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本書以西門子 S7-200 SMART PLC 為講授對象，以 S7-200 SMART PLC 硬件組成、軟件應用和常用的指令及案例為基礎，以開關量、模擬量、運動量和通信控制的程序開發方法為重點，以能夠設計實際的工控系統為最終目的，全面系統地講述了西門子 S7-200 SMART PLC 的編程技巧與工程應用。本書著眼于實際應用，內容上循序漸進，由淺入深全面展開。
全書共分 7 章，其主要內容為 S7-200 SMART PLC 硬件組成與編程基礎、常用指令及案例、開關量控制程序的開發、模擬量控制程序的開發、運動量控制程序的開發和通信控制程序的設計、工程應用案例。
本書實用性強，圖文並茂，不僅為初學者提供了一套有效的編程方法，還為工程技術人員提供了大量的編程技巧和實踐經驗。本書可作為廣大電氣工程技術人員自學和參考用書，也可作為高等工科院校、高等職業技術院校工業自動化、電氣工程及自動化、機電一體化等相關專業的 PLC 教材。
全書共分 7 章，其主要內容為 S7-200 SMART PLC 硬件組成與編程基礎、常用指令及案例、開關量控制程序的開發、模擬量控制程序的開發、運動量控制程序的開發和通信控制程序的設計、工程應用案例。
本書實用性強，圖文並茂，不僅為初學者提供了一套有效的編程方法，還為工程技術人員提供了大量的編程技巧和實踐經驗。本書可作為廣大電氣工程技術人員自學和參考用書，也可作為高等工科院校、高等職業技術院校工業自動化、電氣工程及自動化、機電一體化等相關專業的 PLC 教材。
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1圖文並茂 梯形圖、語句表、時序圖對應，便於讀者理解。
2視頻講解 掃描二維碼，傾聽專家介紹更方便。
3內容實用 工程案例完全從工程的角度出發，可與實際接軌。
4編者有料 幫助讀者抓住重點、難點。
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3內容實用 工程案例完全從工程的角度出發，可與實際接軌。
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目次
目錄
前言
第１章S7-200 SMART PLC硬件組成與編程基礎 １
１．１Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ概述與硬件系統組成 １
１.１.１S7-200 SMART PLC概述 １
１.１.２S7-200 SMART PLC硬件系統組成 ２
１．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ外形結構與外部接線 ５
１.２.１S7-200 SMART PLC的外形結構 ５
１.２.２S7-200 SMART PLC外部接線圖 ６
１.２.３S7-200 SMART PLC電源需求與計算 ９
１．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的數據類型、數據區劃分與地址格式 １１
１.３.１S7-200 SMART PLC數據類型 １１
１.３.２S7-200 SMART PLC存儲器數據區劃分 １２
１.３.３S7-200 SMART PLC數據區存儲器的地址格式 １８
１．４ 例說西門子Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ編程軟件快速應用 １９
１.４.１STEP7-Micro/win SMART編程軟件的界面 １９
１.４.２STEP7-Micro/win SMART編程軟件應用舉例 ２３
第２章S7-200 SMART PLC常用指令及案例 ３５
２．１ 定時器指令及案例 ３５
２.１.１ 定時器指令介紹 ３５
２.１.２ 定時器指令工作原理 ３６
２.１.３ 定時器指令應用案例 ３９
２．２ 計數器指令及案例 ４０
２.２.１ 加計數器(犆犜犝) ４０
２.２.２ 減計數器(犆犜犇) ４１
２.２.３ 加減計數器(犆犜犝犇) ４２
２.２.４ 計數器指令應用案例 ４４
２．３ 比較指令及案例 ４５
２.３.１ 指令格式 ４５
２.３.２ 指令用法 ４５
２.３.３ 應用案例 ４６
２．４ 跳轉／標號指令與子程序指令及案例 ４７
２.４.１ 跳轉／標號指令 ４７
２.４.２ 子程序指令 ４８
２.４.３ 綜合舉例――２台電動機分時啟動控制 ５１
２．５ 數據傳送指令及案例 ５２
２.５.１ 單一傳送指令(MOV) ５３
