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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
版次2
装帧平装
货号A8
上书时间2024-12-23
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。
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
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