本书主要介绍西门子公司S7-300/400系列PLC的硬件资源、指令系统等基础知识，并详细讲解了编程软件的安装和使用方法、PLC 控制系统的设计方法与步骤，*后通过两个综合实例介绍了 S7-300/400系列PLC在控制领域的应用与开发方法。本书采用图、表、文相结合的方法，使书中的内容通俗易懂又不失专业性。 本书内容全面、条理清晰、实例丰富，可供PLC自学者阅读，也可作为大专院校相关专业的参考用书。本书有助于读者快速掌握PLC和变频器控制原理，完成高质量的控制系统设计。

入 门 篇 第 1章 可编程控制器概述 2 1.1 PLC的产生与发展 2 1.1.1 PLC技术的产生 2 1.1.2 PLC的发展历史 3 1.2 PLC的技术特点 4 1.3 可编程控制器的功能 6 1.4 可编程控制器的分类 7 1.4.1 按照PLC的控制规模分类 7 1.4.2 按照PLC的控制性能分类 7 1.4.3 按照PLC的结构分类 8 1.5 可编程控制器的编程语言和发展趋势 8 1.5.1 PLC的编程语言 8 1.5.2 PLC的发展趋势 10 1.6 可编程控制器的组成及工作原理 11 1.6.1 PLC的组成 11 1.6.2 PLC的软件系统 18 1.6.3 PLC的工作原理 19 1.7 西门子S7系列PLC概述 22 1.7.1 西门子S7-200系列PLC 22 1.7.2 西门子S7-1200系列PLC 23 1.8 本章小结 24 第 2章 S7-300/400系列PLC的硬件系统及内部资源 25 2.1 硬件系统基本构成 25 2.1.1 概述 25 2.1.2 S7-300/400系列PLC的组成 25 2.1.3 S7-300/400系列PLC的结构 30 2.2 CPU模块及性能特点 33 2.2.1 S7-300系列PLC的CPU模块 33 2.2.2 S7-400系列PLC的CPU模块 37 2.3 输入/输出模块及模块地址的确定 41 2.3.1 S7-300系列PLC的信号模块 41 2.3.2 S7-400系列PLC的信号模块 58 2.3.3 模块诊断与过程中断 60 2.3.4 信号模块地址的确定 61 2.4 S7-300/400系列PLC的内部资源 63 2.4.1 装载存储区 64 2.4.2 工作存储区 64 2.4.3 系统存储区 64 2.4.4 外设I/O存储区与累加器 65 2.4.5 状态寄存器 66 2.4.6 系统存储器区域的划分及功能 67 2.5 分布式I/O 68 2.5.1 ET200集成的功能 69 2.5.2 ET200的分类 69 2.6 本章小结 70 第3章 S7-300/400系列PLC的指令系统 71 3.1 指令系统的基本知识 71 3.1.1 数制 71 3.1.2 数据类型 72 3.2 S7-300/400系列PLC的基本指令 80 3.2.1 位逻辑指令 80 3.2.2 比较指令 86 3.2.3 转换指令 89 3.2.4 计数器指令 91 3.2.5 数据块操作指令 93 3.2.6 逻辑控制指令 94 3.2.7 整数运算指令 99 3.2.8 浮点运算指令 101 3.2.9 赋值指令 102 3.2.10 程序控制指令 105 3.2.11 移位和循环指令 109 3.2.12 状态位指令 112 3.2.13 定时器指令 116 3.2.14 字逻辑指令 123 3.2.15 累计器指令 125 3.3 本章小结 128 提 高 篇 第4章 STEP 7编程软件的使用方法 130 4.1 STEP 7编程软件概述 130 4.1.1 STEP 7编程软件的标准软件包 130 4.1.2 人机接口 133 4.1.3 STEP 7编程软件的启动 133 4.2 创建和编辑项目 135 4.2.1 利用STEP 7编程软件创建项目的步骤 135 4.2.2 项目结构 136 4.2.3 创建项目 137 4.2.4 编辑项目 138 4.3 硬件组态 140 4.3.1 硬件组态的任务与步骤 140 4.3.2 CPU的参数设置 142 4.3.3 I/O模块的参数设置 149 4.4 定义符号 153 4.4.1 共享符号与局域符号 153 4.4.2 符号表 155 4.5 逻辑块的生成 157 4.5.1 建立逻辑软件块 157 4.5.2 编辑变量声明表 158 4.5.3 编辑语句和文字注释时的注意事项 159 4.6 刷新块调用与逻辑块存盘 160 4.6.1 刷新块调用 160 4.6.2 逻辑块存盘 160 4.7 程序的下载和调试 161 4.7.1 下载程序及模块信息 161 4.7.2 用S7-PLCSIM调试程序 162 4.8 本章小结 164 第5章 S7-300/400系列PLC的用户程序结构 165 5.1 用户程序的基本结构 165 5.1.1 用户程序中的块 165 5.1.2 用户程序使用的堆栈 166 5.1.3 STEP 7的编程方法 167 5.2 功能块与功能的生成与调用 168 5.2.1 局域变量的类型 168 5.2.2 功能块与功能的调用 169 5.3 数据块 176 5.3.1 数据块中的数据类型 176 5.3.2 数据块的生成与使用 178 5.4 多重背景 180 5.4.1 多重背景功能块 180 5.4.2 多重背景数据块 182 5.5 组织块与中断处理 182 