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西门子S7-1200 PLC与TIA博途软件编程一本通 68 9787122392954

西门子S7-1200 PLC编程技术 69 9787121405877

商品名称：

西门子S7-1200 PLC与TIA博途软件编程一本通

营销书名：

丰富案例，配套视频，西门子S7-1200 PLC+博途软件编程快速入门

作者：

汤立刚、胡国珍、胡学明 编著

定价：

68.00

ISBN：

978-7-122-39295-4

关键字：

PLC编程;博途软件;西门子PLC;变频器;组态软件;HMI

重量：

597克

出版社：

化学工业出版社

开本：

16

装帧：

平

出版时间：

2022年01月

版次：

1

页码：

315

印次：

1

本书特色如下：

1.由浅入深，循序渐进 本书在内容编排上遵循由浅入深、由易到难的原则，基础知 识与大量实例相结合，读者可边学边练。

2.实例丰富，涉及面广 本书全面介绍S7-1200 PLC的硬件、编程语言、编程软件的使用、指令、用户程序结构、程序设计方法、通信等知识。

3.兼顾原理，注重实用 结合实际工程应用，介绍PLC控制系统设计原则和流程。通过3个综合实训，讲述S7-1200 PLC的硬件组态、编程、下载、调试及故障诊断。

本书结合项目工程实践，详细介绍了西门子S7-1200 PLC的应用和编程技术，同时介绍了TIA博途编程软件环境下的组态开发技术、梯形图编程技术、人机界面设计技术。针对工业自动化应用，给出了S7-1200 PLC与变频器的联合控制以及PID控制技术。为了方便读者深入了解相关技术和快速掌握实际操作能力，给出了相应编程实例以及仿真分析和调试技巧。此外，对工程应用中的安全措施和故障处理也进行了详细说明，方便读者解决实际问题。

本书适合电气工程师、自动化工程师等自学使用，也可以用作职业院校、培训学校相关专业的教材及参考书。

胡学明，湖北黄石市裕兴机械制造有限公司从事电控设备、数控机床方面的故障诊断、研究，多次获奖。例如，由于在电气节能改造方面取得突出成果，在2009年4月被湖北省总工会授予“湖北省节约能手”。

