电气自动化技术快速入门丛书 PLC控制技术快速入门 西门子S7-200系列 陈洁 编著 2013年版.pdf

书 书 书中国电力出版社出版、发行（北京市东城区北京站西街1 9号 1 0 0 0 0 5 h t t p：www.c e p p.s g c c.c om.c n）北京市同江印刷厂印刷各地新华书店经售*2 0 1 3年4月第一版 2 0 1 3年4月北京第一次印刷7 8 7毫米1 0 9 2毫米 1 6开本 2 1印张 5 1 3千字印数0 0 0 13 0 0 0册 定价4 5.0 0元（含1CD）敬 告 读 者本书封底贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版 权 专 有 翻 印 必 究内 容 提 要书中以一款采用西门子S 7-2 0 0系列可编程序控制器编程软件，指令也相兼容的国产CPU2 2 4TXPPLC为例，在介绍了该PLC性能的基础上较详细地讨论了其在照明控制、常用简单控制线路和电动机起动电路、变频器多段速控制等的应用实例。书中通过对继电器接触器控制线路分析，引出PLC控制电路及其控制梯形图。讨论了由继电器接触器控制线路转换成PLC控制梯形图的方法和步骤，以及S 7-2 0 0系列PLC梯形图的设计方法。本书共分6章，第1章剖析了一款国产PLC，对PLC的结构和组成进行了认识。然后介绍西门子公司S 7-2 0 0系列PLC，以及国内生产的CPUTXPPLC及其有关资源。第2章介绍STEP7-Mi c r oWIN3 2编程软件的基本操作以及常用指令。第3章介绍常用低压电器与照明控制。第4章讨论常用简单控制线路。第5章讨论常用电动机的控制线路，并结合变频器介绍PLC多段速控制的方法。第6章讨论S 7-2 0 0梯形图程序设计方法。本书适合广大生产一线的电气与电子工程技术人员及爱好者阅读，也可做中专、高职高专相关专业师生的学习参考资料。图书在版编目（C I P）数据 PLC控制技术快速入门.西门子S 7-2 0 0系列陈洁编著.北京：中国电力出版社，2 0 1 2.1 2（电气自动化技术快速入门丛书）I SBN9 7 8-7-5 1 2 3-3 8 4 3-2.P.陈.p l c技术.TM5 7 1.6 中国版本图书馆C I P数据核字（2 0 1 2）第2 9 8 2 9 5号可编程序控制器（PLC）在工业控制中得到了广泛的应用，电气控制技术与可编程序控制器应用技术几乎融合在了一起。目前在我国PLC市场中，日本三菱和德国西门子可编程序控制器占据了相当一部分市场。本书是以西门子S 7-2 0 0中的CPU2 2 4PLC为例介绍可编程序控制器在工业控制中应用的基础知识、基本技术和操作方法。本书注重基础知识、结合应用实例、强调动手实践。本书是电气自动化技术快速入门丛书其中之一，是继PLC控制技术快速入门 三菱FX系列后的又一本学习电气控制技术与可编程序控制器应用技术的入门书。编著本书的目的同样是让具有一定电气技术知识、初中以上的读者按照书中内容按部就班地进行西门子S 7-2 0 0可编程序控制器（PLC）应用技术的学习，在动手实践中逐步掌握应用PLC的基本知识，从而初步掌握应用PLC的技术。本书共分6章，第1章剖析了一款国内生产的CPU2 2 4TXPPLC，使初学者对PLC的内部结构有了一点儿感性认识，然后介绍西门子公司生产的S 7-2 0 0系列PLC，以及一款国内生产的GFo r c e-2 0 0系列PLC的性能。第2章介绍STEP7-Mi c r oWIN3 2编程软件和常用指令的图形符号。第3章讨论常用低压电器与照明控制。第4章讨论三相异步电动机及其简单控制。第5章讨论电动机的降压起动控制，调速控制，以及结合变频器介绍PLC多段速控制的方法。这3章先通过对传统继电器接触器控制线路分析，再引出PLC控制电路及其控制梯形图，讨论了由继电器接触器控制线路转换成PLC控制梯形图的方法和步骤。