●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3
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10
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25
2.2.4S7-1200PLC信號板及接線31
2.2.5S7-1200PLC通信模塊33
2.2.6其他模塊33
第3章S7-1500PLC的硬件35
3.1S7-1500PLC的性能特點35
3.2S7-1500PLC常用模塊及其接線36
3.2.1電源模塊36
3.2.2S7-1500PLC的CPU模塊及其附件37
3.2.3S7-1500PLC信號模塊及其接線45
3.2.4S7-1500PLC通信模塊55
3.2.5S7-1500PLC工藝模塊及接線56
3.2.6S7-1500PLC分布式模塊57
3.3S7-1500PLC的硬件安裝60
3.3.1硬件配置60
3.3.2硬件安裝62
3.3.3接線63
第4章TIA博途（Portal）軟件使用入門65
4.1TIA博途軟件簡介65
4.1.1初識TIA博途軟件65
4.1.2安裝TIA博途軟件的軟硬件條件66
4.1.3安裝TIA博途軟件的注意事項67
4.1.4安裝和卸載TIA博途軟件68
4.2TIAPortal視圖與項目視圖74
4.2.1TIAPortal視圖結構74
4.2.2項目視圖75
4.2.3項目樹77
4.3創建和編輯項目78
4.3.1創建項目78
4.3.2添加設備79
4.3.3編輯項目（打開、保存、另存為、關閉和刪除）81
4.4CPU參數配置83
4.4.1常規83
4.4.2PROFINET接口83
4.4.3啟動89
4.4.4周期90
4.4.5通信負載90
4.4.6繫統和時鐘存儲器90
4.4.7繫統診斷91
4.4.8顯示92
4.4.9保護93
4.4.10繫統電源94
4.4.11連接資源94
4.4.12地址總覽95
4.5S7-1500的I/O參數配置95
4.5.1數字量輸入模塊參數的配置95
4.5.2數字量輸出模塊參數的配置98
4.5.3模擬量輸入模塊參數的配置99
4.5.4模擬量輸出模塊參數的配置101
4.6下載和上傳102
4.6.1下載102
4.6.2上傳105
4.7軟件編程108
4.7.1一個簡單程序的輸入和編譯108
4.7.2使用快捷鍵110
4.8打印和歸檔111
4.8.1打印111
4.8.2歸檔112
4.9用TIA博途軟件創建一個完整的項目114
4.10使用幫助121
4.10.1查找關鍵字或者功能121
4.10.2使用幫助122
4.11安裝支持包和GSD文件123
4.11.1安裝支持包123
4.11.2安裝GSD文件125
第5章S7-1200/1500PLC的編程語言127
5.1S7-1200/1500PLC的編程基礎知識127
5.1.1數制127
5.1.2數據類型128
5.1.3S7-1200/1500PLC的存儲區136
5.1.4全局變量與區域變量141
5.1.5編程語言141
5.2變量表、監控表和強制表的應用142
5.2.1變量表142
5.2.2監控表145
5.2.3強制表149
5.3位邏輯運算指令150
5.4定時器和計數器指令161
5.4.1SIMATIC定時器161
5.4.2IEC定時器170
5.4.3SIMATIC計數器173
5.4.4IEC計數器177
5.5移動操作指令180
5.6比較指令185
5.7轉換指令188
5.8數學函數指令195
5.9移位和循環指令204
5.10字邏輯運算指令209
5.11程序控制指令213
5.12實例214
5.12.1電動機的控制214
5.12.2定時器和計數器應用221
第6章S7-1200/1500PLC的程序結構225
6.1TIA博途軟件編程方法簡介225
6.2函數、數據塊和函數塊226
6.2.1塊的概述226
6.2.2函數（FC）及其應用227
6.2.3數據塊（DB）及其應用232
6.2.4PLC定義數據類型（UDT）及其應用236
6.2.5函數塊（FB）及其應用238
6.3多重背景241
6.3.1多重背景的簡介241
6.3.2多重背景的應用242
6.4組織塊（OB）及其應用247
6.4.1中斷的概述247
6.4.2啟動組織塊及其應用248
6.4.3主程序（OB1）249
6.4.4循環中斷組織塊及其應用249
6.4.5時間中斷組織塊及其應用251
