本书强调通过实际操作进行学习。书中有五十个实训，随书光盘有多个新版中文软件、三十多个与正文配套的例程和三十多个多媒体视频教程。读者一边看书，一边根据实训的要求，用随书光盘中的编程软件和仿真软件在计算机上做仿真实验，就能快速掌握软件安装、硬件和网络组态、编程、监控、故障诊断、指令应用、程序结构、编程方法、通信、人机界面应用和PID控制等方面的知识和操作方法。光盘中的PID闭环控制例程可以用来学习整定PID参数的方法。根据S7-300/400新版的硬件和软件，第2版对全书内容作了优化处理和修订。
S7-300/400PLC是国内应用最广、市场占有率最高的大中型PLC，很多同行都觉得自学非常困难。可以在计算机上用仿真软件S7-PLCSIM做仿真实验，模拟S7-300/400硬件的运行和执行用户程序。仿真实验和做硬件实验时观察到的现象几乎完全一样。
看十遍书不如动一次手，本书的特点是强调通过实际操作来学习。本书提供了五十个精心设计的实训，随书光盘有三十多个与正文配套的例程，绝大多数实训都可以做仿真实验。对于操作中的重点和难点，随书光盘还提供了三十多个多媒体视频教程。读者可以一边看书，一边根据实训的要求，用编程软件和仿真软件进行操作。通过仿真实验，就能轻松掌握软件的操作方法和有关的知识点，并留下难忘的印象。
本书涵盖了S7-300/400应用技术主要的知识点，包括软件安装、硬件和网络组态、编程、监控、指令应用、程序结构、程序设计方法、通信、故障诊断、人机界面应用等内容。做完全部实训后，读者就能较全面地掌握S7-300/400的使用方法。可以通过随书光盘中的例程和仿真来学习PID参数的整定方法，实验结果用曲线显示，形象直观。
随书光盘还提供了中文版的STEP7V5.5SP4、PLCSIMV5.4SP5、西门子人机界面的组态软件WinCCflexible2008SP4和大量的中文用户手册。
建议一边阅读书中的内容，一边按实训的要求生成项目、组态硬件、编写程序和做仿真实验。如果已经熟悉了软件的操作方法，可以在了解例程的功能和读懂程序的基础上，直接运行随书光盘中比较复杂的例程，做仿真实验。
本书绝大多数实训都有仿真练习，读者可以在完成实训要求的操作后，按仿真练习的要求做类似的或进一步的操作和练习，以巩固所学的知识。各章配有适量的习题。本书可以供工程技术人员自学，也可以用作高职高专、技工学校有关专业的教材。
根据S7-300/400最新版的硬件和软件，第2版对全书的内容作了优化处理。例如删除了顺序功能图语言S7-Graph等章节，增加了存储器间接寻址、PLC与变频器的DP通信、自动显示有故障的DP从站，以及用报告系统错误功能自动诊断和显示硬件故障等内容。调整和增加了实训，充实了习题的内容。
本书由廖常初主编，范占华、关朝旺、余秋霞、陈曾汉、陈晓东、王云杰、李远树、廖亮、孙明渝、郑群英、唐世友、文家学参加了编写工作。
因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。
作者E-mail：liaosun@cqu.edu.cn。欢迎读者访问作者在中华工控网的博客。
重庆大学廖常初
前言
第1章 概述 1
1.1 怎样学习S7-300/400 PLC 1
1.2 实训一 安装STEP 7和仿真软件PLCSIM 2
第2章 STEP 7使用入门 7
2.1 S7-300系列PLC简介 7
2.1.1 S7-300的系统结构 7
2.1.2 CPU模块 8
2.1.3 信号模块 9
2.2 实训二 生成项目与组态硬件 12
2.2.1 生成一个新的项目 12
2.2.2 组态硬件 15
2.3 实训三 异步电动机正反转控制 21
2.3.1 生成用户程序 21
2.3.2 用PLCSIM调试程序 24
2.4 实训四 小车控制系统 29
2.5 STEP 7与PLC通信的组态 32
2.5.1 使用MPI和DP接口通信的组态 32
2.5.2 以太网基础知识 36
2.5.3 使用以太网接口通信的组态 37
2.6 练习题 39
第3章 S7-300/400的指令应用 41
3.1 位逻辑指令 41
3.1.1 实训五 位逻辑指令的仿真实验 41
3.1.2 实训六 故障显示电路 46
3.2 定时器计数器指令 48
3.2.1 实训七 定时器指令的基本功能 48
3.2.2 实训八 卫生间冲水控制电路 53
3.2.3 实训九 运输带控制系统 54
3.2.4 实训十 小车控制系统 57
3.2.5 实训十一 计数器指令的基本功能 58
3.3 数据处理基础知识与逻辑控制指令 61
3.3.1 实训十二 数据处理基础知识的仿真实验 61
3.3.2 实训十三 数据传送指令与语句表程序状态监控 64
3.3.3 实训十四 状态字的仿真实验 66
3.3.4 实训十五 逻辑控制指令的仿真实验 69
