S7-1200 PLC原理及应用基础

本书从高等职业教育（本科）的教学特点和要求出发，以西门子S7-1200 PLC为对象，介绍了PLC的组成结构、工作原理、硬件配置和软件组态、数据结构与指令、程序结构及编程方法，并在此基础上通过大量的实例来增强读者对PLC的理解。为提高读者的PLC工程应用能力，书中结合企业岗位实际，设计了8个职业技能训练任务。本书内容架构清晰，知识结构衔接科学、循序渐进，通过实例分析、技能训练任务和巩固练习等环节帮助读者在分析和解决问题过程中，提升工程应用能力和实践创新能力。本书实例全部在TIA博途V18环境下进行过测试。 本书可作为高等职业本科院校和应用型本科院校自动化类相关专业的教材，也可作为工程人员的培训教材或相关技术人员的参考书。

职业院校教师

前言 二维码索引 第1章　S7-1200 PLC入门基础001 1.1　PLC的产生和基本原理001 1.1.1　PLC的产生和发展002 1.1.2　PLC的定义和特点002 1.1.3　PLC的应用领域003 1.1.4　PLC基本组成004 1.1.5　PLC工作原理009 1.1.6　CPU的工作模式011 1.2　S7-1200 PLC硬件基础012 1.2.1　S7-1200 PLC常用模块及接线012 1.2.2　S7-1200 PLC控制原理图设计018 1.3　TIA博途软件使用入门019 1.3.1　TIA博途V18软件安装020 1.3.2　TIA博途V18软件组态和初步调试021 1.4　职业技能训练1：星-三角降压起动控制电路的设计与安装030 1.5　知识技能巩固练习034 第2章　S7-1200 PLC程序设计基础037 2.1　PLC的编程语言038 2.1.1　梯形图（LAD）038 2.1.2　功能块图（FBD）040 2.1.3　结构化控制语言（SCL）040 2.2　S7-1200 PLC的存储区与寻址041 2.2.1　PLC编程地址的概念041 2.2.2　S7-1200 PLC的存储区041 2.2.3　S7-1200 PLC的寻址043 2.3　数据类型046 2.3.1　基本数据类型046 2.3.2　复杂数据类型048 2.3.3　其他数据类型049 2.3.4　数据类型转换051 2.4　PLC编程界面和操作052 2.4.1　编程界面052 2.4.2　使用变量表053 2.4.3　编写用户程序055 2.4.4　下载与调试057 2.5　用STEP 7调试程序057 2.5.1　用程序状态监视功能调试程序057 2.5.2　用监控表监控变量058 2.5.3　用强制表强制变量061 2.6　上传程序和组态信息062 2.7　PLC模块的属性设置064 2.7.1　CPU参数属性设置064 2.7.2　扩展模块属性设置071 2.8　知识技能巩固练习072 第3章　S7-1200 PLC指令和应用074 3.1　位逻辑指令075 3.1.1　触点及线圈指令075 3.1.2　置位/复位指令079 3.1.3　上升沿/下降沿指令080 3.2　定时器指令与计数器指令084 3.2.1　定时器指令084 3.2.2　计数器指令092 3.3　数据处理指令095 3.3.1　比较指令095 3.3.2　转换操作指令098 3.3.3　移动操作指令100 3.3.4　移位指令与循环移位指令102 3.4　运算指令104 3.4.1　数学函数指令104 3.4.2　逻辑运算指令108 3.5　程序控制指令109 3.6　扩展指令110 3.6.1　日期和时间指令110 3.6.2　字符串与字符指令113 3.7　职业技能训练2：PLC以开关量方式控制变频器115 3.8　职业技能训练3：PLC控制电动机星-三角降压起动120 3.9　知识技能巩固练习123 第4章　S7-1200 PLC用户程序结构125 4.1　程序结构简介126 4.1.1　块的类型126 4.1.2　用户程序结构组织127 4.2　函数与函数块128 4.2.1　函数（FC）及其应用128 4.2.2　函数块（FB）及其应用133 4.3　数据块137 4.3.1　数据块（DB）简介137 4.3.2　全局数据块及其应用137 4.3.3　多重背景数据块145 4.4　组织块147 4.4.1　事件与组织块147 4.4.2　程序循环OB149 4.4.3　启动OB149 4.4.4　延时中断OB151 4.4.5　循环中断OB151 4.4.6　硬件中断OB152 4.4.7　时间错误中断OB153 4.4.8　诊断错误OB153 4.5　交叉引用表与程序信息153 4.5.1　交叉引用表153 4.5.2　程序信息155 4.6　职业技能训练4：PLC控制感应式冲水器157 4.7　知识技能巩固练习160 第5章　S7-1200 PLC的模拟量处理162 5.1　模拟量与变送器163 5.1.1　工业生产中的模拟量163 5.1.2　传感器与变送器163 5.2　PLC处理模拟量的过程164 5.2.1　模拟量的处理过程164 5.2.2　模拟量与数字量的转换165 5.3　S7-1200 PLC的模拟量输入模块与应用166 5.3.1　模拟量输入模块的接线166 5.3.2　模拟量输入信号的处理167 5.4　S7-1200 PLC的模拟量输出模块与应用168 5.4.1　模拟量输出模块的应用要点168 5.4.2　模拟量输出模块的接线168 5.4.3　模拟量输出信号的处理169 5.5　职业技能训练5：基于PLC的温度检测系统设计170 5.6　职业技能训练6：PLC以模拟量方式控制变频器172 5.7　知识技能巩固练习175 第6章　S7-1200 PLC以太网通信与应用177 6.1　S7-1200 PLC支持的通信类型178 6.2　S7-1200 PLC以太网通信178 6.2.1　S7-1200 PLC以太网通信概述178 6.2.2　S7-1200 CPU以太网通信功能和连接资源179 6.2.3　S7-1200 CPU的S7通信181 6.2.4　S7-1200 CPU的OUC188 6.3　S7-1200 PROFINET IO通信193 6.3.1　PROFINET IO通信简介193 6.3.2　PROFINET IO的主要特点194 6.3.3　PROFINET IO通信应用实例194 6.4　S7-1200 PLC与HMI间的通信199 6.4.1　HMI简介199 6.4.2　S7-1200 PLC与MCGS触摸屏通信200 6.5　职业技能训练7：S7-1200 PLC间的通信组态与调试207 6.6　知识技能巩固练习209 第7章　S7-1200 PLC在运动控制中的应用211 7.1　S7-1200 PLC运动控制功能212 7.1.1　运动控制系统及组成212 7.1.2　S7-1200 PLC的运动控制功能213 7.2　步进电动机及驱动器217 7.2.1　步进电动机217 7.2.2　步进电动机驱动器219 7.3　工艺对象“轴”的组态与调试222 7.3.1　工艺对象“轴”组态222 7.3.2　轴调试面板的使用229 7.4　S7-1200 PLC运动控制指令230 7.4.1　运动控制指令的操作说明231 7.4.2　运动控制指令简介233 7.4.3　运动控制指令的选择应用239 7.5　职业技能训练8：S7-1200 PLC通过PTO方式控制 步进电动机239 7.6　知识技能巩固练习243 参考文献244