西门子S7-1200PLC编程及使用指南（第2版）

图书标准信息

• 作者 西门子有限公司（中国）、段礼才、黄文钰、王广辉 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2020-10
• ISBN 9787111658504
• 定价 119.00元

【内容简介】

S7-1200 PLC上市多年,在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。S7-1200 PLC集成了高速脉冲计数、PID、运动控制等功能，在中小型PLC控制系统中具有工程集成度高，实现简单的特点。同时借助西门子新一代框架结构的TIA博途软件，可在同一开发环境下组态开发PLC、HMI和驱动系统等，统一的数据库使各个系统之间轻松、快速地进行互连互通，真正达到了控制系统的全集成自动化。

 

本书深入浅出地介绍了在TIA博途V14 SP1环境下如何组态和使用S7-1200 PLC的PROFINET、PROFIBUS、Modbus RTU、Modbus TCP通信，以及编程、Web服务器、PID控制、高速计数、运动控制、轨迹追踪等功能，并且在每章都汇总了应用中的常见问题，为读者答疑解惑。

 

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本书适合新手快速入门，可供有一定经验的工程师借鉴和参考，也可用作大专院校相关专业师生的培训教材。

 

【目录】

序

 

Preface

 

前言

 

缩略语

 

第1章TIA博途软件概述1

 

11TIA博途软件简介1

 

12TIA博途软件构成1

 

121TIA博途STEP 71

 

122TIA博途 WinCC2

 

13TIA博途软件的安装2

 

131硬件要求2

 

132支持的操作系统3

 

133兼容性3

 

134安装步骤4

 

14TIA博途软件的卸载6

 

15TIA博途软件的授权管理8

 

151自动化授权管理器8

 

152许可证类型9

 

153安装许可证9

 

16TIA博途软件的界面10

 

161Portal视图10

 

162项目视图10

 

163项目树11

 

17TIA博途软件应用的常见问题12

 

第2章S71200 PLC硬件系统14

 

21CPU概述14

 

22信号模块与信号板18

 

221数字信号模块（SM）18

 

222数字信号板（SB）20

 

223模拟量概述21

 

224模拟信号模块（SM）23

 

225模拟信号板（SB）25

 

226模拟量输入电压和电流的测量

 

范围26

 

227模拟量输出电压和电流的测量

 

范围27

 

228热电偶（TC）和热电阻（RTD）

 

概述27

 

229热电偶和RTD模块28

 

23通信接口概述31

 

231PROFIBUS31

 

232RS232、RS422和RS48531

 

24附件31

 

241电池板31

 

242扩展电缆32

 

243输入仿真器32

 

244电位器模块33

 

245存储卡33

 

25本体最大 I/O 能力与电源计算33

 

26接线35

 

261CPU供电接线35

 

262CPU传感器电源接线36

 

263数字量信号接线36

 

27S71200 PLC硬件系统的常见问题41

 

第3章S71200 PLC的基本组态44

 

31新建项目和硬件组态44

 

311新建项目44

 

312硬件组态44

 

313网络组态46

 

32CPU参数属性的配置47

 

321常规47

 

322PROFINET 接口47

 

323数字量输入输出48

 

324模拟量50

 

325高速计数器52

 

326脉冲发生器52

 

327启动52

 

328循环53

 

329通信负载53

 

3210系统和时钟存储器53

 

3211Web服务器54

 

3212支持多种语言54

 

3213时间54

 

3214防护与安全55

 

3215组态控制57

 

3216连接资源57

 

3217地址总览57

 

33I/O扩展模块的参数配置58

 

34基本组态的常见问题58

 

第4章S71200 PLC编程基础61

 

41CPU的基本原理61

 

411CPU的工作模式61

 

412过程映像62

 

413存储器机制62

 

414优先级与中断63

 

42数据类型63

 

421基本数据类型63

 

422复杂数据类型64

 

423PLC数据类型（UDT）67

 

424VARIANT68

 

425系统数据类型（SDT）69

 

426硬件数据类型70

 

427数据类型转换72

 

43S71200 CPU的数据访问72

 

431地址区72

 

432寻址73

 

433全局常量与局部常量76

 

44用户程序77

 

441程序结构77

 

442组织块（OB）78

 

443数据块（DB）83

 