第1章 西门子S7-1200 PLC概述 001

1.1 PLC（可编程序控制器）简介 002

1.1.1 PLC的优点 002

1.1.2 PLC与继电器-接触器控制系统的区别 003

1.2 S7-1200 PLC的主要特点和硬件结构 004

1.2.1 S7-1200 PLC的主要特点 004

1.2.2 S7-1200 PLC的硬件结构 007

1.3 CPU和信号模块、信号板的型号 008

1.3.1 CPU本体模块的型号 008

1.3.2 数字量信号模块的型号 009

1.3.3 模拟量信号模块的型号 009

1.3.4 信号板的型号 009

1.3.5 通信板、通信模块的型号 010

1.4 S7-1200 PLC硬件设备的安装 011

1.4.1 S7-1200 PLC对使用环境的要求 011

1.4.2 S7-1200 PLC本体在电控柜内的安装 011

1.4.3 其他硬件设备的安装 012

1.5 S7-1200 PLC供电电流的计算 012

1.5.1 S7-1200 PLC的供电能力 013

1.5.2 各种I/O模块消耗的电流 014

1.5.3 S7-1200 PLC供电电流计算实例 015

1.5.4 S7-1200 PLC主模块的端子数量 016

1.6 S7-1200 PLC CUP外部端子的接线 016

1.6.1 CPU 1211C的接线 017

1.6.2 CPU 1212C的接线 019

1.6.3 CPU 1214C的接线 020

1.6.4 CPU 1215C的接线 022

1.7 S7-1200 PLC数字量模块的接线 026

1.7.1 数字量输入模块的接线 026

1.7.2 数字量输出模块的接线 027

1.7.3 数字量输入/输出模块的接线 027

1.8 S7-1200 PLC模拟量模块的接线 030

1.8.1 模拟量输入模块的接线 030

1.8.2 模拟量输出模块的接线 032

1.8.3 模拟量输入/输出模块的接线 032

1.8.4 热电偶和热电阻的接线 034

1.9 S7-1200 PLC的编程语言和数据类型 036

1.9.1 梯形图（LAD） 036

1.9.2 FBD和SCL 037

1.9.3 S7-1200 PLC的数据类型 038

1.10 S7-1200 PLC的数据访问 041

1.10.1 CPU存储器数据的汇总 041

1.10.2 输入过程映像区（I） 041

1.10.3 输出过程映像区（Q） 043

1.10.4 位存储区（M） 043

1.10.5 数据块（DB） 045

1.10.6 临时存储区（L） 045

1.10.7 全局常量和局部常量 046

1.10.8 变量的寻址 047

第2章 TIA博途编程软件的操作 049

2.1 TIA Portal编程软件的技术优势 050

2.2 TIA博途编程软件的类型 051

2.3 TIA博途编程软件的安装 052

2.3.1 TIA博途编程软件对计算机的要求 052

2.3.2 TIA博途编程软件的授权 053

2.3.3 TIA博途编程软件的安装步骤 053

2.4 TIA博途编程软件视图的解析 056

2.4.1 Portal视图 056

2.4.2 项目视图的结构 057

2.4.3 标题栏、菜单栏、工具栏 058

2.4.4 项目树 058

2.4.5 程序编辑区 060

2.4.6 巡视窗口 062

2.4.7 资源卡 062

2.5 程序编辑区工具条的基本操作 065

2.6 编程指令的添加 067

2.6.1 从指令资源卡中拖拽 067

2.6.2 从收藏夹中拖拽 067

2.6.3 从空功能框中选取指令 068

2.6.4 就地更换指令 068

2.6.5 从程序中复制指令 069

2.7 变量的添加 069

2.7.1 从变量表中拖拽/复制变量 069

2.7.2 从数据块中拖拽/复制变量 070

2.7.3 在程序块中拖拽/复制变量 070

2.7.4 从硬件组态界面中拖拽变量 071

2.7.5 从接口参数表中拖拽变量 072

2.7.6 从Excel表格中复制变量 073

第3章 TIA博途编程软件的基本编程指令 074

3.1 位逻辑指令 075

3.2 定时器指令 082

3.3 计数器指令 087

3.4 比较操作指令 091

3.5 数学函数指令 095

3.6 移动操作指令 098

3.7 转换操作指令 102

3.8 程序控制指令 105

3.9 字逻辑运算指令 107

3.10 位移指令 111

