具体描述
《普通高校"十一五"规划教材 ·S7-200PLC编程原理与工程实训》以西门子S7—200可编程序控制器及其编程软件STEP 7一Micro／WIN为例，重点介绍了PLC的硬件结构、工作原理、指令系统、程序编辑和程序的调试等，还介绍了网络通信知识，以及由S7—200PLC组成的通信网络通信协议的具体应用。
书中从工程应用和实训出发，列举了大量的PLC控制电路和实际应用系统，通过系统配置和编程训练，可使读者尽快学习可编程控制器技术。
好的，以下是针对您所描述的图书名称“S7-200PLC编程原理与工程实训”之外，其他主题的图书简介，旨在提供丰富且详尽的内容，同时避免提及原书内容或任何AI相关表述。 --- 图书简介：现代嵌入式系统设计与实践 书名： 现代嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M架构的高效能应用开发 内容概述： 本书是一本全面深入探讨现代嵌入式系统设计、开发与应用实践的专业技术著作。它聚焦于当前工业界和消费电子产品中应用最为广泛的ARM Cortex-M系列微控制器，旨在为电子工程师、软件开发者以及相关专业学生提供一个从理论基础到实际项目部署的完整学习路径。全书内容结构严谨，逻辑清晰，理论推导与工程案例紧密结合，力求培养读者解决复杂嵌入式系统问题的综合能力。 第一部分：嵌入式系统基础理论与硬件平台剖析 本部分奠定了深入学习嵌入式系统的理论基石。首先，我们详细阐述了嵌入式系统的基本概念、发展历程及其在物联网（IoT）、汽车电子、医疗设备等前沿领域的应用场景。随后，重点剖析了ARM Cortex-M内核架构的精髓，包括其流水线设计、特权级别（如Thread Mode与Handler Mode）、中断控制器（NVIC）的工作机制。读者将系统学习到寄存器级编程的要义，理解如何高效地配置和操作时钟系统、存储映射（Memory Mapping）以及低功耗管理模式。 针对硬件层面的理解，本书深入讲解了存储器系统的层次结构，包括SRAM、Flash的读写特性，以及如何利用外部存储器接口（如SDRAM控制器）来扩展系统容量。此外，还详述了片上外设的原理，例如通用定时器（Timers）、模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的高级应用技巧，强调了在资源受限环境下优化资源利用率的方法。 第二部分：固件开发与实时操作系统（RTOS）应用 本卷是本书的核心技术实践部分，专注于软件开发技能的构建。我们摒弃了对特定供应商早期或过时工具链的依赖，而是采用了现代、主流的开发工具链（如基于GCC的工具链和流行的IDE环境）进行讲解。 在裸机编程方面，本书提供了详尽的启动代码（Startup Code）分析，指导读者理解程序从硬件复位到进入主程序循环的每一步骤。重点讲解了中断服务程序（ISR）的设计规范、上下文切换的保护与恢复机制，以及如何利用临界区（Critical Section）技术保证多任务环境下的数据一致性。 引入实时操作系统（RTOS）是现代嵌入式开发的必然趋势。本书选取业界标准RTOS内核进行深入剖析，不仅讲解了任务管理（创建、调度算法，如优先级抢占与时间片轮转），还详细阐述了进程间通信（IPC）的机制，包括信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）、消息队列（Message Queues）和事件标志组的正确使用场景与潜在陷阱。为提高系统鲁棒性，本书还涵盖了内存池管理和软件定时器的实现细节。 第三部分：通信协议与互联技术实战 现代嵌入式系统无不涉及数据交换与网络连接。本部分聚焦于嵌入式设备间和设备与云端的通信技术。 在片上总线通信方面，详细介绍了I2C、SPI、UART（异步串行通信）的底层驱动实现，并提供了针对特定传感器和存储芯片的驱动代码范例。对于需要更高带宽和更复杂拓扑的场景，本书提供了CAN（Controller Area Network）总线的协议栈应用指南，特别是在汽车电子和工业控制领域的部署策略。 在网络通信领域，本书以TCP/IP协议栈为核心，指导读者如何将微控制器接入以太网或Wi-Fi网络。内容涵盖LWIP协议栈的移植与配置，Socket编程的基础概念，以及如何实现轻量级的HTTP客户端和服务器功能。