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适读人群 :自动化行业技术人员,高校自动化专业学生。
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内容简介
本书全面介绍了TIA博途(V13 SP1)软件和S7-1200/1500 PLC的基本功能、硬件组态、编程和调试的方法与技巧,在结构上分为4篇:首先简单介绍TIA博途软件和S7-1200/1500 PLC产品;接着通过电气技术发展的历史脉络阐述PLC有关的基本知识和基本概念;然后详尽介绍在TIA博途软件和S7-1200/1500 PLC下各部分基本功能的使用方法;最后,总结一般工控程序的编写方法和技巧,并简要介绍PLC技术在“工业4.0”和“智能制造”背景下的地位和方向。 对于初学PLC的人员,可以通过前2篇轻松理解PLC相关的基础知识,并直接对接TIA博途软件下的各种应用,而对于有S7-300/400 PLC使用经验的读者,可以在通读第1篇的整体产品介绍后,直接跳到第3篇,快速上手新软件、新设备。
作者简介
张硕,男,自动化工程师,任职美资独资知名自动化企业,具有丰富的自动化生产线设计、调试经验。精通西门子各系列PLC产品,并具有良好的写作功底。
章节目录
第1篇初探 1
第1章TIA博途软件和S7-1200/1500初探 2
1.1自动化发展概况 2
1.2西门子集成自动化和产品体系简介 4
1.3S7-1200/1500介绍 5
1.3.1S7-1200/1500在SIMATIC S7体系中的位置 5
1.3.2S7-1200特点介绍 6
1.3.3S7-1500 特点介绍 6
1.4TIA博途软件介绍 7
1.4.1TIA博途软件的特点 7
1.4.2TIA博图软件的结构和版本 9
1.4.3TIA博图软件的支持软件 10
1.4.4TIA博途软件的授权 10
第2篇PLC技术基础 11
第2章电气控制基础 12
2.1常用的电气控制元件 12
2.1.1保护(配电)器件 12
2.1.2接触器 15
2.1.3继电器 17
2.1.4主令电器 17
2.2电气控制系统简单实例 18
第3章PLC控制基础 20
3.1从继电器(接触器)到PLC控制 20
3.2PLC的硬件结构 21
3.3PLC程序运行原理 23
3.3.1程序循环机制 23
3.3.2编程语言 24
3.3.3CPU的结构和运行原理 25
3.3.4存储器的编址与变量 30
3.3.5变量类型 31
3.3.6OB块简介 32
3.3.7DB块简介 32
3.3.8FC块简介 32
3.3.9FB块简介 36
3.3.10UDT简介 39
3.4现场总线与分布式IO简介 39
3.4.1PROFIbus 现场总线简介 40
3.4.2PROFInet 现场总线简介 40
第4章梯形图、基础指令和执行原理 43
4.1梯形图语言基础 43
4.2位操作指令 44
4.2.1常开、常闭和“与”逻辑 44
4.2.2取反和“或”逻辑 46
4.2.3置位、复位、置位优先触发器(RS)和复位优先触发器(SR) 47
4.2.4上升沿检测和下降沿检测 49
4.3定时器指令 50
4.3.1脉冲定时器(S_PULSE) 50
4.3.2扩展脉冲定时器(S_PEXT) 52
4.3.3延迟输出定时器(S_ODT) 54
4.3.4带记忆的延迟输出定时器(S_ODTS) 55
4.3.5关断延迟定时器(S_OFFDT) 56
4.4计数器指令 57
4.4.1向上计数器 57
4.4.2向下计数器(C计数器) 58
4.4.3上下计数器(C计数器) 58
第3篇TIA软件和S7-1200/1500 PLC基础 61
第5章TIA 软件的基本操作 62
5.1软件的视图 62
5.2软件的常用操作 63
5.2.1项目的创建、打开、关闭、移植、压缩和解压缩 63
5.2.2软件中的帮助系统和撤销功能 66
5.2.3软件的升级 67
5.3软件的窗体 68
5.3.1窗体的划分 68
5.3.2项目树中的操作 70
5.3.3窗口的基本操作和软件的使用思路 72
5.3.4各部分窗口的配合与软件的使用思路 75
第6章硬件操作 77
6.1硬件组态和在线设置概述 77
6.2 在线设置 78
6.2.1接口(Interface)的设置 78
6.2.2对硬件模块的在线设置 79
6.3硬件组态 84
6.3.1创建设备 84
6.3.2组态CPU机架 85
6.3.3组态分布式设备 88
6.3.4配置PROFInet参数和建立PROFInet连接 89
6.4硬件组态的编译与下载 91
6.4.1编译 91
6.4.2下载 93
6.5常用模块的硬件配置 96
6.5.1S7-1500 PLC的PS电源与PM电源模块 96
6.5.2S7-1500 PLC的CPU模块的属性设置 98
6.5.3EP200SP的组态和使用 105
6.5.4模拟量输入与输出模块的配置和使用 106
6.6与硬件配置有关的其他操作 109
6.6.1硬件组态和程序的上传 109
6.6.2CPU机架的探测功能 110
6.6.3GSD文件的加载 112
6.6.4硬件库的更新 115
6.6.5自动附加IP功能的说明 115
第7章程序操作 117
7.1程序编辑的基本方法 117
7.1.1程序块的创建 117
7.1.2程序块的在线、编译、下载、上传、比较 118
7.1.3程序块的加密与保护 121
7.1.4程序编辑界面的基本操作 122
7.1.5变量的拖曳 124
7.2OB块 126
7.2.1程序循环、错误中断、时间中断的触发条件 127
