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西門子S7-1200 PLC學習手冊--基於LAD和SCL編程

為了解決dp關螢幕遠端的問題，作者向曉漢 這樣論述：

本書從基礎和實用出發,全面系統介紹了西門子S7-1200 PLC程式設計及應用。全書內容共分兩部分:第一部分為基礎入門篇,主要介紹西門子S7-1200的硬體和接線、TIA博途軟體的使用、PLC的程式設計語言、程式結構、程式設計方法與調試;第二部分為應用精通篇,包括西門子S7-1200 PLC的通信及其應用、工藝功能及其應用、西門子人機介面(HMI)應用、PLC的故障診斷技術和工程應用等。 本書內容全面豐富,重點突出,強調知識的實用性。為便於讀者更深入理解並掌握西門子S7-1200 PLC的程式設計及應用,本書配有大量實用案例,且實例都有詳細的軟硬體配置清單,並配有接線圖和程式,讀者可以模仿學

習。同時,書中的重點內容還專門配有操作視頻和程式原始檔案,讀者用手機掃描書中二維碼即可觀看和下載,輔助學習書本內容。 本書可供從事西門子PLC技術學習和應用的人員使用,也可作為高等院校相關專業的教材。 第1篇　基礎入門篇 第1章　可編程式控制器（PLC）基礎 2 　1.1　概述 2 　　1.1.1　PLC 的發展歷史 2 　　1.1.2　PLC 的主要特點 3 　　1.1.3　PLC 的應用範圍 4 　　1.1.4　PLC 的分類與性能指標 4 　　1.1.5　PLC 與繼電器系統的比較 5 　　1.1.6　PLC 與微機的比較 5 　　1.1.7　PLC 的發展趨勢 6

　　1.1.8　國內PLC 的應用 6 　1.2　PLC 的結構和工作原理 7 　　1.2.1　PLC 的硬體組成 7 　　1.2.2　PLC 的工作原理 11 　　1.2.3　PLC 的立即輸入、輸出功能 12 第2章　S7-1200 PLC 的硬體 13 　2.1　S7-1200 PLC 概述 13 　　2.1.1　西門子PLC 簡介 13 　　2.1.2　S7-1200 PLC 的性能特點 14 　2.2　S7-1200 PLC 常用模組及其接線 15 　　2.2.1　S7-1200 PLC 的CPU 模組及接線 16 　　2.2.2　S7-1200 PLC 數位量擴展模組及接線 21

　　2.2.3　S7-1200 PLC 類比量模組 24 　　2.2.4　S7-1200 PLC 信號板及接線 30 　　2.2.5　S7-1200 PLC 通信模組 32 　　2.2.6　其他模組 34 　2.3　S7-1200 PLC 的硬體安裝 34 　　2.3.1　安裝的預留空間 34 　　2.3.2　安裝CPU 模組 34 第3章　TIA 博途（Portal）軟體使用入門 36 　3.1　TIA 博途（Portal）軟體簡介 36 　　3.1.1　初識TIA 博途（Portal）軟體 36 　　3.1.2　安裝TIA 博途軟體的軟硬體條件 38 　　3.1.3　安裝TIA 博途軟體

的注意事項 39 　　3.1.4　安裝和卸載TIA 博途軟體 39 　3.2　TIA Portal 視圖與項目視圖 45 　 3.2.1　TIA Portal 視圖結構 45 　　3.2.2　項目視圖 46 　　3.2.3　項目樹 48 　3.3　創建和編輯項目 49 　　3.3.1　創建項目 49 　　3.3.2　添加設備 49 　　3.3.3　編輯專案（打開、保存、另存為、關閉和刪除） 49 　3.4　CPU 參數配置 54 　　3.4.1　常規 54 　　3.4.2　PROFINET 介面 55 　　3.4.3　啟動 60 　　3.4.4　迴圈 61 　　3.4.5　通信負載 61 　　

3.4.6　系統和時鐘記憶體 61 　　3.4.7　DI 14/DQ 10 62 　　3.4.8　AI 2 63 　　3.4.9　保護與安全 63 　　3.4.10　連接資源 65 　　3.4.11　地址總覽 65 　3.5　S7-1200 PLC 的I/O 參數配置 66 　　3.5.1　數位量輸入模組參數的配置 66 　　3.5.2　數位量輸出模組參數的配置 67 　　3.5.3　類比量輸入模組參數的配置 68 　　3.5.4　類比量輸出模組參數的配置 69 　3.6　下載和上傳 70 　　3.6.1　下載 70 　　3.6.2　上傳 72 　3.7　軟體程式設計 74 　　3.7.1　一

個簡單程式的輸入和編譯 75 　　3.7.2　使用快速鍵 79 　3.8　列印和歸檔 79 　　3.8.1　列印 80 　　3.8.2　歸檔 81 　3.9　用TIA 博途軟體創建一個完整的專案 82 　3.10　使用幫助 88 　　3.10.1　查找關鍵字或者功能 88 　　3.10.2　使用指令 88 　3.11　安裝支援包和GSD 檔 90 　　3.11.1　安裝支持包 90 　　3.11.2　安裝GSD 檔 92 第4章　S7-1200 PLC 的程式設計語言 94 　4.1　S7-1200 PLC 的程式設計基礎知識 94 　 4.1.1　數制 94 　　4.1.2　資料類型 95

