本書以一個自動灌裝生產(chǎn)線控制項目為例，按照項目設(shè)計的步驟,循序漸進(jìn)，引導(dǎo)讀者由淺入深地掌握S7-1500 PLC的硬件組態(tài)、軟件編程、軟硬件調(diào)試、上位監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通信等內(nèi)容。在S7-1500 PLC的硬件和軟件介紹中，既兼顧沒有S7系列PLC基礎(chǔ)的工程人員，也突出與S7系列其他PLC不同的地方，使具有S7系列PLC基礎(chǔ)的工程人員快速掌握S7-1500 PLC。本書對S7-1500 PLC的工藝功能、系統(tǒng)診斷、高級語言編程和網(wǎng)頁訪問等內(nèi)容也單獨(dú)成章進(jìn)行了介紹，并配有實(shí)例，旨在全新展示S7-1500 PLC的強(qiáng)大功能。章節(jié)中穿插的控制任務(wù)，在附錄中有參考程序，以指導(dǎo)讀者理論與實(shí)踐相結(jié)合。
本書既可作為高等院校機(jī)電類和自動化類相關(guān)課程的教材，也可作為工業(yè)自動化領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書。

適讀人群 ：高等院校機(jī)電類和自動化類專業(yè)學(xué)生
本書應(yīng)用Portal軟件平臺，介紹了S7-1500 PLC的硬件配置、軟件編程、網(wǎng)絡(luò)配置、上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及診斷調(diào)試等內(nèi)容，全書貫穿一個具體的應(yīng)用實(shí)例，使讀者邊學(xué)邊實(shí)踐，循序漸進(jìn)，逐步掌握S7-1500 PLC的應(yīng)用。
本書配有兩張DVD光盤方便讀者學(xué)習(xí)使用。

可編程序控制器（簡稱PLC）是一種通用工業(yè)自動控制設(shè)備，在機(jī)械制造、化工、冶金、電子、紡織、食品及建筑等領(lǐng)域的工業(yè)自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著計算機(jī)、信息及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)對今后的PLC發(fā)展也提出了更高的要求。2012年11月29日，西門子全新的SIMATIC S7-1500控制器在德國正式亮相。該控制器是西門子公司專為中高端設(shè)備和工廠自動化設(shè)計的新一代PLC，集成了運(yùn)動控制、工業(yè)信息安全和故障安全功能，并提供基于以太網(wǎng)的PROFINET作為主要的通信網(wǎng)絡(luò)，極短的系統(tǒng)響應(yīng)時間可大大提高生產(chǎn)效率，與全集成自動化Portal軟件可實(shí)現(xiàn)無縫集成，創(chuàng)造出最佳工程效益，符合今后PLC的發(fā)展方向。
TIA Portal（博途）是西門子全新的全集成自動化軟件平臺，它將硬件組態(tài)、軟件編程、網(wǎng)絡(luò)配置以及上位監(jiān)控等功能集成在一起，使用起來非常方便快捷。S7-1500 PLC的高性能借助該軟件平臺得到了充分的發(fā)揮。
本書應(yīng)用Portal軟件平臺，介紹了S7-1500 PLC的硬件配置、軟件編程、網(wǎng)絡(luò)配置、上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及診斷調(diào)試等內(nèi)容，全書貫穿一個具體的應(yīng)用實(shí)例，使讀者邊學(xué)邊實(shí)踐，循序漸進(jìn)，逐步掌握S7-1500 PLC的應(yīng)用。
本書中所介紹的實(shí)例均在Windows 7及TIA Portal V 13 SP1（STEP 7 Professional、WinCC Professional和Startdrive Standalone）軟件環(huán)境下調(diào)試運(yùn)行通過。附錄中給出自動灌裝系統(tǒng)控制任務(wù)實(shí)例的主要參考程序，以幫助讀者理論與實(shí)踐相結(jié)合。
本書在編寫過程中力求語言簡潔、通俗易懂、主次分明、實(shí)例豐富、圖文并茂、實(shí)用性強(qiáng)，既適用于高等院校機(jī)電及自動化類專業(yè)的學(xué)生，也適用于初學(xué)S7-1500 PLC的工程人員。
