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內容簡介

《S7-1200/1500 PLC應用技術》全麵深入地介紹瞭西門子S7-1200/1500 PLC的硬件結構和硬件組態、指令、程序結構、PID閉環控製、編程軟件和仿真軟件的使用方法，以及一整套易學易用的開關量控製係統的編程方法。介紹瞭各種通信網絡和通信服務的組態編程和仿真的方法、網絡控製係統的多種故障診斷方法、精簡係列麵闆的組態與仿真的方法，以及PID參數整定的純軟件仿真方法。
隨書光盤提供瞭V13 SP1版的編程軟件和仿真軟件、大量的中文用戶手冊、80個例程和50個多媒體視頻教程。
本書注重實際，強調應用，可供工程技術人員自學和作為培訓教材，對S7-1200/1500的用戶也有很大的參考價值。

目錄

前言
第1章 S7-1200/1500的硬件與硬件組態1
1.1 S7-1200的硬件1
1.1.1 S7-1200的硬件結構1
1.1.2 CPU模塊2
1.1.3 信號闆與信號模塊5
1.1.4 集成的通信接口與通信模塊6
1.2 S7-1500的硬件8
1.2.1 CPU模塊8
1.2.2 CPU模塊的前麵闆12
1.2.3 信號模塊13
1.2.4 工藝模塊與通信模塊15
1.3 分布式I/O16
1.3.1 ET 200SP分布式I/O16
1.3.2 其他分布式I/O18
1.4 TIA博途的安裝與升級19
1.5 TIA博途使用入門22
1.6 S7-1200/1500 CPU的參數設置26
1.6.1 硬件組態的基本方法26
1.6.2 組態PROFINET接口28
1.6.3 組態CPU的其他參數32
1.6.4 S7-1500的硬件組態37
1.7 S7-1200/1500信號模塊的組態40
1.7.1 S7-1200輸入/輸齣點的參數設置40
1.7.2 S7-1500信號模塊的參數設置44
第2章 S7-1200/1500程序設計基礎49
2.1 S7-1200/1500的編程語言49
2.2 PLC的工作原理與用戶程序結構51
2.2.1 邏輯運算51
2.2.2 PLC的工作過程52
2.2.3 用戶程序結構簡介55
2.3 物理存儲器與係統存儲區57
2.3.1 物理存儲器57
2.3.2 係統存儲區59
2.4 數製、編碼與數據類型61
2.4.1 數製與編碼61
2.4.2 基本數據類型63
2.4.3 全局數據塊與復雜數據類型67
2.4.4 參數類型69
2.4.5 其他數據類型72
2.5 編寫用戶程序與使用變量錶73
2.5.1 編寫用戶程序73
2.5.2 使用變量錶與幫助功能77
2.6 用戶程序的下載與仿真79
2.6.1 下載與上傳用戶程序79
2.6.2 用戶程序的仿真調試83
2.7 用STEP 7調試程序86
2.7.1 用程序狀態功能調試程序86
2.7.2 用監控錶監控與強製變量87
第3章 S7-1200/1500的指令92
3.1 位邏輯指令92
3.2 定時器與計數器指令96
3.2.1 定時器指令97
3.2.2 計數器指令102
3.3 數據處理指令104
3.3.1 比較器操作指令104
3.3.2 使能輸入與使能輸齣106
3.3.3 轉換操作指令107
3.3.4 移動操作指令110
3.3.5 移位與循環移位指令113
3.4 數學運算指令114
3.4.1 數學函數指令114
3.4.2 字邏輯運算指令118
3.5 程序控製操作指令與“原有”指令119
3.6 日期和時間指令122
3.7 字符串與字符指令124
3.7.1 字符串轉換指令124
3.7.2 字符串指令126
3.8 S7-1200的高速脈衝輸齣與高速計數器128
3.8.1 高速脈衝輸齣128
3.8.2 高速計數器129
3.8.3 高速脈衝輸齣與高速計數器實驗132
3.8.4 用高速計數器測量頻率的實驗135
第4章 S7-1200/1500的用戶程序結構137
4.1 函數與函數塊137
4.1.1 生成與調用函數137
4.1.2 生成與調用函數塊140
4.1.3 復雜數據類型作塊的輸入參數143
4.1.4 多重背景144
4.2 操作數尋址147
4.2.1 對變量的組成部分尋址147
4.2.2 間接尋址148
4.3 中斷事件與中斷組織塊154
4.3.1 事件與組織塊154
4.3.2 初始化組織塊與循環中斷組織塊156
4.3.3 時間中斷組織塊159
4.3.4 硬件中斷組織塊160
4.3.5 中斷連接指令與中斷分離指令162
4.3.6 延時中斷組織塊163
4.4 交叉引用錶與程序信息165
4.4.1 交叉引用錶165
4.4.2 分配列錶167
4.4.3 調用結構、從屬性結構與資源169
第5章 順序控製編程方法與SCL編程語言171
5.1 梯形圖的經驗設計法171
5.2 順序控製設計法與順序功能圖175