444函数（FC）84

 

445函数块（FB）85

 

45库功能88

 

451库的基本功能88

 

452全局库89

 

453项目库91

 

46编程基础的常见问题93

 

第5章S71200 PLC指令99

 

51基本指令99

 

511位逻辑运算99

 

512定时器操作99

 

513计数器操作101

 

514比较操作102

 

515数学函数103

 

516移动操作104

 

517转换操作106

 

518程序控制指令106

 

519字逻辑运算107

 

5110移位和循环107

 

5111基本指令的常见问题108

 

52扩展指令116

 

521日期和时间116

 

522字符串+字符117

 

523分布式IO118

 

524中断118

 

525报警119

 

526诊断119

 

527数据块函数120

 

528寻址120

 

529扩展指令的常见问题120

 

53配方123

 

531配方指令124

 

532配方操作步骤124

 

533配方示例124

 

534管理配方文件127

 

535配方功能的常见问题128

 

54数据日志129

 

541数据日志指令129

 

542数据日志操作步骤130

 

543数据日志示例130

 

544查看数据日志133

 

545数据日志的常见问题134

 

55组态控制136

 

551组态控制介绍136

 

552组态控制功能范围及操作步骤137

 

553组态控制示例137

 

第6章S71200 PLC基本调试142

 

61程序信息142

 

611调用结构142

 

612从属性结构142

 

613分配列表143

 

614资源143

 

615交叉引用144

 

616项目的编译145

 

617程序信息的常见问题146

 

62建立TIA博途软件与PLC的连接147

 

621设置或修改PG/PC接口148

 

622建立在线连接150

 

623显示和改变PLC的工作模式151

 

624显示和设置PLC时钟151

 

625重置为出厂设置151

 

63项目的下载与上传152

 

631项目的下载152

 

632项目上传156

 

633项目下载与上传的常见问题157

 

64监控与强制158

 

641创建监控表158

 

642变量的监控和修改158

 

643变量的强制159

 

65调试程序160

 

651调试LAD/FBD程序160

 

652调试SCL程序160

 

653调试数据块160

 

654调用环境功能162

 

655删除程序块163

 

66比较功能163

 

661离线/在线比较164

 

662离线/离线比较165

 

67TRACE（轨迹）166

 

671TRACE配置166

 

672TRACE使用及分析168

 

673存储卡模式172

 

68PLCSIM173

 

681PLCSIM基本内容173

 

682PLCSIM的使用175

 

683设备组态、SIM表及序列177

 

69存储卡的使用179

 

691程序模式180

 

692传送模式180

 

693更新固件模式181

 

694存储卡常见问题181

 

610固件更新182

 

6101TIA博途软件的“在线和诊断”

 

工具进行固件更新182

 

6102使用Web服务器进行固件

 

更新184

 

6103更新固件常见问题186

 

611访问保护187

 

6111设置CPU Web服务器访问密码

 

及实现访问保护187

 

6112设置PLC的程序块的访问保护

 

功能187

 

612打印和项目归档189

 

6121打印简介189

 

6122项目归档简介193

 

第7章S71200 PLC以太网通信195

 

71以太网通信概述195

 

711通信介质和网络连接195

 

712CPU集成以太网接口的通信功能

 

和连接资源196

 

713以太网通信的常见问题199

 

72S7通信199

 

721S7通信概述199

 

722PUT/GET指令199

 

723S7通信示例202

 

724S7通信的常见问题208

 

73OUC通信210

 

731OUC通信概述210

 

732OUC通信指令211

 

733OUC通信示例218

 

734OUC通信的常见问题225

 

74Modbus TCP 通信227

 

741Modbus TCP 通信概述227

 

742Modbus TCP 通信指令227

 

743Modbus TCP 通信示例232

 

744Modbus TCP通信的常见问题235

 

75PROFINET IO通信235

 

751PROFINET IO通信概述235

 

752S71200 CPU 作为IO控制器236

 

753S71200 CPU 作为智能设备239

 

754S71200 CPU 作为共享设备244

 

755不带可更换介质时支持设备

 

更换248

 

756PROFINET IO通信的常见问题249

 

76Web服务器250

 

761标准的Web服务器页面251

 

762用户自定义页面252

 

77安全的开放式用户通信256

 