5.5.1 中断的基本概念 182 5.5.2 组织块的变量声明表 183 5.5.3 日期时间中断组织块 184 5.5.4 延时中断组织块 187 5.5.5 循环中断组织块 189 5.5.6 硬件中断组织块 191 5.5.7 背景数据块 193 5.5.8 启动时使用的组织块 194 5.5.9 错误处理组织块 196 5.6 本章小结 197 第6章 S7-300/400系列PLC的通信与网络 198 6.1 计算机通信方式与串行通信接口 198 6.1.1 计算机的通信方式 198 6.1.2 串行通信接口类型 200 6.2 计算机通信的国际标准 200 6.2.1 开放系统互连模型（OSI） 201 6.2.2 现场总线及其国际标准 201 6.3 S7-300/400的通信网络 202 6.3.1 工业自动化网络 202 6.3.2 S7-300/400的通信网络 203 6.3.3 S7通信的分类 204 6.4 MPI网络与全局数据通信 205 6.4.1 MPI网络 205 6.4.2 MPI网络的组态 205 6.4.3 全局数据表 207 6.4.4 事件驱动的全局数据通信 209 6.4.5 不用连接组态的MPI通信 210 6.5 执行器传感器接口AS-i网络 211 6.5.1 AS-i的网络结构 211 6.5.2 AS-i的寻址模式 212 6.5.3 AS-i的主从通信方式 212 6.5.4 AS-i从站的通信接口 213 6.5.5 AS-i的工作阶段 213 6.6 工业以太网 214 6.6.1 三同轴电缆网络 215 6.6.2 双绞线和光纤网络 215 6.6.3 高速工业以太网 216 6.7 PROFIBUS介绍 216 6.7.1 PROFIBUS的组成 216 6.7.2 PROFIBUS介质存取协议 217 6.7.3 PROFIBUS-DP设备的分类 219 6.7.4 PROFIBUS的通信协议 219 6.7.5 基于组态的PROFIBUS通信 221 6.8 点对点通信 225 6.8.1 点对点通信的硬件与通信协议 225 6.8.2 ASCII Driver通信协议 225 6.8.3 3964（R）通信协议 228 6.8.4 RK512通信协议 230 6.9 本章小结 235 第7章 PLC控制系统的设计方法 236 7.1 PLC控制系统的设计流程 236 7.1.1 PLC控制系统的基本原则 236 7.1.2 PLC控制系统的设计内容 237 7.1.3 PLC控制系统的设计步骤 238 7.2 PLC的硬件系统设计选型方法 240 7.2.1 PLC硬件系统设计基本流程 241 7.2.2 估算I/O点数 241 7.2.3 估算存储器容量 241 7.2.4 功能选择 241 7.2.5 机型选择 243 7.2.6 外部设备及专用模块 244 7.3 PLC的控制程序设计方法 244 7.3.1 PLC控制程序设计步骤 244 7.3.2 PLC控制程序设计方法 246 7.4 设计经验与注意事项 247 7.4.1 干扰和抗干扰措施 247 7.4.2 节省I/O点数的方法 248 7.4.3 PLC的安装与维护 249 7.5 本章小结 252 实 践 篇 第8章 S7-300/400系列PLC在小功率金卤石英吹泡机控制系统中的应用 254 8.1 系统总统设计 254 8.1.1 系统功能分析 254 8.1.2 系统原理分析 255 8.2 系统PLC选型和资源配置 257 8.2.1 模块构成图 257 8.2.2 特殊模块功能概述 257 8.2.3 各个模块的具体功能及特性分析 258 8.3 系统程序设计与调试 259 8.3.1 编程语言STEP 7的语言特点 259 8.3.2 系统工艺表图 260 8.3.3 系统主程序流程图、规格选择及相关设置 262 8.4 系统PLC程序 265 8.4.1 程序的构成 265 8.4.2 系统所用到的符号 266 8.4.3 主程序 271 8.4.4 子程序 286 8.5 本章小结 294 第9章 S7-300/400系列PLC在啤酒发酵自动控制系统中的应用 295 9.1 系统总体设计 295 9.1.1 系统功能分析 295 9.1.2 控制原理分析 296 9.2 系统PLC选型和资源配置 297 9.2.1 PLC选型 297 9.2.2 PLC的I/O资源配置 297 9.2.3 PLC其他资源配置 297 9.2.4 PLC硬件资源设计 298 9.3 系统PLC程序设计 298 9.3.1 程序流程图设计 298 9.3.2 PLC功能模块程序设计 299 9.4 系统程序模块 299 9.4.1 I/O采样及输出程序 302 9.4.2 发酵罐的温度信号转换程序 307 9.4.3 发酵温度控制程序 308 9.4.4 发酵罐单罐计时程序 314 9.4.5 分计时控制程序 316 9.4.6 流量累积子程序 319 9.4.7 单罐储酒控制程序 320 9.4.8 出酒控制程序 321 9.5 本章小结 323 附录 324 附录1 S7-300/400系列PLC的指令一览表 324 附录2 组织块一览表 328 附录3 系统功能（SFC）一览表 329 附录4 系统功能块（SFB）一览表 332 附录5 IEC功能一览表 334 附录6 常用缩写词 335