第4章 S7-1200 PLC的硬件组态和参数设置 114

4.1 S7-1200 PLC的硬件组态 115

4.1.1 创建新的S7-1200 PLC设计工程 115

4.1.2 组态新的CPU机架 115

4.1.3 添加机架上的其他设备 117

4.1.4 启用模块暂存功能 119

4.1.5 构建设备的网络视图 119

4.2 设置CPU模块的各项参数 120

4.2.1 设置PROFINET通信参数 120

4.2.2 设置CPU的启动参数 121

4.2.3 CPU不能启动的问题 123

4.2.4 设置CPU模块的其他参数 123

第5章 TIA博途编程软件的梯形图编程 125

5.1 分配模块的输入和输出地址 126

5.1.1 在设备概览表中修改I/O地址 126

5.1.2 在模块属性中修改I/O地址 126

5.1.3 创建I/O地址分配表 127

5.2 变量表的创建和编辑 127

5.3 数据块DB的编辑 129

5.3.1 数据块DB的类型 129

5.3.2 DB中变量的属性 130

5.3.3 在共享数据块DB中添加变量 131

5.4 组织块OB的编辑 131

5.4.1 组织块OB的创建 132

5.4.2 OB的编号、名称、优先级 132

5.4.3 组织块OB的启动 133

5.4.4 组织块OB的运行 134

5.4.5 各种中断OB的调用 135

5.4.6 各种错误中断OB的调用 136

5.4.7 OB的梯形图 137

5.4.8 OB的更新 138

5.5 FC和FB的编辑 139

5.5.1 编辑FC/FB的接口参数 139

5.5.2 编辑FC/FB的梯形图 141

5.5.3 用双重地址编程的梯形图 142

5.6 子程序块的调用 143

5.6.1 FC的调用 143

5.6.2 FB的调用 144

5.7 FB存储数据的功能 147

5.7.1 FC和FB的区别 147

5.7.2 FB的存储功能举例 147

5.7.3 背景数据块的访问 149

5.8 程序块的访问方式 150

第6章 S7-1200 PLC的单元电路编程 152

6.1 定时控制中的单元电路 153

6.1.1 瞬时接通、延时断开电路 153

6.1.2 延时接通、延时断开电路 155

6.1.3 两台设备间隔定时启动电路 157

6.1.4 30天延时电路 159

6.1.5 定时器与计数器联合电路 159

6.2 电动机控制中的单元电路 162

6.2.1 启动-保持-停止电路 162

6.2.2 带有点动的启动-保持-停止电路 165

6.2.3 正反转控制电路 168

6.2.4 置位-复位指令的正反转控制电路 170

6.2.5 接近开关控制的自动循环电路 171

6.2.6 Y-△降压启动电路 174

6.2.7 绕线电动机串联电阻启动电路 177

6.2.8 异步电动机三速控制电路 180

第7章 S7-1200 PLC编程实例 185

7.1 水泵自动控制装置 186

7.2 两台水泵交替运转装置 188

7.3 皮带输送机顺序控制装置 191

7.4 C6140车床PLC改造装置 195

7.5 仓库卷闸门控制装置 198

7.6 知识竞赛抢答装置 201

7.7 公园喷泉控制装置 204

7.8 交通信号灯控制装置 208

第8章 S7-1200 PLC与变频器的联合控制 212

8.1 变频器的控制功能 213

8.2 西门子MM440变频器介绍 214

8.2.1 西门子MM440变频器的主要特征 214

8.2.2 MM440变频器的电路结构 215

8.2.3 西门子MM440变频器的接线端子 215

8.2.4 数字输入端子的参数设置 218

8.3 MM440变频器的基本调速电路 219

8.4 S7-1200 PLC与MM440联合的多段速控制 220

8.5 S7-1200 PLC与MM440联合的纺纱机控制 224

第9章 S7-1200 PLC中的PID控制器 231

9.1 PID控制器介绍 232

9.2 液压站变频器的PID控制 233

9.2.1 前期的技术准备 233

9.2.2 PLC设备组态和参数设置 234

9.2.3 中断组织块中的PID编程 240

9.2.4 主循环程序OB1的编程 241

第10章 TIA博途编程软件中的人机界面 243

10.1 西门子HMI人机界面简介 244

10.1.1 西门子HMI综述 244

10.1.2 在TIA博途编程软件中组态HMI设备 246

10.2 HMI中的各种控件 247

