岂兴明，男, 清华大学工程热物理博士学位，现任中国舰船研究设计中心工程师，具有二十余年自动化控制系统设计经验。担任1500吨级科考船、6500吨级救助船等多型号的动力系统主任设计师。承担《动力总体技术》等3项十二五预研课题。 累计发表科技论文23篇（其中EI检索14篇，ISTP检索3篇），出版专著20本，发明8项。

入门篇
章可编程控制器概述2
1.1PLC的产生与发展2
1.1.1PLC技术的产生2
1.1.2PLC的发展历史3
1.2PLC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
1.5.1PLC的编程语言8
1.5.2PLC的发展趋势10
1.6可编程控制器的组成及工作原理11
1.6.1PLC的组成11
1.6.2PLC的软件系统18
1.6.3PLC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PLC22
1.7.2西门子S7-1200系列PLC23
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
2.1.2S7-300/400系列PLC的组成25
2.1.3S7-300/400系列PLC的结构30
2.2CPU模块及性能特点33
2.2.1S7-300系列PLC的CPU模块33
2.2.2S7-400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
2.3.1S7-300系列PLC的信号模块41
2.3.2S7-400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
2.4S7-300/400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/O68
2.5.1ET200集成的功能69
2.5.2ET200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
3.2S7-300/400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STEP7编程软件的使用方法130
4.1STEP7编程软件概述130
4.1.1STEP7编程软件的标准软件包130
4.1.2人机接口133
4.1.3STEP7编程软件的启动133
4.2创建和编辑项目135
4.2.1利用STEP7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
4.3.2CPU的参数设置142
4.3.3I/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
5.1.3STEP7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
6.3S7-300/400的通信网络202
6.3.1工业自动化网络202
6.3.2S7-300/400的通信网络203
6.3.3S7通信的分类204
6.4MPI网络与全局数据通信205
6.4.1MPI网络205
6.4.2MPI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
6.5.1AS-i的网络结构211
6.5.2AS-i的寻址模式212
6.5.3AS-i的主从通信方式212
6.5.4AS-i从站的通信接口213
6.5.5AS-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
6.7PROFIBUS介绍216
6.7.1PROFIBUS的组成216
6.7.2PROFIBUS介质存取协议217
6.7.3PROFIBUS-DP设备的分类219
6.7.4PROFIBUS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
6.8.2ASCIIDriver通信协议225
6.8.33964（R）通信协议228
6.8.4RK512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
7.1PLC控制系统的设计流程236
7.1.1PLC控制系统的基本原则236
7.1.2PLC控制系统的设计内容237
7.1.3PLC控制系统的设计步骤238
7.2PLC的硬件系统设计选型方法240
7.2.1PLC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
7.3PLC的控制程序设计方法244
7.3.1PLC控制程序设计步骤244
7.3.2PLC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
7.4.3PLC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STEP7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
9.2.1PLC选型297
9.2.2PLC的I/O资源配置297
9.2.3PLC其他资源配置297
9.2.4PLC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
9.3.2PLC功能模块程序设计299
9.4系统程序模块299
9.4.1I/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1S7-300/400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5IEC功能一览表334
附录6常用缩写词335

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，并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