7.2.2OB100的调用条件和S7-1200/1500的启动 129
7.2.3OB80的触发条件 130
7.2.4硬件中断的触发条件 130
7.2.5诊断中断的触发条件 132
7.2.6优化的OB块 132
7.3S7-1200/1500 下的数据类型 134
7.3.1基础数据类型 134
7.3.2PLC数据类型(UDT) 135
7.3.3数组(Array) 136
7.3.4结构体(Struct) 137
7.4变量(tags) 137
7.4.1变量(tags)的管理 138
7.4.2在变量(tags)中新建变量 139
7.4.3变量表中的几种特殊情况和提示 140
7.4.4变量断电保持属性的设置 141
7.4.5变量的HMI访问属性 142
7.4.6变量(tags)的更名与内置ID机制 144
7.4.7变量(tags)中的监控功能 144
7.4.8常量和新建常量 144
7.4.9系统常量 145
7.5DB块 146
7.5.1DB块的类型 146
7.5.2在DB块中建立变量 147
7.5.3DB块中数据的属性 147
7.5.4DB块调试功能之快闪(Snapshot)系列功能 149
7.5.5优化DB块之存储方式改变 150
7.5.6优化DB块之下载而不初始化功能 152
7.6FC块与FB块 156
7.6.1FC块 156
7.6.2FB块 156
7.6.3FC块和FB块的更新 158
7.7工艺指令 159
7.8数组的使用和FC/FB块中Variant 类型接口参数的讨论和实例 159
第8章TIA博途软件指令 165
8.1TIA博途软件指令的新特征 165
8.1.1更加灵活的梯形图画法 165
8.1.2更加灵活的指令选择和参数配置 165
8.1.3“使能输出端”的可选择性 166
8.1.4隐形转换和指令接口参数的添加 167
8.2位逻辑指令 167
8.3定时器指令 170
8.4计数器指令 175
8.4比较指令 178
8.6数学指令 180
8.7移动指令 181
8.8转换指令 184
8.9程序控制指令 186
8.10字逻辑运算指令 188
8.11位移指令 190
第9章调试方法 192
9.1程序的监控和相关功能 192
9.1.1一般程序块的监控和相关功能 192
9.1.2在调用选择下FB块的监控 193
9.2监控变量和强制IO 194
9.2.1监控变量 194
9.2.2强制IO 198
9.3查看资源分配列表 200
9.4变量的交叉检索 201
9.5调用结构与调用层级的查看 204
9.6离线与在线的比较 204
9.6.1离线与在线的比较功能实操 204
9.6.2对不一致程序块的处理 206
9.6.3对程序细节的离线与在线的比较 206
9.7变量跟踪 207
9.7.1变量跟踪的原理 207
9.7.2变量跟踪的触发模式 208
9.7.3变量跟踪的组态 208
9.7.4变量跟踪的实际操作 210
9.7.5采用数据的保存与导出 212
第10章错误(故障)的处理、诊断与程序诊断 214
10.1PLC错误(故障)综述 214
10.2PLC的在线诊断 215
10.3PLC的程序诊断 219
10.3.1基于指令的诊断 220
10.3.2基于OB块的诊断 226
第11章HMI相关操作 229
11.1HMI设备的新建和连接设置 230
11.1.1新建HMI设备和HMI设计的框架 230
11.1.2HMI与PLC通信的设置 230
11.2HMI变量 234
11.3画面与控件 237
11.3.1画面的设计与管理 237
11.3.2控件的使用 238
11.4报警的管理和配置 243
11.5HMI中的常用特殊功能 246
11.5.1HMI与CPU之间的状态汇报 246
11.5.2HMI与PLC的时间同步 248
11.5.3将CPU的诊断信息显示在HMI上 249
第12章SCL语言与Graph语言 254
12.1SCL语言 254
12.1.1SCL编辑环境和调试工具 254
12.1.2SCL语言中的指令 255
12.1.3SCL语言中的控制结构 257
12.2Graph语言 260
12.2.1Graph语言程序介绍 261
12.2.2Graph语言程序块的建立和运行原理 262
12.2.3顺控图与顺控图的编辑 266
12.2.4单步编辑 269
12.2.5互锁和监控的报警 273
第13章故障安全和安全型PLC的使用 276
13.1故障安全简介 276
13.2TIA博途软件中故障安全的设置 280
13.2.1安全模块的硬件组态和设置 281
13.2.2硬件组态的下载和模块端F目标地址的设置 286
13.2.3安全程序的创建、编写、编译与下载 289
第4篇编程经验与PLC技术漫谈 295
第14章设计与编程经验漫谈 296
14.1组建一个控制系统 296
14.2输入、状态、输出三层级的编程与分析方法 297
14.2.1方法概述 297
14.2.2举升机控制实例之状态变量的创建 297
14.2.3举升机控制实例之状态变量的定义 299
14.2.4举升机控制实例之状态变量决定输出 305
14.3论程序的层次与结构 306
第15章编程技巧 310
15.1利用Excel批量编辑简单的语句表指令 310
15.2源文件操作 315
第16章展望“工业4.0”与《中国制造2025》下的PLC技术 318
TIA博途软件与S7-1200/1500 PLC应用详解是2017年由电子工业出版社出版,作者张硕。
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