S7-1200/1500 PLC應(yīng)用技術(shù)

目 錄

前言
第1章 S7-1200/1500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 信號板與信號模塊5
1.1.4 集成的通信接口與通信模塊6
1.2 S7-1500的硬件8
1.2.1 CPU模塊8
1.2.2 CPU模塊的前面板12
1.2.3 信號模塊13
1.2.4 工藝模塊與通信模塊15
1.3 分布式I/O16
1.3.1 ET 200SP分布式I/O16
1.3.2 其他分布式I/O18
1.4 TIA博途的安裝與升級19
1.5 TIA博途使用入門22
1.6 S7-1200/1500 CPU的參數(shù)設(shè)置26
1.6.1 硬件組態(tài)的基本方法26
1.6.2 組態(tài)PROFINET接口28
1.6.3 組態(tài)CPU的其他參數(shù)32
1.6.4 S7-1500的硬件組態(tài)37
1.7 S7-1200/1500信號模塊的組態(tài)40
1.7.1 S7-1200輸入/輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置40
1.7.2 S7-1500信號模塊的參數(shù)設(shè)置44
第2章 S7-1200/1500程序設(shè)計基礎(chǔ)49
2.1 S7-1200/1500的編程語言49
2.2 PLC的工作原理與用戶程序結(jié)構(gòu)51
2.2.1 邏輯運(yùn)算51
2.2.2 PLC的工作過程52
2.2.3 用戶程序結(jié)構(gòu)簡介55
2.3 物理存儲器與系統(tǒng)存儲區(qū)57
2.3.1 物理存儲器57
2.3.2 系統(tǒng)存儲區(qū)59
2.4 數(shù)制、編碼與數(shù)據(jù)類型61
2.4.1 數(shù)制與編碼61
2.4.2 基本數(shù)據(jù)類型63
2.4.3 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊與復(fù)雜數(shù)據(jù)類型67
2.4.4 參數(shù)類型69
2.4.5 其他數(shù)據(jù)類型72
2.5 編寫用戶程序與使用變量表73
2.5.1 編寫用戶程序73
2.5.2 使用變量表與幫助功能77
2.6 用戶程序的下載與仿真79
2.6.1 下載與上傳用戶程序79
2.6.2 用戶程序的仿真調(diào)試83
2.7 用STEP 7調(diào)試程序86
2.7.1 用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序86
2.7.2 用監(jiān)控表監(jiān)控與強(qiáng)制變量87
第3章 S7-1200/1500的指令92
3.1 位邏輯指令92
3.2 定時器與計數(shù)器指令96
3.2.1 定時器指令97
3.2.2 計數(shù)器指令102
3.3 數(shù)據(jù)處理指令104
3.3.1 比較器操作指令104
3.3.2 使能輸入與使能輸出106
3.3.3 轉(zhuǎn)換操作指令107
3.3.4 移動操作指令110
3.3.5 移位與循環(huán)移位指令113
3.4 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令114
3.4.1 數(shù)學(xué)函數(shù)指令114
3.4.2 字邏輯運(yùn)算指令118
3.5 程序控制操作指令與“原有”指令119
3.6 日期和時間指令122
3.7 字符串與字符指令124
3.7.1 字符串轉(zhuǎn)換指令124
3.7.2 字符串指令126
3.8 S7-1200的高速脈沖輸出與高速計數(shù)器128
3.8.1 高速脈沖輸出128
3.8.2 高速計數(shù)器129
3.8.3 高速脈沖輸出與高速計數(shù)器實(shí)驗(yàn)132
3.8.4 用高速計數(shù)器測量頻率的實(shí)驗(yàn)135
第4章 S7-1200/1500的用戶程序結(jié)構(gòu)137
4.1 函數(shù)與函數(shù)塊137
4.1.1 生成與調(diào)用函數(shù)137
4.1.2 生成與調(diào)用函數(shù)塊140
4.1.3 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型作塊的輸入?yún)?shù)143
4.1.4 多重背景144
4.2 操作數(shù)尋址147
4.2.1 對變量的組成部分尋址147
4.2.2 間接尋址148
4.3 中斷事件與中斷組織塊154
4.3.1 事件與組織塊154
4.3.2 初始化組織塊與循環(huán)中斷組織塊156
4.3.3 時間中斷組織塊159
4.3.4 硬件中斷組織塊160
4.3.5 中斷連接指令與中斷分離指令162
4.3.6 延時中斷組織塊163
4.4 交叉引用表與程序信息165
4.4.1 交叉引用表165
4.4.2 分配列表167
4.4.3 調(diào)用結(jié)構(gòu)、從屬性結(jié)構(gòu)與資源169
第5章 順序控制編程方法與SCL編程語言171
5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法171
5.2 順序控制設(shè)計法與順序功能圖175
5.2.1 順序功能圖的基本元件176
5.2.2 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)178
5.2.3 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則180
5.3 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法181