２.５.２ 數據塊傳送指令(BLKMOV) ５５
２.５.３ 數據傳送指令綜合舉例 ５６
２．６ 移位與循環指令及案例 ５７
２.６.１ 移位指令 ５７
２.６.２ 循環移位指令 ５９
２.６.３ 移位寄存器指令 ６２
２．７ 數據轉換指令 ６５
２.７.１ 數據類型轉換指令 ６６
２.７.２ 譯碼與編碼指令 ６９
２．８ 數學運算類指令 ７１
２.８.１ 四則運算指令 ７１
２.８.２ 數學功能指令 ７５
２.８.３ 遞增／遞減指令 ７７
２.８.４ 綜合應用舉例 ７８
２．９ 邏輯操作指令 ７９
２.９.１ 邏輯與指令 ７９
２.９.２ 邏輯或指令 ７９
２.９.３ 邏輯異或指令 ８１
２.９.４ 取反指令 ８２
２.９.５ 點評器控制 ８４
第３章S7-200 SMART PLC開關量控制程序的開發 ８６
３．１ 常用的經典編程環節 ８６
３.１.１ 啟保停電路與置位複位電路 ８６
３.１.２ 互鎖電路 ８７
３.１.３ 延時斷開電路 ８７
３.１.４ 延時接通／斷開電路 ８８
３.１.５ 長延時電路 ８９
３.１.６ 脈衝發生電路 ９１
３．２ 順序控制設計法與順序功能圖 ９３
３.２.１ 順序控制設計法 ９３
３.２.２ 順序功能圖簡介 ９４
３．３ 送料小車控制程序的設計 ９８
３.３.１ 任務導入 ９８
３.３.２ 啟保停電路編程法 ９８
３.３.３ 啟保停電路編程法任務實施 １００
３.３.４ 置位複位指令編程法 １０２
３.３.５ 置位複位指令編程法任務實施 １０３
３.３.６SCR指令編程法 １０６
３.３.７SCR指令編程法任務實施 １０６
３.３.８ 移位寄存器指令編程法 １０７
３.３.９ 移位寄存器指令編程法任務實施 １０７
３．４ 水塔水位控制程序的設計 １１０
３.４.１ 任務導入 １１０
３.４.２ 選擇序列啟保停電路編程法 １１０
３.４.３ 選擇序列啟保停電路編程法任務實施 １１１
３.４.４ 選擇序列置位複位指令編程法 １１４
３.４.５ 選擇序列置位複位指令編程法任務實施 １１４
３.４.６ 選擇序列順序控制繼電器指令編程法 １１５
３.４.７ 選擇序列順序控制繼電器指令編程法任務實施 １１５
３．５ 信號燈控制程序的設計 １１８
３.５.１ 任務導入 １１８
３.５.２ 並行序列啟保停電路編程法 １１８
３.５.３ 並行序列啟保停電路編程法任務實施 １１９
３.５.４ 並行序列置位複位指令編程法 １２０
３.５.５ 並行序列置位複位指令編程法任務實施 １２２
３.５.６ 並行序列順序控制繼電器編程法 １２２
３.５.７ 並列序列順序控制繼電器編程法任務實施 １２４
第４章S7-200 SMART PLC模擬量控制程序的開發 １２７
４．１ 模擬量控制概述 １２７
４.１.１ 模擬量控制簡介 １２７
４.１.２ 模塊擴展連接 １２８
４．２ 模擬量模塊及內碼與實際物理量的轉換 １２８
４.２.１ 模擬量輸入模塊 １２８
４.２.２ 模擬量輸出模塊 １３２
４.２.３ 模擬量輸入／輸出混合模塊 １３５
４.２.４ 熱電偶模塊 １３６
４.２.５ 熱電阻模塊 １３７
４.２.６ 內碼與實際物理量的轉換 １３９
４．３ 蓄水罐水位控制項目 １４２
４.３.１ 控制要求 １４２
４.３.２PLC及相關元件選型 １４２
４.３.３ 硬件設計 １４３
４.３.４ 程序設計 １４４
４．４ＰＩＤ控制及應用案例 １４６
４.４.１PID控制簡介 １４６
４.４.２PID指令 １４８
４.４.３PID控制編程思路 １４９
４.４.４ 恒溫控制 １４９
４．５ＰＩＤ嚮導及應用案例 １５３
４.５.１PID嚮導編程步驟 １５３
４.５.２ 恒溫控制 １６０
第５章S7-200 SMART PLC運動量控制程序的開發 １６３
５．１ 步進電機及步進電機驅動器 １６３
５.１.１ 步進電機 １６３
５.１.２ 步進電機驅動器 １６５
５．２ 步進電機控制應用案例 １６７
５.２.１ 任務引入 １６７
５.２.２ 軟硬件配置 １６７
５.２.３PLC地址輸入／輸出分配 １６８
５.２.４ 步進電機控制系統的接線圖 １６８
５.２.５ 運動控制嚮導 １６８
５.２.６ 常用的運動控制指令 １７３
５.２.７ 步進電機控制程序 １７４
第６章S7-200 SMART PLC通信控制程序的設計 １７６
６．１ＰＬＣ通信基礎 １７６
６.１.１ 單工、全雙工與半雙工通信 １７６
６.１.２ 串行通信接口標準 １７７
６.１.３S7-200 SMART PLC及其信號板犚犛４８５端口引腳分配 １７８
６.１.４ 通信傳輸介質 １７９
６．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣＭｏｄｂｕｓ通信及案例 １８１