　　4.1.3　S7-1200 PLC 的存儲區 102 　　4.1.4　全域變數與區域變數 106 　　4.1.5　程式設計語言 106 　4.2　變數表、監控表和強製表的應用 107 　　4.2.1　變數表（Tag Table） 107 　　4.2.2　監控表 111 　　4.2.3　強製錶 114 　4.3　位元邏輯運算指令 115 　4.4　計時器和計數器指令 126 　　4.4.1　IEC 計時器 126 　　4.4.2　IEC 計數器 136 　4.5　移動操作指令 139 　4.6　比較指令 144 　4.7　轉換指令 148 　4.8　數學函數指令 153 　4.9　移位元和迴

圈指令 163 　4.10　字邏輯運算指令 168 　4.11　程式控制指令 171 　4.12　實例 173 　　4.12.1　電動機的控制 173 　　4.12.2　計時器和計數器應用 180 第5章　S7-1200 PLC 的程式結構 186 　5.1　TIA 博途軟體程式設計方法簡介 186 　5.2　函數、資料塊和函數塊 187 　　5.2.1　塊的概述 187 　　5.2.2　函數（FC）及其應用 188 　　5.2.3　資料塊（DB）及其應用 193 　　5.2.4　PLC 定義資料類型（UDT）及其應用 196 　　5.2.5　函數塊（FB）及其應用 197 　5.3　多重背景

203 　　5.3.1　多重背景的簡介 203 　　5.3.2　多重背景的應用 203 　5.4　組織塊（OB）及其應用 209 　　5.4.1　中斷的概述 209 　　5.4.2　啟動組織塊及其應用 210 　　5.4.3　主程序（OB1） 210 　　5.4.4　迴圈中斷組織塊及其應用 210 　　5.4.5　時間中斷組織塊及其應用 213 　　5.4.6　延時中斷組織塊及其應用 215 　　5.4.7　硬體中斷組織塊及其應用 216 　 5.4.8　錯誤處理組織塊 217 　5.5　實例 219 第6章　S7-1200 PLC 的程式設計方法與調試 223 　6.1　功能圖 223 　

　6.1.1　功能圖的畫法 223 　　6.1.2　梯形圖程式設計的原則 229 　6.2　邏輯控制的梯形圖程式設計方法 230 　　6.2.1　經驗設計法 230 　　6.2.2　功能圖設計法 232 　6.3　S7-1200 PLC 的調試方法 242 　　6.3.1　程式資訊 242 　　6.3.2　交叉引用 244 　　6.3.3　比較功能 246 　　6.3.4　用變數表進行調試 248 　　6.3.5　用監控表進行調試 252 　　6.3.6　用強製錶進行調試 256 　　6.3.7　使用PLCSIM 軟體進行調試 257 　　6.3.8　使用Trace 跟蹤變數 264 　6.4

　實例 267 第7章　西門子PLC 的SCL 程式設計 273 　7.1　西門子PLC 的SCL 程式設計 273 　　7.1.1　SCL 簡介 273 　　7.1.2　SCL 程式編輯器 274 　　7.1.3　SCL 程式設計語言基礎 275 　　7.1.4　定址 281 　　7.1.5　控制語句 284 　　7.1.6　SCL 塊 287 　7.2　SCL 應用舉例 289 第2篇　應用精通篇 第8章　S7-1200 PLC 的通信及其應用 298 　8.1　通信基礎知識 298 　　8.1.1　通信的基本概念 298 　　8.1.2　PLC 網路的術語解釋 299 　　8.1.3　

RS-485 標準序列介面 301 　　8.1.4　OSI 參考模型 302 　8.2　現場匯流排概述 303 　　8.2.1　現場匯流排的概念 303 　　8.2.2　主流現場匯流排的簡介 303 　　8.2.3　現場匯流排的特點 304 　　8.2.4　現場匯流排的現狀 304 　　8.2.5　現場匯流排的發展 305 　8.3　PROFIBUS 通信及其應用 305 　　8.3.1　PROFIBUS 通信概述 305 　　8.3.2　PROFIBUS 匯流排拓撲結構 307 　　8.3.3　S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 的PROFIBUS-DP 通信 309 　　8.

