●第1篇基礎入門篇
第1章可編程序控制器（PLC）基礎2
1.1概述2
1.1.1PLC的發展歷史2
1.1.2PLC的主要特點3
1.1.3PLC的應用範圍4
1.1.4PLC的分類與性能指標4
1.1.5PLC與繼電器繫統的比較5
1.1.6PLC與微機的比較5
1.1.7PLC的發展趨勢6
1.1.8國內PLC的應用6
1.2PLC的結構和工作原理7
1.2.1PLC的硬件組成7
1.2.2PLC的工作原理11
1.2.3PLC的立即輸入、輸出功能12
第2章S7-1200PLC的硬件13
2.1S7-1200PLC概述13
2.1.1西門子PLC簡介13
2.1.2S7-1200PLC的性能特點14
2.2S7-1200PLC常用模塊及其接線15
2.2.1S7-1200PLC的CPU模塊及接線16
2.2.2S7-1200PLC數字量擴展模塊及接線21
2.2.3S7-1200PLC模擬量模塊24
2.2.4S7-1200PLC信號板及接線30
2.2.5S7-1200PLC通信模塊32
2.2.6其他模塊34
2.3S7-1200PLC的硬件安裝34
2.3.1安裝的預留空間34
2.3.2安裝CPU模塊34
第3章TIA博途（Portal）軟件使用入門36
3.1TIA博途（Portal）軟件簡介36
3.1.1初識TIA博途（Portal）軟件36
3.1.2安裝TIA博途軟件的軟硬件條件38
3.1.3安裝TIA博途軟件的注意事項39
3.1.4安裝和卸載TIA博途軟件39
3.2TIAPortal視圖與項目視圖45
3.2.1TIAPortal視圖結構45
3.2.2項目視圖46
3.2.3項目樹48
3.3創建和編輯項目49
3.3.1創建項目49
3.3.2添加設備49
3.3.3編輯項目（打開、保存、另存為、關閉和刪除）49
3.4CPU參數配置54
3.4.1常規54
3.4.2PROFINET接口55
3.4.3啟動60
3.4.4循環61
3.4.5通信負載61
3.4.6繫統和時鐘存儲器61
3.4.7DI14/DQ1062
3.4.8AI263
3.4.9保護與安全63
3.4.10連接資源65
3.4.11地址總覽65
3.5S7-1200PLC的I/O參數配置66
3.5.1數字量輸入模塊參數的配置66
3.5.2數字量輸出模塊參數的配置67
3.5.3模擬量輸入模塊參數的配置68
3.5.4模擬量輸出模塊參數的配置69
3.6下載和上傳70
3.6.1下載70
3.6.2上傳72
3.7軟件編程74
3.7.1一個簡單程序的輸入和編譯75
3.7.2使用快捷鍵79
3.8打印和歸檔79
3.8.1打印80
3.8.2歸檔81
3.9用TIA博途軟件創建一個完整的項目82
3.10使用幫助88
3.10.1查找關鍵字或者功能88
3.10.2使用指令88
3.11安裝支持包和GSD文件90
3.11.1安裝支持包90
3.11.2安裝GSD文件92
第4章S7-1200PLC的編程語言94
4.1S7-1200PLC的編程基礎知識94
4.1.1數制94
4.1.2數據類型95
4.1.3S7-1200PLC的存儲區102
4.1.4全局變量與區域變量106
4.1.5編程語言106
4.2變量表、監控表和強制表的應用107
4.2.1變量表（TagTable）107
4.2.2監控表111
4.2.3強制表114
4.3位邏輯運算指令115
4.4定時器和計數器指令126
4.4.1IEC定時器126
4.4.2IEC計數器136
4.5移動操作指令139
4.6比較指令144
4.7轉換指令148
4.8數學函數指令153
4.9移位和循環指令163
4.10字邏輯運算指令168
4.11程序控制指令171
4.12實例173
4.12.1電動機的控制173
4.12.2定時器和計數器應用180
第5章S7-1200PLC的程序結構186
5.1TIA博途軟件編程方法簡介186
5.2函數、數據塊和函數塊187
5.2.1塊的概述187
5.2.2函數（FC）及其應用188
5.2.3數據塊（DB）及其應用193
5.2.4PLC定義數據類型（UDT）及其應用196
5.2.5函數塊（FB）及其應用197
5.3多重背景203
