S7-1200 PLC编程设计与案例分析

前言
第1章  PLC基础知识与S7-1200 PLC入门1
  1.1  PLC的产生与发展1
    1.1.1  PLC的产生、定义1
    1.1.2  PLC的主要功能及特点2
    1.1.3  PLC的分类4
    1.1.4  PLC的发展概况和发展趋势6
  1.2  PLC的基本结构与工作原理9
    1.2.1  PLC的基本结构和各部分作用9
    1.2.2  PLC的工作原理14
    1.2.3  PLC的编程语言22
  1.3  S7-1200 PLC及其相关部件简介25
    1.3.1  S7-1200 PLC具有多种CPU型号26
    1.3.2  扩展CPU的能力27
    1.3.3  HMI显示面板28
    1.3.4  STEP 7 Basic编程软件29
    1.3.5  在线信息和帮助系统44
  1.4  S7-1200 PLC在同系列产品中的优势46
    1.4.1  硬件的改进使S7-1200 PLC拥有强大功能46
    1.4.2  STEP 7 Basic V10.5编程软件50
  1.5  S7-1200 PLC的安装56
    1.5.1  布置与布局56
    1.5.2  安装和拆卸步骤58
    1.5.3  接线准则64
第2章  S7-1200 PLC的硬件、软件与设备配置67
  2.1S  7-1200 PLC的硬件67
    2.1.1  S7-1200 PLC的CPU68
    2.1.2  S7-1200 PLC的信号板、信号模块85
    2.1.3  S7-1200 PLC的集成通信口与通信扩展模块102
    2.1.4  存储卡109
    2.1.5  输入仿真器和电源模块111
    2.1.6  精简系列面板112
  2.2  STEP 7 Basic编程软件115
    2.2.1  STEP 7 Basic综述115
    2.2.2  安装STEP 7 Basic软件116
    2.2.3  初尝TIA Portal软件122
  2.3  S7-1200 PLC的设备配置154
    2.3.1  添加CPU与检测未指定CPU的组态154
    2.3.2  组态CPU及模块的运行156
    2.3.3  创建网络连接并组态IP地址159
  2.4  创建简单锁存电路并完成用户程序163
    2.4.1  创建简单锁存电路163
    2.4.2  完成用户程序170
    2.4.3  使用监视表格进行监视175
第3章  S7-1200 PLC的编程指令181
  3.1  位逻辑指令181
    3.1.1  触点和线圈等基本元素指令181
    3.1.2  置位和复位指令183
  3.2  定时器与计数器指令187
    3.2.1  定时器指令187
    3.2.2  计数器指令191
  3.3  比较指令198
    3.3.1  大小比较指令198
    3.3.2  范围内和范围外指令200
    3.3.3  OK和NOT_OK指令200
  3.4  数学运算指令与逻辑运算指令201
    3.4.1  数学运算指令201
    3.4.2  逻辑运算指令206
  3.5  移动指令与转换指令209
    3.5.1  移动指令209
    3.5.2  转换指令212
  3.6  程序控制指令和移位/循环指令215
    3.6.1  程序控制指令215
    3.6.2  移位和循环指令216
  3.7  时钟和日历指令218
    3.7.1  日期和时间指令218
    3.7.2  时钟指令220
  3.8  字符串转换和字符串指令222
    3.8.1  String数据概述222
    3.8.2  字符串转换指令222
    3.8.3  字符串操作指令227
  3.9  扩展的程序控制指令和通信指令233
    3.9.1  扩展的程序控制指令233
    3.9.2  开放式以太网通信指令236
    3.9.3  点对点通信指令244
  3.10  中断、PID、脉冲、运动控制和全局库指令254
    3.10.1  中断指令254
    3.10.2  PID控制和脉冲指令259
    3.10.3  运动控制指令263
    3.10.4  全局库指令267
第4章  S7-1200 PLC深化272
  4.1  国际标准与S7-1200 PLC的编程语言272
    4.1.1  工业自动化系统控制逻辑组态软件标准IEC 61131272
    4.1.2  西门子PLC的几种编程语言273
    4.1.3  S7-1200 PLC的编程语言275
  4.2  存储区、寻址、数据类型和用户程序278
    4.2.1  S7-1200 PLC的存储区与寻址278
    4.2.2  S7-1200 PLC支持的数据类型280
    4.2.3  用户程序的设计与执行286
  4.3  S7-1200 PLC的变量表291
    4.3.1  添加并修改PLC的变量表294
    4.3.2  设置PLC变量295
