西门子PLC控制器模块
德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
产品分类
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类
控制规模
可以分为大型机、中型机和小型机。
概述
- 10 种不同 CPU，用于 S7-400
- 4 种 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
- 3 个故障安全 CPU，可用于 S7-400F
- 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域
应用
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU：
- CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工厂。 - CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。 - CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在***性能范围内具有较高要求的工厂。 - CPU 417-4 DP：
在***性能范围内具有极严格要求的工厂。 - CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。 - CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。
设计
所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。
前面板上有：
- LED指示灯:
用于状态和故障指示。 - 波动开关：
用于选择运行模式。 - 存储器卡插槽（扩展装载存储器）
- 组合 MPI/DP 端口。
- 内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
- 电池插座：
用于后备电池的外部供电。
除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：
- PROFIBUS DP 接口:
用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。
*** CPU 还具有：
- PROFIBUS DP 接口模板备用插槽：
用于链接其他 DP 网络。
此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。
功能
存储器概念
所有 S7-400 CPU 均具有两种类型的存储器。工作存储器的细分可将性能提高一倍。当一个标准处理器需要访问其 RAM 至少两次时，S7-400 专用处理器可在一个循环周期中同时访问代码存储器和数据存储器。因此，数据总线和代码总线也是***的。工作存储器的容量取决于从精细分级的 CPU 系列中所选取的适合的 CPU。
对于小型和中等程序，集成式负载内存 (RAM) 就足够了。对于较大的程序，可通过插入内存卡来增加装载内存。插入式闪存卡可用于在不使用电池的情况下进行***性存储。
块加密
相关功能 (FC) 和 功能块 (FB) 可以加密的方式存储于 CPU 以保护专门知识应用。
《PLC控制系统:西门子》主要以西门子S7-200和S7-300两种型号的PLC为对象，以PLC的实际应用为***，对S7-200和S7-300的硬件组态、编程语言、程序设计与仿真调试、系统结构和通信网络等方面进行了详细的介绍。内容安排采用项目化教学模式，全书分为八个项目，每个项目为一个知识单元，将基础知识和实践操作紧密结合，以项目引导、任务驱动进行学习，不但增加了知识的易学性，而且适应了实践教学环节的需要。《PLC控制系统:西门子》知识内容讲授直观易懂、由浅入深，对初学者的学习具有较好的帮助作用，书中有大量的应用实例，有利于提高读者的实践动手能力。书中将两种机型的必备知识有机融合，必定会增加学生就业的适用面和可选性。《PLC控制系统:西门子》适合作高职高专电气自动化技术、生产过程控制技术、机电一体化、机械电子技术等***学生学习PLC应用技术的教材，也可作为相关技术人员的参考书。
项目一 S7-200系列PLC 模块选型与安装
任务一 S7-200系列PLC基本组成及基本功能
任务二 S7-200系列PLC数据的存储结构
任务三 S7-200系列PLC安装接线
项目二 S7-200PLC编程软件的安装和使用
任务一 STEP 7V4.0编程软件的安装
任务二 在STEP 7V4.0编程软件编辑程序
任务三 STEP 7V4.0编程软件的监控方法
项目三 S7-200 PLC的程序设计与调试
任务一 位逻辑指令的应用
子任务一 机床工作台的往返运动控制
子任务二 电动机顺序启/停控制