6.4.6延時中斷組織塊及其應用253
6.4.7硬件中斷組織塊及其應用255
6.4.8錯誤處理組織塊255
6.5實例257
第7章S7-1200/1500PLC的編程方法與調試261
7.1功能圖261
7.1.1功能圖的畫法261
7.1.2梯形圖編程的原則267
7.2邏輯控制的梯形圖編程方法268
7.2.1經驗設計法268
7.2.2功能圖設計法270
7.3S7-1500PLC的調試方法280
7.3.1程序信息280
7.3.2交叉引用282
7.3.3比較功能283
7.3.4用變量表進行調試286
7.3.5用監控表進行調試290
7.3.6用強制表進行調試293
7.3.7使用PLCSIM軟件進行調試295
7.3.8使用Trace跟蹤變量300
7.4實例303
第8章西門子PLC的SCL和GRAPH編程310
8.1西門子PLC的SCL編程310
8.1.1S7-SCL簡介310
8.1.2S7-SCL程序編輯器311
8.1.3S7-SCL編程語言基礎312
8.1.4尋址318
8.1.5控制語句321
8.1.6SCL塊323
8.1.7S7-SCL應用舉例323
8.2西門子PLC的GRAPH編程331
8.2.1S7-GRAPH簡介331
8.2.2S7-GRAPH應用基礎332
8.2.3S7-GRAPH應用舉例338
第2篇應用精通篇
第9章S7-1200/1500PLC的通信及其應用344
9.1通信基礎知識344
9.1.1通信的基本概念344
9.1.2PLC網絡的術語解釋345
9.1.3RS-485標準串行接口347
9.1.4OSI參考模型348
9.2現場總線概述349
9.2.1現場總線的概念349
9.2.2主流現場總線的簡介349
9.2.3現場總線的特點350
9.2.4現場總線的現狀350
9.2.5現場總線的發展350
9.3PROFIBUS通信及其應用351
9.3.1PROFIBUS通信概述351
9.3.2PROFIBUS總線拓撲結構352
9.3.3S7-1500PLC與ET200MP的PROFIBUS-DP通信355
9.3.4S7-1500PLC與S7-1500PLC間的PROFIBUS-DP通信360
9.4以太網通信及其應用366
9.4.1以太網通信基礎366
9.4.2S7-1500PLC的以太網通信方式369
9.4.3S7-1500PLC之間的OUC通信及其應用370
9.4.4S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的OUC通信（TCP）及其應用377
9.4.5S7-1200PLC與S7-1200PLC之間的OUC通信（UDP）及其應用383
9.4.6S7-1500PLC之間的S7通信及其應用392
9.4.7S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的S7通信及其應用398
9.4.8S7-1500PLC與遠程IO模塊的PROFINETIO通信及其應用402
9.4.9S7-1500PLC之間的PROFINETIO通信及其應用409
9.4.10S7-1500PLC之間的MODBUSTCP通信及其應用412
9.4.11S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的MODBUSTCP通信及其應用421
9.5串行通信426
9.5.1S7-1200PLC與S7-1200PLC之間的ModbusRTU通信426
9.5.2S7-1200PLC與SINAMICSG120變頻器之間的USS通信433
第10章工藝功能及其應用442
10.1PLC的高速計數器及其應用442
10.1.1高速計數器簡介442
10.1.2高速計數器的應用445
10.2PLC在運動控制中的應用451
10.2.1運動控制簡介451
10.2.2伺服控制簡介452
10.2.3S7-1200PLC的運動控制功能453
10.2.4S7-1200PLC的運動控制指令454
10.2.5S7-1200PLC的運動控制實例456
10.3PWM471
10.3.1PWM功能簡介471
10.3.2PWM功能應用舉例471
10.4PLC在過程控制中的應用475
10.4.1PID控制原理簡介475
10.4.2PID控制器的參數整定478
10.4.3PID指令簡介480
10.4.4PID控制應用481
第11章西門子人機界面（HMI）應用491
11.1人機界面簡介491
11.1.1初識人機界面491
