S7-1200 PLC編程及應(yīng)用

前言

S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的發(fā)展方向。它集成了以太網(wǎng)接口和很強的工藝功能，編程軟件STEP 7 Basic集成了用于人機界面組態(tài)的WinCC Basic，硬件和網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)、編程和監(jiān)控均采用圖形化的方式。本書是第一本全面介紹S7-1200 PLC的書籍，第1版是根據(jù)英文版系統(tǒng)手冊和編程軟件編寫的。出版以后，西門子公司發(fā)布了中文版的編程軟件，本書根據(jù)它進行了全面的改寫，對全書的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，通信部分增加了大量的內(nèi)容，包括與S7.300／400 PLC的3種以太網(wǎng)通信、與S7-200 PLC的以太網(wǎng)通信和Modbus通信、與WinCC的OPC通信、與計算機的點對點通信和Modbus通信、與變頻器的USS通信。此外還增加了存儲卡使用、庫的創(chuàng)建與使用、人機界面的在線仿真等內(nèi)容，增加了大量的例程和視頻教程。本書以應(yīng)用為主線，通過幾十個經(jīng)過調(diào)試的例程，深入淺出地介紹了S7-1200 PLC的指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)和編程方法。詳細地介紹了用STEP 7 Basic完成各種任務(wù)的操作過程，讀者一邊看書一邊進行操作，可以很快地掌握STEP 7 Basic和S7-1200 PLC的使用方法。本書的前兩章介紹了S7-1200 PLC的硬件組成，STEP 7 Basic的安裝、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的方法。第3章詳細地介紹了程序編輯器的使用方法，程序的生成、下載和監(jiān)控的方法，和用于數(shù)字量控制的基本指令。第4章介紹了設(shè)計數(shù)字量控制梯形圖的一整套先進完整的方法，這些方法易學(xué)易用，可以節(jié)約大量的設(shè)計時間。第5章介紹了其他指令和高速輸入／高速輸出的編程方法。第6章介紹了用戶程序結(jié)構(gòu)、在線功能、故障診斷和獲取程序信息的方法。第7章和第8章分別介紹了以太網(wǎng)通信和串行通信具體的組態(tài)、編程和實現(xiàn)的方法。第9章介紹了精簡系列面板的組態(tài)與仿真的方法。第10章介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試步驟、可靠性措施，以及PID閉環(huán)控制的組態(tài)和調(diào)試的方法。

內(nèi)容概要

“本書全部案例視頻可從機械工業(yè)出版社官方網(wǎng)站（www.cmpbook.com）下載，或電詢010-88379753索取”本書通過幾十個例程，深入淺出地介紹了西門子公司新一代小型PLC S7-1200的硬件組成、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的方法、指令系統(tǒng)應(yīng)用、用戶程序結(jié)構(gòu)，高速輸入/高速輸出、各種通信功能、PID閉環(huán)控制的組態(tài)、編程和調(diào)試方法，精簡系列面板的組態(tài)與仿真、故障診斷與提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施。還介紹了一整套數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖的先進完整的設(shè)計方法。本書詳細介紹了用編程軟件STEP 7 Basic完成各種任務(wù)的操作過程，讀者一邊看書一邊用軟件進行操作，可以較快地掌握STEP 7 Basic、S7-1200和精簡系列面板的使用方法?！　‰S書光盤附有STEP 7 Basic中文版、S7-1200 PLC與精簡系列面板的用戶手冊和產(chǎn)品樣本，以及作者編寫的與正文配套的大量的例程和視頻教程。　　本書可供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)S7-1200的編程和應(yīng)用時使用，也可以作高校機電類各專業(yè)的教材。