对于新兴的IoT连接，本书还探讨了MQTT协议在资源受限设备上的高效实现与安全认证机制。 第四部分：系统调试、优化与工程化方法 高质量的嵌入式产品依赖于严谨的调试和优化过程。本部分将读者的视角从单纯的编码提升到系统工程层面。 调试方面，重点讲解了JTAG/SWD调试接口的工作原理，以及如何有效利用硬件调试工具（如J-Link/ST-Link）进行断点设置、寄存器监视、内存查看。此外，还引入了嵌入式系统的日志（Logging）机制设计，以及如何实现远程故障诊断。 性能优化是嵌入式开发的关键挑战。本书提供了系统的功耗分析与管理策略，包括时钟门控、睡眠模式切换的时序控制。在代码效率上，探讨了编译器优化选项（如-O3）对生成的机器码的影响，以及如何通过代码重构和数据结构选择来优化缓存命中率和执行速度。 最后，本书强调了嵌入式软件的工程化流程，包括版本控制（Git在嵌入式项目中的应用）、自动化构建系统（如CMake在嵌入式中的应用）以及基本的单元测试框架在嵌入式固件中的集成方法，确保最终产品具备高可靠性和可维护性。 目标读者： 本书适合具备C语言基础的电子工程、计算机科学、自动化专业的学生，以及希望从传统的8位/16位单片机平台转向高性能ARM Cortex-M架构进行深入开发的在职工程师。掌握本书内容，读者将能够独立完成复杂的、基于RTOS的嵌入式产品原型设计与开发工作。
作者简介
目录信息
第1章 可编程序控制器概述 1.1 PLC的产生、定义及分类 1.1.1 PLC的产生 1.1.2 PLC的定义 1.1.3 PLC的分类 1.2 PLC的特点、主要功能及性能指标 1.2.1 PLC的特点 1.2.2 PLC的主要功能 1.2.3 性能指标 1.3 PLC的编程语言 1.4 PLC的硬件结构及工作原理 1.4.1 PLC的硬件结构 1.4.2 PLC的工作原理 1.5 PLC的应用设计及发展方向 1.5.1 PLC的应用设计 1.5.2 PLC的发展方向第2章 可编程控制器S7-200概述 2.1 S7-200的系统组成 2.1.1 S7-200的系统基本构成 2.1.2 主机单元 2.1.3 数字量扩展模板 2.1.4 模拟量扩展模板 2.1.5 智能模板 2.1.6 其他设备 2.2 S7-200的性能特点及基本功能 2.2.1 S7-200的主要技术性能指标 2.2.2 S7-200的输入/输出系统 2.2.3 存储系统 2.2.4 S7-200的工作方式及扫描周期第3章 S7-200系列PLC的基本指令 3.1 S7-200系列PLC的内部元件及程序结构 3.1.1 S7-200的基本数据类型 3.1.2 S7-200的寻址方式 3.1.3 S7-200的编程元件 3.1.1 S7-200的程序结构 3.2 S7-200系列PLC的基本逻辑指令 3.2.1 标准触点指令 3.2.2 输出指令(Out) 3.2.3 置位和复位指令 3.2.4 立即存取(I/O)指令 3.2.5 边沿触发指令 3.2.6 逻辑结果取反指令(NOT)和空操作指令(NOP) 3.2.7 逻辑堆栈指令 3.2.8 定时器指令 3.2.9 计数器指令 3.2.10 定时器及计数器指令的应用与扩展 3.2.11 移位寄存器指令 3.2.12 比较触点指令 3.2.13 顺序控制继电器(SCR)指令 3.3 S7-200系列PLC的运算指令 3.3.1 加减乘除指令与加1、减1指令 3.3.2 数学函数指令 3.3.3 逻辑运算指令 3.4 S7-200系列PLC的数据处理指令 3.4.1 数据传送指令 3.4.2 交换字节指令SWAP 3.4.3 填充指令FILL 3.4.4 移位和循环移位指令 3.5 S7-200系列PLC的程序控制指令 3.5.1 有条件结束(END)指令 3.5.2 暂停(STOP)指令 3.5.3 监视定时器复位(Watchdog Reset，WDR)指令 3.5.4 跳转与标号指令 3.5.5 循环指令(FOR，NEXT) 3.5.6 子程序第4章 S7-200系列PLC的功能指令 4.1 表功能指令 4.1.1 填表、查表指令 4.1.2 先进先出、后进先出指令 4.1.3 存储器填充指令 4.2 数据转换指令 4.2.1 BCD码与整数的转换 4.2.2 字节与整数的转换 4.2.3 双字整数与整数的转换 4.2.4 双字整数与实数的转换 4.2.5 七段显示译码(段码)指令 4.2.6 