西門子S7·1200PLC從入門到精通

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《西門子S7·1200PLC從入門到精通》，趙春生 編，出版社： 化學工業出版社。

化學工業出版社有限公司（簡稱「化工社」）組建於1953年，經過70年的發展，已成長為專業特色突出、品牌優勢明顯、有良好知名度和信譽度的中央級綜合科技出版社。目前出版領域包括科技圖書、大中專教材、大眾圖書、科技期刊和數字出版。

目錄

內容簡介

本書採用雙色圖解+視頻教學的形式，以西門子S7-1200 PLC為平台，應用TIA Portal（博途）V16和西門子組態軟件WinCC V7.5進行組態，由淺入深地介紹了S7-1200 PLC基礎、TIA博途軟件入門、基本指令和順序控制編程、程序塊及擴展指令、通信的組態與編程、MM420變頻器的應用、觸摸屏的應用、WinCC組態軟件的應用以及綜合應用等。

本書通過大量實例講解指令的應用，每個實例均按照控制要求、控制線路、相關知識、控制程序的結構進行編寫，且均通過仿真和上機驗證；相關指令均採用梯形圖編程，適合初學者快速入門與提高。

本書適合電氣工程師、自動化工程師等自學使用，也可以作為職業院校、培訓學校相關專業的參考書。

目錄

入門篇

第1章　S7-1200 PLC基礎 002

1.1　S7-1200 PLC概述 002

1.1.1　S7-1200系列CPU 002

1.1.2　S7-1200 PLC的工作過程 006

1.1.3　PLC的分類 006

1.2　S7-1200系列PLC的擴展 007

1.2.1　信號模塊（SM） 007

1.2.2　信號板（SB） 009

1.2.3　通信模塊（CM） 010

1.2.4　電源計算 010

1.3　S7-1200 PLC的存儲器及數據類型 011

1.3.1　S7-1200 PLC的存儲器 011

1.3.2　數制與編碼 013

1.3.3　數據類型 014

第2章　TIA博途軟件入門 020

2.1　TIA 博途軟件的安裝與卸載 020

2.1.1　TIA博途軟件的安裝 020

2.1.2　TIA博途軟件的卸載 022

2.2　TIA 博途入門 022

2.2.1　博途視圖和項目視圖 022

2.2.2　使用項目視圖組態設備 025

2.2.3　使用符號定義變量 027

2.2.4　編寫用戶程序 031

2.2.5　程序仿真 033

2.2.6　項目的下載與上傳 035

2.2.7　程序在線調試 037

第3章　S7-1200 PLC的基本指令 041

3.1　位邏輯操作 041

3.1.1　觸點與線圈指令 041

3.1.2　置位復位指令 042

3.1.3　邊沿檢測指令 043

3.1.4　電動機連續運行控制 044

3.2　定時器 048

3.2.1　定時器指令 048

3.2.2　電動機順序啟動控制 053

3.3　計數器 054

3.3.1　計數器的數據類型 054

3.3.2　計數器指令 055

3.3.3　單按鈕啟動/停止控制 056

3.4　比較操作 058

3.4.1　比較指令 058

3.4.2　傳送帶工件計數 059

3.5　數學函數 061

3.5.1　運算指令 061

3.5.2　浮點數函數運算指令 063

3.5.3　其他數學函數指令 064

3.5.4　電動機調速控制 064

3.6　轉換操作 066

3.6.1　轉換操作指令 066

3.6.2　圓面積計算 068

3.7　移動操作 068

3.7.1　移動操作指令 068

3.7.2　電動機Y-△降壓啟動控制 071

3.8　程序控制操作 072

3.8.1　程序控制指令 072

3.8.2　選擇電動機控制方法 074

3.9　字邏輯運算操作 075

3.9.1　字邏輯指令 075

3.9.2　數據的低4位輸出 077

3.10　移位與循環移位 078

3.10.1　移位指令與循環移位指令 078

3.10.2　8位彩燈控制 079

3.11　模擬量輸入與輸出 081

3.11.1　模擬量輸入 081

3.11.2　管道氣體壓力的測量 082

3.11.3　熱電偶和熱電阻輸入 085

3.11.4　烘倉溫度的控制 088

3.11.5　模擬量輸出 090

