西門子S7-1200/1500 PLC學習手冊——基於LAD和SCL編程

《西門子S7-1200/1500 PLC學習手冊——基於LAD和SCL編程》是2018年化學工業出版社出版的圖書，作者是向曉漢、李潤海。

基本介紹

• 中文名：西門子S7-1200/1500 PLC學習手冊——基於LAD和SCL編程
• 作者：向曉漢、李潤海
• 出版時間：2018年10月
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：604 頁
• ISBN：9787122322951
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書從基礎和實用出發,全面詳細介紹了西門子S7-1200/1500 PLC編程及套用。全書共分兩部分:第一部分為基礎入門篇,主要介紹西門子S7-1200/1500的硬體和接線,TIA博途軟體的使用,PLC的程式語言、編程方法與調試;第二部分為套用精通篇,包括西門子S7-1200/1500 PLC的通信及其套用,工藝功能及其套用 ,西門子人機界面(HMI)套用,S7-1200/1500 PLC的故障診斷技術和工程套用。

本書內容全面系統、重點突出,強調知識的實用性,為便於讀者更深入理解並掌握西門子S7-1200/1500 PLC編程及套用,本書配有大量實用案例,實例都有詳細的軟硬體配置清單,並配有接線圖和程式,讀者可以模仿學習。

