S7-1200/1500PLC套用技術

內容簡介

本書通過幾十個例程，深入淺出地介紹了S7-1200的編程軟體和仿真軟體的使用方法、硬體和硬體組態、指令套用、程式結構、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連茅阿編程方法。

第3版根據S7-1200新的硬體和軟體改寫，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。可以用隨書光碟中的例程和純軟體仿真來學習PID參數的整定方法。

隨書光碟提供了編程軟體STEP 7 V13 SP1和仿真軟體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。

圖書目錄

前言

第1章 S7-1200/1500的硬體與硬體組態1

1.1 S7-1200的硬體1

1.1.1 S7-1200的硬體結構1

1.1.2 CPU模組2

1.1.3 信號板與信號模組5

1.1.4 集成的通信接口嫌乎迎與通信模組6

1.2 S7-1500的硬體8

1.2.1 CPU模組8

1.2.2 CPU模組的前面板12

1.2.3 信號模組13

1.2.4 工藝模組與通信模組15

1.3 分散式I/O16

1.3.1 ET 200SP分散式I/O16

1.3.2 其他分散式I/O18

1.4 TIA博途的安裝與升級朵慨捉備19

1.5 TIA博途使用入門22

1.6 S7-1200/1500 CPU的參數設定26

1.6.1 硬體組態的基本方法26

1.6.2 組態PROFINET接口28

1.6.3 組態CPU的其他參數32

1.6.4 S7-1500的硬體組態37

1.7 S7-1200/1500信號模組的組態40

1.7.1 S7-1200輸入/輸出點的參數設定40

1.7.2 S7-1500信號模組的參數設定44

第2章 S7-1200/1500程式設計基礎49

2.1 S7-1200/1500的程式語言49

2.2 PLC的工作原理與用戶程式結構51

2.2.1 邏輯運算51

2.2.2 PLC的工作過程52

2.2.3 用戶程式結構簡介55

2.3 物理存儲器與系統存儲區57

2.3.1 物理存儲器57

2.3.2 系統存儲區59

2.4 數制、編碼與數據精充乃類型61

2.4.1 數制與編碼61

2.4.2 基本數據類型63

2.4.3 全局數據塊與複雜數據盼照類型67

2.4.4 參數類型69

2.4.5 其他數據類型72

2.5 編寫用戶程式與使用變數表73

2.5.1 編寫用戶鍵頸定程式73

2.5.2 使用變數表與幫助功能77

2.6 用戶程式的下載與仿真79

2.6.1 下載與上傳用戶程式79

2.6.2 用戶程式的仿真調試83

2.7 用STEP 7調試程式86

2.7.1 用程式狀態功能調試程式86

2.7.2 用監控表監控與強制變數87

第3章 S7-1200/1500的指令92

3.1 位邏輯指令92

3.2 定時器與計數器指令96

3.2.1 定時器指令97

3.2.2 計數器指令102

3.3 數據處理指令104

3.3.1 比較器操作指令104

3.3.2 使能輸入與使能輸出106

3.3.3 轉換操作指令107

3.3.4 移動操作指令110

3.3.5 移位與循環移位指令113

3.4 數學運算指令114

3.4.1 數學函式指令114

3.4.2 字邏輯運算指令118

3.5 程式控制操作指令與“原有”指令119

3.6 日期和時間指令122

3.7 字元串與字元指令124

3.7.1 字元串轉換指令124

3.7.2 字元串指令126

3.8 S7-1200的高速脈衝輸出與高速計數器128

3.8.1 高速脈衝輸出128

3.8.2 高速計數器129

3.8.3 高速脈衝輸出與高速計數器實驗132

3.8.4 用高速計數器測量頻率的實驗135

第4章 S7-1200/1500的用戶程式結構137

4.1 函式與函式塊137

4.1.1 生成與調用函式137

4.1.2 生成與調用函式塊140

4.1.3 複雜數據類型作塊的輸入參數143

4.1.4 多重背景144

4.2 運算元定址147

4.2.1 對變數的組成部分尋頌狼拜說址147

4.2.2 間接定址148

4.3 中斷事件與中斷組織塊154

4.3.1 事件與組織塊154

4.3.2 初始化組織塊與循環中斷組織塊156

4.3.3 時間中斷組織塊159

4.3.4 硬體中斷組織塊160

4.3.5 中斷連線指令與中斷分離指令162

4.3.6 延時中斷組織塊163

4.4 交叉引用表與程式信息165

4.4.1 交叉引用表165

4.4.2 分配列表167

4.4.3 調用結構、從屬性結構與資源169

第5章順序控制編程方法與SCL程式語言171

5.1 梯形圖的經驗設計法171

5.2 順序控制設計法與順序功能圖175

5.2.1 順序功能圖的基本元件176

5.2.2 順序功能圖的基本結構178

5.2.3 順序功能圖中轉換實現的基本規則180