译码、编码指令 4.2.7 ASCII码与十六进制数的转换指令 4.2.8 整数、双字整数、实数转为ASCII码指令 4.2.9 字符串转换指令 4.2.10 子字符串转换为数字量 4.2.11 指令应用举例 4.3 中断指令 4.3.1 中断事件 4.3.2 中断指令 4.3.3 中断程序的调用原则 4.4 高速处理指令 4.4.1 高速计数器指令 4.4.2 高速脉冲输出指令 4.5 其他功能指令 4.5.1 实时时钟指令 4.5.2 PID指令第5章 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用 5.1 编程软件安装及硬件配置 5.1.1 编程软件安装 5.1.2 硬件配置 5.2 STEP 7-Micro/WIN软件功能 5.2.1 设置中文语言环境 5.2.2 主界面各部分功能 5.2.3 系统块设置 5.3 STEP 7-Micro/WIN软件编程 5.3.1 项目文件 5.3.2 编程语言切换 5.3.3 输入程序 5.3.4 编辑程序方法 5.3.5 数据块编辑 5.3.6 符号表 5.3.7 编译与下载 5.3.8 S7-200的出错处理 5.3.9 引入和引出文件 5.3.10 交叉引用 5.4 程序运行、监控和调试 5.4.1 工作模式选择 5.4.2 梯形图程序的状态监控 5.4.3 在运行模式下用状态表监视与调试程序 5.4.4 在停止模式下用状态表监视与调试程序 5.4.5 用趋势图观察程序 5.4.6 在运行方式下编辑程序 5.4.7 程序的打印输出第6章 S7-200 PLC的通信及网络 6.1 通信基础知识 6.1.1 基本概念和术语 6.1.2 异步串行通信接口标准 6.2 计算机通信网络及拓扑结构 6.2.1 网络性能的主要因素 6.2.2 网络协议和体系结构 6.3 西门子SIMATIC NET 6.3.1 西门子工业以太网 6.3.2 现场总线PROFIBUS 6.3.3 现场总线AS-i 6.4 S7-200的网络通信 6.4.1 S7-200的通信协议 6.4.2 S7-200通信网络配置 6.4.3 PPI网络的组成形式 6.5 S7-200网络应用 6.5.1 网络指令及应用 6.5.2 自由口指令及应用 6.6 USS协议控制电动机驱动器 6.6.1 使用USS协议的优点 6.6.2 USS通信硬件连接 6.6.3 USS协议的通信报文结构 6.6.4 利用基本指令实现USS通信的编程 6.7 使用USS协议库控制MicroMaster变频器 6.7.1 使用USS协议专用指令的要求 6.7.2 与变频器通信的时间要求 6.7.3 使用USS协议专用指令 6.7.4 USS协议指令 6.7.5 连接和设置4系列MicroMaster变频器第7章 工程实训实例 7.1 运料小车延时正、反转控制程序 7.2 皮带运输机循环延时顺序启动、停止控制程序 7.3 四组抢答器控制程序 7.4 液体反应池定量定时送液控制程序 7.5 人行道交通信号灯控制程序 7.6 基于中断功能的彩灯循环移动控制程序 7.7 基于高速计数器的箱体包装工序控制程序 7.8 基于高速计数器的电梯显示控制程序 7.9 饮料自动售货机控制程序 7.10 圆形停车库汽车存取控制程序 7.11 步进电动机运转控制程序 7.12 百天倒计时控制程序 7.13 30/5型桥式起重机小车运行PLC改造控制程序 7.14 T68镗床PLC改造程序 7.15 X62w万能铣床PLC改造程序 7.16 PLC改造Z3050型摇臂钻床控制系统 7.17 PLC改造B2012A型龙门刨床控制系统 7.18 两台PLC主从式通信程序设计 7.19 用TD200文本显示器监控邮包配送的程序设计 7.20 基于PID控制功能的食品罐头杀菌温度控制程序设计 7.21 PLC与MM440变频器控制电动机实现工5速段运转 7.22 使用USS协议专用指令控制变频器实现电机动多段速运行 7.23 使用通用指令实现PLC与MM440之间的自由口通信附录 附录1 S7-200的SIMATIC指令集简表 附录2 S7-200的特殊存储器(SM)标志位 附录3 S7-200错误代码 附录4 文本显示器TD200参考文献
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