第6章介绍S 7-2 0 0梯形图程序设计方法，并以一个具体的应用实例，以加深读者对PLC控制系统的应用程序结构和设计方法的了解。书中提供的梯形图程序完全适用于西门子S 7-2 0 0系列的PLC。书中附录由庞颖贤提供。本书编著过程中参考了有关专业书籍和资料，在此对这些文献资料的作者表示衷心感谢。本书可供广大电气电子工程技术人员及爱好者使用，也可供中专、高职高专相关专业师生参考。由于编写时间仓促、编者水平有限，虽然尽了很大努力，但书中难免存在缺点和错误，恳请广大读者予以批评指正。陈 洁c h e n z hu_1 6 71 2 6.c om前言第章 亲密接触S 7-2 0 0CN可编程序控制器1 1.1 认识可编程序控制器2 1.1.1 剖析一台可编程序控制器2 1.1.2 典型PLC的输入输出结构3 1.1.3 开关量输入接口4 1.1.4 开关量输出接口4 1.1.5 模拟量输入接口4 1.1.6 模拟量输出接口5 1.1.7 PLC的分类7 1.1.8 小型PLC选型9 1.2 S 7-2 0 0系列PLC9 1.2.1 CPU2 2 11 0 1.2.2 CPU2 2 2CN1 0 1.2.3 CPU2 2 4CN1 0 1.2.4 CPU2 2 4XPCN1 1 1.2.5 CPU2 2 6CN1 2 1.2.6 扩展模块1 4 1.3 国产S 7-2 0 0类PLC1 7 1.4 GF o r c e-2 0 0系列PLC1 8 1.4.1 CPU2 2 4TXP2 1 1.4.2 内部虚拟元件2 3 1.4.3 指令系统2 9第章 编程软件基本操作和常用指令的图形符号3 7 2.1 STEP7-Mi c r oWI N3 2编程软件3 7 2.1.1 软件安装3 7 2.1.2 软件的初始界面4 0 2.1.3 常用工具快捷键4 0 2.1.4 命令菜单4 2 2.1.5 软件的基本操作4 2 2.2 常用指令的图形符号7 0 2.2.1 位逻辑指令7 0 2.2.2 比较指令7 4 2.2.3 计数器指令7 6 2.2.4 逻辑运算指令7 7 2.2.5 定时器指令8 2第章 常用低压电器与照明控制8 4 3.1 常用低压电器及选型8 4 3.1.1 熔断器8 4 3.1.2 空气断路器8 6 3.1.3 接触器8 8 3.1.4 继电器9 0 3.1.5 按钮9 4 3.1.6 行程开关9 5 3.1.7 接线端子9 7 3.1.8 指示灯9 7 3.2 两个开关控制一盏灯9 8 3.2.1 PLC控制电路9 8 3.2.2 PLC控制梯形图9 9 3.2.3 动手实践9 9 3.2.4 指令说明1 1 0 3.3 四个开关控制一盏灯1 2 0 3.3.1 PLC控制电路1 2 0 3.3.2 PLC控制梯形图1 2 0 3.3.3 动手实践1 2 0 3.4 多个开关控制多盏灯1 3 7 3.4.1 PLC控制电路1 3 8 3.4.2 PLC控制梯形图1 3 9 3.4.3 动手实践1 3 9 3.5 单个按钮控制一盏灯1 4 9 3.5.1 PLC控制电路1 4 9 3.5.2 PLC控制梯形图1 4 9 3.5.3 动手实践1 5 0 3.5.4 指令说明1 5 7 3.6 客厅照明的控制1 5 9 3.6.1 PLC控制电路1 5 9 3.6.2 梯形图设计1 6 1 3.6.3 状态监控1 6 3第章 简单控制线路1 6 4 4.1 三相异步电动机简介1 6 4 4.1.1 三相异步电动机结构1 6 4 4.1.2 三相异步电动机的工作原理1 6 6 4.1.3 中小型异步电动机的型号及铭牌数据1 6 8 4.2 单向起动控制1 7 0 4.2.1 传统控制电气原理图1 7 0 4.2.2 PLC控制原理图1 7 1 4.2.3 PLC控制梯形图1 7 1 4.2.4 动手接线1 7 3 4.2.5 程序录入1 7 4 4.2.6 编译与保存1 7 4 4.2.7 下载和监视1 7 4 4.2.8 STL程序1 7 8 4.3 