本书全面介绍了S7-200的硬件结构、指令系统和编程软件的使用方法；通过大量的实例，介绍了功能指令的使用方法；介绍了设计数字量控制梯形图的顺序控制设计法，这种设计方法易学易用，可以节约大量的设计时间；介绍了S7-200的通信网络、通信功能和通信程序的设计方法，以及PLC之间、PLC与变频器之间的通信的编程和实现的方法；还介绍了PID控制和PID参数的整定方法和提高系统可靠性的措施。各章均配有习题，附录中有30多个实验的实验指导书。
读者可以扫描本书封底的二维码，获取下载链接，下载本书配套的S7-200编程软件、指令库、触摸屏组态软件、PLC串口通信调试软件、用户手册和产品样本、30多个免费视频教程和40多个例程。
本书可以作为大专院校的电类和机电一体化专业的教材，也可以供工程技术人员自学。
★ 畅销书作者、PLC专家重庆大学廖常初教授作品。
★ 本书是普通高等教育“十一五”国家 级规划教材。
★ 这次修订删除或精简了某些S7-200用得很少的功能有关的内容，减少了十多页的篇幅。为了帮助用户了解S7-200 SMART，本书增加了对它的简要介绍。
★ 本书各章均配有习题，编程软件、指令库、触摸屏组态软件、PLC串口通信调试软件、S7-200和相关产品的用户手册和产品样本、30多个视频教程和40多个例程,还配有配套的授课电子课件
前 言
本书是普通高等教育“十一五”国家 级规划教材。S7-200已于2017年退市，S7-200 SMART是S7-200的升级换代产品，二者的指令、程序结构和监控方法相同。熟悉S7-200的用户几乎不需要任何培训，就可以使用S7-200 SMART。此外大量的S7-200将会长期运行，因此学习S7-200还是很有意义的。
由于S7-200 SMART的出现，S7-200的某些功能和模块已经很少使用了。例如S7-200 SMART集成了60个I/O点的CPU的通信功能比S7-200的以太网模块强大得多，但是价格比后者便宜。为了减轻读者的负担，这次修订删除或精简了某些S7-200用得很少的功能有关的内容，减少了十多页的篇幅。为了帮助用户了解S7-200 SMART，本书增加了对它的简要介绍。S7-200 SMART详细的情况见参考文献中作者主编的有关教材。
本书的第1章介绍了S7-200的硬件、PLC的工作原理和系统的可靠性措施。第2章通过实例详细介绍了编程软件的使用方法。第3章介绍了S7-200的编程语言和程序结构、位逻辑指令、定时器指令和计数器指令。第4章用大量的实例全面介绍了功能指令的使用方法。第5章通过编程实例，深入浅出地介绍了设计数字量控制系统梯形图的顺序控制设计法。这种设计易学易用，可以节约大量的设计时间。第6章介绍了S7-200的通信功能，以及使用各种通信指令、通信协议和通信网络，实现PLC之间、PLC和变频器之间的通信的编程、组态和实验的方法。第7章介绍了PID闭环控制的编程和参数整定的规则；介绍了用作者编写的模拟被控对象的子程序和例程做PID闭环实验，手动和自动整定PID参数的方法。附录中有30多个实验的指导书。
S7-200的编程软件为PLC的高级应用提供了大量的编程向导，只需输入一些参数，就可以自动生成用户程序。本书详细地介绍了常用的编程向导的使用方法。
本书各章均配有习题，读者可通过扫描本书封底的二维码，获取下载链接，下载本书配套的编程软件、指令库、触摸屏组态软件、PLC串口通信调试软件、S7-200和相关产品的用户手册和产品样本、30多个视频教程和40多个例程。本书有配套的授课电子课件，需要的教师可登录www.cmpedu.com免费注册，审核通过后下载，或联系编辑索取（QQ：1239258369，电话010-88379739）。
本书由廖常初主编，廖亮、文家学、孙明渝参加了编写工作。
因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。
重庆大学电气工程学院 廖常初
廖常初，毕业于清华大学，现为重庆大学教授，PLC领域知名专家、畅销书作者，西门子官方特邀培训专家。长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作，具备丰富的实际经验和教学经验。多年来编写了多部我国PLC领域的销量超10万册的经典畅销著作。其出版的PLC图书有两本获得全国优 秀畅销书称号，三本获得国家 级“十一五”规划教材称号，累计销量已逾百万册，被评为机械工业出版社金 牌作者。
廖老师编写的图书以严谨、实用、细致著称，得到了学术界和企业界的一致认可。为了更好地服务于读者，廖老师充分利用网络社区平台开设个人博客，积极与网友交流。同时他还参与各项培训工作，多年来为众多从业者传道授业解惑，赢得了广大读者的好评和尊敬。
前言
第1章 PLC的硬件与工作原理1
1.1 概述1
1.2 S7-200系列PLC3
1.2.1 S7-200的特点3
1.2.2 CPU模块4
1.2.3 数字量输入与数字量输出6
1.2.4 扩展模块8
1.3 I/O地址分配与外部接线10
1.4 S7-200 SMART简介12
1.5 逻辑运算与PLC的工作原理14
1.5.1 用触点和线圈实现逻辑运算14
1.5.2 PLC的工作原理15
1.6 PLC控制系统的硬件可靠性措施18
1.7 习题21
第2章 STEP 7-Micro/WIN编程软件使用指南23
2.1 编程软件概述23
2.1.1 编程软件的安装与项目的组成23
2.1.2 帮助功能的使用与S7-200的出错处理25
2.2 程序的编写与传送26
2.2.1 生成用户程序26
2.2.2 下载与调试用户程序30
2.3 符号表与符号地址的使用33
2.4 用编程软件监控与调试程序36
2.4.1 用程序状态监控与调试程序36
2.4.2 用状态表监控与调试程序39
2.4.3 写入与强制数据40
2.4.4 调试用户程序的其他方法42
2.5 使用系统块设置PLC的参数43
2.5.1 断电数据保持的设置与编程43
2.5.2 创建与使用密码45
2.5.3 组态输入输出参数47
2.6 习题48
第3章 S7-200编程基础50
3.1 PLC的编程语言与程序结构50
3.1.1 PLC编程语言的国际标准50
3.1.2 S7-200的程序结构52
3.2 数据类型与寻址方式52
3.2.1 数制52
3.2.2 数据类型54
3.2.3 CPU的存储区56
3.2.4 直接寻址与间接寻址58
3.3 位逻辑指令60
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令60
3.3.2 输出类指令与其他指令64
3.4 定时器指令与计数器指令66
3.4.1 定时器指令66
3.4.2 计数器指令69
3.5 习题70
第4章 S7-200的功能指令73
4.1 功能指令概述73
4.1.1 怎样学习功能指令73
4.1.2 S7-200的指令规约74
4.2 数据处理指令75
