西門子S7-1200 PLC編程與應(yīng)用實(shí)例

目    錄
第1章　PLC編程基礎(chǔ)1
1.1　PLC概述1
1.1.1　PLC工作原理1
1.1.2　西門子S7-1200 PLC介紹2
1.2　硬件介紹2
1.2.1　模塊概述2
1.2.2　CPU模塊功能3
1.2.3　CPU選型4
1.2.4　CPU支持的塊5
1.3　PLC數(shù)據(jù)訪問6
1.3.1　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)6
1.3.2　訪問PLC中的數(shù)據(jù)7
1.3.3　組態(tài)IO9
1.4　數(shù)據(jù)類型介紹10
1.4.1　基本數(shù)據(jù)類型11
1.4.2　結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型（Struct）13
1.4.3　PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）15
1.4.4　數(shù)組數(shù)據(jù)類型（ARRAY）17
1.4.5　系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型（SDT）19
1.4.6　參數(shù)數(shù)據(jù)類型（Variant）20
1.4.7　日期和時(shí)間數(shù)據(jù)類型（DTL）22
1.4.8　指針數(shù)據(jù)類型 25
第 2 章　博途TIA軟件入門28
2.1　軟件概述與安裝28
2.1.1　軟件安裝對(duì)系統(tǒng)的要求28
2.1.2　與其他STEP產(chǎn)品的兼容性29
2.1.3　所支持的虛擬系統(tǒng)29
2.1.4　博途V15.1軟件的安裝30
2.2　博途軟件界面介紹33
2.2.1　Portal視圖33
2.2.2　項(xiàng)目視圖34
2.3　項(xiàng)目樹35
2.4　程序編譯和下載37
2.5　程序上傳40
2.5.1　設(shè)備作為新站上傳程序40
2.5.2　已知設(shè)備型號(hào)，上傳軟件程序41
2.6　程序比較43
第 3 章　S7-1200 PLC編程基本指令46
3.1　位邏輯指令46
3.1.1　指令說明46
3.1.2　應(yīng)用示例49
3.2　定時(shí)器指令 49
3.2.1　生成脈沖定時(shí)器指令50
3.2.2　接通延時(shí)定時(shí)器指令50
3.2.3　關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器指令51
3.2.4　時(shí)間累加器指令52
3.2.5　應(yīng)用示例：電機(jī)星形轉(zhuǎn)三角形啟動(dòng)53
3.3　計(jì)數(shù)器指令54
3.3.1　加計(jì)數(shù)器指令54
3.3.2　減計(jì)數(shù)器指令55
3.3.3　加減計(jì)數(shù)器指令56
3.3.4　應(yīng)用示例：飲料裝箱程序57
3.4　比較指令59
3.4.1　指令說明59
3.4.2　應(yīng)用示例：養(yǎng)殖場(chǎng)自動(dòng)清洗程序59
3.5　數(shù)學(xué)函數(shù)指令60
3.5.1　計(jì)算指令61
3.5.2　數(shù)學(xué)函數(shù)指令說明61
3.5.3　應(yīng)用示例：編寫模擬量運(yùn)算程序64
3.6　數(shù)據(jù)移動(dòng)指令65
3.7　移位和循環(huán)指令66
3.7.1　指令說明66
3.7.2　應(yīng)用示例：流水燈控制程序67
3.8　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令68
3.8.1　指令說明68
3.8.2　應(yīng)用示例：溫度傳感器控制69
3.9　字邏輯運(yùn)算指令70
第 4 章　組織塊、函數(shù)塊和數(shù)據(jù)塊 73
4.1　組織塊73
4.1.1　組織塊的概念73
4.1.2　組織塊的功能74
4.1.3　組織塊的類型75
4.1.4　組織塊的創(chuàng)建76
4.2　數(shù)據(jù)塊77
4.2.1　數(shù)據(jù)塊的概念77
4.2.2　數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建78
4.2.3　數(shù)據(jù)塊的訪問80
4.2.4　數(shù)據(jù)塊的優(yōu)化訪問80
4.3　函數(shù)和函數(shù)塊82
