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本书以西门子S7-300系列 PLC为主要载体，精选了工业电气控制领域的80个应用实例，用博途软件V15进行组态。内容涵盖了PLC的硬件组态、博途软件的应用、S7-300 PLC的基础实例、S7-300 PLC的提高实例、MM420变频器的应用、触摸屏的应用、WinCC组态软件的应用、综合应用等。每个实例按照控制要求、控制线路、相关知识、控制程序的结构进行编写，并均通过编者上机验证。

本书采用双色图解 视频教学的模式，书中的应用实例均采用梯形图编程，将相关指令融合进实例中，适合初学者快速入门与提高。

本书适合电气工程师、自动化工程师等自学使用，同时可作为职业院校、培训学校相关专业的参考书。

第1章S7-300 PLC基础与TIA博途入门　/ 001

1.1　PLC概述　/ 001

1.1.1　PLC的组成　/ 001

1.1.2　PLC的工作过程　/ 002

1.1.3　PLC的分类　/ 003

1.2　S7-300系列PLC的硬件与地址分配　/ 003

1.2.1　S7-300 PLC常用模块　/ 003

1.2.2　S7-300 PLC的扩展和地址分配　/ 004

1.2.3　S7-300 CPU314C-2DP紧凑型PLC　/ 006

1.3　S7-300 PLC的存储区及数据类型　/ 007

1.3.1　S7-300的系统存储区　/ 007

1.3.2　数制、编码与数据类型　/ 009

1.3.3　TIA博途软件的安装与卸载　/ 014

1.4　TIA博途入门　/ 016

视频1.4.1　博途视图和项目视图　/ 016

视频1.4.2　使用项目视图组态设备　/ 019

1.4.3　使用符号定义变量　/ 022

1.4.4　编写用户程序　/ 023

1.4.5　程序仿真　/ 026

1.4.6　项目的下载与上传　/ 027

1.4.7　程序调试　/ 031

第2章S7-300 PLC基础实例　/ 035

2.1　位逻辑指令　/ 035

视频［实例1］　电动机的点动控制　/ 035

视频［实例2］　电动机的自锁控制　/ 038

视频［实例3］　电动机的点动与自锁控制　/ 041

视频［实例4］　电动机的正反转控制　/ 043

视频［实例5］　工作台的自动往返控制　/ 045

视频［实例6］　电动机的反接制动控制　/ 048

2.2　定时器指令　/ 050

视频［实例7］　电动机的Y-△降压启动控制　/ 050

视频［实例8］　电动机的能耗制动控制　/ 055

视频［实例9］　三台电动机的顺序启动控制与报警　/ 056

2.3　计数器指令　/ 060

视频［实例10］　使用单按钮实现电动机的启动/停止控制　/ 060

2.4　比较器指令　/ 065

视频［实例11］　传送带工件计数控制　/ 065

视频［实例12］　设备运行密码与报警　/ 069

2.5　数学函数指令　/ 071

视频［实例13］　多挡位功率调节控制　/ 071

2.6　转换操作类指令　/ 074

视频［实例14］　圆面积计算　/ 074

视频［实例15］　厘米值与英寸值的转换　/ 076

2.7　移动操作指令　/ 077

视频［实例16］　用移动指令实现Y-△降压启动控制　/ 077

2.8　程序控制操作指令　/ 080

视频［实例17］　手动/自动工作方式的选择　/ 080

2.9　字逻辑运算指令　/ 082

视频［实例18］　指示灯的控制　/ 082

2.10　移位指令　/ 085

视频［实例19］　多台电动机的顺序启动控制　/ 085

2.11　其他操作指令　/ 088

视频［实例20］　生产线的控制　/ 088

视频［实例21］　停车场空闲车位数码显示　/ 092

第3章S7-300 PLC提高实例　/ 097

3.1　组织块（OB）　/ 097

视频［实例22］　应用时间中断实现电动机的周期控制　/ 097

视频［实例23］　应用延时中断实现秒脉冲输出　/ 101

视频［实例24］　应用循环中断实现彩灯控制　/ 103

视频［实例25］　应用硬件中断实现电动机连续运转控制　/ 105