5.3.1多重背景的簡介203
5.3.2多重背景的應用203
5.4組織塊（OB）及其應用209
5.4.1中斷的概述209
5.4.2啟動組織塊及其應用210
5.4.3主程序（OB1）210
5.4.4循環中斷組織塊及其應用210
5.4.5時間中斷組織塊及其應用213
5.4.6延時中斷組織塊及其應用215
5.4.7硬件中斷組織塊及其應用216
5.4.8錯誤處理組織塊217
5.5實例219
第6章S7-1200PLC的編程方法與調試223
6.1功能圖223
6.1.1功能圖的畫法223
6.1.2梯形圖編程的原則229
6.2邏輯控制的梯形圖編程方法230
6.2.1經驗設計法230
6.2.2功能圖設計法232
6.3S7-1200PLC的調試方法242
6.3.1程序信息242
6.3.2交叉引用244
6.3.3比較功能246
6.3.4用變量表進行調試248
6.3.5用監控表進行調試252
6.3.6用強制表進行調試256
6.3.7使用PLCSIM軟件進行調試257
6.3.8使用Trace跟蹤變量264
6.4實例267
第7章西門子PLC的SCL編程273
7.1西門子PLC的SCL編程273
7.1.1SCL簡介273
7.1.2SCL程序編輯器274
7.1.3SCL編程語言基礎275
7.1.4尋址281
7.1.5控制語句284
7.1.6SCL塊287
7.2SCL應用舉例289
第2篇應用精通篇
第8章S7-1200PLC的通信及其應用298
8.1通信基礎知識298
8.1.1通信的基本概念298
8.1.2PLC網絡的術語解釋299
8.1.3RS-485標準串行接口301
8.1.4OSI參考模型302
8.2現場總線概述303
8.2.1現場總線的概念303
8.2.2主流現場總線的簡介303
8.2.3現場總線的特點304
8.2.4現場總線的現狀304
8.2.5現場總線的發展305
8.3PROFIBUS通信及其應用305
8.3.1PROFIBUS通信概述305
8.3.2PROFIBUS總線拓撲結構307
8.3.3S7-1500PLC與S7-1200PLC的PROFIBUS-DP通信309
8.3.4S7-1200PLC與S7-1200PLC間的PROFIBUS-DP通信314
8.4以太網通信及其應用321
8.4.1以太網通信基礎321
8.4.2S7-1200PLC的以太網通信方式324
8.4.3S7-1200PLC之間的OUC通信及其應用324
8.4.4S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的OUC通信（TCP）及其應用332
8.4.5S7-1200PLC與S7-1200PLC之間的OUC通信（UDP）及其應用338
8.4.6S7-1200PLC之間的S7通信及其應用347
8.4.7S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的S7通信及其應用353
8.4.8S7-1200PLC與遠程IO模塊的PROFINETIO通信及其應用358
8.4.9S7-1200PLC之間的PROFINETIO通信及其應用364
8.4.10S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的MODBUSTCP通信及其應用368
8.5串行通信377
8.5.1S7-1200PLC與S7-1200PLC之間的ModbusRTU通信377
8.5.2S7-1200PLC與SINAMICSG120變頻器之間的USS通信383
8.5.3S7-1200PLC之間的自由口通信391
第9章S7-1200PLC的工藝功能及其應用396
9.1PLC的高速計數器及其應用396
9.1.1高速計數器簡介396
9.1.2高速計數器的應用399
9.2PLC在運動控制中的應用406
9.2.1運動控制簡介406
9.2.2伺服控制簡介407
9.2.3S7-1200PLC的運動控制功能408
9.2.4S7-1200PLC的運動控制指令409
9.2.5S7-1200PLC的運動控制實例411
9.3PWM427
9.3.1PWM功能簡介427
