西門子S7-1500 PLC完全精通教程

《西門子S7-1500 PLC完全精通教程》是2018年4月化學工業出版社出版的圖書，作者是向曉漢。

基本介紹

• 中文名：西門子S7-1500 PLC完全精通教程
• 作者：向曉漢
• 出版時間：2018年4月
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：482 頁
• ISBN：9787122313201
• 定價：108 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書從基礎和套用出發，全面系統介紹了西門子S7-1500 PLC編程及套用。全書內容分兩部分：第一部分為基礎入門篇，主要介紹西門子S7-1500 PLC的硬體和接線，TIA博途軟體的使用，PLC的程式語言、程式結構、編程方法與調試；第二部分為套用精通篇，包括西門子S7-1500 PLC的通信及其套用，西門子S7-1500 PLC的SCL和GRAPH編程，西門子人機界面（HMI）套用，西門子S7-1500 PLC的故障診斷的套用，西門子S7-1500 PLC工程套用，TIA博途軟體的其他常用功能。

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

圖書目錄

第1篇 基礎入門篇

第1章 可程式序控制器（PLC）基礎 2

1．1 概述 2

1．1．1 PLC的發展歷史 2

1．1．2 PLC的主要特點 3

1．1．3 PLC的套用範圍 3

1．1．4 PLC的分類與性能指標 4

1．1．5 PLC與繼電器系統的比較 5

1．1．6 PLC與微機的比較 5

1．1．7 PLC的發展趨勢 6

1．1．8 國內PLC的套用 6

1．2 可程式序控制器的結構和工作原理 6

1．2．1 可程式序控制器的硬體組成 6

1．2．2 可程式序控制器的工作原理 10

1．2．3 可程式序控制器的立即輸入、輸出功能 11

第2章 SIMATIC S7-1500 PLC的硬體 12

2．1 SIMATIC S7-1500 PLC定位和性能特點 12

2．1．1 西門子SIMATIC控制器簡介 12

2．1．2 SIMATIC S7-1500 PLC的性能特點 13

2．2 SIMATIC S7-1500 PLC常用模組及其接線 14

2．2．1 電源模組 14

2．2．2 SIMATIC S7-1500 PLC模組及其附屬檔案 15

2．2．3 SIMATIC S7-1500 PLC信號模組及其接線 22

2．2．4 SIMATIC S7-1500 PLC通信模組 33

2．2．5 SIMATIC S7-1500 PLC工藝模組及接線 33

2．2．6 SIMATIC S7-1500 PLC分散式模組 34

2．3 SIMATIC S7-1500 PLC的硬體安裝 37

2．3．1 硬體配置 37

2．3．2 硬體安裝 39

2．3．3 接線 40

第3章 TIA博途（TIA Portal）軟體使用入門 42

3．1 TIA博途 （TIA Portal）簡介 42

3．1．1 初識TIA博途 （TIA Portal） 42

3．1．2 安裝TIA博途的軟硬體條件 43

3．1．3 安裝TIA博途軟體的注意事項 44

3．1．4 安裝和卸載TIA博途軟體 45

3．2 TIA Portal視圖與項目視圖 51

3．2．1 TIA Portal視圖結構 51

3．2．2 項目視圖 52

3．2．3 項目樹 54

3．3 創建和編輯項目 55

3．3．1 創建項目 55

3．3．2 添加設備 57

3．3．3 編輯項目（打開，保存，另外儲存為，關閉，刪除） 57

3．4 CPU參數配置 61

3．4．1 常規 61

3．4．2 PROFINET接口 62

3．4．3 啟動 67

3．4．4 周期 68

3．4．5 通信負載 68

3．4．6 系統和時鐘存儲器 68

3．4．7 系統診斷 69

3．4．8 顯示 69

3．4．9 保護 71

3．4．10 系統電源 72

3．4．11 連線資源 72

3．4．12 地址總覽 72

3．5 S7-1500的I/O參數的配置 73

3．5．1 數字量輸入模組參數的配置 73

3．5．2 數字量輸出模組參數的配置 76

3．5．3 模擬量輸入模組參數的配置 77

3．5．4 模擬量輸出模組參數的配置 79

3．6 下載和上傳 80

3．6．1 下載 80

3．6．2 上傳 84

3．7 軟體編程 87

3．7．1 一個最簡單的程式的輸入和編譯 87

3．7．2 使用快捷鍵 89

3．8 列印和歸檔 90

3．8．1 列印 90

3．8．2 歸檔 90

3．9 用TIA博途創建一個完整的項目 93