3.2　函数、函数块和数据块（FC、FB和DB）　/ 108

视频［实例26］　应用函数（FC）实现两组电动机顺序启动控制　/ 108

视频［实例27］　应用函数块（FB）实现电动机Y-△降压启动　/ 111

视频［实例28］　应用多重背景数据块实现两台电动机Y-△降压启动　/ 115

3.3　日期和时间指令　/ 119

视频［实例29］　作息时间定时控制　/ 119

视频［实例30］　路灯亮灭定时控制　/ 124

3.4　集成计数功能　/ 127

视频［实例31］　应用高速计数指令实现位置测量　/ 127

视频［实例32］　应用频率测量指令实现速度测量　/ 133

视频［实例33］　步进电动机的速度控制　/ 137

3.5　模拟量输入/输出　/ 143

视频［实例34］　用模拟量输入实现压力测量　/ 143

视频［实例35］　用模拟量输入实现温度的测量与控制　/ 147

视频［实例36］　用模拟量输出实现电压输出　/ 150

3.6　PID控制　/ 153

视频［实例37］　恒压供水系统的PID控制　/ 153

3.7　用S7 Graph实现顺序控制　/ 162

视频［实例38］　应用单流程模式实现三台电动机的顺序启动控制　/ 162

视频［实例39］　应用选择流程模式实现运料小车控制　/ 168

视频［实例40］　应用并行流程模式实现交通信号控制　/ 171

视频［实例41］　多个顺控器实现交通信号控制　/ 173

3.8　通信指令　/ 177

视频［实例42］　两台S7-300 PLC的MPI通信　/ 177

视频［实例43］　两台S7-300 PLC的Ethernet通信　/ 183

视频［实例44］　两台S7-300 PLC的PROFINET通信　/ 188

视频［实例45］　两台S7-300 PLC集成DP口之间的DP通信　/ 193

视频［实例46］　S7-300 PLC集成DP口与CP342-5的DP通信　/ 197

视频［实例47］　S7-300 PLC集成DP口与ET200M的DP通信　/ 201

视频［实例48］　S7-300 PLC集成DP口与EM277的DP通信　/ 204

第4章MM420变频器的应用　/ 209

4.1　变频器的基础知识与参数设置　/ 209

4.2　变频器的基本应用　/ 213

视频［实例49］　面板操作控制　/ 213

视频［实例50］　应用PLC与变频器实现正反转点动控制　/ 215

视频［实例51］　应用PLC与变频器实现连续运转控制　/ 217

视频［实例52］　应用PLC与变频器实现正反转控制　/ 218

视频［实例53］　应用PLC与变频器实现自动往返控制　/ 221

视频［实例54］　应用PLC与变频器实现变频调速控制　/ 223

4.3　变频器的高级应用　/ 225

视频［实例55］　应用PLC与变频器实现三段速控制　/ 225

视频［实例56］　应用PLC与变频器实现七段速控制　/ 228

视频［实例57］　PLC与变频器的PROFIBUS DP通信　/ 230

第5章触摸屏的应用　/ 239

5.1　触摸屏的基本知识　/ 239

5.2　触摸屏的简单应用　/ 244

视频［实例58］　应用触摸屏、PLC实现电动机连续运行　/ 244

视频［实例59］　应用触摸屏、PLC实现压力测量　/ 249

视频［实例60］　应用触摸屏、PLC和变频器实现电动机连续运行　/ 254

视频［实例61］　应用触摸屏、PLC和变频器实现电动机正反转控制　/ 256

视频［实例62］　应用触摸屏实现参数设置与显示　/ 259

5.3　触摸屏的高级应用　/ 263

视频［实例63］　应用触摸屏实现离散量报警　/ 263

视频［实例64］　应用触摸屏实现模拟量报警　/ 271

视频［实例65］　应用触摸屏实现用户管理　/ 276

视频［实例66］　应用触摸屏实现配方管理　/ 280

视频［实例67］　应用触摸屏实现趋势分析　/ 283

视频［实例68］　PLC与触摸屏的PROFIBUS总线通信　/ 287

视频［实例69］　PLC与触摸屏的TCP/IP通信　/ 290

第6章WinCC组态软件的应用　/ 296

6.1　组态软件的基本知识　/ 296

