第1篇西門子PLC編程
第1章西門子S7-1200/1500PLC的硬件繫統2
1.1S7-1200PLC的CPU模塊的接線2
1.1.1西門子PLC簡介2
1.1.2S7-1200PLC的體繫3
1.1.3S7-1200PLC的CPU模塊及接線5
1.2S7-1200PLC的擴展模塊及其接線10
1.2.1S7-1200PLC數字量擴展模塊10
1.2.2S7-1200PLC模擬量模塊12
1.2.3S7-1200PLC通信模塊15
1.3S7-1500PLC常用模塊及其接線16
1.3.1電源模塊16
1.3.2S7-1500PLC模塊及其附件16
1.3.3S7-1500PLC信號模塊及其接線23
1.3.4S7-1500PLC通信模塊31
1.3.5S7-1500PLC分布式模塊32

第2章TIAPortal（博途）軟件使用入門34
2.1TIAPortal（博途）軟件簡介34
2.1.1初識TIAPortal（博途）軟件34
2.1.2安裝TIAPortal軟件的軟硬件條件35
2.1.3安裝TIAPortal軟件的注意事項37
2.2TIAPortal視圖與項目視圖37
2.2.1TIAPortal視圖結構37
2.2.2項目視圖38
2.2.3項目樹40
2.3用離線硬件組態法創建一個完整的TIAPortal項目41
2.3.1在博途視圖中新建項目41
2.3.2添加設備42
2.3.3CPU參數配置44
2.3.4S7-1500的I/O參數配置49
2.3.5程序的輸入51
2.3.6程序下載到仿真軟件S7-PLCSIM53
2.3.7程序的監視55
2.4用在線檢測法創建一個完整的TIAPortal項目56
2.4.1在項目視圖中新建項目56
2.4.2在線檢測設備56
2.4.3程序下載到S7-1500CPU模塊60
2.5程序上載63
2.6使用快捷鍵64

第3章西門子S7-1200/1500PLC的編程65
3.1S7-1200/1500PLC的編程基礎65
3.1.1數據類型65
3.1.2S7-1200/1500PLC的存儲區72
3.1.3全局變量與區域變量76
3.1.4編程語言77
3.1.5變量表78
3.2位邏輯運算指令80
3.2.1觸點與線圈相關邏輯80
3.2.2復位、置位、復位域和置位域指令85
3.2.3RS/SR觸發器指令86
3.2.4上升沿和下降沿指令87
3.3定時器指令89
3.3.1通電延時定時器（TON）90
3.3.2斷電延時定時器（TOF）93
3.4計數器指令96
3.4.1加計數器（CTU）96
3.4.2減計數器（CTD）98
3.5傳送指令、比較指令和轉換指令99
3.5.1傳送指令99
3.5.2比較指令101
3.5.3轉換指令104
3.6數學函數指令、移位和循環指令111
3.6.1數學函數指令111
3.6.2移位和循環指令118
3.7塊、函數和組織塊121
3.7.1塊的概述121
3.7.2函數（FC）及其應用122
3.7.3組織塊（OB）及其應用126
3.8數據塊和函數塊133
3.8.1數據塊（DB）及其應用133
3.8.2函數塊（FB）及其應用138


第2篇西門子PLC通信應用
第4章工業網絡與現場總線通信基礎142
4.1通信基本概念和常用術語142
4.1.1通信基本概念142
4.1.2PLC網絡的術語解釋143
4.2OSI參考模型145
4.3現場總線介紹146
4.3.1現場總線的簡介146
4.3.2主流現場總線的簡介146
4.3.3現場總線的發展147
4.4西門子工業網絡介紹147
4.4.1西門子支持的常用通信147
4.4.2典型的西門子工業網絡架構148

第5章PROFIBUS通信及應用149
5.1PROFIBUS通信概述149
5.1.1PROFIBUS通信類型和總線終端器149
5.1.2PROFIBUS總線拓撲結構150
5.2PROFIBUS通信的應用153
5.2.1S7-1200/1500PLC與分布式模塊ET200MP的PROFIBUS-DP通信153
5.2.2S7-1200/1500PLC與S7-1200/1500PLC間的PROFIBUS-DP通信158
5.2.3DCS與S7-1200/1500PLC的PROFIBUS-DP通信166
5.3使用PROFIBUS通信的繫統集成工程實例168

