本書通過幾十個例程，深入淺出地介紹了S7-1200的編程軟件和仿真軟件的使用方法、硬件和硬件組態(tài)、指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)、各種通信的組態(tài)和編程方法、故障診斷、PID閉環(huán)控制、精簡系列面板的組態(tài)與仿真。還介紹了一整套易學(xué)易用的開關(guān)量控制系統(tǒng)的編程方法。
第3版根據(jù)S7-1200新的硬件和軟件改寫，通信和故障診斷部分增加了大量的內(nèi)容，其他部分也充實(shí)了很多內(nèi)容。同時增加了各章的習(xí)題和20多個實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書。可以用隨書光盤中的例程和純軟件仿真來學(xué)習(xí)PID參數(shù)的整定方法。
隨書光盤提供了編程軟件STEP 7 V13 SP1和仿真軟件S7-PLCSIM V13 SP1、20多本用戶手冊、40多個例程和30多個多媒體視頻教程。
本書可供工程技術(shù)人員使用，也可以作為高校機(jī)電類各專業(yè)的教材。
適讀人群 ：本書可供工程技術(shù)人員使用，也可以作為高校機(jī)電類各專業(yè)的教材。
隨書光盤提供： 編程軟件STEP 7 V13 SP1和仿真軟件S7-PLCSIM V13 SP1 多本中文用戶手冊、40多個例程和30多個多媒體視頻教程 為方便教學(xué)，增設(shè)了各章的習(xí)題和20多個實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
前 言 S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，其指令和軟件與大中型PLC S7-1500兼容。它集成了以太網(wǎng)接口和很強(qiáng)的工藝功能，用基于西門子自動化的軟件平臺TIA博途的STEP 7編程。 本書是一本全面介紹S7-1200 PLC的書籍，自2010年第2版出版以來，S7-1200的硬件已由V1.0更新到V4.2，軟件也多次更新。本書根據(jù)S7-1200當(dāng)前最新的硬件和STEP 7 V13 SP1改寫，對全書的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，通信和故障診斷部分增加了大量的內(nèi)容，其他部分也充實(shí)了很多內(nèi)容。與PLC通信的變頻器改為當(dāng)前主流的V20。通過大量的實(shí)例，詳細(xì)介紹了仿真軟件的使用方法。 本書對S7-1200的硬件結(jié)構(gòu)與硬件組態(tài)、編程軟件與仿真軟件的使用方法、編程語言、指令、程序結(jié)構(gòu)、各種通信網(wǎng)絡(luò)和通信服務(wù)的組態(tài)與編程方法、故障診斷、精簡系列面板的組態(tài)與仿真的方法、PID閉環(huán)控制等都作了全面深入的介紹。同時還介紹了作者總結(jié)的設(shè)計(jì)數(shù)字量控制梯形圖的一整套易學(xué)易用的編程方法。讀者可以通過隨書光盤中的例程和純軟件仿真來學(xué)習(xí)PID參數(shù)手動和自動的整定方法。 本書原來沒有習(xí)題和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，為了方便教學(xué)，各章增設(shè)了習(xí)題，附錄中有20多個實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書。使用S7-PLCSIM仿真軟件，只用計(jì)算機(jī)就可以做實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)。 隨書光盤提供了基于TIA博途的編程軟件STEP 7 V13 SP1和仿真軟件S7-PLCSIM V13 SP1、20多本中文用戶手冊、與正文配套的40多個例程和30多個多媒體視頻教程。 本書可供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)S7-1200的編程和應(yīng)用時使用，也可以作高校機(jī)電類各專業(yè)的教材。 本書由廖常初主編，范占華、陳曾漢、關(guān)朝旺、余秋霞、陳曉東、王云杰、李遠(yuǎn)樹、廖亮、孫明渝、鄭群英、唐世友、文家學(xué)參加了編寫工作。 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(xué) 廖常初
目 錄
前言
第1章 S7-1200的硬件與硬件組態(tài)1
1.1 S7-1200的硬件1
1.1.1 S7-1200的硬件結(jié)構(gòu)1
1.1.2 CPU模塊2
1.1.3 信號板與信號模塊5
1.1.4 集成的通信接口與通信模塊7
1.2 軟件的安裝與升級8
1.3 TIA博途使用入門與硬件組態(tài)11
1.3.1 項(xiàng)目視圖的結(jié)構(gòu)11
1.3.2 創(chuàng)建項(xiàng)目與硬件組態(tài)14
1.3.3 信號模塊與信號板的參數(shù)設(shè)置17
1.3.4 CPU模塊的參數(shù)設(shè)置20
1.4 習(xí)題23
第2章 S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)24
2.1 S7-1200的編程語言24
2.2 PLC的工作原理與用戶程序結(jié)構(gòu)25
2.2.1 邏輯運(yùn)算25
2.2.2 用戶程序結(jié)構(gòu)簡介27
2.2.3 PLC的工作過程29
2.3 數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲區(qū)31
2.3.1 物理存儲器31
2.3.2 數(shù)制與數(shù)據(jù)類型33
2.3.3 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊與其他數(shù)據(jù)類型36
2.3.4 系統(tǒng)存儲區(qū)41
2.4 編寫用戶程序與使用變量表42
2.4.1 編寫用戶程序42
2.4.2 使用變量表與幫助功能46
2.5 用戶程序的下載與仿真49
2.5.1 下載與上傳用戶程序49
2.5.2 用戶程序的仿真調(diào)試54
2.6 用STEP 7調(diào)試程序56
2.6.1 用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序57
2.6.2 用監(jiān)控表監(jiān)控與強(qiáng)制變量58
2.7 習(xí)題61
第3章 S7-1200的指令63
3.1 位邏輯指令63
3.2 定時器與計(jì)數(shù)器指令67
3.2.1 定時器指令67
3.2.2 計(jì)數(shù)器指令72
3.3 數(shù)據(jù)處理指令74
3.3.1 比較器操作指令74
3.3.2 使能輸入與使能輸出75
