目前，工控领域广泛使用PLC来进行流程控制，产品大致分为美国、欧洲国家、日本三大派系。德国西门子的PLC在我国占有量已达30％以上，尤其是西门子公司的S7系列，该系列PLC具有强大的运算处理、网络、冗余控制等功能，所以得到广泛应用。由于使用PLC系统的设计对系统的可扩展性、稳定性和可靠性要求较高，这就要求设计人员具有很好的系统设计经验与程序设计经验，这也给很多初学者带来许多学习障碍，很难在短时间内使自己的应用水平得到快速的提升。为了使初学者更快地掌握西门子S7-300系列PLC的性能及特点，并熟练地应用到实践中去，特编写了本书。 

       本书以S7-300系列PLC应用为主线，以STEP7编程工具为平台，系统地介绍了西门子S7-300系列PLC的基础理论、编程方法及工业应用等知识。重点介绍了STEP7编程语言与编程、梯形图设计方法、模拟量处理、编程设计、PLC故障诊断及处理方法，列举了大量典型应用案例，读者可以通过西门子S7-300PLC编程典型实例进一步举一反三，掌握S7-300系列PLC的编程技巧与应用。 

      本书由吴文涛任主编，由张建梅、李凤银任副主编，参加本书编写的还有戴坤、杨波、索立朝、高俊学、崔加友、李伯、冯健、李东健、王亚男、黄达、刘东泽、张伯虎。本书的编写得到了诸多同志的帮助，在此一并表示感谢！ 

     鉴于时间仓促，书中不足之处难免，敬请读者批评指正。 

编者

第1章PLC基础知识 

1.1PLC的硬件组成001 

1.2PLC的软件组成003 

1.3PLC的常用外设的选择003 

1.4PLC的工作原理004 

1.4.1PLC的工作过程004 

1.4.2PLC的编程语言005 

第2章可编程控制器指令系统与编程 

2.1STEP7程序设计基础008 

2.1.1STEP7的编程语言008 

2.1.2结构化程序中的块010 

2.1.3STEP7的数据类型011 

2.2STEP7的指令类型与指令结构013 

2.2.1STEP7指令系统中的指令类型014 

2.2.2指令的形式与组成014 

2.2.3指令中的操作数015 

2.2.4寻址方式017 

2.3逻辑指令及应用020 

2.3.1位逻辑指令及应用020 

2.3.2字逻辑指令及应用035 

2.4定时器、计数器指令及应用037 

2.4.1定时器指令及应用037 

2.4.2计数器指令及应用047 

2.5数据处理与数学运算指令及应用051 

2.5.1装入和传送指令051 

2.5.2数据转换指令054 

2.5.3数据比较指令060 

2.5.4算术运算指令061 

2.5.5移位和循环移位指令064 

2.5.6累加器操作指令068 

2.6程序执行控制指令及应用070 

2.6.1跳转指令070 

2.6.2循环控制指令075 

2.6.3功能块调用指令076 

2.6.4主控继电器指令078 

2.7其他指令080 

2.7.1地址寄存器指令080 

2.7.2数据块指令081 

2.7.3显示和空操作指令082 

第3章数字量控制系统梯形图设计方法 

3.1梯形图的经验设计法与继电器电路转换法083 

3.1.1用经验法设计梯形图083 

3.1.2根据继电器电路图设计梯形图088 

3.2顺序控制设计法与顺序功能图091 

3.2.1顺序控制设计法091 

3.2.2步与动作092 

3.2.3有向连线与转换094 

3.2.4顺序功能图的基本结构095 

3.2.5顺序功能图中转换实现的基本规则098 

3.2.6绘制顺序功能图的注意事项099 

3.2.7顺序控制设计法的本质099 

3.3使用启保停电路的顺序控制梯形图编程方法100 

3.3.1设计顺序控制梯形图的一些基本问题100 

3.3.2单序列的编程方法102 

3.3.3选择序列的编程方法104 

3.3.4并行序列的编程方法105 

3.3.5仅有两步的闭环的处理106 

3.3.6应用举例106 

3.4使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法109 

3.4.1单序列的编程方法109 

3.4.2选择序列的编程方法111 

3.4.3并行序列的编程方法112 

3.4.4应用举例112 

3.5具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图编程方法114 

3.5.1机械手控制系统简介114 

3.5.2使用启保停电路和编程方法116 

3.5.3使用置位复位指令的编程方法120 

3.6顺序功能图语言S7 Graph的应用123 

3.6.1S7 Graph语言概述123 

3.6.2使用S7 Graph 编程的例子126 

3.6.3顺序控制器的运行模式与监控操作131 

3.6.4顺序控制器中的动作133 

3.6.5顺序控制器中的条件136 

3.6.6S7 Graph功能块的参数设置138 

3.6.7用S7 Graph FB编写具有多种工作方式的控制程序139 

3.6.8S7 Graph功能块的参数优化设置144 

第4章PLC实际工程应用与实例设计 

4.1PLC控制系统设计的原则和内容145 

4.1.1设计原则145 

4.1.2设计内容146 

4.1.3设计步骤146 

4.2S7-300 PLC系统设计应用148 

4.2.1S7-300 PLC在水力发电站自动化系统LCU中的应用148 

4.2.2LCU控制系统的构成举例151 

4.2.3LCU控制系统功能152 

4.2.4S7-300 PLC在变电站中的应用154 

4.2.5S7-300在断路器极限电流测试系统中的应用162 

4.2.6S7-300 PLC与DCS串行通信在DH电站中的应用165 

4.2.7基于PCS7的水箱液位控制系统实例169 

第5章S7-300 PLC故障诊断及处理方法 

5.1PLC硬件故障与维修方法172 

5.2PLC故障类型和故障诊断技术174 

5.2.1PLC故障类型及故障信息174 

5.2.2PLC故障的自动检测及自检程序178 

5.2.3PLC故障的动态检测及首发故障信号180 

5.3PLC控制系统故障诊断及处理183 

5.3.1PLC故障特点及诊断方法183 

5.3.2PLC电源及运行故障检查及分析诊断方法186 

5.3.3PLC输入输出故障检查及诊断方法191 

5.3.4PLC通信故障检查及诊断方法196 

5.3.5PLC外部故障检查及诊断方法199 

5.4PLC软件结构特点及抗干扰措施205 

5.4.1PLC软件结构特点及软件抗干扰技术205 

5.4.2PLC软件抗干扰措施207 

5.5西门子S7-300 PLC系统运行状态214 

5.6系统在线诊断与测试215 

5.7西门子S7系统PLC故障处理实例222 

参考文献