 任务三：Modbus通信协议范例 247

6.4 项目设计方案 251

6.4.1 泵站监控的硬件设计 251

6.4.2 泵站监控的软件设计 252

6.4.3 监控程序的调试 256

6.5 技术答疑 257

思考与练习 260

参考文献 262