9.3.2PWM功能應用舉例427
9.4PLC在過程控制中的應用431
9.4.1PID控制原理簡介431
9.4.2PID控制器的參數整定433
9.4.3PID指令簡介435
9.4.4PID控制應用436
第10章西門子人機界面（HMI）應用447
10.1人機界面簡介447
10.1.1初識人機界面447
10.1.2西門子常用觸摸屏的產品簡介447
10.1.3觸摸屏的通信連接448
10.2使用變量與繫統函數449
10.2.1變量分類與創建449
10.2.2繫統函數450
10.3畫面組態453
10.3.1按鈕組態453
10.3.2I/O域組態455
10.3.3開關組態456
10.3.4圖形輸入輸出對像組態458
10.3.5時鐘和日期的組態459
10.3.6符號I/O域組態460
10.3.7圖形I/O域組態461
10.3.8畫面的切換463
10.4用戶管理465
10.4.1用戶管理的基本概念465
10.4.2用戶管理的配置466
10.5報警組態471
10.5.1報警組態簡介471
10.5.2離散量報警組態471
10.6創建一個簡單的HMI項目474
10.6.1一個簡單的HMI項目技術要求描述474
10.6.2一個簡單的HMI項目創建步驟474
第11章S7-1200PLC的故障診斷技術483
11.1PLC控制繫統的故障診斷概述483
11.1.1引發PLC故障的外部因素483
11.1.2PLC的故障類型和故障信息484
11.1.3PLC故障診斷方法485
11.1.4PLC外部故障診斷方法485
11.1.5S7-1200PLC診斷簡介489
11.2通過模塊或通道的LED燈診斷故障490
11.2.1通過CPU模塊的LED燈診斷故障490
11.2.2通過SM模塊或者通道LED燈診斷故障491
11.3通過TIA博途軟件的PG/PC診斷故障491
11.4通過PLC的Web服務器診斷故障493
11.5通過用戶程序診斷故障498
11.5.1用LED指令診斷故障498
11.5.2用DeviceStates指令診斷故障499
11.5.3用ModuleStates指令診斷故障502
11.6在HMI上通過調用診斷控件診斷故障505
11.7通過自帶診斷功能的模塊診斷故障507
11.8利用運動控制診斷面板診斷故障510
11.9通過SIMATICAutomationTool診斷故障511
11.9.1SIMATICAutomationTool功能511
11.9.2SIMATICAutomationTool診斷故障511
第12章TIA博途軟件的庫功能514
12.1庫的概念514
12.2項目庫類型的使用515
12.3項目庫主模板的使用517
12.4全局庫的使用517
第13章S7-1200PLC工程應用520
13.1送料小車自動往復運動的PLC控制520
13.1.1繫統軟硬件配置520
13.1.2編寫程序521
13.2啤酒灌裝線繫統的PLC控制525
13.2.1繫統軟硬件配置526
13.2.2編寫程序527
13.3刨床的PLC控制531
13.3.1繫統軟硬件配置532
13.3.2編寫程序536
13.4定長剪切機PLC控制541
13.4.1繫統軟硬件配置541
13.4.2編寫程序542
參考文獻550

本書從基礎和實用出發，全面繫統介紹了西門子S7-1200 PLC編程及應用。全書內容共分兩部分：靠前部分為基礎入門篇，主要介紹西門子S7-1200的硬件和接線、TIA博途軟件的使用、PLC的編程語言、程序結構、編程方法與調試；第二部分為應用精通篇，包括西門子S7-1200 PLC的通信及其應用、工藝功能及其應用、西門子人機界面(HMI)應用、PLC的故障診斷技術和工程應用等。
本書內容全面豐富，重點突出，強調知識的實用性。為便於讀者更深入理解並掌握西門子S7-1200 PLC的編程及應用，本書配有大量實用案例，且實例都有詳細的軟硬件配置清單，並配有接線圖和程序，讀者可以模仿學習。同時，書中的重點內容還專門配有操作視頻和程序源文件，讀者用手機掃描書中二維碼即可觀看和下載，輔助學習書本內容。
本書可供從事西門子PLC技術學習和應用的人員使用，也可作為高等院校相關專業的教等