3.11.6　輸出模擬電壓 091

第4章　順序控制編程 094

4.1　順序控制功能圖 094

4.1.1　順序控制功能圖的基本元件 094

4.1.2　順序控制功能圖的基本結構 095

4.2　單流程的順序啟動控制 096

4.3　選擇流程的運料小車控制 098

4.4　並行流程的交通燈控制 101

提高篇

第5章　S7-1200 PLC的程序塊及擴展指令 106

5.1　用戶程序中的程序塊 106

5.1.1　組織塊與程序結構 106

5.1.2　用戶程序的分層調用 107

5.2　組織塊OB與中斷 108

5.2.1　事件與組織塊 108

5.2.2　啟動與循環組織塊 109

5.2.3　時間中斷組織塊 112

5.2.4　延時中斷組織塊 115

5.2.5　循環中斷組織塊 117

5.2.6　硬件中斷組織塊 120

5.2.7　中斷連接與中斷分離 122

5.3　函數FC和函數塊FB 124

5.3.1　函數FC 124

5.3.2　函數塊FB 128

5.3.3　函數塊的多重背景 132

5.4　日期和時間操作 135

5.4.1　日期和時間的數據類型 135

5.4.2　日期和時間指令 136

5.4.3　時鐘功能指令 136

5.4.4　日期和時間的應用實例 138

5.5　字符串與字符操作 140

5.5.1　字符串轉換指令 141

5.5.2　字符串指令 144

5.6　高速脈衝輸出 146

5.6.1　高速脈衝輸出的端子與指令 146

5.6.2　PTO輸出 148

5.6.3　PWM輸出 150

5.7　高速計數器 152

5.7.1　高速計數器概述 152

5.7.2　內部方向控制的單相計數器 158

5.7.3　外部方向控制的單相計數器 160

5.7.4　雙相計數器 161

5.7.5　A/B相正交計數器 162

5.8　配方管理 167

5.8.1　配方概述 167

5.8.2　PLC程序的編寫 168

5.8.3　配方管理調試 172

5.8.4　配方數據的管理 173

5.9　PID控制 175

5.9.1　PLC的閉環控制系統與PID指令 175

5.9.2　PID控制器的應用 179

第6章　S7-1200 PLC的通信 185

6.1　網絡通信基礎 185

6.1.1　計算機通信的國際標準 185

6.1.2　以太網通信 186

6.1.3　PROFIBUS通信 187

6.2　基於以太網的開放式用戶通信 189

6.2.1　S7-1200之間的TCP和ISO-on-TCP通信 189

6.2.2　S7-1200之間的UDP通信 197

6.3　基於以太網的S7通信 201

6.3.1　S7-1200之間的S7通信 201

6.3.2　S7-1200與S7-300之間的S7通信 207

6.4　基於以太網的Modbus TCP通信 210

6.4.1　Modbus TCP通信指令 210

6.4.2　Modbus TCP通信實例 215

6.5　PROFINET IO通信 217

6.5.1　S7-1200作為IO控制器 217

6.5.2　S7-1200作為IO智能設備 218

6.5.3　S7-1200作為共享設備 222

6.6　PROFIBUS-DP通信 224

6.6.1　S7-1200作為DP主站 224

6.6.2　S7-1200作為DP從站 225

6.7　點對點通信 226

6.7.1　串行通信概述 226

6.7.2　自由口通信 229

6.7.3　Modbus RTU通信 232

精通篇

第7章　S7-1200 PLC與變頻器的應用 240

7.1　變頻器的基礎知識與參數設置 240

7.2　應用S7-1200與變頻器實現連續運轉控制 244

7.3　應用S7-1200與變頻器實現多段速控制 246

7.4　應用S7-1200與變頻器實現變頻調速控制 249

7.5　S7-1200與變頻器的USS通信 251

7.5.1　USS通信的原理與指令 251

7.5.2　USS通信的應用 254

7.6　S7-1200與變頻器的PROFIBUS通信 257

7.6.1　用戶數據結構與DP通信指令 257

7.6.2　S7-1200與變頻器的PROFIBUS通信應用 259

