可編程序控制器原理及應用（西門子S7-1500）

第1章低壓電器及基本控制電路/001
1.1常用低壓電器001
1.1.1刀開關002
1.1.2熔斷器004
1.1.3斷路器006
1.1.4接觸器007
1.1.5繼電器009
1.1.6主令電器014
1.2電氣圖形符號和文字符號017
1.2.1電氣文字符號017
1.2.2電氣圖形符號018
1.3電氣控制電路圖繪制原則022
1.4三相異步電動機的基本控制電路025
1.4.1基本控制環(huán)節(jié)025
1.4.2三相異步電動機啟動控制028
1.4.3三相異步電動機制動控制030
1.4.4三相異步電動機調(diào)速控制電路031
項目訓練一三相異步電動機星-三角降壓啟動控制032
習題033

第2章可編程序控制器（PLC）概述/034
2.1PLC的介紹與特點  034
2.1.1PLC的產(chǎn)生034
2.1.2PLC的定義035
2.1.3PLC的分類035
2.1.4PLC的發(fā)展037
2.1.5PLC的特點037
2.1.6PLC性能指標039
2.2PLC硬件組成039
2.3PLC開發(fā)環(huán)境和工作原理042
2.3.1PLC編程語言及編程軟件042
2.3.2PLC的工作原理043
2.4PLC應用及發(fā)展趨勢045
2.5PLC產(chǎn)品概況046
2.5.1國外PLC品牌046
2.5.2國產(chǎn)PLC品牌047
2.6西門子自動化產(chǎn)品介紹047
2.7我國工業(yè)自動化發(fā)展現(xiàn)狀049
項目訓練二查閱資料，調(diào)研PLC市場及應用現(xiàn)狀050
習題050

第3章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)/051
3.1S7-1500 PLC產(chǎn)品概述051
3.2S7-1500 PLC產(chǎn)品新功能051
3.3S7-1500 PLC組成052
3.4S7-1500電源模塊052
3.4.1PS電源模塊052
3.4.2PM電源模塊054
3.4.3為模板供電的配置方式054
3.5S7-1500 CPU模塊054
3.5.1CPU模塊概述054
3.5.2CPU模塊外觀055
3.5.3CPU操作模式055
3.5.4CPU存儲器復位056
3.5.5CPU狀態(tài)與故障顯示燈057
3.5.6CPU的顯示屏058
3.6SIMATIC存儲卡061
3.7S7-1500信號模塊062
3.7.1數(shù)字量模塊062
3.7.2模擬量模塊064
3.8通信模塊和工藝模塊067
3.8.1通信模塊067
3.8.2工藝模塊068
3.9分布式模塊068
3.9.1ET 200SP簡介068
3.9.2ET 200SP接口模塊069
3.9.3ET 200SP的I/O模塊070
3.10接近開關與數(shù)字量模塊接線070
項目訓練三S7-1500的硬件配置、安裝與接線071
習題076

第4章西門子TIA博途軟件概述/077
4.1TIA博途軟件介紹077
4.2TIA博途軟件組成078
4.3TIA博途軟件安裝079
4.4TIA博途軟件授權(quán)087
4.5TIA博途軟件卸載088
4.6TIA博途軟件升級094
4.7TIA博途軟件特性096
4.8TIA博途基本設置097
4.9TIA博途Trace特性098
4.9.1創(chuàng)建和配置Trace098
4.9.2Trace的操作100
4.10TIA博途授權(quán)安裝101
4.11TIA博途幫助功能102
4.12TIA博途硬件配置相關功能106
4.12.1硬件庫的更新106
4.12.2GSD文件加載與Profinet通信配置106
習題115

第5章TIA博途軟件的使用/116
5.1TIA博途軟件界面介紹116
5.2TIA博途項目創(chuàng)建118
5.3TIA博途硬件組態(tài)121
5.4自動配置S7-1500中央機架125
5.5CPU模塊屬性設置126
5.6I/O模塊屬性設置135
5.6.1數(shù)字量輸入模塊參數(shù)設置135
5.6.2模擬量輸入模塊參數(shù)設置138
5.7PC與PLC通信的建立139
5.8仿真器SIMATIC S7-PLCSIM141
5.8.1SIMATIC S7-PLCSIM軟件安裝141
5.8.2硬件組態(tài)下載到仿真軟件142
5.8.3仿真器項目視圖146
項目訓練四電機啟保停項目的建立、程序下載與調(diào)試147
習題157