６.２.１Modbus尋址 １８１
６.２.２ 主站指令與從站指令 １８２
６.２.３ 應用案例 １８５
６．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ基於以太網的Ｓ７通信及案例 １８８
６.３.１S7-200 SMART PLC基於以太網的犛７通信簡介 １８８
６.３.２GET/PUT指令 １８９
６.３.３GET/PUT指令應用案例 １９０
６.３.４ 使用GET/PUT嚮導編程示例 １９３
６．４Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ基於以太網的開放式用戶通信及案例 １９８
６.４.１ 開放式用戶通信的相關協議簡介 １９８
６.４.２ 開放式用戶通信(OUC)指令 １９８
６.４.３ 開放式用戶通信(OUC)指令應用案例 ２０２
６．５Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的ＯＰＣ軟件操作簡介 ２１１
６.５.１S7-200 PC Access SMART簡介 ２１１
６.５.２S7-200 PC Access SMART軟件界面組成及相關操作 ２１１
６．６ＷｉｎＣＣ組態軟件與Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的ＯＰＣ通信及案例 ２１５
６.６.１ 任務導入 ２１５
６.６.２ 任務分析 ２１５
６.６.３ 任務實施 ２１６
第７章S7-200 SMART PLC工程應用案例 ２２７
７．１Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和人機界面在鋸床改造中的應用 ２２７
７.１.１ 任務引入 ２２７
７.１.２PLC編程方法連接 ２２７
７.１.３犕犆犌犛嵌入式組態軟件使用連接 ２３１
７.１.４犕犆犌犛嵌入版組態軟件工作平臺結構組成 ２３２
７.１.５ 任務實施――PLC程序的設計 ２４５
７.１.６ 任務實施――觸摸屏畫面設計及組態 ２４８
７．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和組態王在交通燈控制系統中的應用 ２５９
７.２.１ 任務引入 ２５９
７.２.２ 任務實施――PLC軟硬件設計 ２６０
７.２.３ 任務實施――S7-200 PC Access SMART地址分配 ２６１
７.２.４ 任務實施――組態王畫面設計及組態 ２６４
７．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和組態軟件ＷｉｎＣＣ在化工控制系統中的應用 ２７３
７.３.１ 任務引入 ２７３
７.３.２ 各元件的任務劃分 ２７４
７.３.３PLC硬件和軟件設計 ２７４
７.３.４S7-200 PC Access SMART地址分配 ２８４
７.３.５WinCC組態畫面設計 ２８４
７．４Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ、變頻器和人機界面在空氣壓縮機控制系統中的應用 ２８８
７.４.１ 任務引入 ２８８
７.４.２ 任務實施 ２８９
７.４.３ 觸摸屏畫面設計及組態 ２９５
附錄S7-200 SMART PLC外部接線圖 ３００
參考文獻 ３０４
前言
第１章S7-200 SMART PLC硬件組成與編程基礎 １
１．１Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ概述與硬件系統組成 １
１.１.１S7-200 SMART PLC概述 １
１.１.２S7-200 SMART PLC硬件系統組成 ２
１．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ外形結構與外部接線 ５
１.２.１S7-200 SMART PLC的外形結構 ５
１.２.２S7-200 SMART PLC外部接線圖 ６
１.２.３S7-200 SMART PLC電源需求與計算 ９
１．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的數據類型、數據區劃分與地址格式 １１
１.３.１S7-200 SMART PLC數據類型 １１
１.３.２S7-200 SMART PLC存儲器數據區劃分 １２
１.３.３S7-200 SMART PLC數據區存儲器的地址格式 １８
１．４ 例說西門子Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ編程軟件快速應用 １９