全書共10章，由北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)電學(xué)院的劉長青主編，席巍、李軍、李明海參編，陳瑞陽主審。其中，劉長青負(fù)責(zé)第1~5、9、10章和附錄的編寫及全書的統(tǒng)稿，席巍負(fù)責(zé)第6章的編寫，李軍負(fù)責(zé)第7章的編寫，李明海負(fù)責(zé)第8章的編寫，演示項目由劉長青、席巍、李軍和李明海共同完成。本書在編寫過程中得到西門子公司元娜女士及其他工作人員的熱情支持和大力幫助，在此表示衷心感謝。
由于編者水平有限，書中難免出現(xiàn)不妥之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見。

前言
第1章S7-1500 PLC系統(tǒng)概述
11西門子工業(yè)自動化TIA簡介
12可編程控制器基礎(chǔ)
121PLC概述
122結(jié)構(gòu)組成
123工作原理
13S7-1500 PLC系統(tǒng)
131S7-1500 PLC產(chǎn)品概述
132S7-1500 PLC組成
133S7-1500 PLC產(chǎn)品新功能
14工業(yè)自動化發(fā)展趨勢
第2章S7-1500 PLC硬件及軟件平臺
21硬件系統(tǒng)組成
211電源模塊
212CPU模塊及附件
213信號模塊
214通信模塊和工藝模塊
215分布式模塊
216安全模塊
22硬件安裝
221硬件配置
222硬件安裝
23Portal軟件平臺
231軟件版本及安裝
232軟件界面及使用
第3章S7-1500 PLC項目設(shè)計
31工業(yè)自動化項目設(shè)計流程
311確定任務(wù)及設(shè)計要求
312制定電氣控制方案
313控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
314軟件程序設(shè)計
315上位監(jiān)控組態(tài)
316聯(lián)機(jī)調(diào)試
317項目歸檔
32自動灌裝生產(chǎn)線項目實(shí)例
任務(wù)1自動灌裝生產(chǎn)線整體方案設(shè)計
33新建TIA項目
任務(wù)2創(chuàng)建自動灌裝生產(chǎn)線項目
第4章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計
41信號分析
42模塊選型及硬件組態(tài)
421組態(tài)模塊類型
422配置模塊參數(shù)
423建立PC與PLC的連接
424CPU存儲器復(fù)位
425下載硬件組態(tài)
43I/O分配
44硬件接線
任務(wù)3自動灌裝生產(chǎn)線項目硬件設(shè)計
第5章S7-1500 PLC軟件程序設(shè)計
51S7-1500 PLC編程基礎(chǔ)
511數(shù)制及編碼
512基本數(shù)據(jù)類型
513復(fù)合數(shù)據(jù)類型
514其他數(shù)據(jù)類型
515S7-1500 PLC存儲區(qū)
516尋址方式
517編程語言
52變量表與符號尋址
521變量表
522定義全局符號
任務(wù)4定義全局符號
53監(jiān)控表與設(shè)備測試
531監(jiān)控表
532I/O設(shè)備測試
任務(wù)5I/O設(shè)備測試
54程序塊及程序結(jié)構(gòu)
541程序塊類型
542程序結(jié)構(gòu)形式
543自動灌裝生產(chǎn)線項目程序結(jié)構(gòu)
55程序塊的創(chuàng)建、編輯及調(diào)試
551新建用戶程序塊
552程序塊的屬性
553程序塊的編輯
554程序塊的調(diào)用
555編程語言的切換
556程序塊的編譯
557程序塊的下載及監(jiān)視
56位邏輯運(yùn)算指令與開關(guān)量控制
561觸點(diǎn)、取反RLO與輸出指令
562置位/復(fù)位指令
563邊沿檢測指令
任務(wù)6點(diǎn)動控制程序設(shè)計
任務(wù)7模式選擇、生產(chǎn)線運(yùn)行和急停處理程序設(shè)計
57定時器操作指令與時間控制 
571SIMATIC定時器指令
572IEC定時器指令
任務(wù)8自動灌裝程序設(shè)計
58計數(shù)操作指令與計數(shù)統(tǒng)計
581SIMATIC計數(shù)器指令
582IEC計數(shù)器指令
任務(wù)9計數(shù)統(tǒng)計程序設(shè)計