3.3.3 轉(zhuǎn)換操作指令77
3.3.4 移動操作指令79
3.3.5 移位與循環(huán)移位指令81
3.4 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令82
3.4.1 數(shù)學(xué)函數(shù)指令82
3.4.2 字邏輯運(yùn)算指令86
3.5 程序控制操作指令87
3.6 日期和時間指令89
3.7 字符串與字符指令91
3.7.1 字符串轉(zhuǎn)換指令91
3.7.2 字符串指令94
3.8 高速脈沖輸出與高速計(jì)數(shù)器95
3.8.1 高速脈沖輸出95
3.8.2 高速計(jì)數(shù)器97
3.8.3 高速脈沖輸出與高速計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)99
3.8.4 用高速計(jì)數(shù)器測量頻率的實(shí)驗(yàn)102
3.9 習(xí)題103
第4章 S7-1200的用戶程序結(jié)構(gòu)105
4.1 函數(shù)與函數(shù)塊105
4.1.1 生成與調(diào)用函數(shù)105
4.1.2 生成與調(diào)用函數(shù)塊108
4.1.3 多重背景111
4.2 數(shù)據(jù)類型與間接尋址113
4.2.1 數(shù)據(jù)類型113
4.2.2 間接尋址115
4.3 中斷事件與中斷指令117
4.3.1 事件與組織塊117
4.3.2 初始化組織塊與循環(huán)中斷組織塊119
4.3.3 時間中斷組織塊121
4.3.4 硬件中斷組織塊122
4.3.5 中斷連接指令與中斷分離指令124
4.3.6 延時中斷組織塊125
4.4 交叉引用表與程序信息127
4.4.1 交叉引用表127
4.4.2 分配列表129
4.4.3 調(diào)用結(jié)構(gòu)、從屬性結(jié)構(gòu)與資源131
4.5 習(xí)題132
第5章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)方法134
5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法134
5.2 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖138
5.2.1 順序功能圖的基本元件138
5.2.2 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)141
5.2.3 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則143
5.3 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法144
5.3.1 單序列的編程方法144
5.3.2 選擇序列與并行序列的編程方法147
5.3.3 專用鉆床的順序控制程序設(shè)計(jì)149
5.4 習(xí)題152
第6章 S7-1200的通信與故障診斷155
6.1 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)155
6.1.1 計(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)155
6.1.2 SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)158
6.2 基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信159
6.2.1 S7-1200之間的ISO-on-TCP和TCP協(xié)議通信159
6.2.2 S7-1200之間的UDP協(xié)議通信164
6.2.3 S7-1200與S7-300/400之間的開放式用戶通信166
6.3 S7協(xié)議通信168
6.3.1 S7-1200之間的S7通信168
6.3.2 S7-1200與其他S7 PLC之間的S7通信171
6.4 PROFIBUS-DP、PROFINET與AS-i網(wǎng)絡(luò)通信173
6.4.1 S7-1200作IO控制器和DP主站173
6.4.2 S7-1200作DP智能從站和智能IO設(shè)備177
6.4.3 AS-i通信179
6.5 點(diǎn)對點(diǎn)通信181
6.5.1 串行通信的基本概念181
6.5.2 點(diǎn)對點(diǎn)通信的組態(tài)與編程183
6.6 Modbus RTU協(xié)議通信186
6.6.1 Modbus RTU主站的編程186
6.6.2 Modbus RTU從站的編程與實(shí)驗(yàn)188
6.7 S7-1200與變頻器的USS協(xié)議通信189
6.7.1 硬件接線與變頻器參數(shù)設(shè)置189
6.7.2 S7-1200的組態(tài)與編程192
6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實(shí)驗(yàn)193
6.8 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷195
6.8.1 與故障診斷有關(guān)的中斷組織塊195
6.8.2 用TIA博途和LED診斷故障196
6.8.3 用S7-1200的Web服務(wù)器診斷故障202
6.9 習(xí)題204
第7章 精簡系列面板的組態(tài)與應(yīng)用205
7.1 精簡系列面板205
7.2 精簡系列面板的畫面組態(tài)207
7.2.1 畫面組態(tài)的準(zhǔn)備工作207
7.2.2 組態(tài)指示燈與按鈕209
7.2.3 組態(tài)文本域與I/O域212
7.3 精簡系列面板的仿真與運(yùn)行214
7.3.1 PLC與HMI的集成仿真214
7.3.2 HMI與PLC通信的組態(tài)與操作217
7.4 習(xí)題219
第8章 S7-1200在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用220
8.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)與PID_Compact指令220
8.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)220
8.1.2 PID_Compact指令的算法與參數(shù)222
8.1.3 PID_Compact指令的組態(tài)與調(diào)試224
8.2 PID參數(shù)的手動整定方法226
8.2.1 PID參數(shù)的整定方法226
8.2.2 PID參數(shù)的手動整定實(shí)驗(yàn)228
8.3 PID參數(shù)自整定231
8.4 習(xí)題234
附錄
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