１.４.１STEP7-Micro/win SMART編程軟件的界面 １９
１.４.２STEP7-Micro/win SMART編程軟件應用舉例 ２３
第２章S7-200 SMART PLC常用指令及案例 ３５
２．１ 定時器指令及案例 ３５
２.１.１ 定時器指令介紹 ３５
２.１.２ 定時器指令工作原理 ３６
２.１.３ 定時器指令應用案例 ３９
２．２ 計數器指令及案例 ４０
２.２.１ 加計數器(犆犜犝) ４０
２.２.２ 減計數器(犆犜犇) ４１
２.２.３ 加減計數器(犆犜犝犇) ４２
２.２.４ 計數器指令應用案例 ４４
２．３ 比較指令及案例 ４５
２.３.１ 指令格式 ４５
２.３.２ 指令用法 ４５
２.３.３ 應用案例 ４６
２．４ 跳轉／標號指令與子程序指令及案例 ４７
２.４.１ 跳轉／標號指令 ４７
２.４.２ 子程序指令 ４８
２.４.３ 綜合舉例――２台電動機分時啟動控制 ５１
２．５ 數據傳送指令及案例 ５２
２.５.１ 單一傳送指令(MOV) ５３
２.５.２ 數據塊傳送指令(BLKMOV) ５５
２.５.３ 數據傳送指令綜合舉例 ５６
２．６ 移位與循環指令及案例 ５７
２.６.１ 移位指令 ５７
２.６.２ 循環移位指令 ５９
２.６.３ 移位寄存器指令 ６２
２．７ 數據轉換指令 ６５
２.７.１ 數據類型轉換指令 ６６
２.７.２ 譯碼與編碼指令 ６９
２．８ 數學運算類指令 ７１
２.８.１ 四則運算指令 ７１
２.８.２ 數學功能指令 ７５
２.８.３ 遞增／遞減指令 ７７
２.８.４ 綜合應用舉例 ７８
２．９ 邏輯操作指令 ７９
２.９.１ 邏輯與指令 ７９
２.９.２ 邏輯或指令 ７９
２.９.３ 邏輯異或指令 ８１
２.９.４ 取反指令 ８２
２.９.５ 點評器控制 ８４
第３章S7-200 SMART PLC開關量控制程序的開發 ８６
３．１ 常用的經典編程環節 ８６
３.１.１ 啟保停電路與置位複位電路 ８６
３.１.２ 互鎖電路 ８７
３.１.３ 延時斷開電路 ８７
３.１.４ 延時接通／斷開電路 ８８
３.１.５ 長延時電路 ８９
３.１.６ 脈衝發生電路 ９１
３．２ 順序控制設計法與順序功能圖 ９３
３.２.１ 順序控制設計法 ９３
３.２.２ 順序功能圖簡介 ９４
３．３ 送料小車控制程序的設計 ９８
３.３.１ 任務導入 ９８
３.３.２ 啟保停電路編程法 ９８
３.３.３ 啟保停電路編程法任務實施 １００
３.３.４ 置位複位指令編程法 １０２
３.３.５ 置位複位指令編程法任務實施 １０３
３.３.６SCR指令編程法 １０６
３.３.７SCR指令編程法任務實施 １０６
３.３.８ 移位寄存器指令編程法 １０７
３.３.９ 移位寄存器指令編程法任務實施 １０７
３．４ 水塔水位控制程序的設計 １１０
３.４.１ 任務導入 １１０
３.４.２ 選擇序列啟保停電路編程法 １１０
３.４.３ 選擇序列啟保停電路編程法任務實施 １１１
３.４.４ 選擇序列置位複位指令編程法 １１４
３.４.５ 選擇序列置位複位指令編程法任務實施 １１４
３.４.６ 選擇序列順序控制繼電器指令編程法 １１５
３.４.７ 選擇序列順序控制繼電器指令編程法任務實施 １１５
３．５ 信號燈控制程序的設計 １１８
３.５.１ 任務導入 １１８
３.５.２ 並行序列啟保停電路編程法 １１８
３.５.３ 並行序列啟保停電路編程法任務實施 １１９
３.５.４ 並行序列置位複位指令編程法 １２０
３.５.５ 並行序列置位複位指令編程法任務實施 １２２
３.５.６ 並行序列順序控制繼電器編程法 １２２
３.５.７ 並列序列順序控制繼電器編程法任務實施 １２４
第４章S7-200 SMART PLC模擬量控制程序的開發 １２７
４．１ 模擬量控制概述 １２７
４.１.１ 模擬量控制簡介 １２７
４.１.２ 模塊擴展連接 １２８
４．２ 模擬量模塊及內碼與實際物理量的轉換 １２８
４.２.１ 模擬量輸入模塊 １２８
４.２.２ 模擬量輸出模塊 １３２
４.２.３ 模擬量輸入／輸出混合模塊 １３５
４.２.４ 熱電偶模塊 １３６
４.２.５ 熱電阻模塊 １３７
４.２.６ 內碼與實際物理量的轉換 １３９
４．３ 蓄水罐水位控制項目 １４２
４.３.１ 控制要求 １４２
４.３.２PLC及相關元件選型 １４２
４.３.３ 硬件設計 １４３
４.３.４ 程序設計 １４４
４．４ＰＩＤ控制及應用案例 １４６
４.４.１PID控制簡介 １４６
４.４.２PID指令 １４８
４.４.３PID控制編程思路 １４９
４.４.４ 恒溫控制 １４９
４．５ＰＩＤ嚮導及應用案例 １５３
