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、指令應用、程序結構、各種通信的組態和編程方法、故障診斷、PID閉環控制、精簡系列面板的組態與仿真。還介紹了一整套易學易用的開關量控制系統的編程方法。
第3版根據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容，其他部分也充實了很多內容。同時增加了各章的習題和20多個實驗的指導書。可以用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。
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。
本書可供工程技術人員使用，也可以作為高校機電類各專業的教材。
適讀人群 ：本書可供工程技術人員使用，也可以作為高校機電類各專業的教材。
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，增設了各章的習題和20多個實驗指導書
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。它集成了以太網接口和很強的工藝功能，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S7-1200當前最新的硬件和STEP 7 V13 SP1改寫，對全書的結構進行了優化，通信和故障診斷部分增加了大量的內容，其他部分也充實了很多內容。與PLC通信的變頻器改為當前主流的V20。通過大量的實例，詳細介紹了仿真軟件的使用方法。 本書對S7-1200的硬件結構與硬件組態、編程軟件與仿真軟件的使用方法、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、精簡系列面板的組態與仿真的方法、PID閉環控制等都作了全面深入的介紹。同時還介紹了作者總結的設計數字量控制梯形圖的一整套易學易用的編程方法。讀者可以通過隨書光盤中的例程和純軟件仿真來學習PID參數手動和自動的整定方法。 本書原來沒有習題和實驗指導書，為了方便教學，各章增設了習題，附錄中有20多個實驗的指導書。使用S7-PLCSIM仿真軟件，只用計算機就可以做實驗指導書中的絕大多數實驗。 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。 本書可供工程技術人員學習S7-1200的編程和應用時使用，也可以作高校機電類各專業的教材。 本書由廖常初主編，范占華、陳曾漢、關朝旺、余秋霞、陳曉東、王云杰、李遠樹、廖亮、孫明渝、鄭群英、唐世友、文家學參加了編寫工作。 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 廖常初
目 錄
前言
第1章 S7-1200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11
1.3.1 項目視圖的結構11
1.3.2 創建項目與硬件組態14
1.3.3 信號模塊與信號板的參數設置17
1.3.4 CPU模塊的參數設置20
1.4 習題23
第2章 S7-1200程序設計基礎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構25
2.2.1 邏輯運算25
2.2.2 用戶程序結構簡介27
2.2.3 PLC的工作過程29
2.3 數據類型與系統存儲區31
2.3.1 物理存儲器31
2.3.2 數制與數據類型33
2.3.3 全局數據塊與其他數據類型36
2.3.4 系統存儲區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 用戶程序的仿真調試54
2.6 用STEP 7調試程序56
2.6.1 用程序狀態功能調試程序57
2.6.2 用監控表監控與強制變量58
2.7 習題61
第3章 S7-1200的指令63
3.1 位邏輯指令63
3.2 定時器與計數器指令67
3.2.1 定時器指令67
3.2.2 計數器指令72
3.3 數據處理指令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 轉換操作指令77
3.3.4 移動操作指令79
3.3.5 移位與循環移位指令81
3.4 數學運算指令82
3.4.1 數學函數指令82
3.4.2 字邏輯運算指令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數器95
3.8.1 高速脈沖輸出95
3.8.2 高速計數器97
3.8.3 高速脈沖輸出與高速計數器實驗99
3.8.4 用高速計數器測量頻率的實驗102
3.9 習題103
第4章 S7-1200的用戶程序結構105
4.1 函數與函數塊105
4.1.1 生成與調用函數105
4.1.2 生成與調用函數塊108
4.1.3 多重背景111
4.2 數據類型與間接尋址113
4.2.1 數據類型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 調用結構、從屬性結構與資源131
4.5 習題132
第5章 數字量控制系統梯形圖程序設計方法134
5.1 梯形圖的經驗設計法134
5.2 順序控制設計法與順序功能圖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構141
5.2.3 順序功能圖中轉換實現的基本規則143
5.3 使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法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計149
5.4 習題152
第6章 S7-1200的通信與故障診斷155
6.1 網絡通信基礎155
6.1.1 計算機通信的國際標準155
6.1.2 SIMATIC通信網絡158
6.2 基于以太網的開放式用戶通信159
6.2.1 S7-1200之間的ISO-on-TCP和TCP協議通信159
6.2.2 S7-1200之間的UDP協議通信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網絡通信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設備177
6.4.3 AS-i通信179
6.5 點對點通信181
6.5.1 串行通信的基本概念181
6.5.2 點對點通信的組態與編程183
6.6 Modbus RTU協議通信186
6.6.1 Modbus RTU主站的編程186
6.6.2 Modbus RTU從站的編程與實驗188
6.7 S7-1200與變頻器的USS協議通信189
6.7.1 硬件接線與變頻器參數設置189
6.7.2 S7-1200的組態與編程192
6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實驗193
6.8 網絡控制系統的故障診斷195
6.8.1 與故障診斷有關的中斷組織塊195
6.8.2 用TIA博途和LED診斷故障196
6.8.3 用S7-1200的Web服務器診斷故障202
6.9 習題204
第7章 精簡系列面板的組態與應用205
7.1 精簡系列面板205
7.2 精簡系列面板的畫面組態207
7.2.1 畫面組態的準備工作207
7.2.2 組態指示燈與按鈕209
7.2.3 組態文本域與I/O域212
7.3 精簡系列面板的仿真與運行214
7.3.1 PLC與HMI的集成仿真214
7.3.2 HMI與PLC通信的組態與操作217
7.4 習題219
第8章 S7-1200在模擬量閉環控制中的應用220
8.1 模擬量閉環控制系統與PID_Compact指令220
8.1.1 模擬量閉環控制系統220
8.1.2 PID_Compact指令的算法與參數222
8.1.3 PID_Compact指令的組態與調試224
8.2 PID參數的手動整定方法226
8.2.1 PID參數的整定方法226
8.2.2 PID參數的手動整定實驗228
8.3 PID參數自整定231
8.4 習題234
附錄
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