5.2.1 順序功能圖的基本元件176
5.2.2 順序功能圖的基本結構178
5.2.3 順序功能圖中轉換實現的基本規則180
5.3 使用置位復位指令的順序控製梯形圖設計方法181
5.3.1 單序列的編程方法181
5.3.2 選擇序列與並行序列的編程方法184
5.3.3 專用鑽床的順序控製程序設計186
5.4 順序功能圖語言S7-Graph189
5.4.1 S7-Graph語言概述189
5.4.2 使用S7-Graph編程的例子190
5.4.3 順控器中的動作與條件196
5.5 SCL編程語言199
5.5.1 SCL程序編輯器199
5.5.2 SCL基礎知識200
5.5.3 SCL程序控製指令202
5.5.4 SCL的間接尋址208
第6章 S7-1200/1500的通信功能212
6.1 網絡通信基礎212
6.1.1 計算機通信的國際標準212
6.1.2 SIMATIC通信網絡214
6.1.3 工業以太網概述217
6.2 PROFINET IO係統組態220
6.2.1 S7-1200作IO控製器220
6.2.2 S7-1500 CPU和ET 200SP CPU作IO控製器222
6.2.3 S7-1200作智能IO設備223
6.3 基於以太網的開放式用戶通信226
6.3.1 S7-1200/S7-1500之間使用TSEND_C/TRCV_C指令的通信226
6.3.2 S7-1200之間使用TSEND/TRCV指令的通信231
6.3.3 S7-1200/1500之間的UDP協議通信232
6.3.4 S7-1200/1500與S7-300/400之間的開放式用戶通信234
6.4 S7協議通信237
6.4.1 S7-1200/1500之間的單嚮S7通信237
6.4.2 S7-1500之間的雙嚮S7通信241
6.4.3 S7-1200/1500與其他S7 PLC之間的S7單嚮通信243
6.5 點對點通信245
6.5.1 串行通信概述245
6.5.2 點對點通信的組態與編程247
6.5.3 Modbus RTU協議通信250
6.6 PROFIBUS-DP與AS-i網絡通信254
6.6.1 PROFIBUS的物理層254
6.6.2 DP主站與標準DP從站通信的組態255
6.6.3 安裝GSD文件258
6.6.4 DP主站與智能從站通信的組態261
6.6.5 DP網絡中數據的一緻性傳輸262
6.6.6 AS-i通信264
6.7 S7-1200與變頻器的USS協議通信266
6.7.1 硬件接綫與變頻器參數設置266
6.7.2 S7-1200的組態與編程268
6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實驗270
6.8 S7-1500與G120變頻器的通信271
6.8.1 S7-1500通過通信監控變頻器271
6.8.2 S7-1500通過周期性通信讀寫變頻器參數277
第7章 S7-1200/1500的故障診斷281
7.1 與故障診斷有關的中斷組織塊281
7.1.1 與硬件故障有關的中斷組織塊281
7.1.2 時間錯誤中斷組織塊282
7.2 用TIA博途診斷故障283
7.2.1 用在綫和診斷視圖診斷故障283
7.2.2 用網絡視圖和設備視圖診斷故障287
7.2.3 編程錯誤的診斷290
7.2.4 項目的上傳292
7.3 用係統診斷功能和HMI診斷故障294
7.3.1 組態係統診斷功能294
7.3.2 HMI組態與測試295
7.4 用S7-1500 CPU的Web服務器診斷故障298
7.5 用S7-1500 CPU的LED和顯示屏診斷故障301
7.6 用程序診斷故障303
7.6.1 通過編寫程序診斷故障303
7.6.2 通過用戶自定義報警診斷故障306
7.6.3 用模塊的值狀態功能檢測故障308
第8章 精簡係列麵闆的組態與應用310
8.1 精簡係列麵闆310
8.2 精簡係列麵闆的畫麵組態312
8.2.1 HMI的基本操作312
8.2.2 組態指示燈與按鈕314
8.2.3 組態文本域與I/O域317
8.3 精簡係列麵闆的仿真與運行319
8.3.1 PLC與HMI的集成仿真319
8.3.2 HMI與PLC通信的組態與操作322
第9章 S7-1200/1500在PID閉環控製中的應用325
9.1 模擬量閉環控製係統與PID_Compact指令325
9.1.1 模擬量閉環控製係統325
9.1.2 PID_Compact指令的算法與參數328
9.1.3 PID_Compact指令的組態與調試331
9.2 PID參數的物理意義與手動整定方法333
9.2.1 PID參數與係統動靜態性能的關係333
9.2.2 PID參數的手動整定方法337
9.2.3 PID參數的手動整定實驗338
9.3 PID參數自整定341
附錄 隨書光盤簡介344
參考文獻346

