西门子S7-1200PLC编程及使用指南(第2版)

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作者: (中国) , , ,
2020-10
ISBN: 9787111658504
定价: 119.00
分类: 工程技术
29人买过
  • 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。 本书所介绍的示例项目请关注“机械工业出版社E视界”微信公众号,输入书号65850下载或联系工作人员索取。 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 
  • 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。 本书所介绍的示例项目请关注“机械工业出版社E视界”微信公众号,输入书号65850下载或联系工作人员索取。 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。 
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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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