771安全通信概述256

 

772用于安全通信的系统数据类型258

 

773安全OUC通信示例258

 

774安全OUC通信常见问题264

 

第8章S71200 PLC的PROFIBUS

 

通信268

 

81PROFIBUS 概述268

 

811PROFIBUS DP的访问机制268

 

812PROFIBUS 网络269

 

82S71200 PLC PROFIBUS 通信271

 

821S71200 PLC PROFIBUS通信

 

功能271

 

822S71200 PLC PROFIBUS DP通信

 

性能数据272

 

823PROFIBUS DP分布式I/O从站

 

通信272

 

824PROFIBUS DP智能从站通信273

 

825数据一致性279

 

83PROFIBUS通信的常见问题279

 

第9章S71200 PLC的串口通信280

 

91串行通信概述280

 

92串口通信模块和通信板281

 

921串口通信模块和通信板281

 

922串口通信模块和通信板特征及

 

接线282

 

923串口通信模块和通信板端口

 

硬件标识符286

 

924串口通信概览286

 

93自由口通信287

 

931自由口通信模块的端口参数

 

设置287

 

932自由口通信发送参数设置292

 

933自由口通信接收参数设置293

 

934自由口通信指令298

 

935自由口通信示例299

 

936自由口通信的常见问题302

 

94Modbus RTU通信304

 

941Modbus RTU基本原理304

 

942Modbus RTU通信指令305

 

943Modbus RTU通信示例311

 

944Modbus RTU通信的常见问题316

 

95USS通信317

 

951USS通信基本原理317

 

952USS通信指令318

 

953USS通信示例319

 

954USS通信的常见问题325

 

第10章S71200 PLC与HMI设备

 

的通信326

 

101S71200 PLC与HMI设备在同一个

 

项目中实现通信326

 

102S71200 PLC与HMI设备在不同的

 

项目中实现通信327

 

103通过OPC访问S71200 PLC329

 

1031OPC概述329

 

1032PC Access作为OPC Server

 

访问S71200 PLC330

 

1033SIMATIC NET作为OPC SERVER

 

访问S71200 PLC331

 

104HMI通信的常见问题336

 

第11章S71200 PID控制338

 

111PID指令调用338

 

112PID_Compact指令339

 

1121PID_Compact指令339

 

1122PID_Compact组态340

 

1123PID_Compact调试343

 

113PID_3Step指令块346

 

1131PID_3Step指令346

 

1132PID_3Step组态347

 

1133PID_3Step调试350

 

1134PID_3Step示例程序351

 

114PID_Temp指令352

 

1141PID_Temp指令参数352

 

1142PID_Temp组态354

 

1143PID_Temp自整定356

 

1144PID_Temp级联控制358

 

115典型曲线的调节360

 

116PID的常见问题361

 

第12章S71200 PLC工艺功能366

 

121高速计数器概述366

 

1211高速计数器计数测量369

 

1212高速计数器周期测量372

 

1213高速计数器频率测量372

 

1214高速计数器指令373

 

1215应用示例375

 

1216常见问题377

 

122运动控制379

 

1221运动控制简述379

 

1222开环运动控制388

 

1223闭环运动控制399

 

1224轴控制面板410

 

1225工艺对象命令表412

 

1226编程415

 

1227运动控制中常见问题421

 

123PWM控制423

 

1231PWM硬件组态423

 

1232PWM指令423

 

124CTRL_PTO425

 

1241硬件组态425

 

1242CTRL_PTO指令426

 

1243常见问题427

 

第13章S71200 PLC的诊断功能429

 

131LED指示灯的诊断429

 

132TIA博途软件的诊断430

 

1321“设备视图”的在线诊断430

 

1322“网络视图”的在线诊断432

 

1323“拓扑视图”的在线诊断432

 

1324CPU诊断缓冲区的诊断433

 

133SIMATIC HMI的诊断控件诊断434

 

134Web服务器的诊断436

 

135通过用户程序的诊断438

 

1351故障的诊断438

 

1352程序执行错误的诊断449

 

1353过程报警453

 

136诊断功能的常见问题456

 

附录寻求帮助458

 

附录1在线帮助系统458

 

附录2网站支持458

 

附录3移动设备“FA资料中心” App

 

支持459

 

参考文献460