西門子S7-1200 PLC從入門到精通

入門篇
第1章　S7-1200 PLC基礎(chǔ) 002
1.1　S7-1200 PLC概述 002
1.1.1　S7-1200系列CPU 002
1.1.2　S7-1200 PLC的工作過程 006
1.1.3　PLC的分類 006
1.2　S7-1200系列PLC的擴展 007
1.2.1　信號模塊（SM） 007
1.2.2　信號板（SB） 009
1.2.3　通信模塊（CM） 010
1.2.4　電源計算 010
1.3　S7-1200 PLC的存儲器及數(shù)據(jù)類型 011
1.3.1　S7-1200 PLC的存儲器 011
1.3.2　數(shù)制與編碼 013
1.3.3　數(shù)據(jù)類型 014

第2章　TIA博途軟件入門 020
2.1　TIA 博途軟件的安裝與卸載 020
2.1.1　TIA博途軟件的安裝 020
2.1.2　TIA博途軟件的卸載 022
2.2　TIA 博途入門 022
2.2.1　博途視圖和項目視圖 022
2.2.2　使用項目視圖組態(tài)設(shè)備 025
2.2.3　使用符號定義變量 027
2.2.4　編寫用戶程序 031
2.2.5　程序仿真 033
2.2.6　項目的下載與上傳 035
2.2.7　程序在線調(diào)試 037

第3章　S7-1200 PLC的基本指令 041
3.1　位邏輯操作 041
3.1.1　觸點與線圈指令 041
3.1.2　置位復位指令 042
3.1.3　邊沿檢測指令 043
3.1.4　電動機連續(xù)運行控制 044
3.2　定時器 048
3.2.1　定時器指令 048
3.2.2　電動機順序啟動控制 053
3.3　計數(shù)器 054
3.3.1　計數(shù)器的數(shù)據(jù)類型 054
3.3.2　計數(shù)器指令 055
3.3.3　單按鈕啟動/停止控制 056
3.4　比較操作 058
3.4.1　比較指令 058
3.4.2　傳送帶工件計數(shù) 059
3.5　數(shù)學函數(shù) 061
3.5.1　運算指令 061
3.5.2　浮點數(shù)函數(shù)運算指令 063
3.5.3　其他數(shù)學函數(shù)指令 064
3.5.4　電動機調(diào)速控制 064
3.6　轉(zhuǎn)換操作 066
3.6.1　轉(zhuǎn)換操作指令 066
3.6.2　圓面積計算 068
3.7　移動操作 068
3.7.1　移動操作指令 068
3.7.2　電動機Y-△降壓啟動控制 071
3.8　程序控制操作 072
3.8.1　程序控制指令 072
3.8.2　選擇電動機控制方法 074
3.9　字邏輯運算操作 075
3.9.1　字邏輯指令 075
3.9.2　數(shù)據(jù)的低4位輸出 077
3.10　移位與循環(huán)移位 078
3.10.1　移位指令與循環(huán)移位指令 078
3.10.2　8位彩燈控制 079
3.11　模擬量輸入與輸出 081
3.11.1　模擬量輸入 081
3.11.2　管道氣體壓力的測量 082
3.11.3　熱電偶和熱電阻輸入 085
3.11.4　烘?zhèn)}溫度的控制 088
3.11.5　模擬量輸出 090
3.11.6　輸出模擬電壓 091

第4章　順序控制編程 094
4.1　順序控制功能圖 094
4.1.1　順序控制功能圖的基本元件 094
4.1.2　順序控制功能圖的基本結(jié)構(gòu) 095
4.2　單流程的順序啟動控制 096
4.3　選擇流程的運料小車控制 098
4.4　并行流程的交通燈控制 101