4.3.1　函數(shù)的概念82
4.3.2　函數(shù)塊的概念82
4.3.3　函數(shù)和函數(shù)塊的區(qū)別83
4.3.4　函數(shù)或函數(shù)塊的創(chuàng)建83
第 5 章　S7-PLCSIM仿真軟件的使用84
5.1　S7-PLCSIM軟件簡(jiǎn)介84
5.2　精簡(jiǎn)視圖和項(xiàng)目視圖86
5.2.1　精簡(jiǎn)視圖86
5.2.2　項(xiàng)目視圖86
5.2.3　在精簡(jiǎn)視圖和項(xiàng)目視圖之間進(jìn)行切換87
5.2.4　分離仿真和項(xiàng)目87
5.2.5　啟動(dòng)和停止仿真 87
5.2.6　仿真狀態(tài)89
5.2.7　仿真PLC與真實(shí)PLC之間的區(qū)別89
第 6 章　以太網(wǎng)通信及應(yīng)用示例99
6.1　PROFINET接口簡(jiǎn)介99
6.2　PROFINET通信100
6.2.1　PROFINET通信介紹100
6.2.2　PROFINET的3種傳輸方式101
6.2.3　S7-1200 PLC PROFINET的通信能力101
6.2.4　PROFINET通信應(yīng)用示例102
6.3　開放式用戶（TCP）通信105
6.3.1　TCON指令105
6.3.2　TSEND指令108
6.3.3　TRCV指令110
6.3.4　應(yīng)用示例112
6.4　Modbus TCP通信121
6.4.1　Modbus TCP概述121
6.4.2　Modbus TCP通信的特點(diǎn)121
6.4.3　Modbus TCP客戶端通信示例122
6.5　ISO on TCP通信125
6.5.1　ISO on TCP通信概述125
6.5.2　ISO on TCP通信應(yīng)用示例125
6.6　S7通信134
6.6.1　S7通信概述134
6.6.2　S7通信應(yīng)用示例135
第 7 章　串行通信及應(yīng)用實(shí)例139
7.1　模塊介紹139
7.2　PtP接線方式141
7.3　PtP通信指令介紹143
7.4　Modbus RTU協(xié)議介紹145
7.4.1　Modbus功能代碼145
7.4.2　指令說明146
7.4.3　Modbus RTU通信示例155
第 8 章　S7-1200與HMI通信163
8.1　HMI介紹163
8.2　HMI畫面制作165
第 9 章　PID控制器應(yīng)用實(shí)例170
9.1　S7-1200 PID功能概述170
9.2　創(chuàng)建PID指令171
9.3　如何選擇PID指令174
9.4　PID Compact V2指令介紹175
9.5　調(diào)用PID Compact V2的步驟178
9.5.1　基本設(shè)置179
9.5.2　過程值設(shè)置180
9.5.3　高級(jí)設(shè)置181
9.6　PID自整定功能186
9.6.1　功能介紹186
9.6.2　PID_3Step V2指令介紹189
9.6.3　S7-1200 PID_3Step V2組態(tài)步驟及設(shè)置194
第 10 章　S7-1200與G120變頻器進(jìn)行USS通信201
10.1　USS概述201
10.1.1　USS協(xié)議介紹201
10.1.2　USS協(xié)議的通信數(shù)據(jù)格式202
10.2　USS通信原理與函數(shù)塊編程203
10.2.1　S7-1200 PLC與G120通過USS通信的基本原理203
10.2.2　USS函數(shù)塊編輯204
10.2.3　工程實(shí)例208
第 11 章　S7-1200與智能儀表通信215
11.1　SENTRON PAC3200儀表介紹215
11.2　SENTRON PAC3200與S7-1200進(jìn)行通信217
第 12 章　創(chuàng)建數(shù)據(jù)日志225
12.1　數(shù)據(jù)日志的指令概述225
12.2　創(chuàng)建數(shù)據(jù)日志226
12.2.1　操作步驟226
12.2.2　完整程序232
第 13 章　工程案例分析234
13.1　案例1：運(yùn)動(dòng)控制234
13.1.1　對(duì)軸進(jìn)行組態(tài)237
13.1.2　控制程序241
13.2　案例2：水箱水位控制系統(tǒng)246
13.3　案例3：電梯控制系統(tǒng)255
13.4　案例4：伺服電機(jī)控制系統(tǒng)263
13.5　案例5：物料分揀控制系統(tǒng)273
參考文獻(xiàn)283