第6章S7-1500 PLC編程基礎/158
6.1PLC編程語言158
6.1.1PLC編程語言的國際標準158
6.1.2編程語言介紹159
6.1.3PLC編程原則162
6.2S7-1500 PLC數(shù)據(jù)類型162
6.2.1數(shù)制與編碼162
6.2.2基本數(shù)據(jù)類型164
6.2.3復合數(shù)據(jù)類型170
6.2.4參數(shù)數(shù)據(jù)類型172
6.2.5系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型172
6.2.6硬件數(shù)據(jù)類型173
6.2.7數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換174
6.3存儲器與尋址方式174
6.3.1S7-1500 PLC存儲區(qū)174
6.3.2S7-1500 PLC系統(tǒng)存儲區(qū)176
6.3.3全局變量與局部變量179
6.3.4全局常量與局部常量179
6.3.5尋址方式179
6.4UDT數(shù)據(jù)類型應用181
6.5變量表、監(jiān)控表、強制表185
6.5.1變量表185
6.5.2監(jiān)控表和強制表187
習題188

第7章S7-1500 PLC指令系統(tǒng)及編程應用/189
7.1位邏輯指令189
7.1.1位邏輯指令概述189
7.1.2位邏輯指令189
7.1.3邊沿檢測指令比較193
7.1.4位邏輯指令綜合應用195
7.2定時器指令199
7.2.1定時器指令概述199
7.2.2SIMATIC定時器指令201
7.2.3IEC定時器指令208
項目訓練五振蕩電路的設計213
7.3計數(shù)器指令216
7.3.1計數(shù)器指令概述216
7.3.2SIMATIC計數(shù)器指令217
7.3.3IEC計數(shù)器指令220
項目訓練六計數(shù)器指令綜合應用222
7.4數(shù)據(jù)處理指令223
7.4.1比較器指令223
7.4.2轉(zhuǎn)換操作指令225
7.4.3移動操作指令229
7.5運算指令231
7.5.1數(shù)學函數(shù)指令231
7.5.2字邏輯運算指令233
7.6移位和循環(huán)移位指令233
7.6.1移位指令233
7.6.2循環(huán)移位指令234
7.7程序控制指令235
項目訓練七多功能流水燈控制系統(tǒng)設計238
習題241

第8章S7-1500 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)/243
8.1編程方式和程序結(jié)構(gòu)243
8.1.1編程方式243
8.1.2程序結(jié)構(gòu)244
8.2組織塊245
8.2.1組織塊的類型與優(yōu)先級245
8.2.2添加組織塊246
8.2.3循環(huán)程序組織塊246
8.2.4啟動組織塊247
8.2.5時間中斷組織塊247
8.2.6循環(huán)中斷組織塊248
8.2.7硬件中斷組織塊249
8.3數(shù)據(jù)塊250
8.3.1數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建250
8.3.2數(shù)據(jù)塊的編輯252
8.3.3數(shù)據(jù)塊的訪問253
8.4函數(shù)（FC）257
8.4.1函數(shù)的創(chuàng)建與密碼保護258
8.4.2函數(shù)的接口區(qū)260
8.4.3函數(shù)的調(diào)用261
8.4.4函數(shù)接口參數(shù)修改263
8.4.5設置函數(shù)的調(diào)用環(huán)境進行調(diào)試265
8.5函數(shù)塊（FB）266
8.5.1函數(shù)塊的創(chuàng)建266
8.5.2函數(shù)塊的接口區(qū)267
8.5.3函數(shù)塊的調(diào)用267
8.5.4多重背景的使用271
8.6交叉引用表和程序信息274
8.6.1交叉引用表274
8.6.2程序信息276
項目訓練八多級分頻器系統(tǒng)設計278
習題281