提高篇
第5章　S7-1200 PLC的程序塊及擴展指令 106
5.1　用戶程序中的程序塊 106
5.1.1　組織塊與程序結(jié)構(gòu) 106
5.1.2　用戶程序的分層調(diào)用 107
5.2　組織塊OB與中斷 108
5.2.1　事件與組織塊 108
5.2.2　啟動與循環(huán)組織塊 109
5.2.3　時間中斷組織塊 112
5.2.4　延時中斷組織塊 115
5.2.5　循環(huán)中斷組織塊 117
5.2.6　硬件中斷組織塊 120
5.2.7　中斷連接與中斷分離 122
5.3　函數(shù)FC和函數(shù)塊FB 124
5.3.1　函數(shù)FC 124
5.3.2　函數(shù)塊FB 128
5.3.3　函數(shù)塊的多重背景 132
5.4　日期和時間操作 135
5.4.1　日期和時間的數(shù)據(jù)類型 135
5.4.2　日期和時間指令 136
5.4.3　時鐘功能指令 136
5.4.4　日期和時間的應(yīng)用實例 138
5.5　字符串與字符操作 140
5.5.1　字符串轉(zhuǎn)換指令 141
5.5.2　字符串指令 144
5.6　高速脈沖輸出 146
5.6.1　高速脈沖輸出的端子與指令 146
5.6.2　PTO輸出 148
5.6.3　PWM輸出 150
5.7　高速計數(shù)器 152
5.7.1　高速計數(shù)器概述 152
5.7.2　內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器 158
5.7.3　外部方向控制的單相計數(shù)器 160
5.7.4　雙相計數(shù)器 161
5.7.5　A/B相正交計數(shù)器 162
5.8　配方管理 167
5.8.1　配方概述 167
5.8.2　PLC程序的編寫 168
5.8.3　配方管理調(diào)試 172
5.8.4　配方數(shù)據(jù)的管理 173
5.9　PID控制 175
5.9.1　PLC的閉環(huán)控制系統(tǒng)與PID指令 175
5.9.2　PID控制器的應(yīng)用 179

第6章　S7-1200 PLC的通信 185
6.1　網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ) 185
6.1.1　計算機通信的國際標準 185
6.1.2　以太網(wǎng)通信 186
6.1.3　PROFIBUS通信 187
6.2　基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信 189
6.2.1　S7-1200之間的TCP和ISO-on-TCP通信 189
6.2.2　S7-1200之間的UDP通信 197
6.3　基于以太網(wǎng)的S7通信 201
6.3.1　S7-1200之間的S7通信 201
6.3.2　S7-1200與S7-300之間的S7通信 207
6.4　基于以太網(wǎng)的Modbus TCP通信 210
6.4.1　Modbus TCP通信指令 210
6.4.2　Modbus TCP通信實例 215
6.5　PROFINET IO通信 217
6.5.1　S7-1200作為IO控制器 217
6.5.2　S7-1200作為IO智能設(shè)備 218
6.5.3　S7-1200作為共享設(shè)備 222
6.6　PROFIBUS-DP通信 224
6.6.1　S7-1200作為DP主站 224
6.6.2　S7-1200作為DP從站 225
6.7　點對點通信 226
6.7.1　串行通信概述 226
6.7.2　自由口通信 229
6.7.3　Modbus RTU通信 232

精通篇
第7章　S7-1200 PLC與變頻器的應(yīng)用 240
7.1　變頻器的基礎(chǔ)知識與參數(shù)設(shè)置 240
7.2　應(yīng)用S7-1200與變頻器實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)控制 244
7.3　應(yīng)用S7-1200與變頻器實現(xiàn)多段速控制 246
7.4　應(yīng)用S7-1200與變頻器實現(xiàn)變頻調(diào)速控制 249
7.5　S7-1200與變頻器的USS通信 251
7.5.1　USS通信的原理與指令 251
7.5.2　USS通信的應(yīng)用 254
7.6　S7-1200與變頻器的PROFIBUS通信 257
7.6.1　用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與DP通信指令 257
7.6.2　S7-1200與變頻器的PROFIBUS通信應(yīng)用 259