４.５.１PID嚮導編程步驟 １５３
４.５.２ 恒溫控制 １６０
第５章S7-200 SMART PLC運動量控制程序的開發 １６３
５．１ 步進電機及步進電機驅動器 １６３
５.１.１ 步進電機 １６３
５.１.２ 步進電機驅動器 １６５
５．２ 步進電機控制應用案例 １６７
５.２.１ 任務引入 １６７
５.２.２ 軟硬件配置 １６７
５.２.３PLC地址輸入／輸出分配 １６８
５.２.４ 步進電機控制系統的接線圖 １６８
５.２.５ 運動控制嚮導 １６８
５.２.６ 常用的運動控制指令 １７３
５.２.７ 步進電機控制程序 １７４
第６章S7-200 SMART PLC通信控制程序的設計 １７６
６．１ＰＬＣ通信基礎 １７６
６.１.１ 單工、全雙工與半雙工通信 １７６
６.１.２ 串行通信接口標準 １７７
６.１.３S7-200 SMART PLC及其信號板犚犛４８５端口引腳分配 １７８
６.１.４ 通信傳輸介質 １７９
６．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣＭｏｄｂｕｓ通信及案例 １８１
６.２.１Modbus尋址 １８１
６.２.２ 主站指令與從站指令 １８２
６.２.３ 應用案例 １８５
６．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ基於以太網的Ｓ７通信及案例 １８８
６.３.１S7-200 SMART PLC基於以太網的犛７通信簡介 １８８
６.３.２GET/PUT指令 １８９
６.３.３GET/PUT指令應用案例 １９０
６.３.４ 使用GET/PUT嚮導編程示例 １９３
６．４Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ基於以太網的開放式用戶通信及案例 １９８
６.４.１ 開放式用戶通信的相關協議簡介 １９８
６.４.２ 開放式用戶通信(OUC)指令 １９８
６.４.３ 開放式用戶通信(OUC)指令應用案例 ２０２
６．５Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的ＯＰＣ軟件操作簡介 ２１１
６.５.１S7-200 PC Access SMART簡介 ２１１
６.５.２S7-200 PC Access SMART軟件界面組成及相關操作 ２１１
６．６ＷｉｎＣＣ組態軟件與Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ的ＯＰＣ通信及案例 ２１５
６.６.１ 任務導入 ２１５
６.６.２ 任務分析 ２１５
６.６.３ 任務實施 ２１６
第７章S7-200 SMART PLC工程應用案例 ２２７
７．１Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和人機界面在鋸床改造中的應用 ２２７
７.１.１ 任務引入 ２２７
７.１.２PLC編程方法連接 ２２７
７.１.３犕犆犌犛嵌入式組態軟件使用連接 ２３１
７.１.４犕犆犌犛嵌入版組態軟件工作平臺結構組成 ２３２
７.１.５ 任務實施――PLC程序的設計 ２４５
７.１.６ 任務實施――觸摸屏畫面設計及組態 ２４８
７．２Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和組態王在交通燈控制系統中的應用 ２５９
７.２.１ 任務引入 ２５９
７.２.２ 任務實施――PLC軟硬件設計 ２６０
７.２.３ 任務實施――S7-200 PC Access SMART地址分配 ２６１
７.２.４ 任務實施――組態王畫面設計及組態 ２６４
７．３Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ和組態軟件ＷｉｎＣＣ在化工控制系統中的應用 ２７３
７.３.１ 任務引入 ２７３
７.３.２ 各元件的任務劃分 ２７４
７.３.３PLC硬件和軟件設計 ２７４
７.３.４S7-200 PC Access SMART地址分配 ２８４
７.３.５WinCC組態畫面設計 ２８４
７．４Ｓ７２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ、變頻器和人機界面在空氣壓縮機控制系統中的應用 ２８８
７.４.１ 任務引入 ２８８
７.４.２ 任務實施 ２８９
７.４.３ 觸摸屏畫面設計及組態 ２９５
附錄S7-200 SMART PLC外部接線圖 ３００
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