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前言
第1章 S7-1200的硬件与硬件组态1
1.1 S7-1200的硬件1
1.1.1 S7-1200的硬件结构1
1.1.2 CPU模块2
1.1.3 信号板与信号模块5
1.1.4 集成的通信接口与通信模块7
1.2 软件的安装与升级8
1.3 TIA博途使用入门与硬件组态11
1.3.1 项目视图的结构11
1.3.2 创建项目与硬件组态14
1.3.3 信号模块与信号板的参数设置17
1.3.4 CPU模块的参数设置20
1.4 习题23
第2章 S7-1200程序设计基础24
2.1 S7-1200的编程语言24
2.2 PLC的工作原理与用户程序结构25
2.2.1 逻辑运算25
2.2.2 用户程序结构简介27
2.2.3 PLC的工作过程29
2.3 数据类型与系统存储区31
2.3.1 物理存储器31
2.3.2 数制与数据类型33
2.3.3 全局数据块与其他数据类型36
2.3.4 系统存储区41
2.4 编写用户程序与使用变量表42
2.4.1 编写用户程序42
2.4.2 使用变量表与帮助功能46
2.5 用户程序的下载与仿真49
2.5.1 下载与上传用户程序49
2.5.2 用户程序的仿真调试54
2.6 用STEP 7调试程序56
2.6.1 用程序状态功能调试程序57
2.6.2 用监控表监控与强制变量58
2.7 习题61
第3章 S7-1200的指令63
3.1 位逻辑指令63
3.2 定时器与计数器指令67
3.2.1 定时器指令67
3.2.2 计数器指令72
3.3 数据处理指令74
3.3.1 比较器操作指令74
3.3.2 使能输入与使能输出75
3.3.3 转换操作指令77
3.3.4 移动操作指令79
3.3.5 移位与循环移位指令81
3.4 数学运算指令82
3.4.1 数学函数指令82
3.4.2 字逻辑运算指令86
3.5 程序控制操作指令87
3.6 日期和时间指令89
3.7 字符串与字符指令91
3.7.1 字符串转换指令91
3.7.2 字符串指令94
3.8 高速脉冲输出与高速计数器95
3.8.1 高速脉冲输出95
3.8.2 高速计数器97
3.8.3 高速脉冲输出与高速计数器实验99
3.8.4 用高速计数器测量频率的实验102
3.9 习题103
第4章 S7-1200的用户程序结构105
4.1 函数与函数块105
4.1.1 生成与调用函数105
4.1.2 生成与调用函数块108
4.1.3 多重背景111
4.2 数据类型与间接寻址113
4.2.1 数据类型113
4.2.2 间接寻址115
4.3 中断事件与中断指令117
4.3.1 事件与组织块117
4.3.2 初始化组织块与循环中断组织块119
4.3.3 时间中断组织块121
4.3.4 硬件中断组织块122
4.3.5 中断连接指令与中断分离指令124
4.3.6 延时中断组织块125
4.4 交叉引用表与程序信息127
4.4.1 交叉引用表127
4.4.2 分配列表129
4.4.3 调用结构、从属性结构与资源131
4.5 习题132
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法134
5.1 梯形图的经验设计法134
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图138
5.2.1 顺序功能图的基本元件138
5.2.2 顺序功能图的基本结构141
5.2.3 顺序功能图中转换实现的基本规则143
5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法144
5.3.1 单序列的编程方法144
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法147
5.3.3 专用钻床的顺序控制程序设计149
5.4 习题152
第6章 S7-1200的通信与故障诊断155
6.1 网络通信基础155
6.1.1 计算机通信的国际标准155
6.1.2 SIMATIC通信网络158
6.2 基于以太网的开放式用户通信159
6.2.1 S7-1200之间的ISO-on-TCP和TCP协议通信159
6.2.2 S7-1200之间的UDP协议通信164
6.2.3 S7-1200与S7-300/400之间的开放式用户通信166
6.3 S7协议通信168
6.3.1 S7-1200之间的S7通信168
6.3.2 S7-1200与其他S7 PLC之间的S7通信171
6.4 PROFIBUS-DP、PROFINET与AS-i网络通信173
6.4.1 S7-1200作IO控制器和DP主站173
6.4.2 S7-1200作DP智能从站和智能IO设备177
6.4.3 AS-i通信179
6.5 点对点通信181
6.5.1 串行通信的基本概念181
6.5.2 点对点通信的组态与编程183
6.6 Modbus RTU协议通信186
6.6.1 Modbus RTU主站的编程186
6.6.2 Modbus RTU从站的编程与实验188
6.7 S7-1200与变频器的USS协议通信189
6.7.1 硬件接线与变频器参数设置189
6.7.2 S7-1200的组态与编程192
6.7.3 S7-1200与变频器通信的实验193
6.8 网络控制系统的故障诊断195
6.8.1 与故障诊断有关的中断组织块195
6.8.2 用TIA博途和LED诊断故障196
6.8.3 用S7-1200的Web服务器诊断故障202
6.9 习题204
第7章 精简系列面板的组态与应用205
7.1 精简系列面板205
7.2 精简系列面板的画面组态207
7.2.1 画面组态的准备工作207
7.2.2 组态指示灯与按钮209
7.2.3 组态文本域与I/O域212
7.3 精简系列面板的仿真与运行214
7.3.1 PLC与HMI的集成仿真214
7.3.2 HMI与PLC通信的组态与操作217
7.4 习题219
第8章 S7-1200在模拟量闭环控制中的应用220
8.1 模拟量闭环控制系统与PID_Compact指令220
8.1.1 模拟量闭环控制系统220
8.1.2 PID_Compact指令的算法与参数222
8.1.3 PID_Compact指令的组态与调试224
8.2 PID参数的手动整定方法226
8.2.1 PID参数的整定方法226
8.2.2 PID参数的手动整定实验228
8.3 PID参数自整定231
8.4 习题234
附录235
附录A 实验指导书235
A.1 TIA博途应用实验235
A.2 硬件组态实验235
A.3 位逻辑指令应用实验236
A.4 定时器计数器应用实验236
A.5 数据处理指令应用实验237
A.6 数学运算指令应用实验237
A.7 程序控制指令应用实验238
A.8 实时时钟指令应用实验238
A.9 高速计数器与高速输出应用实验239
A.10 函数与函数块应用实验239
A.11 多重背景应用实验240
A.12 间接寻址应用实验240
A.13 循环中断实验241
A.14 时间中断实验241
A.15 硬件中断实验241
A.16 延时中断实验242
A.17 顺序控制程序的编程与调试实验242
A.18 专用钻床顺序控制程序调试实验242
A.19 开放式用户通信的仿真实验243
A.20 S7通信的仿真实验243
A.21 PROFINET通信组态实验244
A.22 故障诊断实验244
A.23 PLC与触摸屏仿真实验245
A.24 PID控制器参数手动整定的仿真实验245
A.25 PID控制器参数自动整定的仿真实验246
附录B 随书光盘简介246
参考文献248