10.2.1 基本对象类的控件 247

10.2.2 元素类的控件 248

10.2.3 图表类的控件 248

10.3 HMI的画面管理 250

10.3.1 HMI的根画面 250

10.3.2 HMI的画面模板 251

10.3.3 HMI的画面切换 252

10.4 HMI的画面编程 253

10.4.1 创建HMI的变量表 253

10.4.2 组态和编辑控件的属性 255

10.4.3 编辑控件的“动画”功能 257

10.4.4 编辑控件的“事件”功能 260

10.4.5 组态和编辑HMI的I/O域 261

10.5 HMI画面中的报警 266

10.5.1 报警类别的设置 266

10.5.2 离散量报警的编辑 267

10.5.3 创建离散量报警的实例 268

10.6 在HMI中设置和显示时间 269

10.6.1 设置和显示定时器的时间 269

10.6.2 显示PLC系统的时间 270

第11章 计算机与PLC和HMI的通信 273

11.1 编程计算机与S7-1200 PLC的通信 274

11.1.1 通信连接的准备工作 274

11.1.2 计算机与PLC的在线连接 277

11.1.3 通信状态下的其他设置 278

11.2 编程计算机与HMI的通信 279

11.3 S7-1200 PLC与HMI的通信 280

11.4 组态和程序的下载和上传 281

11.4.1 组态数据和软件程序的下载 281

11.4.2 组态数据和软件程序的上传 282

第12章 S7-1200 PLC的调试和监控 285

12.1 梯形图程序的仿真分析 286

12.1.1 创建仿真分析的文件 286

12.1.2 仿真分析的具体操作 289

12.2 PLC和HMI的联合仿真分析 291

12.2.1 编辑PLC梯形图和HMI画面 291

12.2.2 联合仿真分析的具体操作 292

12.3 对程序和变量进行监控 295

12.3.1 在梯形图程序中进行监控 295

12.3.2 在监控表中对变量进行监控 296

12.3.3 在HMI的诊断页面中进行监控 297

12.4 对I/O变量进行强制 298

12.4.1 在强制表中添加I/O变量 299

12.4.2 对I/O变量进行强制操作 299

第13章 故障诊断和安全措施 301

13.1 定期检查和故障分布 302

13.1.1 S7-1200 PLC的定期检查 302

13.1.2 S7-1200 PLC的故障分布 302

13.1.3 某些特殊的故障现象 303

13.2 通过面板指示灯诊断故障 305

13.2.1 CPU面板上的LED指示灯 305

13.2.2 SM信号模块上的LED指示灯 305

13.2.3 输入状态指示灯 306

13.2.4 输出状态指示灯 307

13.3 通过在线方式诊断故障 307

13.3.1 S7-1200 PLC在运行中出现的错误 308

13.3.2 TIA博途编程软件的在线诊断图标 309

13.3.3 在诊断缓冲区中诊断故障 310

13.4 使用S7-1200 PLC的安全措施 312

13.4.1 S7-1200 PLC和组件的接地 312

13.4.2 配线的注意事项 312

13.4.3 防止PLC失控造成事故 313

13.4.4 感性输出元件的保护 313

13.4.5 设置硬接线联锁 314

参考文献 315

无

ISBN编号: 9787121405877

书名: 西门子S7-1200 PLC编程技术

作者: 无

定价: 69.00元

编者: 工控帮教研组

出版社名称: 电子工业出版社

内容简介.jpg

S7-1200系列PLC是西门子公司近年推出的小型PLC的核心产品，采用模块化和紧凑型设计，可执行快速、高度精确的自动化任务，因其的产品性能，因此获得了越来越多用户的认可。本书共分三个部分，包含基础篇、进阶篇、案例篇，由浅入深地介绍了西门子S7-1200系列PLC及西门子博途（TIA）软件的应用技术：基础篇讲解了西门子S7-1200系列PLC的硬件结构、选型、编程，以及博途（TIA）软件的使用、程序结构和编程指令；进阶篇讲解了西门子S7-1200系列PLC在博途软件中的运动控制、PID、通信等应用技术；案例篇讲解了数控加工智能制造项目。本书结合当前国家智能制造的发展方向，将西门子PLC编程技术与生产实践相结合，通过细致的理论讲授，丰富的工程案例，帮助读者达到学以致用的目的，符合当前职业教育的特点，特别适合西门子PLC的初学者，也可作为高等院校相关专业及企业相应岗位的教材。

