第1章 S7-1200的硬件與硬件組態(tài)1

1.1 S7-1200的硬件1

1.1.1 S7-1200的硬件結(jié)構(gòu)1

1.1.2 CPU模塊2

1.1.3 信號(hào)板與信號(hào)模塊5

1.1.4 集成的通信接口與通信模塊7

1.2 TIA博途與仿真軟件的安裝8

1.3 TIA博途使用入門與硬件組態(tài)10

1.3.1 項(xiàng)目視圖的結(jié)構(gòu)10

1.3.2 創(chuàng)建項(xiàng)目與硬件組態(tài)14

1.3.3 信號(hào)模塊與信號(hào)板的參數(shù)設(shè)置16

1.3.4 CPU模塊的參數(shù)設(shè)置20

1.4 習(xí)題23

第2章 S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)25

2.1 S7-1200的編程語言25

2.2 PLC的工作原理與用戶程序結(jié)構(gòu)簡介26

2.2.1 邏輯運(yùn)算26

2.2.2 用戶程序結(jié)構(gòu)簡介28

2.2.3 PLC的工作過程30

2.3 數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)32

2.3.1 物理存儲(chǔ)器32

2.3.2 數(shù)制與基本數(shù)據(jù)類型34

2.3.3 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊與其他數(shù)據(jù)類型37

2.3.4 系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)41

2.4 編寫用戶程序與使用變量表43

2.4.1 編寫用戶程序43

2.4.2 使用變量表與幫助功能47

2.5 用戶程序的下載與仿真50

2.5.1 下載與上傳用戶程序50

2.5.2 用戶程序的仿真調(diào)試55

2.6 用STEP 7調(diào)試程序58

2.6.1 用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序58

2.6.2 用監(jiān)控表監(jiān)控與強(qiáng)制變量59

2.7 習(xí)題63

第3章 S7-1200的指令64

3.1 位邏輯指令64

3.2 定時(shí)器指令與計(jì)數(shù)器指令68

3.2.1 定時(shí)器指令69

3.2.2 計(jì)數(shù)器指令74

3.3 數(shù)據(jù)處理指令75

3.3.1 比較操作指令75

3.3.2 使能輸入與使能輸出77

3.3.3 轉(zhuǎn)換操作指令79

3.3.4 移動(dòng)操作指令81

3.3.5 移位指令與循環(huán)移位指令83

3.4 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令84

3.4.1 數(shù)學(xué)函數(shù)指令84

3.4.2 字邏輯運(yùn)算指令88

3.5 程序控制操作指令89

3.6 日期和時(shí)間指令91

3.7 字符串與字符指令93

3.7.1 字符串轉(zhuǎn)換指令93

3.7.2 字符串指令96

3.8 高速脈沖輸出與高速計(jì)數(shù)器97

3.8.1 高速脈沖輸出97

3.8.2 高速計(jì)數(shù)器99

3.8.3 高速脈沖輸出與高速計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)101

3.8.4 用高速計(jì)數(shù)器測量頻率的實(shí)驗(yàn)104

3.9 習(xí)題105

第4章 S7-1200的用戶程序結(jié)構(gòu)107

4.1 函數(shù)與函數(shù)塊107

4.1.1 生成與調(diào)用函數(shù)107

4.1.2 生成與調(diào)用函數(shù)塊110

4.1.3 多重背景113

4.2 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換與間接尋址116

4.2.1 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換116

4.2.2 間接尋址117

4.3 中斷事件與中斷指令120

4.3.1 事件與組織塊120

4.3.2 初始化組織塊與循環(huán)中斷組織塊121

4.3.3 時(shí)間中斷組織塊124

4.3.4 硬件中斷組織塊125

4.3.5 中斷連接指令與中斷分離指令126

4.3.6 延時(shí)中斷組織塊128

4.4 交叉引用表與程序信息130

4.4.1 交叉引用表130

4.4.2 分配列表132

4.4.3 調(diào)用結(jié)構(gòu)、從屬性結(jié)構(gòu)與資源133

4.5 習(xí)題135

第5章 順序控制設(shè)計(jì)法與SCL編程語言137

5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法137

5.2 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖141

5.2.1 順序功能圖的基本元件141

5.2.2 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)144

5.2.3 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則146

5.3 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法147

5.3.1 單序列的編程方法147

5.3.2 選擇序列與并行序列的編程方法150

5.3.3 專用鉆床的順序控制程序設(shè)計(jì)152

5.4 SCL編程語言155

5.4.1 SCL程序編輯器155

5.4.2 SCL基礎(chǔ)知識(shí)156

5.4.3 SCL程序控制指令159

5.4.4 SCL的間接尋址164

5.4.5 SCL應(yīng)用舉例167

5.5 習(xí)題169

第6章 S7-1200的通信與故障診斷172

6.1 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)172

6.1.1 計(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)172

6.1.2 SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)174