5.3 使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法181

5.3.1 單序列的編程方法181

5.3.2 選擇序列與並行序列的編程方法184

5.3.3 專用鑽床的順序控制程式設計186

5.4 順序功能圖語言S7-Graph189

5.4.1 S7-Graph語言概述189

5.4.2 使用S7-Graph編程的例子190

5.4.3 順控器中的動作與條件196

5.5 SCL程式語言199

5.5.1 SCL程式編輯器199

5.5.2 SCL基礎知識200

5.5.3 SCL程式控制指令202

5.5.4 SCL的間接定址208

第6章 S7-1200/1500的通信功能212

6.1 網路通信基礎212

6.1.1 計算機通信的國際標準212

6.1.2 SIMATIC通信網路214

6.1.3 工業乙太網概述217

6.2 PROFINET IO系統組態220

6.2.1 S7-1200作IO控制器220

6.2.2 S7-1500 CPU和ET 200SP CPU作IO控制器222

6.2.3 S7-1200作智慧型IO設備223

6.3 基於乙太網的開放式用戶通信226

6.3.1 S7-1200/S7-1500之間使用TSEND_C/TRCV_C指令的通信226

6.3.2 S7-1200之間使用TSEND/TRCV指令的通信231

6.3.3 S7-1200/1500之間的UDP協定通信232

6.3.4 S7-1200/1500與S7-300/400之間的開放式用戶通信234

6.4 S7協定通信237

6.4.1 S7-1200/1500之間的單向S7通信237

6.4.2 S7-1500之間的雙向S7通信241

6.4.3 S7-1200/1500與其他S7 PLC之間的S7單向通信243

6.5 點對點通信245

6.5.1 串列通信概述245

6.5.2 點對點通信的組態與編程247

6.5.3 Modbus RTU協定通信250

6.6 PROFIBUS-DP與AS-i網路通信254

6.6.1 PROFIBUS的物理層254

6.6.2 DP主站與標準DP從站通信的組態255

6.6.3 安裝GSD檔案258

6.6.4 DP主站與智慧型從站通信的組態261

6.6.5 DP網路中數據的一致性傳輸262

6.6.6 AS-i通信264

6.7 S7-1200與變頻器的USS協定通信266

6.7.1 硬體接線與變頻器參數設定266

6.7.2 S7-1200的組態與編程268

6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實驗270

6.8 S7-1500與G120變頻器的通信271

6.8.1 S7-1500通過通信監控變頻器271

6.8.2 S7-1500通過周期性通信讀寫變頻器參數277

第7章 S7-1200/1500的故障診斷281

7.1 與故障診斷有關的中斷組織塊281

7.1.1 與硬體故障有關的中斷組織塊281

7.1.2 時間錯誤中斷組織塊282

7.2 用TIA博途診斷故障283

7.2.1 用線上和診斷視圖診斷故障283

7.2.2 用網路視圖和設備視圖診斷故障287

7.2.3 編程錯誤的診斷290

7.2.4 項目的上傳292

7.3 用系統診斷功能和HMI診斷故障294

7.3.1 組態系統診斷功能294

7.3.2 HMI組態與測試295

7.4 用S7-1500 CPU的Web伺服器診斷故障298

7.5 用S7-1500 CPU的LED和顯示屏診斷故障301

7.6 用程式診斷故障303

7.6.1 通過編寫程式診斷故障303

7.6.2 通過用戶自定義報警診斷故障306

7.6.3 用模組的值狀態功能檢測故障308

第8章精簡系列面板的組態與套用310

8.1 精簡系列面板310

8.2 精簡系列面板的畫面組態312

8.2.1 HMI的基本操作312

8.2.2 組態指示燈與按鈕314

8.2.3 組態文本域與I/O域317

8.3 精簡系列面板的仿真與運行319

8.3.1 PLC與HMI的集成仿真319

8.3.2 HMI與PLC通信的組態與操作322

第9章 S7-1200/1500在PID閉環控制中的套用325

9.1 模擬量閉環控制系統與PID_Compact指令325

9.1.1 模擬量閉環控制系統325

9.1.2 PID_Compact指令的算法與參數328

9.1.3 PID_Compact指令的組態與調試331

9.2 PID參數的物理意義與手動整定方法333

9.2.1 PID參數與系統動靜態性能的關係333

9.2.2 PID參數的手動整定方法337

9.2.3 PID參數的手動整定實驗338

9.3 PID參數自整定341

附錄隨書光碟簡介344

參考文獻346

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基本介紹

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