任务二 定时器、计数器指令应用
子任务一 电动机间歇运行控制
子任务二 十字路***通灯控制
子任务三 组合吊灯亮度控制
任务三 顺序控制指令的应用
子任务一 组合机床控制系统
子任务二 PLC在自动传送系统中的应用
任务四 其他指令的应用
子任务一 文字广告牌控制
子任务二 运料小车运行自动控制
项目四 S7-300 PLC模块选型与安装
任务一 S7-300系统结构和模块分类
任务二 S7-300硬件安装和地址的确定
项目五 S7-300 PLC编程软件和仿真软件的安装和硬件组态
任务一 STEP 7编程软件的安装
任务二 在STEP 7编程软件中进行硬件组态
任务三 PLCSIM仿真软件的安装
项目六 S7-300 PLC的程序设计与调试
任务一 位逻辑指令的应用
子任务一 抢答器控制
子任务二 电动机正反转控制
子任务三 两台电动机控制
子任务四 灯控程序
任务二 定时器、计数器指令应用
子任务一 三相交流电动机正反转带Y△***启动控制
子任务二 皮带传输机控制
子任务三 定时器循环工作控制
子任务四 小车运料控制
子任务五 计数控制
任务三 数字指令和控制指令的应用
子任务一 停车场车位自动控制
子任务二 LED显示控制
子任务三 霓虹灯广告屏控制设计
子任务四 加热炉控制
项目七 用户程序结构与中断
任务一 用户程序结构和数据块的建立
任务二 子程序的建立和调用
子任务一 用功能FC编写二分频、四分频和八分频的控制程序
子任务二 使用库功能比较两个DATE_AND_TIME类型的变量
子任务三 使用功能块FB设计一个关闭***灯控制程序
子任务四 液位PID控制
任务三 ***块与中断处理
项目八 通信网络的组态与编程
任务一 西门子PLC网络
子任务一 通信指令应用训练
子任务二 两台S7-200 PLC通过PORT0口进行PPI通信
子任务三 三台S7-200 PLC的PPI通信
任务二 MPI网络通信
任务三 PROFIBUS现场总线通信技术
参考文献
序言编辑
高职高专教材建设是高职院校教学改革的重要组成部分，2009年***化工高职仪电类******会***会员学校对近百家自动化类企业进行了为期一年的广泛调研。2010年5月在杭州召开了***化工高职自动化类规划教材研讨会。参会的高职院校一线教师和企业技术***紧密围绕生产过程自动化技术、机电一体化技术、应用电子技术及电气自动化技术等自动化类***人才培养方案展开研讨，并计划通过三年时间完成自动化类***特色教材的编写工作。主编采用竞聘方式，由教育***和行业***组成的教材评审***会于2011年1月在广西南宁确定出教材的主编及参编，众多企业技术人员参加了教材的编审工作。
本套教材以《***中长期教育改革和发展规划纲要》及2006年***《关于***提高高等职业教育教学质量的若干意见》为编写依据。确定以“培养技能，重在应用”的编写原则，以实际项目为***，突出教材的应用性、针对性和***性，力求内容新颖，紧跟国内外工业自动化技术的***新发展，紧密跟踪国内外高职院校相关***的教学改革。
本书是为满足高职高专电气自动化技术、生产过程控制技术、机电一体化、机械电子技术等***学习PLC应用技术而编写的一本通用教材。
PLC控制是一门实践性较强的技术，知识点多，内容综合性强。本教材在编写的过程中注重学用结合、学练结合，以实例为切入点，按照实例将西门子S7 200和S7 300的知识进行合理整合，通过每个项目基础知识介绍、程序设计、仿真调试和系统运行等几部分的学习可以使学生较好地掌握西门子PLC控制系统的应用。本书主要特点如下。
①本书采用项目化教学模式，全书分为八个项目，每个项目为一个知识单元，将基础知识和实践操作紧密结合，以项目引导，任务驱动进行学习，不但增加了知识的易学性，而且适应了实践教学环节的需要。
②知识内容的讲授尽量做到直观易懂、由浅入深，并且辅以清楚的图片和任务实施的操作步骤，使得知识的掌握过程更加具体化，可以更好地掌握理论知识。
③实训内容设置尽量和工程实际接近，案例与生产实际紧密结合，项目实施过程清晰、连贯、易于理解和掌握，并有实际操作验证。突出了课程的实际应用性特点，有助于实践操作技能的培养。
④本书内容涵盖了西门子S7 200和S7 300两种PLC，适用面更宽。因为随着自动化技术的发展，高职毕业生在今后的工作中需要对两种机型都有所了解，所以将两种机型的必备知识有机地融合在一起，必定会增加学生就业的适用面和可选性。
本书由吉红、耿惊涛担任主编，梁艳辉担任副主编，杨辉静、陈冬和梁晓明参编。书中项目一由耿惊涛编写，项目二由杨辉静编写，项目三由陈冬编写，项目四和项目六由吉红编写，项目五由梁艳辉编写，项目七由梁晓明编写，项目八由耿惊涛和梁艳辉共同编写。
在本书编写过程中，得到朱凤芝***的大力帮助和支持，在此表示衷心的感谢。由于时间仓促，编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请各位读者和***批评指正。
***化工高职仪电类******会
2011年7月