59移動操作指令
任務(wù)10復(fù)位統(tǒng)計數(shù)據(jù)程序設(shè)計
510比較器操作指令
任務(wù)11故障處理程序設(shè)計
511數(shù)學(xué)函數(shù)指令
任務(wù)12數(shù)學(xué)運(yùn)算程序設(shè)計
512轉(zhuǎn)換操作指令
513其他指令
514用戶數(shù)據(jù)塊
5141用戶數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建
5142數(shù)據(jù)塊編輯器
5143變量的值
5144數(shù)組及結(jié)構(gòu)變量的聲明
5145數(shù)據(jù)塊的屬性
5146數(shù)據(jù)塊的訪問及應(yīng)用
任務(wù)13使用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲
515FC/FB與參數(shù)化編程
5151塊接口的布局
5152參數(shù)化程序設(shè)計
5153修改接口參數(shù)
5154設(shè)置塊的調(diào)用環(huán)境進(jìn)行程序調(diào)試
任務(wù)14報警程序設(shè)計
516組織塊
5161組織塊的類型與優(yōu)先級
5162循環(huán)程序組織塊
5163啟動組織塊
5164中斷組織塊
5165錯誤組織塊
5166組織塊的啟動信息
任務(wù)15初始化程序設(shè)計
517模擬量處理
5171模擬量模塊的接線
5172模擬量模塊的參數(shù)設(shè)置
5173模擬量轉(zhuǎn)換的數(shù)值表達(dá)方式
5174模擬量值的規(guī)范化
5175使用循環(huán)中斷
任務(wù)16模擬量采集程序設(shè)計
第6章上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
61上位監(jiān)控系統(tǒng)概述
611HMI的主要任務(wù)
612HMI項目設(shè)計方法
613西門子上位監(jiān)控設(shè)備
614WinCC（TIA Protal）簡介
62建立一個WinCC Advanced 項目
621直接生成HMI設(shè)備
622使用HMI設(shè)備向?qū)�生成HMI設(shè)備
623WinCC Advanced 項目組態(tài)界面
63TP 700 Comfort觸摸屏的通信連接
631TP 700 Comfort觸摸屏的硬件連接
632設(shè)置TP 700 Comfort觸摸屏通信參數(shù)
633下載HMI組態(tài)
任務(wù)17建立自動灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項目及通信連接
64定義變量
641變量的分類
642變量的數(shù)據(jù)類型
643編輯變量
任務(wù)18組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項目所需變量
65創(chuàng)建畫面及畫面管理
651設(shè)計畫面結(jié)構(gòu)與布局
652創(chuàng)建畫面
653畫面管理
任務(wù)19創(chuàng)建及管理自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
66組態(tài)監(jiān)控畫面
661組態(tài)初始畫面
662組態(tài)運(yùn)行畫面
663組態(tài)參數(shù)設(shè)置畫面
664組態(tài)趨勢視圖畫面
任務(wù)20組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
67報警
671報警的概念
672組態(tài)報警
673顯示報警信息
任務(wù)21組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線報警畫面
68用戶管理
681用戶管理的概念
682用戶管理的組態(tài)
683用戶管理的使用
任務(wù)22組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線用戶管理畫面
69WinCC Advanced 項目的仿真調(diào)試
691HMI的離線仿真調(diào)試
692HMI的在線仿真調(diào)試
第7章網(wǎng)絡(luò)通信
71S7-1500通信簡介
711通信接口