為方便讀者學習,書中的重點內容還專門配有視頻及程式源檔案,讀者用手機掃描書中二維碼即可觀看和下載,輔助學習書本內容。

圖書目錄

本書可供從事西門子PLC技術學習和套用的人員使用,也可作為高等院校相關專業的教材使用。

第1 篇基礎入門篇

第1 章可編程式控制器（PLC）基礎 2

1.1概述 2

1.1.1PLC 的發展歷史 2

1.1.2PLC 的主要特點 3

1.1.3PLC 的套用範圍 3

1.1.4PLC 的分類與性能指標 4

1.1.5PLC 與繼電器系統的比較 5

1.1.6PLC 與微機的比較 5

1.1.7PLC 的發展趨勢 6

1.1.8國內PLC 的套用 6

1.2PLC 的結構和工作原理 7

1.2.1PLC 的硬體組成 7

1.2.2PLC 的工作原理 10

1.2.3PLC 的立即輸入、輸出功能 12

第2 章S7-1200 PLC 的硬體 13

2.1S7-1200 PLC 概述 13

2.1.1西門子PLC 簡介 13

2.1.2S7-1200 PLC 的性能特點 14

2.2S7-1200 PLC 常用模組及其接線 15

2.2.1S7-1200 PLC 的CPU 模組及接線 16

2.2.2S7-1200 PLC 數字量擴展模組及接線 21

2.2.3S7-1200 PLC 模擬量模組 25

2.2.4S7-1200 PLC 信號板及接線 31

2.2.5S7-1200 PLC 通信模組 33

2.2.6其他模組 33

第3 章S7-1500 PLC 的硬體 35

3.1S7-1500 PLC 的性能特點 35

3.2S7-1500 PLC 常用模組及其接線 36

3.2.1電源模組 36

3.2.2S7-1500 PLC 的CPU 模組及其附屬檔案 37

3.2.3S7-1500 PLC 信號模組及其接線 45

3.2.4S7-1500 PLC 通信模組 55

3.2.5S7-1500 PLC 工藝模組及接線 56

3.2.6S7-1500 PLC 分散式模組 57

3.3S7-1500 PLC 的硬體安裝 60

3.3.1硬體配置 60

3.3.2硬體安裝 62

3.3.3接線 63

第4 章TIA 博途（Portal）軟體使用入門 65

4.1TIA 博途軟體簡介 65

4.1.1初識TIA 博途軟體 65

4.1.2安裝TIA 博途軟體的軟硬體條件 66

4.1.3安裝TIA 博途軟體的注意事項 67

4.1.4安裝和卸載TIA 博途軟體 68

4.2TIA Portal 視圖與項目視圖 74

4.2.1TIA Portal 視圖結構 74

4.2.2項目視圖 75

4.2.3項目樹 77

4.3創建和編輯項目 78

4.3.1創建項目 78

4.3.2添加設備 79

4.3.3編輯項目（打開、保存、另外儲存為、關閉和刪除） 81

4.4CPU 參數配置 83

4.4.1常規 83

4.4.2PROFINET 接口 83

4.4.3啟動 89

4.4.4周期 90

4.4.5通信負載 90

4.4.6系統和時鐘存儲器 90

4.4.7系統診斷 91

4.4.8顯示 92

4.4.9保護 93

4.4.10系統電源 94

4.4.11連線資源 94

4.4.12地址總覽 95

4.5S7-1500的I/O 參數配置 95

4.5.1數字量輸入模組參數的配置 95

4.5.2數字量輸出模組參數的配置 98

4.5.3模擬量輸入模組參數的配置 99

4.5.4模擬量輸出模組參數的配置 101

4.6下載和上傳 102

4.6.1下載 102

4.6.2上傳 105

4.7軟體編程 108

4.7.1一個簡單程式的輸入和編譯 108

4.7.2使用快捷鍵 110

4.8列印和歸檔 111

4.8.1列印 111

4.8.2歸檔 112

4.9用TIA 博途軟體創建一個完整的項目 114

4.10使用幫助 121

4.10.1查找關鍵字或者功能 121

4.10.2使用幫助 122

4.11安裝支持包和GSD 檔案 123

4.11.1安裝支持包 123

4.11.2安裝GSD 檔案 125

第5 章S7-1200/1500 PLC 的程式語言 127

5.1S7-1200/1500 PLC 的編程基礎知識 127

5.1.1數制 127

5.1.2數據類型 128

5.1.3S7-1200/1500 PLC 的存儲區 136

5.1.4全局變數與區域變數 141

5.1.5程式語言 141

5.2變數表、監控表和強制表的套用 142

5.2.1變數表 142

5.2.2監控表 145

5.2.3強制表 149

5.3位邏輯運算指令 150

5.4定時器和計數器指令 161

5.4.1SIMATIC 定時器 161

5.4.2IEC 定時器 170

5.4.3SIMATIC 計數器 173

5.4.4IEC 計數器 177

5.5移動操作指令 180

5.6比較指令 185

5.7轉換指令 188

5.8數學函式指令 195

5.9移位和循環指令 204

5.10字邏輯運算指令 209

5.11程式控制指令 213

5.12實例 214

5.12.1電動機的控制 214

5.12.2定時器和計數器套用 221

第6 章S7-1200/1500 PLC 的程式結構 225

6.1TIA 博途軟體編程方法簡介 225

6.2函式、數據塊和函式塊 226

6.2.1塊的概述 226

6.2.2函式（FC）及其套用 227

6.2.3數據塊（DB）及其套用 232

6.2.4PLC 定義數據類型（UDT）及其套用 236

6.2.5函式塊（FB）及其套用 238

6.3多重背景 241

6.3.1多重背景的簡介 241

6.3.2多重背景的套用 242

6.4組織塊（OB）及其套用 247

6.4.1中斷的概述 247

6.4.2啟動組織塊及其套用 248

6.4.3主程式（OB1） 249

6.4.4循環中斷組織塊及其套用 249

6.4.5時間中斷組織塊及其套用 251

6.4.6延時中斷組織塊及其套用 253

6.4.7硬體中斷組織塊及其套用 255

6.4.8錯誤處理組織塊 255

6.5實例 257

第7 章S7-1200/1500 PLC 的編程方法與調試 261

7.1功能圖 261

7.1.1功能圖的畫法 261

7.1.2梯形圖編程的原則 267

7.2邏輯控制的梯形圖編程方法 268

7.2.1經驗設計法 268

7.2.2功能圖設計法 270

7.3S7-1500 PLC 的調試方法 280

7.3.1程式信息 280

7.3.2交叉引用 282

7.3.3比較功能 283

7.3.4用變數表進行調試 286

7.3.5用監控表進行調試 290

7.3.6用強制表進行調試 293

7.3.7使用PLCSIM 軟體進行調試 295

7.3.8使用Trace 跟蹤變數 300

7.4實例 303

第8 章西門子PLC 的SCL 和GRAPH 編程 310

8.1西門子PLC 的SCL 編程 310

8.1.1S7-SCL 簡介 310

8.1.2S7-SCL 程式編輯器 311

8.1.3S7-SCL 程式語言基礎 312

8.1.4定址 318

8.1.5控制語句 321

8.1.6SCL 塊 323

8.1.7S7-SCL 套用舉例 323

8.2西門子PLC 的GRAPH 編程 331

8.2.1S7-GRAPH 簡介 331

8.2.2S7-GRAPH 套用基礎 332

8.2.3S7-GRAPH 套用舉例 338

第2 篇套用精通篇

第9 章S7-1200/1500 PLC 的通信及其套用 344

9.1通信基礎知識 344

9.1.1通信的基本概念 344

9.1.2PLC 網路的術語解釋 345

9.1.3RS-485 標準串列接口 347

9.1.4OSI 參考模型 348

9.2現場匯流排概述 349

9.2.1現場匯流排的概念 349

9.2.2主流現場匯流排的簡介 349

9.2.3現場匯流排的特點 350

9.2.4現場匯流排的現狀 350

9.2.5現場匯流排的發展 350

9.3PROFIBUS 通信及其套用 351

9.3.1PROFIBUS 通信概述 351

9.3.2PROFIBUS 匯流排拓撲結構 352

9.3.3S7-1500 PLC 與ET200MP 的PROFIBUS-DP 通信 355

9.3.4S7-1500 PLC 與S7-1500 PLC 間的PROFIBUS-DP 通信 360

9.4乙太網通信及其套用 366

9.4.1乙太網通信基礎 366

9.4.2S7-1500 PLC 的乙太網通信方式 369

9.4.3S7-1500 PLC 之間的OUC 通信及其套用 370

9.4.4S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的OUC 通信（TCP）及其套用 377

9.4.5S7-1200 PLC 與S7-1200 PLC 之間的OUC 通信（UDP）及其套用 383

9.4.6S7-1500 PLC 之間的S7 通信及其套用 392

9.4.7S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的S7 通信及其套用 398

9.4.8S7-1500 PLC 與遠程IO 模組的PROFINET IO 通信及其套用 402

9.4.9S7-1500 PLC 之間的PROFINET IO 通信及其套用 409

9.4.10S7-1500 PLC 之間的MODBUS TCP 通信及其套用 412

9.4.11S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的MODBUS TCP 通信及其套用 421