6.2 基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信176

6.2.1 S7-1200之間的ISO-on-TCP和TCP通信176

6.2.2 S7-1200之間的UDP通信180

6.2.3 S7-1200與S7-300/400之間的開放式用戶通信183

6.3 S7協(xié)議通信185

6.3.1 S7-1200之間的單向S7通信185

6.3.2 S7-1200與其他S7 PLC之間的S7通信188

6.4 PROFINET、PROFIBUS-DP與AS-i網(wǎng)絡(luò)通信190

6.4.1 S7-1200作IO控制器和DP主站190

6.4.2 S7-1200作IO設(shè)備和DP智能從站194

6.4.3 AS-i通信197

6.5 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信199

6.5.1 串行通信概述199

6.5.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的組態(tài)與編程201

6.6 Modbus協(xié)議通信204

6.6.1 Modbus RTU主站的編程204

6.6.2 Modbus RTU從站的編程與通信實(shí)驗(yàn)206

6.6.3 Modbus TCP通信207

6.7 S7-1200與變頻器的USS協(xié)議通信210

6.7.1 硬件接線與變頻器參數(shù)設(shè)置210

6.7.2 S7-1200的組態(tài)與編程212

6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實(shí)驗(yàn)214

6.8 控制系統(tǒng)的故障診斷215

6.8.1 與故障診斷有關(guān)的中斷組織塊和診斷指令215

6.8.2 S7-1200的故障診斷216

6.8.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷220

6.8.4 用S7-1200內(nèi)置的Web服務(wù)器診斷故障223

6.9 習(xí)題227

第7章 精簡系列面板的組態(tài)與應(yīng)用228

7.1 精簡系列面板228

7.2 精簡系列面板的畫面組態(tài)230

7.2.1 畫面組態(tài)的準(zhǔn)備工作230

7.2.2 組態(tài)指示燈與按鈕232

7.2.3 組態(tài)文本域與I/O域235

7.3 精簡系列面板的仿真與運(yùn)行237

7.3.1 PLC與HMI的集成仿真237

7.3.2 HMI與PLC通信的組態(tài)與操作240

7.4 習(xí)題242

第8章 S7-1200在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用244

8.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)與PID_Compact指令244

8.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)244

8.1.2 PID_Compact指令的算法與參數(shù)246

8.1.3 PID_Compact指令的組態(tài)與調(diào)試248

8.2 PID參數(shù)的物理意義與手動(dòng)整定方法250

8.2.1 PID參數(shù)的物理意義250

8.2.2 PID參數(shù)的手動(dòng)整定方法251

8.2.3 PID參數(shù)的手動(dòng)整定實(shí)驗(yàn)252

8.3 PID參數(shù)自整定255

8.4 習(xí)題258

附錄260

附錄A 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書260

A.1 TIA博途應(yīng)用實(shí)驗(yàn)260

A.2 硬件組態(tài)實(shí)驗(yàn)260

A.3 位邏輯指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)261

A.4 定時(shí)器計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)261

A.5 數(shù)據(jù)處理指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)262

A.6 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)263

A.7 程序控制指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)263

A.8 實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)263

A.9 高速計(jì)數(shù)器與高速輸出應(yīng)用實(shí)驗(yàn)264

A.10 函數(shù)與函數(shù)塊應(yīng)用實(shí)驗(yàn)264

A.11 多重背景應(yīng)用實(shí)驗(yàn)265

A.12 間接尋址應(yīng)用實(shí)驗(yàn)265

A.13 循環(huán)中斷實(shí)驗(yàn)266

A.14 時(shí)間中斷實(shí)驗(yàn)266

A.15 硬件中斷實(shí)驗(yàn)266

A.16 延時(shí)中斷實(shí)驗(yàn)267

A.17 順序控制程序的編程與調(diào)試實(shí)驗(yàn)267

A.18 專用鉆床順序控制程序調(diào)試實(shí)驗(yàn)268

A.19 SCL語言的編程實(shí)驗(yàn)268

A.20 開放式用戶通信的仿真實(shí)驗(yàn)268

A.21 S7通信的仿真實(shí)驗(yàn)269

A.22 PROFINET通信組態(tài)實(shí)驗(yàn)269

A.23 S7-1200故障診斷實(shí)驗(yàn)270

A.24 用Web服務(wù)器診斷故障的實(shí)驗(yàn)270

A.25 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障診斷實(shí)驗(yàn)271

A.26 PLC與觸摸屏的集成仿真實(shí)驗(yàn)272

A.27 硬件PLC與仿真觸摸屏的通信實(shí)驗(yàn)272

A.28 PID控制器參數(shù)手動(dòng)整定的仿真實(shí)驗(yàn)273

A.29 PID控制器參數(shù)自動(dòng)整定的仿真實(shí)驗(yàn)273

附錄B 網(wǎng)上配套資源簡介274

參考文獻(xiàn)276