3.3.5 实训十六 存储器间接寻址的仿真实验 72
3.3.6 实训十七 循环程序的仿真实验 74
3.4 数据处理指令 75
3.4.1 实训十八 比较指令的仿真实验 75
3.4.2 实训十九 数据转换指令的仿真实验 77
3.4.3 实训二十 移位与循环移位指令的仿真实验 80
3.5 数学运算指令 81
3.5.1 实训二十一 数学运算指令的仿真实验 81
3.5.2 实训二十二 字逻辑运算指令的仿真实验 84
3.6 练习题 85
第4章 S7-300/400的用户程序结构 87
4.1 功能与功能块 87
4.1.1 S7-300/400的用户程序结构 87
4.1.2 实训二十三 功能的生成与调用 88
4.1.3 实训二十四 功能块的生成与调用 90
4.1.4 实训二十五 共享数据块与系统功能的调用 95
4.1.5 实训二十六 多重背景的应用 98
4.2 组织块的应用 100
4.2.1 组织块与中断 100
4.2.2 实训二十七 使用循环中断的彩灯控制程序 102
4.2.3 实训二十八 时间中断组织块的仿真实验 106
4.2.4 实训二十九 硬件中断组织块的仿真实验 108
4.2.5 实训三十 延时中断组织块的仿真实验 110
4.3 练习题 112
第5章 梯形图的顺序控制设计法 114
5.1 顺序控制设计法与顺序功能图 114
5.1.1 顺序功能图的基本元件 114
5.1.2 顺序功能图的基本结构 117
5.1.3 顺序功能图中转换实现的基本规则 119
5.2 使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法 120
5.2.1 实训三十一 编程的基本方法 120
5.2.2 实训三十二 选择序列与并行序列的顺序控制编程方法 123
5.2.3 实训三十三 3运输带顺序控制程序设计 124
5.2.4 实训三十四 专用钻床顺序控制程序设计 126
5.3 实训三十五 生成与显示参考数据 130
5.4 练习题 132
第6章 网络通信 134
6.1 PROFIBUS-DP网络通信 134
6.1.1 西门子工业通信网络简介 134
6.1.2 ET 200 135
6.1.3 实训三十六 DP主站与标准DP从站通信的组态 137
6.1.4 实训三十七 组态DP主站与S7-200的通信 140
6.1.5 实训三十八 组态DP主站与智能从站的主从通信 143
6.1.6 实训三十九 用SFC14和SFC15传输一致性数据 146
6.1.7 实训四十 组态S7-300与变频器的DP通信 149
6.2 S7通信的组态与编程 153
6.2.1 S7通信简介 153
6.2.2 实训四十一 基于DP网络的单向S7通信 154
6.2.3 实训四十二 基于以太网的双向S7通信 159
6.2.4 实训四十三 上传项目文件 163
6.3 练习题 165
第7章 人机界面的组态与仿真 166
7.1 人机界面的硬件与组态软件 166
7.1.1 人机界面与触摸屏 166
7.1.2 SIMATIC人机界面 167
7.1.3 安装WinCC flexible 168
7.2 实训四十四 人机界面的画面组态与仿真实验 169
7.2.1 创建项目和HMI站点 169
7.2.2 组态指示灯与按钮 173
7.2.3 组态文本域与IO域 175
7.2.4 生成液位显示画面 177
7.2.5 PLC与人机界面的集成仿真实验 178
7.3 练习题 180
第8章 DP网络故障诊断 181
8.1 DP从站的故障诊断 181
8.1.1 与网络通信有关的中断组织块 181
8.1.2 实训四十五 DP从站的故障诊断 183
8.2 实训四十六 自动显示有故障的DP从站的仿真实验 188
8.3 实训四十七 诊断信号模块故障的仿真实验 191
8.4 实训四十八 用报告系统错误功能诊断和显示硬件故障 196
8.4.1 生成PLC的报告系统错误的程序 196
8.4.2 人机界面的组态与仿真实验 199
8.5 实训四十九 编程错误的诊断 202
8.6 练习题 204
第9章 PID闭环控制 206
9.1 PID闭环控制系统 206
9.1.1 模拟量闭环控制系统的组成 206
9.1.2 PID控制器的结构与参数 208
9.2 实训五十 PID控制的编程与仿真实验 211
9.2.1 PID控制实例程序 211
9.2.2 PID控制器的参数整定方法 216
9.2.3 PID控制器参数整定的仿真实验 220
9.3 练习题 224
附录 随书光盘内容简介 225
参考文献 228
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