3.4　S7-1200 PLC 與S7-1200 PLC 間的PROFIBUS-DP 通信 314 　8.4　乙太網通信及其應用 321 　　8.4.1　乙太網通信基礎 321 　　8.4.2　S7-1200 PLC 的乙太網通信方式 324 　　8.4.3　S7-1200 PLC 之間的OUC 通信及其應用 324 　　8.4.4　S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的OUC 通信（TCP）及其應用 332 　　8.4.5　S7-1200 PLC 與S7-1200 PLC 之間的OUC 通信（UDP）及其應用 338 　　8.4.6　S7-1200 PLC 之間的S7 通信

及其應用 347 　　8.4.7　S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的S7 通信及其應用 353 　　8.4.8　S7-1200 PLC 與遠端IO 模組的PROFINET IO 通信及其應用 358 　　8.4.9　S7-1200 PLC 之間的PROFINET IO 通信及其應用 364 　　8.4.10　S7-1500 PLC 與S7-1200 PLC 之間的MODBUS TCP 通信及其應用 368 　8.5　串列通信 377 　　8.5.1　S7-1200 PLC 與S7-1200 PLC 之間的Modbus RTU 通信 377 　　8.5.2　S7-1200

PLC 與SINAMICS G120變頻器之間的USS 通信 383 　　8.5.3　S7-1200 PLC 之間的自由口通信 391 第9章　S7-1200 PLC 的工藝功能及其應用 396 　9.1　PLC 的高速計數器及其應用 396 　　9.1.1　高速計數器簡介 396 　　9.1.2　高速計數器的應用 399 　9.2　PLC 在運動控制中的應用 406 　　9.2.1　運動控制簡介 406 　　9.2.2　伺服控制簡介 407 　　9.2.3　S7-1200 PLC 的運動控制功能 408 　　9.2.4　S7-1200 PLC 的運動控制指令 409 　　9.2.5　S7-1

200 PLC 的運動控制實例 411 　9.3　PWM 427 　　9.3.1　PWM 功能簡介 427 　　9.3.2　PWM 功能應用舉例 427 　9.4　PLC 在程序控制中的應用 431 　　9.4.1　PID 控制原理簡介 431 　　9.4.2　PID 控制器的參數整定 433 　　9.4.3　PID 指令簡介 435 　　9.4.4　PID 控制應用 436 第10章　西門子人機界面（HMI）應用 447 　10.1　人機界面簡介 447 　　10.1.1　初識人機界面 447 　　10.1.2　西門子常用觸控式螢幕的產品簡介 447 　 10.1.3　觸控式螢幕的通信連接

448 　10.2　使用變數與系統函數 449 　　10.2.1　變數分類與創建 449 　　10.2.2　系統函數 450 　10.3　畫面組態 453 　　10.3.1　按鈕組態 453 　　10.3.2　I/O 域組態 455 　　10.3.3　開關組態 456 　　10.3.4　圖形輸入輸出物件組態 458 　　10.3.5　時鐘和日期的組態 459 　　10.3.6　符號I/O 域組態 460 　　10.3.7　圖形I/O 域組態 461 　　10.3.8　畫面的切換 463 　10.4　用戶管理 465 　　10.4.1　用戶管理的基本概念 465 　　10.4.2　使用者管理的配

置 466 　10.5　報警組態 471 　　10.5.1　報警組態簡介 471 　　10.5.2　離散量報警組態 471 　10.6　創建一個簡單的HMI 項目 474 　　10.6.1　一個簡單的HMI 項目技術要求描述 474 　　10.6.2　一個簡單的HMI 專案創建步驟 474 第11章　S7-1200 PLC 的故障診斷技術 483 　11.1　PLC 控制系統的故障診斷概述 483 　　11.1.1　引發PLC 故障的外部因素 483 　　11.1.2　PLC 的故障類型和故障資訊 484 　　11.1.3　PLC 故障診斷方法 485 　　11.1.4　PLC 外部故障診斷方

法 485 　　11.1.5　S7-1200 PLC 診斷簡介 489 　11.2　通過模組或通道的LED 燈診斷故障 490 　　11.2.1　通過CPU 模組的LED 燈診斷故障 490 　　11.2.2　通過SM 模組或者通道LED 燈診斷故障 491 　11.3　通過TIA 博途軟體的PG/PC 診斷故障 491 　11.4　通過PLC 的Web 伺服器診斷故障 493 　11.5　通過使用者程式診斷故障 498 　　11.5.1　用LED 指令診斷故障 498 　　11.5.2　用DeviceStates 指令診斷故障 499 　　11.5.3　用ModuleStates 指令診斷故

障 502 　11.6　在HMI 上通過調用診斷控制項診斷故障 505 　11.7　通過自帶診斷功能的模組診斷故障 507 　11.8　利用運動控制診斷面板診斷故障 510 　11.9　通過SIMATIC Automation Tool 診斷故障 511 11.9.1　SIMATIC Automation Tool 功能 511 　　11.9.2　SIMATIC Automation Tool 診斷故障 511 第12章　TIA 博途軟體的庫功能 514 　12.1　庫的概念 514 　12.2　專案庫類型的使用 515 　12.3　專案庫主範本的使用 517 　12.4　全域庫的使用 517

第13章　S7-1200 PLC 工程應用 520 　13.1　送料小車自動往復運動的PLC 控制 520 　　13.1.1　系統軟硬體配置 520 　　13.1.2　編寫程式 521 　13.2　啤酒灌裝線系統的PLC 控制 525 　　13.2.1　系統軟硬體配置 526 　　13.2.2　編寫程式 527 　13.3　刨床的PLC 控制 531 　　13.3.1　系統軟硬體配置 532 　　13.3.2　編寫程式 536 　13.4　定長剪切機PLC 控制 541 　　13.4.1　系統軟硬體配置 541 　　13.4.2　編寫程式 542 參考文獻 550