第8章　S7-1200 PLC與觸摸屏的應(yīng)用 265
8.1　觸摸屏的基本知識 265
8.1.1　人機界面與觸摸屏 265
8.1.2　觸摸屏的組態(tài)與運行 266
8.1.3　觸摸屏TP700接口 267
8.1.4　觸摸屏參數(shù)的設(shè)置與下載 267
8.2　S7-1200與HMI的通信組態(tài) 270
8.2.1　PLC與HMI在同一個項目中的通信組態(tài) 270
8.2.2　PLC與HMI在不同項目中的通信組態(tài) 271
8.3　觸摸屏畫面對象的組態(tài) 274
8.3.1　控制要求和控制電路 274
8.3.2　PLC與觸摸屏的硬件組態(tài) 275
8.3.3　編寫控制程序 276
8.3.4　畫面對象的組態(tài) 277
8.3.5　調(diào)試與運行 281
8.4　觸摸屏故障報警的組態(tài) 283
8.4.1　報警的基本概念 283
8.4.2　控制要求和控制電路 283
8.4.3　PLC與觸摸屏的硬件組態(tài) 285
8.4.4　編寫PLC程序 285
8.4.5　觸摸屏畫面及報警的組態(tài) 287
8.4.6　觸摸屏報警的仿真 293
8.5　觸摸屏的用戶管理 295
8.5.1　組態(tài)PLC與觸摸屏的通信網(wǎng)絡(luò) 295
8.5.2　用戶管理 295
8.5.3　觸摸屏畫面的組態(tài) 295
8.5.4　畫面對象的安全設(shè)置 297
8.6　觸摸屏的配方管理 297
8.6.1　配方與數(shù)據(jù)傳送 297
8.6.2　組態(tài)PLC與觸摸屏的通信網(wǎng)絡(luò) 298
8.6.3　配方的組態(tài) 299
8.6.4　配方管理仿真 301
8.7　PLC與觸摸屏的PROFIBUS通信 301

第9章　S7-1200 PLC與組態(tài)軟件WinCC的應(yīng)用 303
9.1　組態(tài)軟件WinCC的基本知識 303
9.1.1　WinCC的特點 303
9.1.2　WinCC產(chǎn)品的分類 304
9.1.3　WinCC系統(tǒng)構(gòu)成 304
9.1.4　博途W(wǎng)inCC與WinCC組態(tài)軟件的區(qū)別 305
9.2　WinCC V7.5的安裝與卸載 306
9.2.1　WinCC安裝要求 306
9.2.2　WinCC的安裝 307
9.2.3　WinCC的卸載 310
9.3　WinCC單用戶項目的組態(tài) 311
9.3.1　控制要求與控制電路 311
9.3.2　S7-1200的組態(tài)與編程 311
9.3.3　WinCC項目的組態(tài) 314
9.3.4　項目的運行 319
9.4　WinCC故障報警的組態(tài) 321
9.4.1　控制要求和控制電路 321
9.4.2　S7-1200的組態(tài)與編程 322
9.4.3　WinCC故障報警的組態(tài) 324
9.4.4　WinCC畫面的組態(tài) 327
9.4.5　項目的運行 331
9.5　WinCC用戶管理的組態(tài) 331
9.5.1　用戶管理組態(tài) 331
9.5.2　過程畫面的組態(tài) 333
9.5.3　項目運行 334
9.6　WinCC多用戶項目的組態(tài) 335
9.6.1　控制要求和控制電路 335
9.6.2　S7-1200的組態(tài)與編程 335
9.6.3　WinCC項目的組態(tài) 337
9.7　博途組態(tài)WinCC的以太網(wǎng)通信 342
9.7.1　控制要求和控制電路 342
9.7.2　硬件的組態(tài)與編程 343
9.7.3　WinCC項目的組態(tài) 346
9.7.4　調(diào)試與運行 348
9.8　博途組態(tài)WinCC的PROFIBUS通信 349
9.8.1　控制要求和控制電路 349
9.8.2　硬件的組態(tài)與編程 350
9.8.3　WinCC項目的組態(tài) 351
9.8.4　調(diào)試與運行 353

第10章　綜合應(yīng)用 354
10.1　恒壓供水系統(tǒng) 354
10.1.1　控制要求和控制電路 354
10.1.2　硬件組態(tài)與PLC編程 354
10.1.3　觸摸屏的組態(tài) 357
10.1.4　WinCC的組態(tài) 357
10.2　生產(chǎn)設(shè)備的PROFIBUS總線通信 364
10.2.1　控制要求和控制電路 364
10.2.2　硬件組態(tài)與PLC編程 364
10.2.3　觸摸屏的組態(tài) 369
10.2.4　WinCC服務(wù)器的組態(tài) 371
10.2.5　WinCC客戶機1的組態(tài) 376
10.2.6　WinCC客戶機2的組態(tài) 378

參考文獻 380