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基 础 篇

1章 西门子PLC产品概述 2

1.1 PLC介绍 2

1.2 西门子LOGO系列 4

1.3 西门子S7-200 PLC 6

1.4 西门子S7-200 SMART PLC 7

1.5 西门子S7-300 PLC 10

1.6 西门子S7-400 PLC 10

1.7 西门子S7-1200 PLC 12

1.8 西门子S7-1500 PLC 14

1.9 西门子 ET 200 17

本章练习 18

2章 硬件和安装 19

2.1 S7-1200 PLC的硬件组成与安装 19

2.1.1 S7-1200 PLC的硬件组成 19

2.1.2 S7-1200 PLC的装配 23

2.2 存储卡的安装与作用 25

2.2.1 存储卡用作程序卡 25

2.2.2 存储卡用作传输卡 26

本章练习 26

3章 西门子TIA软件使用入门 27

3.1 TIA博途软件的特点 27

3.2 博途软件的下载 28

3.3 作系统的安装 30

3.4 博途软件的安装 33

3.5 博途软件的授权 35

3.6 博途软件简介 35

本章练习 39

4章 用户程序的执行 40

4.1 执行用户程序 40

4.1.1 CPU支持的代码块 40

4.1.2 过程映像更新与过程映像分区 41

4.1.3 CPU的工作模式 42

4.1.4 启动过程 44

4.1.5 在RUN模式下处理扫描周期 44

4.2 数据类型 45

4.2.1 Bool、Byte、Word和DWord数据类型 45

4.2.2 整型数据类型 46

4.2.3 浮点型实数数据类型 46

4.2.4 时间和日期数据类型 47

4.2.5 字符和字符串数据类型 48

4.2.6 数组数据类型 50

4.2.7 数据结构数据类型 51

4.2.8 PLC数据类型 51

4.2.9 Variant指针数据类型 51

4.3 变量的访问 52

4.3.1 访问一个变量数据类型的“片段” 52

4.3.2 访问一个带有AT覆盖的变量 53

本章练习 54

5章 S7-1200硬件组态与工作 55

5.1 组态的任务 55

5.1.1 添加模块 55

5.1.2 删除硬件组态组件 56

5.1.3 信号模块和信号板的地址分配 56

5.1.4 设置数字量输入点的参数 57

5.1.5 设置数字量输出点的参数 58

5.1.6 设置模拟量输入点的参数 58

5.1.7 设置模拟量输出点的参数 59

5.1.8 设置系统存储器字节与时钟存储器字节 59

5.1.9 设置PLC上电后的启动方式 60

5.1.10 设置实时时钟 61

5.1.11 设置循环时间和通信负载 61

5.1.12 设置变量的断电保护功能 61

5.2 硬件组态的编译与上传、下载 62

5.3 编译 66

本章练习 68

6章 TIA博途软件指令 69

6.1 位逻辑指令 69

6.1.1 置位复位指令 69

6.1.2 多点置位复位指令 70

6.1.3 复位优先、置位优先锁存器 70

6.1.4 边缘检测触点指令 71

6.1.5 边缘检测线圈指令 71

6.1.6 P_TRIG与N_TRIG指令 72

6.1.7 3种边沿检测指令的功能 72

6.1.8 故障信息显示电路举例 73

6.2 定时器的基本功能 74

6.2.1 脉冲定时器TP时序图 76

6.2.2 接通延时定时器TON时序图 76

6.2.3 断开延时定时器TOF时序图 76

6.2.4 保持型接通延时定时器TONR时序图 77

6.2.5 应用案例 77

6.3 计数器的数据类型 79

6.3.1 加计数器 80

6.3.2 减计数器 80

6.3.3 加减计数器 81

6.3.4 比较指令 81

6.3.5 比较数据 83

6.3.6 数值范围检测 83

6.3.7 检查有效性和检查无效性 84

6.4 数学运算指令 84

6.4.1 计算指令 84

6.4.2 加法、减法、乘法、除法指令 85

6.4.3 获取小值指令 85

6.4.4 获取大值指令 86

6.5 移动作 86

6.5.1 移动值指令 86

6.5.2 移动块指令 87

6.5.3 不可中断的存储区移动指令 87

6.5.4 填充存储区指令 87

6.5.5 不可中断的存储区填充指令 88

6.5.6 交换指令 88

6.6 转换作 88

6.6.1 转换值指令 88

6.6.2 取整指令 89

6.6.3 浮点数向上取整指令 89

6.6.4 浮点数向下取整指令 89

6.6.5 截尾取整指令 90

6.6.6 缩放指令 90

6.6.7 标准化指令 91

6.7 程序控制指令 91

6.7.1 跳转标签指令 91

6.7.2 定义跳转列表指令 92

6.7.3 跳转分支指令 93

6.7.4 返回指令 94

6.8 字逻辑运算 96

6.8.1 “与”运算指令 96