4.2.1 比较指令与数据传送指令75
4.2.2 移位指令与循环移位指令78
4.2.3 数据转换指令79
4.2.4 表格指令81
4.2.5 实时时钟指令83
4.3 数学运算指令85
4.3.1 整数运算指令85
4.3.2 浮点数函数运算指令86
4.3.3 逻辑运算指令87
4.4 程序控制指令89
4.4.1 跳转指令89
4.4.2 循环指令91
4.4.3 其他指令92
4.5 局部变量与子程序93
4.5.1 局部变量93
4.5.2 子程序的编写与调用95
4.6 中断程序与中断指令99
4.6.1 中断的基本概念与中断事件99
4.6.2 中断指令101
4.6.3 中断程序举例102
4.7 高速计数器与高速脉冲输出104
4.7.1 高速计数器的工作模式与外部输入信号105
4.7.2 高速计数器的程序设计107
4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制110
4.8 数据块应用与字符串指令112
4.8.1 数据块概述112
4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令113
4.8.3 字符串指令117
4.9 习题118
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法120
5.1 梯形图的经验设计法120
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图125
5.2.1 步与动作125
5.2.2 有向连线与转换条件127
5.2.3 顺序功能图的基本结构128
5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则130
5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法131
5.3.1 单序列的编程方法131
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法133
5.3.3 应用举例134
5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法137
5.4.1 顺序控制继电器指令的应用137
5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法139
5.4.3 应用举例140
5.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法142
5.5.1 系统的硬件结构与工作方式142
5.5.2 公用程序与手动程序144
5.5.3 自动程序146
5.6 习题149
第6章 PLC的通信与自动化通信网络153
6.1 计算机通信概述153
6.1.1 串行通信153
6.1.2 IEEE 802通信标准154
6.1.3 现场总线及其国际标准155
6.2 西门子的工业自动化通信网络156
6.3 S7-200的通信功能与串行通信网络158
6.3.1 S7-200的网络通信协议158
6.3.2 S7-200的通信功能159
6.3.3 S7-200的串行通信网络160
6.4 使用网络读写指令的通信161
6.5 自由端口模式通信164
6.5.1 自由端口模式通信的参数设置164
6.5.2 使用接收完成中断的通信程序设计167
6.5.3 自由端口模式通信实验169
6.6 Modbus协议通信170
6.6.1 Modbus RTU通信协议170
6.6.2 Modbus RTU从站协议通信的编程171
6.6.3 Modbus RTU主站协议通信的编程与调试173
6.7 S7-200与变频器的USS协议通信176
6.7.1 硬件接线与V20变频器参数设置176
6.7.2 USS通信的编程179
6.7.3 S7-200与V20变频器USS通信的实验180
6.8 习题182
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用184
7.1 闭环控制与PID控制器184
7.1.1 模拟量闭环控制系统184
7.1.2 PID控制器的数字化187
7.1.3 PID指令向导的应用189
7.2 PID参数的整定方法191
7.2.1 PID参数的物理意义191
7.2.2 PID参数整定的规则194
7.2.3 PID参数整定的实验195
7.3 PID参数自整定200
7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程200
7.3.2 PID参数自整定实验201
7.4 习题203
附录205
附录A 实验指导书205
A.1 编程软件使用练习205
A.2 符号表应用实验206
A.3 用编程软件调试程序的实验207
A.4 位逻辑指令的功能与应用实验208
A.5 定时器应用实验209
A.6 计数器应用实验210
A.7 比较指令与传送指令应用实验210
A.8 移位指令与循环移位指令应用实验211
A.9 数据转换指令应用实验212
A.10 实时时钟指令应用实验213
A.11 数学运算指令应用实验213
A.12 逻辑运算指令应用实验214
A.13 跳转指令应用实验215
A.14 循环指令与看门狗复位指令实验216
A.15 子程序的编程实验216
A.16 中断程序的编程实验217
A.17 高速计数器与高速输出应用实验217
A.18 数据块与字符串指令应用实验218
A.19 定时器与计数器应用的编程实验219
A.20 自动往返的小车控制系统的编程实验219
A.21 使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验220
A.22 液体混合控制与剪板机控制系统的编程实验220
A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验221
A.24 内胎硫化机与专用钻床控制系统的编程实验222
A.25 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验222
A.26 使用网络读写指令的通信实验223
A.27 使用接收完成中断的通信实验223
A.28 使用Modbus RTU协议的通信实验224
A.29 PLC与变频器的USS协议通信实验225
A.30 PID控制器参数手动整定实验225
A.31 PID控制器参数自整定实验225
附录B 常用特殊存储器位226
附录C S7-200 指令表索引227
附录D 配套资源说明227
参考文献229
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