11.1.2西門子常用觸摸屏的產品簡介491
11.1.3觸摸屏的通信連接492
11.2使用變量與繫統函數493
11.2.1變量分類與創建493
11.2.2繫統函數494
11.3畫面組態497
11.3.1按鈕組態497
11.3.2I/O域組態499
11.3.3開關組態500
11.3.4圖形輸入輸出對像組態502
11.3.5時鐘和日期的組態502
11.3.6符號I/O域組態503
11.3.7圖形I/O域組態504
11.3.8畫面的切換506
11.4用戶管理509
11.4.1用戶管理的基本概念509
11.4.2用戶管理的組態509
11.5報警組態514
11.5.1報警組態簡介514
11.5.2離散量報警組態515
11.6創建一個簡單的HMI項目518
11.6.1一個簡單的HMI項目技術要求描述518
11.6.2一個簡單的HMI項目創建步驟518
第12章S7-1200/1500PLC的故障診斷技術527
12.1PLC控制繫統的故障診斷概述527
12.1.1引發PLC故障的外部因素527
12.1.2PLC的故障類型和故障信息528
12.1.3PLC故障診斷方法529
12.1.4PLC外部故障診斷方法529
12.1.5S7-1500PLC診斷簡介533
12.2通過模塊或通道的LED燈診斷故障533
12.2.1通過模塊的LED燈診斷故障533
12.2.2通過模塊通道的LED燈診斷故障534
12.3通過TIA博途軟件的PG/PC診斷故障534
12.4通過PLC的Web服務器診斷故障536
12.5通過PLC的顯示屏診斷故障541
12.5.1顯示屏面板簡介541
12.5.2用顯示屏面板診斷故障541
12.6通過用戶程序診斷故障542
12.6.1用LED指令診斷故障543
12.6.2用DeviceStates指令診斷故障544
12.6.3用ModuleStates指令診斷故障546
12.7通過報警指令診斷故障548
12.8在HMI上通過調用診斷控件診斷故障552
12.9利用WinCC診斷故障555
12.10通過自帶診斷功能的模塊診斷故障559
12.11利用診斷面板診斷故障562
12.12通過SIMATICAutomationTool診斷故障563
12.12.1SIMATICAutomationTool功能563
12.12.2SIMATICAutomationTool診斷故障564
第13章TIA博途軟件的其他常用功能566
13.1移植566
13.1.1移植S7-300/400PLC項目到TIA博途軟件的必要條件566
13.1.2從S7-300/400PLC的項目移植到S7-1500PLC項目567
13.1.3從WinCCFlexible2008項目移植到TIA博途軟件572
13.2庫功能576
13.2.1庫的概念576
13.2.2項目庫類型的使用576
13.2.3項目庫主模板的使用578
13.2.4全局庫的使用579
第14章S7-1200/1500PLC工程應用581
14.1送料小車自動往復運動的PLC控制581
14.1.1繫統軟硬件配置582
14.1.2編寫程序583
14.2啤酒灌裝線繫統的PLC控制587
14.2.1繫統軟硬件配置587
14.2.2編寫程序588
14.3刨床的PLC控制593
14.3.1繫統軟硬件配置593
14.3.2編寫程序599
參考文獻604

本書從基礎和實用出發，全面詳細介紹了西門子S7-1200/1500 PLC編程及應用。全書共分兩部分：靠前部分為基礎入門篇，主要介紹西門子S7-1200/1500的硬件和接線，TIA博途軟件的使用，PLC的編程語言、編程方法與調試;第二部分為應用精通篇，包括西門子S7-1200/1500 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，S7-1200/1500 PLC的故障診斷技術和工程應用。
本書內容全面繫統、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S7-1200/1500 PLC編程及應用，本書配有大量實用案例，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。
為方便讀者學習，書中的重點內容還專門配有視頻及程序源文件，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。
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