S7-1200 PLC应用基础

本书从教学视角出发，结合工程实际，由电气控制技术与PLC基本知识引入，主要讲述了西门子S71200 PLC硬件系统特性、基本组态与调试、程序设计基础、指令系统、通信与网络等内容。为突出工程实际的需要，编者结合多年实践经验，专门编排了PLC控制系统设计与调试、PLC应用系统设计实例两章内容。本书内容架构清晰，力求以必需、够用为度，注重理论和工程实际相结合，浅显易懂。本书所举示例均在CPU1215C博途V15环境下进行过测试。本书可作为高职高专电气自动化技术、机电一体化技术、计算机应用技术及应用本科电气工程及其自动化等相关专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。

第1章电气控制与PLC基本知识
1.1常用低压电器
1.1.1开关电器
1.1.2熔断器
1.1.3接触器
1.1.4继电器
1.1.5主令电器
1.2电气控制系统的设计
1.2.1电气控制系统图中的图形符号和文字符号
1.2.2电气原理图
1.2.3电气元器件布置图
1.2.4电气安装接线图
1.3基本控制电路
1.3.1自锁与互锁控制电路
1.3.2顺序控制电路
1.3.3点动与连续控制电路
1.3.4多地控制电路
1.3.5往复循环控制电路
1.4PLC概述
1.4.1PLC的产生和发展
1.4.2PLC的定义
1.4.3PLC的特点
1.4.4PLC的应用
1.4.5PLC的分类
1.5PLC的硬件组成
1.5.1CPU模块
1.5.2电源模块
1.5.3输入/输出模块
1.5.4外部设备
1.5.5I/O扩展接口
1.5.6通信接口模块
1.6PLC的工作原理
1.6.1CPU的工作模式
1.6.2过程映像
1.6.3存储器机制
1.6.4优先级与中断
1.6.5输入/输出的处理过程
1.7PLC控制系统与继电器接触器控制系统的比较
1.8TIA博途软件
1.8.1TIA博途软件简介
1.8.2TIA博途软件的安装
1.8.3TIA博图软件安装常见问题
习题
第2章S71200 PLC系统特性
2.1概述
2.1.1CPU特性
2.1.2CPU模块结构和技术指标
2.2信号模块与信号板
2.2.1数字信号模块（SM）
2.2.2数字信号板（SB）
2.2.3模拟量概述
2.2.4模拟信号模块（SM）
2.2.5模拟信号板（SB）
2.2.6热电偶（TC）和热电阻（RTD）概述
2.2.7热电偶（TC）和热电阻（RTD）模块技术规范
2.3CPU本体优选I/O扩展能力与电源计算
2.3.1CPU本体优选I/O扩展能力
2.3.2扩展模块电流消耗计算
2.4接线
2.4.1CPU供电电源接线及传感器电源接线
2.4.2传感器与数字量输入接线
2.4.3数字量输出接线
2.4.4传感器与模拟量输入接线
2.4.5模拟量输出接线
2.4.6CPU外部接线举例
习题
第3章S71200 PLC的基本组态与调试
3.1新建项目和硬件组态
3.1.1新建项目
3.1.2硬件组态
3.1.3网络组态
3.2建立TIA博途STEP 7与PLC的连接
3.2.1设置或修改以太网通信接口
3.2.2下载项目到新出厂的CPU
3.2.3下载项目的方法
3.2.4下载时找不到连接的CPU的处理方法
3.2.5上传设备作为新站
3.3用TIA博途STEP 7调试程序
3.3.1用程序状态监视功能调试程序
3.3.2用监控与强制表监控变量
3.3.3用强制表强制变量
3.4CPU参数属性设置
3.4.1常规
3.4.2PROFINET接口
3.4.3数字量输入DI/数字量输出DO
3.4.4模拟量输入AI/模拟量输出AQ
3.4.5高速计数器（HSC）
3.4.6脉冲发生器（PTO/PWM）
3.4.7启动
3.4.8循环
3.4.9通信负载
3.4.10系统和时钟存储器
3.4.11Web服务器
3.4.12支持多语言
3.4.13时间
3.4.14防护与安全
3.4.15组态控制
3.4.16连接资源
3.4.17地址总览
3.5扩展模板模块属性设置
3.5.1I/O扩展模板模块属性设置
3.5.2通信模板模块属性设置
习题
第4章S71200 PLC程序设计基础
4.1PLC的编程语言
4.1.1梯形图
4.1.2功能块图
4.1.3结构化控制语言
4.2编写用户程序
4.2.1程序编辑器简介
4.2.2使用变量表
4.2.3生成用户程序
4.2.4下载并调试程序
4.3数据类型
4.3.1基本数据类型
4.3.2复杂数据类型
4.3.3PLC数据类型
4.3.4Variant指针
4.3.5系统数据类型（SDT）
4.3.6硬件数据类型
4.3.7数据类型转换
4.4S71200 CPU的数据访问
4.4.1物理存储器
4.4.2系统存储区
4.4.3数据存储及内存区域寻址
4.5用户程序结构
4.5.1程序结构简介
4.5.2组织块
4.5.3数据块
4.5.4函数
4.5.5函数块
4.5.6多重背景数据块
习题
第5章S71200 PLC指令
5.1基本指令
5.1.1位逻辑运算指令
5.1.2定时器操作指令
5.1.3计数器操作指令
5.1.4比较操作指令
5.1.5数学函数指令
5.1.6移动操作指令
5.1.7转换操作指令
5.1.8程序控制指令
5.1.9字逻辑运算指令
5.1.10移位与循环移位指令
5.2扩展指令
5.2.1日期和时间指令
5.2.2字符串+字符指令
习题
第6章S71200 PLC的通信与网络
6.1网络通信简介
6.1.1通信基础知识
6.1.2西门子工业通信网络
6.2S71200 PLC以太网通信
6.2.1S71200以太网通信概述
6.2.2S71200 CPU集成以太网接口的通信功能和连接资源
6.2.3S71200 CPU的S7通信
6.2.4S71200 CPU的OUC通信
6.3S71200串口通信
6.3.1S71200串口通信模块简介
6.3.2Modbus RTU协议与通信实例
6.3.3自由口通信与实例
6.3.4USS协议与通信实例
习题
第7章PLC控制系统设计与调试
7.1PLC控制系统设计的原则、内容和步骤
7.1.1PLC控制系统设计的原则与内容
7.1.2PLC控制系统设计的一般步骤
7.2PLC控制系统的硬件设计
7.2.1PLC机型的选择
7.2.2PLC容量估算
7.2.3输入/输出模块的选择
7.2.4分配输入/输出点
7.2.5输出点的保护
7.2.6安全回路设计
7.3PLC控制系统的软件设计
7.3.1PLC应用软件设计的内容
7.3.2PLC控制系统软件设计步骤
7.4PLC控制系统的抗干扰设计
7.4.1抗电源干扰的措施
7.4.2控制系统的接地设计
7.4.3防I/O干扰的措施
7.5PLC控制系统的调试
7.5.1应用程序离线测试
7.5.2控制台（柜）硬件检查测试
7.5.3应用程序在线调试
7.5.4现场调试
7.5.5资料记录与整理
习题
第8章PLC应用系统设计实例
8.1输送线双机同步控制
8.1.1控制要求、工艺过程、控制原理分析
8.1.2PLC选型和资源配置
8.1.3控制程序说明
8.2西门子伺服控制系统的设计
8.2.1伺服控制的基本概念
8.2.2系统组成和工作原理
8.2.3系统软件实现
参考文献