西门子S7-1200 PLC编程技术

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，因其卓越的产品性能，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。

基础篇
第1章西门子PLC产品概述2
1.1PLC介绍2
1.2西门子LOGO系列4
1.3西门子S7-200PLC6
1.4西门子S7-200SMARTPLC7
1.5西门子S7-300PLC10
1.6西门子S7-400PLC10
1.7西门子S7-1200PLC12
1.8西门子S7-1500PLC14
1.9西门子ET20017
本章练习18
第2章硬件和安装19
2.1S7-1200PLC的硬件组成与安装19
2.1.1S7-1200PLC的硬件组成19
2.1.2S7-1200PLC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
第3章西门子TIA软件使用入门27
3.1TIA博途软件的特点27
3.2博途软件的下载28
3.3操作系统的安装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
第4章用户程序的执行40
4.1执行用户程序40
4.1.1CPU支持的代码块40
4.1.2过程映像更新与过程映像分区41
4.1.3CPU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
4.2.1Bool、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
4.2.8PLC数据类型51
4.2.9Variant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
第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
第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
6.1.6P_TRIG与N_TRIG指令72
6.1.73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获取最小值指令85
6.4.4获取最大值指令86
6.5移动操作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转换操作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
第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
7.4OB事件104
7.5延时中断OB108
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OB111
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（PhaseShift）功能114
7.7硬件中断OB116
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OB80121
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_TRIGR125
7.9诊断错误OB82126
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OB129
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
第8章通信138
8.1以太网通信138
8.1.1PROFINET通信口138
8.1.2支持的协议和最大的连接资源138
8.1.3PLC与PLC之间通信的过程141
8.1.4S7-1200间的S7通信151
8.2S7-1200PROFIBUSDP通信159
8.2.1S7-1200PLC概述159
8.2.2PROFIBUSDP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
第9章S7-1200运动控制170
9.1S7-1200运动控制概述171
9.1.1PROFIdrive控制方式171
9.1.2PTO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
9.1.5S7-1200运动控制指令177
9.2S7-1200变频器的USS编程193
9.2.1USS_PORT指令193
9.2.2USS_DRV指令193
9.2.3启动变频器195
本章练习195
第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
10.2PID功能199
10.2.1S7-1200PID功能199
10.2.2S7-1200PIDCompactV2组态步骤203
10.2.3S7-1200PIDCompactV2自整定功能211
10.2.4PIDCompactV2调试面板213
本章练习220
案例篇
第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
11.8MES软件系统232
11.9安全防护系统232
11.10RFID读写器及RFID标签233
11.11PLC控制系统233