第6章Modbus通信及應用171
6.1Modbus總線介紹171
6.2Modbus-RTU總線應用172
6.2.1S7-200SMARTPLC與絕對值編碼器的Modbus-RTU通信172
6.2.2S7-1200/1500PLC與遠程分布式模塊的Modbus-RTU通信177
6.3Modbus-RTU通信繫統集成工程實例182

第7章工業以太網通信及應用183
7.1以太網通信基礎知識183
7.1.1以太網通信介紹183
7.1.2工業以太網通信介紹186
7.1.3S7-1500PLC的以太網通信方式187
7.2S7-1200/1500PLC的S7通信及其應用187
7.2.1S7通信基礎187
7.2.2S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的S7通信189
7.3S7-1200/1500PLC的OUC通信及其應用195
7.3.1OUC通信介紹195
7.3.2S7-1500PLC之間的ISO-on-TCP通信196
7.4S7-1500PLC的Modbus-TCP通信及其應用203
7.4.1Modbus-TCP通信基礎203
7.4.2S7-1500PLC與第三方PLC之間的Modbus-TCP通信204
7.5工業以太網通信繫統集成工程實例209

第8章PROFINET通信及應用210
8.1PROFINETIO通信基礎210
8.2S7-1200/1500PLC與分布式模塊ET200SP之間的PROFINET通信211
8.3S7-1200/1500PLC與掃碼器的PROFINET通信216
8.3.1康耐視DM60掃碼器通信基礎216
8.3.2S7-1200/1500PLC與康耐視DM60掃碼器的PROFINET通信217
8.4S7-1200/1500PLC與DCS的PROFINET通信221
8.5PROFINET通信繫統集成工程實例224

第9章自由口通信及應用227
9.1自由口通信概述227
9.2S7-200SMARTPLC的自由口通信及應用227
9.2.1S7-200SMARTPLC自由口通信基礎227
9.2.2S7-200SMARTPLC與FX3UPLC的自由口通信230
9.3S7-1200/1500PLC的自由口通信及應用235
9.3.1S7-1200/1500PLC自由口通信基礎235
9.3.2S7-1200/1500PLC與二維碼掃描儀的自由口通信236


第3篇西門子PLC與機器人、機器視覺、RFID、智能儀表和變頻器的繫統集成
第10章西門子PLC與機器人的通信及繫統集成242
10.1S7-1200/1500PLC與埃夫特機器人之間的Modbus-TCP通信242
10.2S7-1200/1500PLC與ABB機器人之間的PROFINET通信245
10.3西門子PLC與機器人的繫統集成工程實例249

第11章西門子PLC與機器視覺的通信及繫統集成251
11.1機器視覺和康耐視is2000inst機器視覺傳感器介紹251
11.1.1機器視覺介紹251
11.1.2康耐視is2000inst機器視覺傳感器介紹252
11.2S7-1200/1500PLC與康耐視is2000inst的PROFINET通信254

第12章西門子PLC與RFID的通信及繫統集成266
12.1RFID技術介紹266
12.2S7-1200PLC與RFID的串行通信267
12.2.1西門子RF120C和RF340R模塊267
12.2.2S7-1200PLC與RFID的串行通信應用實例268
12.3S7-200SMARTPLC與RFID的自由口通信274
12.3.1RF-WR-80U型RFID讀寫頭的功能274
12.3.2S7-200SMARTPLC自由口通信應用實例275
12.4S7-1200/1500PLC與RFID的PROFINET通信278
12.4.1S7-1200/1500PLC與RF180C的繫統介紹278
12.4.2S7-1200/1500PLC與RF180C的PROFINET通信應用實例280

第13章西門子PLC與智能儀表的通信及繫統集成286
13.1S7-1200/1500PLC與溫度儀表之間的Modbus-RTU通信286
13.1.1溫度儀表介紹286
13.1.2S7-1200/1500PLC與溫度儀表之間的Modbus-RTU通信應用舉例286
13.2S7-1200/1500PLC與稱重儀表的自由口通信291
13.2.1稱重儀表介紹291
13.2.2S7-1200/1500PLC與稱重儀表的自由口通信應用實例292