第8章　S7-1200 PLC與觸摸屏的應用 265

8.1　觸摸屏的基本知識 265

8.1.1　人機界面與觸摸屏 265

8.1.2　觸摸屏的組態與運行 266

8.1.3　觸摸屏TP700接口 267

8.1.4　觸摸屏參數的設置與下載 267

8.2　S7-1200與HMI的通信組態 270

8.2.1　PLC與HMI在同一個項目中的通信組態 270

8.2.2　PLC與HMI在不同項目中的通信組態 271

8.3　觸摸屏畫面對象的組態 274

8.3.1　控制要求和控制電路 274

8.3.2　PLC與觸摸屏的硬件組態 275

8.3.3　編寫控制程序 276

8.3.4　畫面對象的組態 277

8.3.5　調試與運行 281

8.4　觸摸屏故障報警的組態 283

8.4.1　報警的基本概念 283

8.4.2　控制要求和控制電路 283

8.4.3　PLC與觸摸屏的硬件組態 285

8.4.4　編寫PLC程序 285

8.4.5　觸摸屏畫面及報警的組態 287

8.4.6　觸摸屏報警的仿真 293

8.5　觸摸屏的用戶管理 295

8.5.1　組態PLC與觸摸屏的通信網絡 295

8.5.2　用戶管理 295

8.5.3　觸摸屏畫面的組態 295

8.5.4　畫面對象的安全設置 297

8.6　觸摸屏的配方管理 297

8.6.1　配方與數據傳送 297

8.6.2　組態PLC與觸摸屏的通信網絡 298

8.6.3　配方的組態 299

8.6.4　配方管理仿真 301

8.7　PLC與觸摸屏的PROFIBUS通信 301

第9章　S7-1200 PLC與組態軟件WinCC的應用 303

9.1　組態軟件WinCC的基本知識 303

9.1.1　WinCC的特點 303

9.1.2　WinCC產品的分類 304

9.1.3　WinCC系統構成 304

9.1.4　博途WinCC與WinCC組態軟件的區別 305

9.2　WinCC V7.5的安裝與卸載 306

9.2.1　WinCC安裝要求 306

9.2.2　WinCC的安裝 307

9.2.3　WinCC的卸載 310

9.3　WinCC單用戶項目的組態 311

9.3.1　控制要求與控制電路 311

9.3.2　S7-1200的組態與編程 311

9.3.3　WinCC項目的組態 314

9.3.4　項目的運行 319

9.4　WinCC故障報警的組態 321

9.4.1　控制要求和控制電路 321

9.4.2　S7-1200的組態與編程 322

9.4.3　WinCC故障報警的組態 324

9.4.4　WinCC畫面的組態 327

9.4.5　項目的運行 331

9.5　WinCC用戶管理的組態 331

9.5.1　用戶管理組態 331

9.5.2　過程畫面的組態 333

9.5.3　項目運行 334

9.6　WinCC多用戶項目的組態 335

9.6.1　控制要求和控制電路 335

9.6.2　S7-1200的組態與編程 335

9.6.3　WinCC項目的組態 337

9.7　博途組態WinCC的以太網通信 342

9.7.1　控制要求和控制電路 342

9.7.2　硬件的組態與編程 343

9.7.3　WinCC項目的組態 346

9.7.4　調試與運行 348

9.8　博途組態WinCC的PROFIBUS通信 349

9.8.1　控制要求和控制電路 349

9.8.2　硬件的組態與編程 350

9.8.3　WinCC項目的組態 351

9.8.4　調試與運行 353

第10章　綜合應用 354

10.1　恆壓供水系統 354

10.1.1　控制要求和控制電路 354

10.1.2　硬件組態與PLC編程 354

10.1.3　觸摸屏的組態 357

10.1.4　WinCC的組態 357

10.2　生產設備的PROFIBUS總線通信 364

10.2.1　控制要求和控制電路 364

10.2.2　硬件組態與PLC編程 364

10.2.3　觸摸屏的組態 369

10.2.4　WinCC服務器的組態 371

10.2.5　WinCC客戶機1的組態 376

10.2.6　WinCC客戶機2的組態 378

參考文獻 380