目錄
前言
第1章PLC的基本概況1
1.1PLC概述1
1.1.1PLC的定義1
1.1.2PLC的發(fā)展歷史與趨勢2
1.1.3PLC的功能、特點與主要性能指標(biāo)4
1.1.4PLC的應(yīng)用和分類7
1.2PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理9
1.2.1PLC的硬件組成9
1.2.2PLC的工作原理14
1.2.3PLC的立即輸入、輸出功能16
第2章S7-1200 PLC的硬件17
2.1S7-1200 PLC概述17
2.1.1西門子PLC簡介17
2.1.2S7-1200 PLC的性能特點19
2.1.3S7-1200 PLC的硬件系統(tǒng)組成20
2.2S7-1200 PLC的CPU模塊21
2.2.1CPU模塊的類別及主要性能21
2.2.2CPU模塊的外形結(jié)構(gòu)22
2.2.3CPU模塊的工作方式23
2.2.4CPU模塊的接線23
2.2.5CPU集成的工藝功能26
2.3信號模塊與信號板27
2.3.1數(shù)字量信號模塊27
2.3.2模擬量信號模塊32
2.3.3熱電偶和熱電阻模擬量輸入模塊35
2.3.4信號板36
2.4集成的通信接口與通信模塊42
2.4.1集成的PROFINET接口42
2.4.2S7-1200 PLC通信模塊42
2.5S7-1200 PLC的分布式模塊43
2.5.1ET 200MP模塊43
2.5.2ET 200SP模塊44
2.6S7-1200 PLC硬件安裝和拆卸45
2.6.1S7-1200設(shè)備的安裝方法及安裝尺寸45
2.6.2CPU模塊的安裝和拆卸46
2.6.3信號模塊的安裝和拆卸47
2.6.4通信模塊的安裝和拆卸48
2.6.5信號板的安裝和拆卸49
2.6.6端子板的安裝和拆卸49
2.7S7-1200 PLC的接線和電源計算50
2.7.1安裝現(xiàn)場的接線50
2.7.2電源連接方式52
2.7.3電源的需求計算52
第3章S7-1200 PLC編程基礎(chǔ)54
3.1PLC編程語言簡介54
3.1.1PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)54
3.1.2LAD梯形圖55
3.1.3STL語句表58
3.1.4SFC順序功能圖58
3.1.5FBD功能塊圖59
3.1.6STEP 7的其他編程語言60
3.2S7-1200 PLC的數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)類型61
3.2.1數(shù)據(jù)長度與數(shù)制61
3.2.2基本數(shù)據(jù)類型63
3.2.3復(fù)雜數(shù)據(jù)類型67
3.3S7-1200 PLC的存儲區(qū)與尋址方式71
3.3.1S7-1200 PLC的存儲系統(tǒng)71
3.3.2S7-1200 PLC存儲器的范圍及特性71
3.3.3尋址方式73
3.4TIA Portal（博途）軟件的使用77
3.4.1TIA Portal軟件安裝與視圖結(jié)構(gòu)77
3.4.2TIA Portal項目創(chuàng)建83
3.4.3硬件組態(tài)與配置84
3.4.4變量表的定義102
3.4.5梯形圖程序的輸入104
3.4.6項目編譯與下載105
3.4.7打印與歸檔109
3.5程序調(diào)試與仿真111
3.5.1程序信息111
3.5.2交叉引用111
3.5.3比較項目數(shù)據(jù)112
3.5.4使用監(jiān)控表與強制表進行調(diào)試113
3.5.5使用S7-PLCSIM軟件進行仿真117
3.6安裝支持包和GSD文件119
3.6.1安裝支持包119
3.6.2安裝GSD文件121
第4章S7-1200 PLC的指令系統(tǒng)123
4.1S7-1200 PLC基本指令123
4.1.1位邏輯運算指令123
4.1.2定時器操作指令137
4.1.3計數(shù)器操作指令158
4.1.4移動操作指令169
4.1.5比較操作指令182
4.1.6轉(zhuǎn)換操作指令193
4.1.7數(shù)學(xué)函數(shù)指令199
4.1.8字邏輯運算指令214
4.1.9移位和循環(huán)指令225
4.1.10程序控制指令238
4.2擴展指令246
4.2.1日期和時間指令246
4.2.2字符與字符串指令257
4.2.3高速脈沖輸出功能指令277
4.3工藝功能283
4.3.1高速計數(shù)功能283
4.3.2運動控制功能294
第5章S7-1200 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)313
5.1S7-1200 PLC的用戶程序313
5.1.1S7-1200 PLC的程序分類313
5.1.2S7-1200 PLC用戶程序中的塊313
5.1.3S7-1200 PLC用戶程序的編程方法315
5.2S7-1200 PLC數(shù)據(jù)塊316
5.2.1數(shù)據(jù)塊的分類316
5.2.2定義數(shù)據(jù)塊316
5.2.3使用全局?jǐn)?shù)據(jù)塊319
5.2.4訪問數(shù)據(jù)塊321
5.2.5復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的使用321
5.3S7-1200 PLC組織塊325
5.3.1事件和組織塊325
5.3.2啟動組織塊328
5.3.3時間中斷組織塊330
5.3.4延時中斷組織塊335
5.3.5循環(huán)中斷組織塊338