712通信服務(wù)
72PROFIBUS通信
721PROFIBUS的通信協(xié)議
722PROFIBUS-DP的應(yīng)用
723PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的主站與從站
724PROFIBUS-DP接口
725PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)分配
726PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)診斷
727等時同步模式的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)
73PROFINET通信
731PROFINET簡介
732構(gòu)建PROFINET網(wǎng)絡(luò)
733PROFINET網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)分配
734PROFINET網(wǎng)絡(luò)診斷
735連接其他總線系統(tǒng)
任務(wù)23使用ET200SP實(shí)現(xiàn)自動灌裝生產(chǎn)線項目
74開放式通信
741開放式通信的協(xié)議
742開放式通信的指令
743建立TCP、ISO-on-TCP、UDP和ISO協(xié)議的開放式通信
744建立Modbus TCP協(xié)議的開放式通信
745通過電子郵件建立通信
746通過FTP建立通信
747建立和終止開放式通信
75S7-1500 CPU與G120通信
751SINAMICS G120簡介
752S7-1500與SINAMICS G120的PROFIBUS通信
753S7-1500與SINAMICS G120的PROFINET通信
任務(wù)24實(shí)現(xiàn)S7-1500 CPU與G120的通信
第8章工藝功能
81PID控制
811PID指令
812PID組態(tài)
813PID調(diào)試
82運(yùn)動控制
821運(yùn)動控制簡介
822運(yùn)動控制舉例
第9章系統(tǒng)診斷
91系統(tǒng)診斷概述
92系統(tǒng)診斷的顯示
921設(shè)備上的系統(tǒng)診斷顯示
922使用Portal軟件（STEP 7）
93通過用戶程序進(jìn)行系統(tǒng)診斷
931采用過程映像輸入進(jìn)行系統(tǒng)診斷
932使用指令
94軌跡和邏輯分析器功能
任務(wù)25自動灌裝生產(chǎn)線項目故障檢測
第10章S7-1500 PLC的其他功能
101SCL編程語言
1011SCL程序編輯器
1012SCL指令及應(yīng)用
任務(wù)26自動灌裝生產(chǎn)線項目成品重量存儲
102GRAPH與順序控制
1021順序控制簡介
1022順序控制程序塊
1023GRAPH函數(shù)塊的程序編輯器
1024順控器視圖和單步視圖
1025塊接口及參數(shù)
1026GRAPH程序設(shè)計
任務(wù)27自動灌裝生產(chǎn)線項目順序控制
103基于Web服務(wù)器的網(wǎng)頁訪問
1031Web服務(wù)器功能的參數(shù)設(shè)置
1032Web 服務(wù)器的信息顯示
任務(wù)28自動灌裝生產(chǎn)線項目的網(wǎng)頁訪問
附錄自動灌裝生產(chǎn)線項目參考程序
任務(wù)6點(diǎn)動控制程序設(shè)計
任務(wù)7模式選擇、生產(chǎn)線運(yùn)行和急停處理程序設(shè)計
任務(wù)8自動灌裝程序設(shè)計
任務(wù)9計數(shù)統(tǒng)計程序設(shè)計
任務(wù)10復(fù)位統(tǒng)計數(shù)據(jù)程序設(shè)計
任務(wù)11故障處理程序設(shè)計
任務(wù)12數(shù)學(xué)運(yùn)算程序設(shè)計
任務(wù)13使用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲
任務(wù)14報警程序設(shè)計
任務(wù)15初始化程序設(shè)計
任務(wù)16模擬量采集程序設(shè)計
任務(wù)20組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
任務(wù)26自動灌裝生產(chǎn)線項目成品重量存儲
任務(wù)27自動灌裝生產(chǎn)線項目順序控制
參考文獻(xiàn)