6.2　WinCC组态软件的基本应用　/ 298

视频［实例70］　WinCC与PLC通过MPI实现连续运行控制　/ 298

视频［实例71］　WinCC与PLC通过PROFIBUS实现正反转控制　/ 303

视频［实例72］　WinCC与PLC通过TCP/IP实现调速控制　/ 306

视频［实例73］　WinCC与PLC通过以太网实现连续运行控制　/ 311

6.3　WinCC组态软件的高级应用　/ 314

视频［实例74］　应用WinCC组态软件实现离散量报警　/ 314

视频［实例75］　应用WinCC组态软件实现模拟量报警　/ 320

视频［实例76］　应用WinCC组态软件实现用户管理　/ 324

视频［实例77］　应用WinCC组态软件实现客户机/服务器通信　/ 327

视频［实例78］　博途组态的WinCC与PLC通信　/ 333

第7章综合应用　/ 341

7.1　PLC、触摸屏、变频器和组态软件的简单应用　/ 341

视频［实例79］　恒压供水系统　/ 341

7.2　PLC、触摸屏、变频器和组态软件的PROFIBUS总线通信　/ 350

视频［实例80］　生产设备的PROFIBUS总线控制　/ 350

参考文献　/ 368

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编辑推荐

本书从实践应用角度出发，精选汇编了PLC编程以及与变频器、触摸屏、组态软件等综合应用的工程实例，具有很强的实践工程指导意义。

本书特色如下：

1.用实例引导读者学习。本书的大部分章节用精选的例子讲解。例如，用例子说明现场总线通信的实现的全过程。

2.重点的例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序，而且为确保程序的正确性，程序已经在PLC上运行通过。

3.对于比较复杂的例子，配有视频讲解等资料，同时图书采用双色图解的形式，便于读者学习。

4.实用性强，本书的实例易于进行工程移植。

前言

经常听到一些初学者问：“PLC能做什么？PLC好学吗？”也经常看到一些电气工程技术人员在编写用户程序时历尽艰辛阅读手册，编写的程序还是不能调试成功。是否能轻松地掌握PLC应用技术呢？答案是肯定的，消化和移植别人成功的例子，就是掌握PLC应用技术的捷径之一。本书提供的实例都是从实践中提炼出来的，并且都调试通过，相信能够帮助到你。

本书以S7-300 CPU314C-2DP和TIA博途V15为核心，按照控制要求、控制线路、相关知识和控制程序进行编写。编程语言使用梯形图，将编程指令融入实例程序中，可以快速学习编程指令的应用，适合初学者快速入门与提高。书中涉及S7-300 PLC、博途软件V15、变频器、触摸屏和组态软件WinCC及通信控制。第1章简单介绍了S7-300 PLC的基本知识和博途软件的应用以及如何下载。第2章和第3章为S7-300 PLC的基础应用与提高，将控制指令应用于具体的实例中，便于读者更好地理解指令和应用指令。编写程序时，尽量使用拖拽的方法，提高编程效率，激发读者对编程的兴趣。第4章介绍了MM420变频器的应用，包括基础和提高部分。第5章以精简面板TP700 Comfort为例，介绍触摸屏的组态和通信过程。第6章以组态软件WinCC 7.3为例对监控进行组态，由于博途软件集成的WinCC功能有限，因此使用了WinCC 7.3。博途软件集成的WinCC组态过程与触摸屏组态类似，本章后一个实例给出了用博途软件组态WinCC的过程，读者可以根据对应的博途软件组态实例程序，快速学习如何用博途软件进行组态。第7章以两个实例介绍了PLC、变频器、触摸屏和WinCC的综合应用。

本书所有实例都用仿真器进行了调试，并且都经过了上机调试。扫下方对应的二维码，可下载全部实例的源程序。读者可以通过书中的程序对PLC、PLC与触摸屏通信、PLC与WinCC通信进行仿真，学习PLC的编程方法、PLC与触摸屏和WinCC的通信。此外，为方便读者学习和应用，本书还提供了一些参考资料，扫下方对应的二维码即可免费下载使用。

由于编者水平有限，时间仓促，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正，衷心感谢！

编　者