本書采用雙色圖解+視頻教學(xué)的形式，以西門子S7-1200 PLC為平臺(tái)，應(yīng)用TIA Portal（博途）V16和西門子組態(tài)軟件WinCC V7.5進(jìn)行組態(tài)，由淺入深地介紹了S7-1200 PLC基礎(chǔ)、TIA博途軟件入門、基本指令和順序控制編程、程序塊及擴(kuò)展指令、通信的組態(tài)與編程、MM420變頻器的應(yīng)用、觸摸屏的應(yīng)用、WinCC組態(tài)軟件的應(yīng)用以及綜合應(yīng)用等。
本書通過大量實(shí)例講解指令的應(yīng)用，每個(gè)實(shí)例均按照控制要求、控制線路、相關(guān)知識(shí)、控制程序的結(jié)構(gòu)進(jìn)行編寫，且均通過仿真和上機(jī)驗(yàn)證；相關(guān)指令均采用梯形圖編程，適合初學(xué)者快速入門與提高。
本書適合電氣工程師、自動(dòng)化工程師等自學(xué)使用，也可以作為職業(yè)院校、培訓(xùn)學(xué)校相關(guān)專業(yè)的參考書。
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(kuò)展 007
1.2.1 信號(hào)模塊（SM） 007
1.2.2 信號(hào)板（SB） 009
1.2.3 通信模塊（CM） 010
1.2.4 電源計(jì)算 010
1.3 S7-1200 PLC的存儲(chǔ)器及數(shù)據(jù)類型 011
1.3.1 S7-1200 PLC的存儲(chǔ)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(xiàng)目視圖 022
2.2.2 使用項(xiàng)目視圖組態(tài)設(shè)備 025
2.2.3 使用符號(hào)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(xiàng)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(diǎn)與線圈指令 041
3.1.2 置位復(fù)位指令 042
3.1.3 邊沿檢測(cè)指令 043
3.1.4 電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制 044
3.2 定時(shí)器 048
3.2.1 定時(shí)器指令 048
3.2.2 電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制 053
3.3 計(jì)數(shù)器 054
3.3.1 計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)類型 054
3.3.2 計(jì)數(shù)器指令 055
3.3.3 單按鈕啟動(dòng)/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(jì)數(shù) 059
3.5 數(shù)學(xué)函數(shù) 061
3.5.1 運(yùn)算指令 061
3.5.2 浮點(diǎn)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令 063
3.5.3 其他數(shù)學(xué)函數(shù)指令 064
3.5.4 電動(dòng)機(jī)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(jì)算 068
3.7 移動(dòng)操作 068
3.7.1 移動(dòng)操作指令 068
3.7.2 電動(dòng)機(jī)Y-△降壓啟動(dòng)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(dòng)機(jī)控制方法 074
3.9 字邏輯運(yùn)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(cè)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(dòng)控制 096
4.3 選擇流程的運(yùn)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(kuò)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(dòng)與循環(huán)組織塊 109
5.2.3 時(shí)間中斷組織塊 112
5.2.4 延時(shí)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(shí)間操作 135
5.4.1 日期和時(shí)間的數(shù)據(jù)類型 135
5.4.2 日期和時(shí)間指令 136
5.4.3 時(shí)鐘功能指令 136
5.4.4 日期和時(shí)間的應(yīng)用實(shí)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(jì)數(shù)器 152
5.7.1 高速計(jì)數(shù)器概述 152
5.7.2 內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器 158
5.7.3 外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器 160
5.7.4 雙相計(jì)數(shù)器 161
5.7.5 A/B相正交計(jì)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(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn) 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(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shí)與參數(shù)設(shè)置 240
7.2 應(yīng)用S7-1200與變頻器實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制 244
7.3 應(yīng)用S7-1200與變頻器實(shí)現(xiàn)多段速控制 246
7.4 應(yīng)用S7-1200與變頻器實(shí)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(shí) 265
8.1.1 人機(jī)界面與觸摸屏 265
8.1.2 觸摸屏的組態(tài)與運(yùn)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(gè)項(xiàng)目中的通信組態(tài) 270
8.2.2 PLC與HMI在不同項(xiàng)目中的通信組態(tài) 271
8.3 觸摸屏畫面對(duì)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(duì)象的組態(tài) 277
8.3.5 調(diào)試與運(yùn)行 281
8.4 觸摸屏故障報(bào)警的組態(tài) 283
8.4.1 報(bào)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(bào)警的組態(tài) 287
8.4.6 觸摸屏報(bào)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(duì)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(shí) 303
9.1.1 WinCC的特點(diǎn) 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(xiàng)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(xiàng)目的組態(tài) 314
9.3.4 項(xiàng)目的運(yùn)行 319
9.4 WinCC故障報(bào)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(bào)警的組態(tài) 324
9.4.4 WinCC畫面的組態(tài) 327
9.4.5 項(xiàng)目的運(yùn)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(xiàng)目運(yùn)行 334
9.6 WinCC多用戶項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目的組態(tài) 346
9.7.4 調(diào)試與運(yùn)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(xiàng)目的組態(tài) 351
9.8.4 調(diào)試與運(yùn)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(jī)1的組態(tài) 376
10.2.6 WinCC客戶機(jī)2的組態(tài) 378
參考文獻(xiàn) 380
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