    4.3.3  对PLC变量进行强制299
  4.4  创建PID控制300
    4.4.1  定义PID控制器及其回路300
    4.4.2  创建PID控制器的组织块302
    4.4.3  创建工艺对象PID控制器303
    4.4.4  组态PID控制器305
    4.4.5  在线模式下激活PID控制器308
  4.5  交叉参考表与程序信息310
    4.5.1  交叉参考表310
    4.5.2  分配表315
    4.5.3  调用结构319
    4.5.4  附属结构与资源322
  4.6  将HMI Basic Panel的时间与S7-1200 PLC同步324
    4.6.1  创建一个时间函数324
    4.6.2  组态HMI Basic Panel326
    4.6.3  使用时间函数333
  4.7  S7-1200 PLC的模拟量处理335
    4.7.1  连接传感器到S7-1200 PLC的模拟量模块335
    4.7.2  使用模拟量0～20mA信号模块和信号板测量4～20mA信号336
第5章  构建PROFINET通信网络340
  5.1  通信网络的基础与国际标准340
    5.1.1  开放系统互连模型的七层结构340
    5.1.2  IEEE 802通信标准345
    5.1.3  现场总线及其标准346
  5.2  西门子工业自动化通信网络与S7-1200 PLC的以太网通信351
    5.2.1  工业以太网与PROFINET351
    5.2.2  S7-1200 PLC的以太网通信360
  5.3  与编程设备、HMI到PLC及PLC到PLC的通信372
    5.3.1  与编程设备的通信372
    5.3.2  HMI到PLC的通信375
    5.3.3  PLC到PLC的通信376
    5.3.4  多个通信设备的网络连接378
    5.3.5  引用信息379
  5.4  WinCC通过OPC与S7-1200 PLC CPU的以太网通信382
    5.4.1  OPC简介382
    5.4.2  SIMATIC NET软件介绍383
    5.4.3  SIMATIC NET中PC站的组态步骤383
    5.4.4  WinCC与S7-1200  PLC CPU的OPC通信393
  5.5  S7-1200 PLC与S7-200 PLC间通过S7协议实现通信395
    5.5.1  S7-1200 PLC与S7-200 PLC连接通信简介395
    5.5.2  S7-1200 PLC与S7-200 PLC连接的组态397
    5.5.3  检测S7-1200 PLC与S7-200 PLC的通信结果404
  5.6  通过S7协议实现S7-1200 PLC与S7-300 PLC的通信406
    5.6.1  S7-1200 PLC与S7-300 PLC连接通信简介406
    5.6.2  S7-1200 PLC与S7-300 PLC连接的组态407
  5.7  通过TCP及ISO-on-TCP实现S7-1200PLC与S7-300 PLC的通信415
    5.7.1  一般情况简介415
    5.7.2  ISO-on-TCP通信416
    5.7.3  TCP通信422422
  5.8  S7-1200 PLC与第三方设备实现自由口通信423
    5.8.1  控制系统原理与软、硬件需求423
    5.8.2  组态CPU 1214C和超级终端通信423
第6章  S7-1200 PLC应用于水电站的几个初步设计439
  6.1  利用S7-1200 PLC控制水电站油压装置的初步设计439
    6.1.1  油压装置自动化的必要性与控制要求439
    6.1.2  油压装置S7-1200 PLC控制系统的硬件设计440
    6.1.3  油压装置S7-1200 PLC控制系统的程序设计441
  6.2  利用S7-1200 PLC控制水电站进水口快速事故闸门的初步设计446
    6.2.1  进水口快速闸门的液压系统与自动控制要求446
    6.2.2  进水口快速闸门S7-1200 PLC控制系统的程序设计449
  6.3  利用S7-1200 PLC控制水轮发电机组润滑、冷却、制动及调相压水系统的初步设计451
    6.3.1  机组润滑和冷却系统的自动化451
    6.3.2  机组制动系统的自动化453
    6.3.3  机组调相压水系统的自动化455
  6.4  利用S7-1200 PLC治理水力机组甩负荷抬机456
    6.4.1  治理水轮机组甩负荷抬机的必要性与正确思路456
    6.4.2  治理水轮机组甩负荷抬机的S7-1200 PLC控制系统设计458
    6.4.3  治理甩负荷抬机与控制调相压水合成为一个神经元464
  6.5  S7-1200 PLC控制水轮发电机组467
    6.5.1  机组自动控制程序的拟定467
    6.5.2  机组自动控制程序的解析471
    6.5.3  机组事故保护机故障信号系统477
参考文献480