前言/序言

S7-1200/1500是西門子公司的新一代PLC，本書根據S7-1200/1500當前最新的硬件和TIA博途V13 SP1編寫。通過正文、隨書光盤中大量的視頻教程和例程，對S7-1200/1500的硬件結構與硬件組態、編程軟件的安裝和使用、編程語言、指令、程序結構、各種通信網絡和通信服務的組態與編程方法、故障診斷的多種方法、精簡係列麵闆的組態方法、PID閉環控製等都做瞭全麵深入的介紹。同時還介紹瞭作者總結的設計數字量控製梯形圖的一整套易學易用的編程方法。
《S7-1200/1500 PLC應用技術》通過大量的實例，詳細介紹瞭用仿真軟件在計算機上模擬運行和監控PLC用戶程序的方法，包括多種通信的仿真方法。讀者可以通過隨書光盤中的例程和純軟件仿真，來學習PID參數的整定方法。還可以通過例程來學習PLC和觸摸屏控製係統的純軟件仿真的方法。
網絡故障診斷是現場維護的難點，本書詳細介紹瞭用TIA博途、S7-1500的係統診斷功能和人機界麵、CPU的Web服務器、S7-1500 CPU的顯示屏診斷故障的方法，以及用程序診斷故障的方法。
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作者主編的《S7-1200 PLC編程及應用 第3版》和高職高專教材《S7-1200 PLC應用教程》根據S7-1200當前最新的硬件和STEP 7 V13 SP1編寫。為瞭方便教學，各章附有習題，附錄中有20多個實驗的指導書。
《S7-1200/1500 PLC應用技術》注重實際，強調應用，可供工程技術人員自學和作為培訓教材，對S7-1200/1500的用戶也有很大的參考價值。
《S7-1200/1500 PLC應用技術》由廖常初主編，李運樹編寫瞭第1章，範占華、廖亮、孫明渝、文傢學參加瞭編寫工作。
因作者水平有限，書中難免有錯漏之處，懇請讀者批評指正。

重慶大學 廖常初

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第一版有待完善！

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對於西門子PLC介紹的不錯，偏重於硬件的介紹，是一本瞭解PLC的優質書籍。

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