9.5串列通信 426

9.5.1S7-1200 PLC 與S7-1200 PLC 之間的Modbus RTU 通信 426

9.5.2S7-1200 PLC 與SINAMICS G120變頻器之間的USS 通信 433

第10 章工藝功能及其套用 442

10.1PLC 的高速計數器及其套用 442

10.1.1高速計數器簡介 442

10.1.2高速計數器的套用 445

10.2PLC 在運動控制中的套用 451

10.2.1運動控制簡介 451

10.2.2伺服控制簡介 452

10.2.3S7-1200 PLC 的運動控制功能 453

10.2.4S7-1200 PLC 的運動控制指令 454

10.2.5S7-1200 PLC 的運動控制實例 456

10.3PWM 471

10.3.1PWM 功能簡介 471

10.3.2PWM 功能套用舉例 471

10.4PLC 在過程控制中的套用 475

10.4.1PID 控制原理簡介 475

10.4.2PID 控制器的參數整定 478

10.4.3PID 指令簡介 480

10.4.4PID 控制套用 481

第11 章西門子人機界面（HMI）套用 491

11.1人機界面簡介 491

11.1.1初識人機界面 491

11.1.2西門子常用觸控螢幕的產品簡介 491

11.1.3觸控螢幕的通信連線 492

11.2使用變數與系統函式 493

11.2.1變數分類與創建 493

11.2.2系統函式 494

11.3畫面組態 497

11.3.1按鈕組態 497

11.3.2I/O 域組態 499

11.3.3開關組態 500

11.3.4圖形輸入輸出對象組態 502

11.3.5時鐘和日期的組態 502

11.3.6符號I/O 域組態 503

11.3.7圖形I/O 域組態 504

11.3.8畫面的切換 506

11.4用戶管理 509

11.4.1用戶管理的基本概念 509

11.4.2用戶管理的組態 509

11.5報警組態 514

11.5.1報警組態簡介 514

11.5.2離散量報警組態 515

11.6創建一個簡單的HMI 項目 518

11.6.1一個簡單的HMI 項目技術要求描述 518

11.6.2一個簡單的HMI 項目創建步驟 518

第12 章S7-1200/1500 PLC 的故障診斷技術 527

12.1PLC 控制系統的故障診斷概述 527

12.1.1引發PLC 故障的外部因素 527

12.1.2PLC 的故障類型和故障信息 528

12.1.3PLC 故障診斷方法 529

12.1.4PLC 外部故障診斷方法 529

12.1.5S7-1500 PLC 診斷簡介 533

12.2通過模組或通道的LED 燈診斷故障 533

12.2.1通過模組的LED 燈診斷故障 533

12.2.2通過模組通道的LED 燈診斷故障 534

12.3通過TIA 博途軟體的PG/PC 診斷故障 534

12.4通過PLC 的Web 伺服器診斷故障 536

12.5通過PLC 的顯示屏診斷故障 541

12.5.1顯示屏面板簡介 541

12.5.2用顯示屏面板診斷故障 541

12.6通過用戶程式診斷故障 542

12.6.1用LED 指令診斷故障 543

12.6.2用DeviceStates 指令診斷故障 544

12.6.3用ModuleStates 指令診斷故障 546

12.7通過報警指令診斷故障 548

12.8在HMI 上通過調用診斷控制項診斷故障 552

12.9利用WinCC 診斷故障 555

12.10通過自帶診斷功能的模組診斷故障 559

12.11利用診斷面板診斷故障 562

12.12通過SIMATIC Automation Tool 診斷故障 563

12.12.1SIMATIC Automation Tool 功能 563

12.12.2SIMATIC Automation Tool 診斷故障 564

第13 章TIA 博途軟體的其他常用功能 566

13.1移植 566

13.1.1移植S7-300/400 PLC 項目到TIA 博途軟體的必要條件 566

13.1.2從S7-300/400 PLC 的項目移植到S7-1500 PLC 項目 567

13.1.3從WinCC Flexible 2008 項目移植到TIA 博途軟體 572

13.2庫功能 576

13.2.1庫的概念 576

13.2.2項目庫類型的使用 576

13.2.3項目庫主模板的使用 578

13.2.4全局庫的使用 579

第14 章S7-1200/1500 PLC 工程套用 581

14.1送料小車自動往復運動的PLC 控制 581

14.1.1系統軟硬體配置 582

14.1.2編寫程式 583

14.2啤酒灌裝線系統的PLC 控制 587

14.2.1系統軟硬體配置 587

14.2.2編寫程式 588

14.3刨床的PLC 控制 593

14.3.1系統軟硬體配置 593

14.3.2編寫程式 599

參考文獻 604