書籍目錄

前言 第1章 概述  　1.1 PLC的基本概念  　　1.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)  　　1.1.2 PLC的特點  　　1.1.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域  　　1.1.4 怎樣下載西門子PLC的資料和軟件  　1.2 S7-1200的程序結(jié)構(gòu)與工作原理  　　1.2.1 邏輯運算  　　1.2.2 S7-1200用戶程序結(jié)構(gòu)簡介  　　　　1.2.3 PLC的工作原理  第2章 PLC的硬件與硬件組態(tài)  　2.1 S7-1200的硬件  　　2.1.1 CPU模塊  　　2.1.2 信號板與信號模塊  　　2.1.3 集成的通信接口與通信模塊  　2.2 STEP  Basic編程軟件  　　2.2.1 STEP  Basic的特點  　　2.2.2 安裝STEP  Basic  　2.3 硬件組態(tài)  　　2.3.1 項目視圖的結(jié)構(gòu)  　　2.3.2 項目的創(chuàng)建與STEP  Basic的參數(shù)設(shè)置  　　2.3.3 硬件組態(tài)  　　2.3.4 信號模塊與信號板的參數(shù)設(shè)置  　　2.3.5 將模擬量輸入模塊的輸出值轉(zhuǎn)換為實際的物理量  　　2.3.6 CPU模塊的參數(shù)設(shè)置  第3章 S7-1200程序設(shè)計基礎(chǔ)  　3.1 S7-1200的編程語言  　　3.1.1 PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)  　　3.1.2 S7-1200的編程語言  　3.2 數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲區(qū)  　　3.2.1 物理存儲器  　　3.2.2 數(shù)制與數(shù)據(jù)類型  　　3.2.3 系統(tǒng)存儲區(qū)  　3.3 用STEP  Basic生成用戶程序  　　3.3.1 編寫用戶程序  　　3.3.2 使用PLC變量表  　　3.3.3 STEP  Basic的幫助功能  　3.4 下載用戶程序  　　3.4.1 以太網(wǎng)設(shè)備的地址  　　3.4.2 下載與上載用戶程序  　3.5 用STEP  Basic調(diào)試程序  　　3.5.1 用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序  　　3.5.2 用監(jiān)視表監(jiān)視與修改變量  　　3.5.3 用監(jiān)視表強制變量  　3.6 位邏輯指令  　　3.6.1 觸點指令與線圈指令  　　3.6.2 其他位邏輯指令  　3.7 定時器與計數(shù)器指令  　　3.7.1 定時器指令  　　3.7.2 計數(shù)器指令  第4章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法  　4.1 梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法  　　4.1.1 梯形圖中的基本電路  　　4.1.2 梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法  　4.2 順序控制設(shè)計法與順序功能圖  　　4.2.1 步與動作  　　4.2.2 有向連線與轉(zhuǎn)換條件  　　4.2.3 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)  　　4.2.4 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則  　4.3 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法  　　4.3.1 設(shè)計順序控制梯形圖的一些基本問題  　　4.3.2 單序列的編程方法  　　4.3.3 選擇序列與并行序列的編程方法  　　4.3.4 應(yīng)用舉例  　4.4 具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設(shè)計方法  　　4.4.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與工作方式  　　4.4.2 公用程序與手動程序  　　4.4.3 自動程序  　　4.4.4 自動回原點程序  第5章 S7-1200的指令  　5.1 數(shù)據(jù)處理指令  　　5.1.1 比較指令  　　5.1.2 使能輸入與使能輸出  　　5.1.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令  　　5.1.4 數(shù)據(jù)傳送指令  　　5.1.5 移位與循環(huán)移位指令  　5.2 數(shù)學(xué)運算指令  　　5.2.1 數(shù)學(xué)運算指令  　　5.2.2 邏輯運算指令  　5.3 程序控制指令  　　5.3.1 程序控制指令  　　5.3.2 擴展指令中的程序控制指令  　5.4 字符串指令  　　5.4.1 字符串轉(zhuǎn)換指令  　　5.4.2 字符串指令  　5.5 高速脈沖輸出與高速計數(shù)器  　　5.5.1 高速脈沖輸出  　　5.5.2 編碼器  　　5.5.3 高速計數(shù)器  　　5.5.4 高速脈沖輸出與高速計數(shù)器的計數(shù)實驗  　　5.5.5 用高速計數(shù)器測量頻率的實驗  　5.6 其他指令與庫  　　5.6.1 實時時鐘指令  　　5.6.2 項目庫與全局庫  　　5.6.3 間接尋址指令  第6章 S7-1200的用戶程序結(jié)構(gòu)與故障診斷  第7章 S7-1200的以太網(wǎng)通信  第8章 S7-1200的串行通信  第9章 精簡系列面板的組態(tài)與應(yīng)用  第10章 PLC應(yīng)用中的其他問題  附錄 隨書光盤內(nèi)容簡介  參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：6.編程軟件SIMATICSTEP7Basic是西門子公司新一代的PLC編程軟件，它的操作直觀、上手容易、使用簡單。其智能功能可以提高工程組態(tài)的效率。STEP7Basic集成了WinCCBasic，使用戶能對HMI進行快速簡單的組態(tài)和仿真。由于STEP7Basic具有通用的項目視圖、用于圖形化工程組態(tài)的最新用戶接口技術(shù)、智能的拖放功能以及共享的數(shù)據(jù)處理等特點，因此有效地保證了項目的質(zhì)量。1.1.2 PLC的特點1.編程方法簡單易學(xué)梯形圖是使用得最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只需花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并能用來編制數(shù)字量控制系統(tǒng)的用戶程序。2.功能強，性能價格比高一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信連網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制、集中管理。3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動大多數(shù)電磁閥和中小型交流接觸器。硬件配置確定后，通過修改用戶程序，就可以方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4.可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件。與繼電器控制系統(tǒng)相比，可以減少大量的硬件觸點和接線，大大減少了因觸點接觸不良造成的故障。PLC使用了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。5.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序可以用順序控制設(shè)計法來設(shè)計。這種設(shè)計方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，用這種方法設(shè)計程序的時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。6.維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，并且有完善的故障診斷功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)信號模塊上的發(fā)光二極管或編程軟件提供的信息。

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