5.3.1 單序列的編程方法181
5.3.2 選擇序列與并行序列的編程方法184
5.3.3 專用鉆床的順序控制程序設(shè)計186
5.4 順序功能圖語言S7-Graph189
5.4.1 S7-Graph語言概述189
5.4.2 使用S7-Graph編程的例子190
5.4.3 順控器中的動作與條件196
5.5 SCL編程語言199
5.5.1 SCL程序編輯器199
5.5.2 SCL基礎(chǔ)知識200
5.5.3 SCL程序控制指令202
5.5.4 SCL的間接尋址208
第6章 S7-1200/1500的通信功能212
6.1 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)212
6.1.1 計算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)212
6.1.2 SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)214
6.1.3 工業(yè)以太網(wǎng)概述217
6.2 PROFINET IO系統(tǒng)組態(tài)220
6.2.1 S7-1200作IO控制器220
6.2.2 S7-1500 CPU和ET 200SP CPU作IO控制器222
6.2.3 S7-1200作智能IO設(shè)備223
6.3 基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信226
6.3.1 S7-1200/S7-1500之間使用TSEND_C/TRCV_C指令的通信226
6.3.2 S7-1200之間使用TSEND/TRCV指令的通信231
6.3.3 S7-1200/1500之間的UDP協(xié)議通信232
6.3.4 S7-1200/1500與S7-300/400之間的開放式用戶通信234
6.4 S7協(xié)議通信237
6.4.1 S7-1200/1500之間的單向S7通信237
6.4.2 S7-1500之間的雙向S7通信241
6.4.3 S7-1200/1500與其他S7 PLC之間的S7單向通信243
6.5 點(diǎn)對點(diǎn)通信245
6.5.1 串行通信概述245
6.5.2 點(diǎn)對點(diǎn)通信的組態(tài)與編程247
6.5.3 Modbus RTU協(xié)議通信250
6.6 PROFIBUS-DP與AS-i網(wǎng)絡(luò)通信254
6.6.1 PROFIBUS的物理層254
6.6.2 DP主站與標(biāo)準(zhǔn)DP從站通信的組態(tài)255
6.6.3 安裝GSD文件258
6.6.4 DP主站與智能從站通信的組態(tài)261
6.6.5 DP網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的一致性傳輸262
6.6.6 AS-i通信264
6.7 S7-1200與變頻器的USS協(xié)議通信266
6.7.1 硬件接線與變頻器參數(shù)設(shè)置266
6.7.2 S7-1200的組態(tài)與編程268
6.7.3 S7-1200與變頻器通信的實(shí)驗(yàn)270
6.8 S7-1500與G120變頻器的通信271
6.8.1 S7-1500通過通信監(jiān)控變頻器271
6.8.2 S7-1500通過周期性通信讀寫變頻器參數(shù)277
第7章 S7-1200/1500的故障診斷281
7.1 與故障診斷有關(guān)的中斷組織塊281
7.1.1 與硬件故障有關(guān)的中斷組織塊281
7.1.2 時間錯誤中斷組織塊282
7.2 用TIA博途診斷故障283
7.2.1 用在線和診斷視圖診斷故障283
7.2.2 用網(wǎng)絡(luò)視圖和設(shè)備視圖診斷故障287
7.2.3 編程錯誤的診斷290
7.2.4 項(xiàng)目的上傳292
7.3 用系統(tǒng)診斷功能和HMI診斷故障294
7.3.1 組態(tài)系統(tǒng)診斷功能294
7.3.2 HMI組態(tài)與測試295
7.4 用S7-1500 CPU的Web服務(wù)器診斷故障298
7.5 用S7-1500 CPU的LED和顯示屏診斷故障301
7.6 用程序診斷故障303
7.6.1 通過編寫程序診斷故障303
7.6.2 通過用戶自定義報警診斷故障306
7.6.3 用模塊的值狀態(tài)功能檢測故障308
第8章 精簡系列面板的組態(tài)與應(yīng)用310
8.1 精簡系列面板310
8.2 精簡系列面板的畫面組態(tài)312
8.2.1 HMI的基本操作312
8.2.2 組態(tài)指示燈與按鈕314
8.2.3 組態(tài)文本域與I/O域317
8.3 精簡系列面板的仿真與運(yùn)行319
8.3.1 PLC與HMI的集成仿真319
8.3.2 HMI與PLC通信的組態(tài)與操作322
第9章 S7-1200/1500在PID閉環(huán)控制中的應(yīng)用325
9.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)與PID_Compact指令325
9.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)325
9.1.2 PID_Compact指令的算法與參數(shù)328
9.1.3 PID_Compact指令的組態(tài)與調(diào)試331
9.2 PID參數(shù)的物理意義與手動整定方法333
9.2.1 PID參數(shù)與系統(tǒng)動靜態(tài)性能的關(guān)系333
9.2.2 PID參數(shù)的手動整定方法337
9.2.3 PID參數(shù)的手動整定實(shí)驗(yàn)338
9.3 PID參數(shù)自整定341
附錄 隨書光盤簡介344
參考文獻(xiàn)346