3．10 使用幫助 101

3．10．1 查找關鍵字或者功能 101

3．10．2 使用指令 101

3．11 安裝支持包和GSD檔案 103

3．11．1 安裝支持包 103

3．11．2 安裝GSD檔案 105

第4章 SIMATIC S7-1500 PLC的程式語言 107

4．1 SIMATIC S7-1500 PLC的編程基礎知識 107

4．1．1 數制 107

4．1．2 數據類型 108

4．1．3 SIMATIC S7-1500 PLC的存儲區 116

4．1．4 全局變數與區域變數 120

4．1．5 程式語言 120

4．2 變數表、監控表和強制表的套用 121

4．2．1 變數表（Tag Table） 121

4．2．2 監控表 124

4．2．3 強制表 126

4．3 位邏輯運算指令 128

4．4 定時器和計數器指令 137

4．4．1 SIMATIC定時器 137

4．4．2 IEC定時器 147

4．4．3 SIMATIC計數器 149

4．4．4 IEC計數器 152

4．5 移動操作指令 156

4．6 比較指令 159

4．7 轉換指令 162

4．8 數學函式指令 169

4．9 移位和循環指令 178

4．10 字邏輯運算指令 182

4．11 程式控制指令 186

4．12 實例 188

4．12．1 電動機的控制 188

4．12．2 定時器和計數器套用 193

第5章 SIMATIC S7-1500 PLC的程式結構 196

5．1 TIA博途軟體編程方法簡介 196

5．2 函式、數據塊和函式塊 197

5．2．1 塊的概述 197

5．2．2 函式（FC）及其套用 198

5．2．3 數據塊（DB）及其套用 202

5．2．4 PLC定義數據類型（UDT）及其套用 205

5．2．5 函式塊（FB）及其套用 207

5．3 多重背景 209

5．3．1 多重背景的簡介 209

5．3．2 多重背景的套用 210

5．4 組織塊（OB）及其套用 214

5．4．1 中斷的概述 214

5．4．2 啟動組織塊及其套用 215

5．4．3 主程式（OB1） 216

5．4．4 循環中斷組織塊及其套用 216

5．4．5 時間中斷組織塊及其套用 218

5．4．6 延時中斷組織塊及其套用 220

5．4．7 硬體中斷組織塊及其套用 222

5．4．8 錯誤處理組織塊 223

5．5 實例 224

第6章 SIMATIC S7-1500 PLC的編程方法與調試 227

6．1 功能圖 227

6．1．1 功能圖的畫法 227

6．1．2 梯形圖編程的原則 233

6．2 邏輯控制的梯形圖編程方法 235

6．2．1 經驗設計法 235

6．2．2 功能圖設計法 236

6．3 SIMATIC S7-1500 PLC的調試方法 244

6．3．1 程式信息 244

6．3．2 交叉引用 247

6．3．3 比較功能 248

6．3．4 用變數監控表進行調試 251

6．3．5 用監控表進行調試 254

6．3．6 用強制表進行調試 257

6．3．7 使用PLCSIM軟體進行調試 258

6．3．8 使用Trace跟蹤變數 264

6．4 實例 266

第2篇 套用精通篇

第7章 SIMATIC S7-1500 PLC的通信及其套用 274

7．1 通信基礎知識 274

7．1．1 通信的基本概念 274

7．1．2 PLC網路的術語解釋 275

7．1．3 RS-485標準串列接口 277

7．1．4 OSI參考模型 278

7．2 現場匯流排概述 279

7．2．1 現場匯流排的概念 279

7．2．2 主流現場匯流排的簡介 279

7．2．3 現場匯流排的特點 280

7．2．4 現場匯流排的現狀 280

7．2．5 現場匯流排的發展 280

7．3 PROFIBUS通信及其套用 281

7．3．1 PROFIBUS通信概述 281

7．3．2 PROFIBUS匯流排拓撲結構 283

7．3．3 SIMATIC S7-1500 PLC與ET200MP的PROFIBUS-DP通信 285

7．3．4 SIMATIC S7-1500 PLC與SIMATIC S7-1500 PLC間的PROFIBUS-DP通信 291

7．4 乙太網通信及其套用 298

7．4．1 乙太網通信基礎 298

7．4．2 SIMATIC S7-1500 PLC的乙太網通信方式 301

7．4．3 SIMATIC S7-1500 PLC之間的OUC通信及其套用 302

7．4．4 SIMATIC S7-1500 PLC與S7-1200PLC之間的OUC通信及其套用 309

7．4．5 SIMATIC S7-1500 PLC之間的S7通信及其套用 315