6.8.2 “或”运算指令 96

6.8.3 “取反”运算指令 97

6.8.4 解码指令 97

6.8.5 编码指令 98

6.8.6 选择指令 98

6.9 移位和循环 98

6.9.1 右移指令 98

6.9.2 左移指令 99

6.9.3 循环右移指令 100

本章练习 100

7章 程序块和数据块 101

7.1 函数（FC） 101

7.2 函数块（FB） 103

7.3 组织块（OB） 104

7.4 OB事件 104

7.5 延时中断OB 108

7.5.1 延时中断OB的功能 108

7.5.2 延时中断OB的执行过程 108

7.5.3 延时中断OB的使用示例 108

7.6 循环中断OB 111

7.6.1 循环中断OB的功能 111

7.6.2 与循环中断OB相关的指令功能 112

7.6.3 循环中断OB的执行过程 112

7.6.4 循环中断OB的使用示例 112

7.6.5 相移时间（Phase Shift）功能 114

7.7 硬件中断OB 116

7.7.1 硬件中断OB的功能 116

7.7.2 硬件中断OB的使用示例 116

7.8 时间错误OB80 121

7.8.1 时间错误OB80的功能 121

7.8.2 与时间错误OB80相关的信息 122

7.8.3 时间错误OB的使用示例 122

7.8.4 重新触发扫描循环看门狗指令RE_TRIGR 125

7.9 诊断错误OB82 126

7.9.1 诊断错误OB82的功能 126

7.9.2 与诊断错误OB82相关的信息 126

7.9.3 诊断错误OB的使用示例 127

7.10 启动OB 129

7.10.1 启动OB的功能 129

7.10.2 启动OB的执行过程 130

7.10.3 与启动OB相关的信息 130

7.10.4 启动OB的使用示例 131

7.11 数据块 133

7.11.1 数据块类型 133

7.11.2 数据块声明表的结构 134

7.11.3 数据块的添加制作 134

本章练习 135

进 阶 篇

8章 通信 138

8.1 以太网通信 138

8.1.1 PROFINET通信口 138

8.1.2 支持的协议和大的连接资源 138

8.1.3 PLC与PLC之间通信的过程 141

8.1.4 S7-1200间的S7通信 151

8.2 S7-1200 PROFIBUS DP通信 159

8.2.1 S7-1200 PLC概述 159

8.2.2 PROFIBUS DP 主从配置方法 160

8.2.3 智能从站组态方法 163

8.2.4 组态基于GSD的DP从站 165

8.2.5 主站和从站不在一个项目中 167

本章练习 169

9章 S7-1200运动控制 170

9.1 S7-1200运动控制概述 171

9.1.1 PROFIdrive控制方式 171

9.1.2 PTO控制方式 172

9.1.3 模拟量控制方式 172

9.1.4 基本组态配置 173

9.1.5 S7-1200运动控制指令 177

9.2 S7-1200变频器的USS编程 193

9.2.1 USS_PORT指令 193

9.2.2 USS_DRV指令 193

9.2.3 启动变频器 195

本章练习 195

10章 S7-1200的模拟量转换与PID功能 196

10.1 模拟量输入、输出 196

10.2 PID功能 199

10.2.1 S7-1200 PID功能 199

10.2.2 S7-1200 PID Compact V2组态步骤 203

10.2.3 S7-1200 PID Compact V2自整定功能 211

10.2.4 PID Compact V2调试面板 213

本章练习 220

案 例 篇

11章 数控加工智能制造工作站 222

11.1 项目架构 222

11.2 设备组成 222

11.3 数控车床及数控系统 223

11.4 加工中心及数控系统 224

11.5 机器人系统 225

11.6 立体仓库 231

11.7 可视化系统及显示终端 232

11.8 MES软件系统 232

11.9 安全防护系统 232

11.10 RFID读写器及RFID标签 233

11.11 PLC控制系统 233

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书籍介绍

本书结合项目工程实践，详细介绍了西门子S7-1200 PLC的应用和编程技术，同时介绍了TIA博途编程软件环境下的组态开发技术、梯形图编程技术、人机界面设计技术。针对工业自动化应用，给出了S7-1200 PLC与变频器的联合控制以及PID控制技术。为了方便读者深入了解相关技术和快速掌握实际操作能力，给出了相应编程实例以及仿真分析和调试技巧。此外，对工程应用中的安全措施和故障处理也进行了详细说明，方便读者解决实际问题。 本书适合电气工程师、自动化工程师等自学使用，也可以用作职业院校、培训学校相关专业的教材及参考书。