第9章S7-1500 PLC模擬量處理與PID控制技術/282
9.1模擬量處理基礎282
9.1.1模擬量介紹282
9.1.2模擬量模塊282
9.1.3模擬量模塊的接線283
9.1.4模擬量模塊的參數(shù)分配288
9.1.5模擬量模塊的地址分配289
9.1.6模擬量轉(zhuǎn)換值的表示291
9.2模擬量采集處理296
9.2.1模擬量值的規(guī)范化296
9.2.2模擬量值的處理298
9.3PID控制器299
9.3.1PID控制的基本原理299
9.3.2PID控制器的數(shù)字化300
9.3.3PID控制器參數(shù)與系統(tǒng)性能關系301
9.3.4PID指令301
9.3.5PID_Compact指令調(diào)用305
9.3.6PID組態(tài)305
9.3.7PID調(diào)試309
項目訓練九加熱爐溫度模擬量控制系統(tǒng)設計313
項目訓練十恒壓供水控制系統(tǒng)設計316
習題324

第10章西門子人機界面HMI的組態(tài)與設計/325
10.1人機界面與組態(tài)軟件介紹325
10.1.1人機界面與觸摸屏326
10.1.2人機界面的組成326
10.1.3SIMATIC人機界面326
10.1.4組態(tài)軟件介紹328
10.1.5PC機通用組態(tài)軟件328
10.1.6創(chuàng)建HMI監(jiān)控界面工作流程329
10.2精智系列面板WinCC項目組態(tài)329
10.2.1WinCC（TIA Portal）簡介329
10.2.2直接生成HMI設備331
10.2.3使用HMI設備向?qū)僧嬅?32
10.2.4WinCC項目組態(tài)界面336
10.3精智面板TP 700 Comfort的通信連接338
10.3.1TP 700 Comfort介紹338
10.3.2TP 700 Comfort的硬件連接339
10.3.3TP 700 Comfort與組態(tài)PC通信設置340
10.3.4TP 700 Comfort與S7-1500 PLC通信設置342
10.3.5下載HMI組態(tài)344
10.4TP 700 Comfort畫面創(chuàng)建與管理345
10.4.1畫面結(jié)構(gòu)與布局345
10.4.2TP 700 Comfort畫面屬性設置347
10.4.3畫面管理348
10.5TP 700 Comfort畫面設計359
10.5.1基本對象、元素的使用359
10.5.2庫和圖形的使用367
10.5.3組態(tài)I/O域368
10.5.4變量的管理369
10.6精智面板的仿真、運行與用戶管理372
10.6.1HMI仿真調(diào)試方法372
10.6.2HMI的離線仿真調(diào)試372
10.6.3HMI的在線仿真調(diào)試374
10.6.4用戶管理的組態(tài)與使用378
項目訓練十一十字路口交通燈控制人機界面設計384
習題385

第11章S7-1500 PLC系統(tǒng)設計與診斷/386
11.1控制系統(tǒng)設計386
11.1.1設計原則386
11.1.2設計內(nèi)容387
11.1.3設計步驟387
11.2硬件設計388
11.2.1PLC的選型388
11.2.2I/O模塊的選型388
11.2.3PLC容量估算389
11.3軟件設計390
11.3.1設計前準備工作390
11.3.2編寫程序390
11.3.3程序測試390
11.4系統(tǒng)調(diào)試390
11.4.1調(diào)試步驟390
11.4.2調(diào)試方法391
11.4.3系統(tǒng)開發(fā)技巧391
11.5系統(tǒng)診斷392
11.5.1系統(tǒng)診斷含義392
11.5.2系統(tǒng)診斷顯示393
11.5.3通過Web服務器進行診斷故障399
11.5.4通過HMI診斷視圖進行診斷故障401
11.5.5通過過程映像輸入進行系統(tǒng)診斷405
11.5.6通過編寫程序進行故障診斷406
11.5.7通過用戶自定義報警診斷程序?qū)崿F(xiàn)診斷408
項目訓練十二物流線倉庫庫存控制系統(tǒng)設計416
習題418

參考文獻/419