第14章西門子PLC與變頻器的通信及繫統集成295
14.1G120變頻器通信報文介紹295
14.2S7-200SMART/1200/1500PLC與G120的PROFINET通信299
14.2.1S7-200SMARTPLC與G120的PROFINET通信299
14.2.2S7-1200/1500PLC與G120的PROFINET通信304
14.3S7-1200/1500PLC與G120變頻器的Modbus-RTU通信309
14.3.1G120變頻器的Modbus-RTU通信基礎309
14.3.2S7-1200/1500PLC與G120變頻器的Modbus-RTU通信309

第15章網關和耦合器的通信及繫統集成319
15.1網關在通信中的應用319
15.1.1網關介紹319
15.1.2用S7-1200/1500PLC、Modbus轉PROFINET網關和溫度儀表測量溫度319
15.2耦合器在通信中的應用324
15.2.1耦合器介紹324
15.2.2用PN/PNCoupler組建一個PROFINET網絡324
15.2.3用DP/DPCoupler組建一個PROFIBUS網絡328

第16章無線通信及繫統集成337
16.1無線網關在通信中的應用337
16.1.1無線通信概述337
16.1.2無線網關介紹338
16.1.3用邦納DXM100無線網關測量振動和溫度339
16.2無線通信在遠程維護中的應用343
16.2.1遠程無線通信方案介紹343
16.2.2MCGS的TPC7022Nt在遠程維護中的應用344


參考文獻352

隨著計算機技術的發展，以可編程控制器（PLC）、變頻器、伺服驅動繫統和計算機通信等技術為主體的新型電氣控制繫統已經逐漸取代傳統的繼電器控制繫統，並廣泛應用於各個行業。其中，西門子、三菱PLC、變頻器、觸摸屏及伺服驅動繫統具有卓越的性能，且有很高的性價比，因此在工控市場占有非常大的份額，應用十分廣泛。筆者之前出版過一繫列西門子及三菱PLC方面的圖書，深受讀者歡迎，並被很多學校選為教材。近年來，由於工控技術不斷發展，產品更新換代，性能得到了進一步提升，為了更好地滿足讀者學習新技術的需求，我們組織編寫了這套全新的“老向講工控”叢書。
本套叢書主要包括三菱FX3UPLC、FX5UPLC、iQ-RPLC、MR-J4/JE伺服繫統，西門子S7-1200/1500PLC、SINAMICSV90伺服繫統，歐姆龍CP1繫列PLC等內容，總結了筆者十餘年的教學經驗及工程實踐經驗，將更豐富、更實用的內容呈現給大家，幫助讀者全面掌握工控技術。
叢書具有以下特點。
（1）內容全面，知識繫統。既適合初學者全面掌握工控技術，也適合有一定基礎的讀者結合實例深入學習。
（2）實例引導學習。大部分知識點采用實例講解，便於讀者舉一反三，快速掌握編程技巧及應用。
（3）案例豐富，實用性強。精選大量工程實用案例，便於讀者模仿應用，重點實例都包含軟硬件配置清單、原理圖和程序，且程序已經在PLC上運行通過。
（4）對於重點及復雜內容，配有大量微課視頻。讀者掃描書中二維碼即可觀看，配合文字講解，學習效果更好。
本書為《西門子PLC編程與通信綜合應用》。PLC通信和張力控制是PLC控制中的公認難點，對於西門子PLC剛入門的讀者來說就更是如此，為了使讀者能繫統地掌握西門子PLC的編程與通信技術，我們在總結長期教學經驗和工程實踐的基礎上，聯合相關企業人員，共同編寫了本書。
本書以西門子PLC編程及通信應用為主線，采用實例引導學習的方式，分三篇由淺入深全面介紹西門子S7-1200/1500編程、通信及與機器人、機器視覺、RFID、智能儀表和變頻器等的繫統集成。本書內容新穎、先進、實用，豐富案例配合視頻詳細講解，幫助讀者快速，掌握西門子PLC編程及通信綜合應用。
本書由向曉漢和郭浩主編。第1～4章由龍麗編寫，第5～12章由無錫職業技術學院向曉漢編寫，第13～16章由西安中諾工業自動化科技有限公司郭浩編寫。全書由陸金榮高級工程師主審。
由於編者水平有限，不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

編者