5.3.6硬件中斷組織塊343
5.4S7-1200 PLC函數(shù)和函數(shù)塊346
5.4.1函數(shù)和函數(shù)塊的接口區(qū)347
5.4.2函數(shù)的生成與調(diào)用348
5.4.3函數(shù)的應(yīng)用349
5.4.4函數(shù)塊的生成與調(diào)用358
5.4.5函數(shù)塊的應(yīng)用359
第6章S7-1200 PLC的順序控制編程方法與SCL編程語言368
6.1梯形圖設(shè)計方法368
6.1.1翻譯法設(shè)計梯形圖368
6.1.2經(jīng)驗法設(shè)計梯形圖372
6.2順序控制設(shè)計法與順序功能圖377
6.2.1步與動作377
6.2.2有向連接與轉(zhuǎn)換378
6.2.3順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)378
6.3常見的順序控制編寫梯形圖程序的方法380
6.3.1啟保停方式編程380
6.3.2置位/復(fù)位方式編程384
6.4SCL編程語言389
6.4.1SCL程序編輯器390
6.4.2SCL編程語言基礎(chǔ)392
6.4.3SCL的尋址399
6.4.4SCL程序控制語句404
第7章S7-1200 PLC模擬量功能與PID控制417
7.1模擬量控制概述417
7.1.1模擬量的處理流程417
7.1.2模擬值的表示及精度418
7.1.3模擬量的輸入/輸出方法420
7.2S7-1200系列的模擬量功能421
7.2.1S7-1200系列PLC模擬量擴展模塊421
7.2.2S7-1200系列PLC模擬量模塊的參數(shù)設(shè)置423
7.2.3S7-1200系列PLC模擬量模塊的應(yīng)用模擬量值的規(guī)范化425
7.3PID閉環(huán)控制428
7.3.1模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成428
7.3.2PID控制器429
7.3.3PID_Compact指令430
7.3.4PID應(yīng)用舉例436
第8章S7-1200 PLC通信444
8.1通信基礎(chǔ)知識444
8.1.1通信方式444
8.1.2串行通信的數(shù)據(jù)通路形式444
8.1.3通信傳輸介質(zhì)445
8.1.4串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)446
8.1.5SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)448
8.2自由口協(xié)議通信449
8.2.1自由口通信模塊及端口參數(shù)設(shè)置450
8.2.2自由口通信的發(fā)送/接收參數(shù)設(shè)置451
8.2.3自由口通信指令453
8.2.4自由口通信應(yīng)用實例454
8.3Modbus RTU協(xié)議通信460
8.3.1Modbus通信基本知識460
8.3.2Modbus RTU通信指令462
8.3.3Modbus RTU通信應(yīng)用實例464
8.4USS通信470
8.4.1USS通信基本知識470
8.4.2USS通信指令471
8.4.3USS通信應(yīng)用實例474
8.5PROFIBUS通信479
8.5.1PROFIBUS通信基本知識479
8.5.2PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定480
8.5.3PROFIBUS通信應(yīng)用實例483
8.6PROFINET通信486
8.6.1PROFINET通信基本知識487
8.6.2構(gòu)建PROFINET網(wǎng)絡(luò)489
8.6.3PROFINET網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定491
8.6.4PROFINET通信應(yīng)用實例493
8.7開放式用戶通信496
8.7.1開放式用戶通信概述496
8.7.2開放式用戶通信指令497
8.7.3開放式用戶通信應(yīng)用實例501
8.8S7通信515
8.8.1S7通信基本知識515
8.8.2PUT/GET指令515
8.8.3S7通信應(yīng)用實例516
第9章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與實例521
9.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計521
9.1.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和內(nèi)容521
9.1.2PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟522
9.1.3PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計523
9.1.4PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計527
9.2PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例528
9.2.1PLC在自動售貨機的模擬控制中的應(yīng)用528
9.2.2PLC在籃球記分牌中的應(yīng)用534
9.2.3PLC在音樂噴泉模擬控制中的應(yīng)用544
9.2.4PLC在自動稱重混料控制中的應(yīng)用550
參考文獻556