7．4．6 SIMATIC S7-1500 PLC與S7-1200PLC之間的S7通信及其套用 320

7．4．7 SIMATIC S7-1500 PLC與遠程IO模組的PROFINET IO通信及其套用 325

7．4．8 SIMATIC S7-1500 PLC之間的PROFINET IO通信及其套用 331

7．4．9 SIMATIC S7-1500 PLC之間的MODBUS TCP通信及其套用 335

7．4．10 SIMATIC S7-1500 PLC與S7-1200PLC之間的MODBU TCP通信及其套用 343

第8章 西門子PLC的SCL和GRAPH編程 349

8．1 西門子PLC的SCL編程 349

8．1．1 S7-SCL簡介 349

8．1．2 S7-SCL程式編輯器 350

8．1．3 S7-SCL程式語言基礎 351

8．1．4 定址 357

8．1．5 控制語句 358

8．1．6 SCL塊 360

8．1．7 S7-SCL套用舉例 362

8．2 西門子PLC的GRAPH編程 367

8．2．1 S7-GRAPH簡介 368

8．2．2 S7-GRAPH的套用基礎 368

8．2．3 S7-GRAPH的套用舉例 375

第9章 西門子人機界面（HMI）套用 379

9．1 人機界面簡介 379

9．1．1 初識人機界面 379

9．1．2 西門子常用觸控螢幕的產品簡介 379

9．1．3 觸控螢幕的通信連線 380

9．2 使用變數與系統函式 381

9．2．1 變數分類與創建 381

9．2．2 系統函式 382

9．3 畫面組態 385

9．3．1 按鈕組態 385

9．3．2 I/O域組態 387

9．3．3 開關組態 387

9．3．4 圖形輸入輸出對象組態 389

9．3．5 時鐘和日期的組態 390

9．3．6 符號I/O域組態 390

9．3．7 圖形I/O域組態 391

9．3．8 畫面的切換 393

9．4 用戶管理 396

9．4．1 用戶管理的基本概念 396

9．4．2 用戶管理的組態 396

9．5 報警組態 400

9．5．1 報警組態簡介 400

9．5．2 離散量報警組態 401

9．6 創建一個簡單的HMI項目 403

9．6．1 一個簡單的HMI項目技術要求描述 403

9．6．2 一個簡單的HMI項目創建步驟 403

第10章 SIMATIC S7-1500 PLC的故障診斷技術 412

10．1 PLC控制系統的故障診斷概述 412

10．1．1 引發PLC故障的外部因素 412

10．1．2 PLC的故障類型和故障信息 413

10．1．3 PLC故障診斷方法 414

10．1．4 PLC外部故障診斷方法 414

10．1．5 SIMATIC S7-1500 PLC診斷簡介 417

10．2 通過模組或者通道的LED燈診斷故障 418

10．2．1 通過模組的LED燈診斷故障 418

10．2．2 通過模組通道的LED燈診斷故障 419

10．3 通過TIA 博途軟體的PG/PC診斷故障 419

10．4 通過PLC的Web伺服器診斷故障 422

10．5 通過PLC的顯示屏診斷故障 427

10．5．1 顯示屏面板簡介 427

10．5．2 用顯示屏面板診斷故障 428

10．6 通過用戶程式診斷故障 429

10．6．1 用LED指令診斷故障 429

10．6．2 用DeviceStates指令診斷故障 429

10．6．3 用ModuleStates指令診斷故障 432

10．7 通過報警指令診斷故障 434

10．8 在HMI上通過調用診斷控制項診斷故障 439

10．9 利用WinCC診斷故障 441

10．10 通過自帶診斷功能的模組診斷故障 446

第11章 SIMATIC S7-1500 PLC工程套用 449

11．1 啤酒灌裝線系統的PLC控制 449

11．1．1 系統軟硬體配置 450

11．1．2 編寫程式 450

11．2 刨床的PLC控制 455

11．2．1 系統軟硬體配置 455

11．2．2 編寫程式 461

第12章 TIA博途軟體的其他常用功能 466

12．1 移植 466

12．1．1 移植S7-300/400 PLC項目到TIA博途軟體的必要條件 466

12．1．2 從S7-300/400 PLC的項目移植到SIMATIC S7-1500項目 467

12．1．3 從WinCC Flexible 2008項目移植到TIA博途軟體 473

12．2 庫功能 477

12．2．1 庫的概念 477

12．2．2 項目庫類型的使用 477

12．2．3 項目庫主模板的使用 479

12．2．4 全局庫的使用 480

參考文獻 482