可逆起动控制1 8 0 4.3.1 传统控制电气原理图1 8 0 4.3.2 PLC控制原理图1 8 1 4.3.3 PLC控制梯形图1 8 1 4.3.4 动手接线1 8 4 4.3.5 程序录入1 8 4 4.3.6 编译与保存1 8 5 4.3.7 下载和监视1 8 5 4.3.8 STL程序1 8 7 4.4 可逆点动起动控制1 8 9 4.4.1 传统控制电气原理图1 8 9 4.4.2 PLC控制原理图1 9 0 4.4.3 PLC控制梯形图1 9 1 4.4.4 动手接线1 9 2 4.4.5 程序录入1 9 2 4.4.6 编译与保存1 9 3 4.4.7 下载和监视1 9 4 4.4.8 STL程序1 9 8 4.5 自动可逆转换自停控制1 9 9 4.5.1 传统控制电气原理图1 9 9 4.5.2 PLC控制原理图1 9 9 4.5.3 PLC控制梯形图2 0 0 4.5.4 动手接线2 0 0 4.5.5 程序录入2 0 0 4.5.6 编译与保存2 0 2 4.5.7 下载和监视2 0 2 4.5.8 STL程序2 0 7 4.6 循环往返运动控制2 0 7 4.6.1 传统控制电气原理图2 0 8 4.6.2 PLC控制原理图2 0 9 4.6.3 PLC控制梯形图2 1 0 4.6.4 动手接线2 1 0 4.6.5 程序录入2 1 0 4.6.6 编译与保存2 1 0 4.6.7 下载和监视2 1 1 4.6.8 STL程序2 1 3第章 电动机控制线路2 1 6 5.1 Y起动控制2 1 6 5.1.1 传统控制电气原理图2 1 6 5.1.2 PLC控制原理图2 1 7 5.1.3 PLC控制梯形图2 1 7 5.1.4 动手实践2 1 8 5.1.5 STL程序2 2 5 5.2 串联电阻（抗）器起动控制2 2 5 5.2.1 传统控制电气原理图2 2 5 5.2.2 PLC控制原理图2 2 6 5.2.3 PLC控制梯形图2 2 6 5.2.4 动手实践2 2 6 5.2.5 STL程序2 3 3 5.3 自耦变压器起动控制2 3 3 5.3.1 传统控制电气原理图2 3 3 5.3.2 PLC控制原理图2 3 4 5.3.3 PLC控制梯形图2 3 4 5.3.4 动手实践2 3 5 5.3.5 STL程序2 4 0 5.4 双速异步电动机起动控制2 4 0 5.4.1 传统控制电气原理图2 4 0 5.4.2 PLC控制原理图2 4 1 5.4.3 PLC控制梯形图2 4 1 5.4.4 动手实践2 4 1 5.4.5 STL程序2 4 7 5.5 变频驱动多段速控制2 4 8 5.5.1 西威变频器简介2 4 8 5.5.2 多段速控制方法2 6 3 5.5.3 PLC控制原理图2 6 5 5.5.4 PLC控制梯形图2 6 8 5.5.5 动手实践2 6 9 5.5.6 STL程序2 7 9第章 S 7-2 0 0梯形图程序设计方法2 8 3 6.1 S 7-2 0 0程序结构2 8 3 6.1.1 线性化结构2 8 3 6.1.2 模块化结构2 8 3 6.2 程序设计方法2 8 4 6.2.1 经验法2 8 4 6.2.2 顺序法2 8 4 6.2.3 结构化设计法2 8 5 6.3 自动扶梯控制程序设计2 8 5 6.3.1 自动扶梯的控制2 8 6 6.3.2 电气控制原理2 8 9 6.3.3 线性化编程2 9 5 6.3.4 模块化编程3 0 4附录A 电气常用图形及文字符号3 0 6附录B AVy-L电梯专用变频器常用参数3 1 5附录C S 7-2 0 0特殊功能存储器3 1 9参考文献3 2 7书 书 书电气自动化技术快速入门丛书PLC控制技术快速入门 西门子S 7-2 0 0系列第 章1亲密接触S 7-2 0 0CN可编程序控制器可编程序控制器最初的应用是取代以前的继电器顺序控制方式，主要用于现场单机设备控制。而目前的可编程序控制器支持现场总线、工业以太网等