本書從PLC 編程入門和工程實際應用出發(fā)，詳細講解了西門子S7-1500 PLC 的編程及應用。本書主要內容包括：PLC 的基礎知識，S7-1500 PLC 的硬件系統(tǒng)，TIA 博途軟件的使用，S7-1500 PLC 編程基礎，S7-1500 PLC的基本指令及應用、常用功能指令及應用、擴展指令及應用，S7-1500 PLC的用戶程序結構，S7-1500 PLC 的數(shù)字量控制、模擬量與PID 閉環(huán)控制，S7-1500 PLC 的通信與網(wǎng)絡，S7-1500 PLC 的安裝與故障診斷等內容。本書內容全面、通俗易懂、實例豐富、實用性和針對性強，特別適合初學者使用，對有一定PLC 基礎的讀者也有很大幫助。
本書可供從事PLC 的技術人員學習使用，也可作為大中專院校電氣、自動化等相關專業(yè)的教材和參考書。
第1章 PLC 概述
1.1 PLC 簡介 1
1.1.1 PLC 的定義 1
1.1.2 PLC 的基本功能與特點 1
1.1.3 PLC 的應用和分類 3
1.1.4 西門子PLC 簡介 6
1.2 PLC 的組成及工作原理 8
1.2.1 PLC 的組成 8
1.2.2 PLC 的工作原理 13
1.3 PLC 與其他順序邏輯控制系統(tǒng)的比較 14
1.3.1 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 14
1.3.2 PLC 與微型計算機控制系統(tǒng)的比較 15
1.3.3 PLC 與單片機控制系統(tǒng)的比較 16
1.3.4 PLC 與DCS 的比較 17
第2章 西門子S7-1500 PLC 的硬件系統(tǒng)
2.1 西門子S7-1500 PLC 的性能特點及硬件系統(tǒng)組成 18
2.1.1 性能特點 18
2.1.2 硬件系統(tǒng)組成 18
2.2 西門子S7-1500 PLC 的電源模塊 19
2.2.1 負載電源模塊 19
2.2.2 系統(tǒng)電源模塊 20
2.2.3 電源配置 20
2.2.4 查看電源功率分配信息 22
2.3 西門子S7-1500 PLC 的CPU 模塊 23
2.3.1 CPU 模塊類別及性能 23
2.3.2 CPU 模塊外形結構 25
2.3.3 CPU 模塊指示燈 26
2.3.4 CPU 模塊的工作方式 27
2.4 西門子S7-1500 PLC 的信號模塊 28
2.4.1 S7-1500 PLC 的數(shù)字量模塊 28
2.4.2 S7-1500 PLC 的模擬量模塊 36
2.5 西門子S7-1500 PLC 的通信模塊 37
2.5.1 點對點通信模塊 37
2.5.2 PROFIBUS 通信模塊 38
2.5.3 PROFINET/ETHERNET 通信模塊 38
2.6 西門子S7-1500 PLC 的工藝模塊 39
2.6.1 高速計數(shù)/ 位置檢測模塊 39
2.6.2 基于時間的I/O 模塊 40
2.6.3 PTO 脈沖輸出模塊 40
2.7 西門子S7-1500 PLC 的分布式模塊 41
2.7.1 ET 200MP 模塊 41
2.7.2 ET 200SP 模塊 42
第3章 TIA 博途軟件的使用
3.1 TIA 博途軟件平臺與安裝 43
3.1.1 TIA 博途軟件平臺及其構成 43
3.1.2 TIA 博途軟件的安裝 44
3.2 TIA 博途軟件使用入門 49
3.2.1 啟動TIA 博途 49
3.2.2 新建項目與組態(tài)設備 50
3.2.3 CPU 模塊的參數(shù)配置 56
3.2.4 信號模塊的參數(shù)配置 68
3.2.5 梯形圖程序的輸入 75
3.2.6 項目編譯與下載 77
3.2.7 打印與歸檔 79
3.3 S7-PLCSIM 仿真軟件的使用 81
第4章 西門子S7-1500 PLC 編程基礎
4.1 PLC 編程語言簡介 84
4.1.1 PLC 編程語言的國際標準 84
4.1.2 TIA 博途中的編程語言 85
4.2 西門子S7-1500 PLC 的數(shù)制與數(shù)據(jù)類型 90
4.2.1 數(shù)據(jù)長度 90
4.2.2 數(shù)制 90
4.2.3 數(shù)據(jù)類型 91
4.3 西門子S7-1500 PLC 的存儲區(qū)與尋址方式 101
4.3.1 存儲區(qū)的組織結構 101
4.3.2 系統(tǒng)存儲區(qū)特性 101
4.3.3 尋址方式 105
4.4 指令的處理 110
4.4.1 LAD 指令處理 110
4.4.2 STL 指令處理 110
4.4.3 立即讀和立即寫 110
4.5 變量表、監(jiān)控表和強制表的應用 111
4.5.1 變量表 111
4.5.2 監(jiān)控表 114
4.5.3 強制表 117
第5章 西門子S7-1500 PLC 的基本指令及應用
5.1 位邏輯指令 119
5.1.1 語句表中的位邏輯指令 119
5.1.2 梯形圖中的位邏輯指令 125
5.2 定時器指令 133
5.2.1 SIMATIC 定時器指令概述 133
5.2.2 STL 中的SIMATIC 定時器指令 135
5.2.3 LAD 中的SIMATIC 定時器指令 142
5.2.4 IEC 定時器指令 150
5.2.5 定時器指令的應用 154
5.3 計數(shù)器指令 155
5.3.1 計數(shù)器的基本知識 156
5.3.2 STL 中的SIMATIC 計數(shù)器指令 157
5.3.3 LAD 中的SIMATIC 計數(shù)器指令 159
5.3.4 IEC 計數(shù)器指令 164
5.3.5 計數(shù)器指令的應用 168
5.4 程序控制類指令 170
5.4.1 數(shù)據(jù)塊操作指令 170
5.4.2 跳轉指令 172
5.4.3 代碼塊操作指令 181
5.5 西門子S7-1500 PLC 基本指令的應用實例 184
5.5.1 三相交流異步電動機的星- 三角降壓啟動控制 184
5.5.2 用4 個按鈕控制1 個信號燈 188
5.5.3 簡易6 組搶答器的設計 190
第6章 西門子S7-1500 PLC 的常用功能指令及應用
6.1 數(shù)據(jù)處理類指令 195
6.1.1 移動操作指令及應用 195
6.1.2 裝入與傳送指令及應用 200
6.1.3 比較操作指令及應用 204
6.1.4 轉換操作指令及應用 208
6.2 數(shù)學函數(shù)類指令 216
6.2.1 四則運算指令 216
6.2.2 數(shù)學函數(shù)運算指令 221
6.2.3 其他常用數(shù)學運算指令 225
6.2.4 數(shù)學函數(shù)類指令的應用 228
6.3 字邏輯運算類指令 229
6.3.1 邏輯“取反”指令 230
6.3.2 邏輯“與”指令 231
6.3.3 邏輯“或”指令 232
6.3.4 邏輯“異或”指令 233
6.3.5 編碼與譯碼指令 235
6.3.6 七段顯示譯碼指令 236
6.3.7 字邏輯運算指令的應用 238
6.4 移位控制類指令 240
6.4.1 移位指令 240
6.4.2 循環(huán)移位指令 242
6.4.3 移位控制指令的應用 244
第7章 西門子S7-1500 PLC 的擴展指令及應用
7.1 日期和時間指令 250
7.1.1 時間比較指令 250
7.1.2 時間運算指令 251
7.1.3 時鐘功能指令 254
7.1.4 日期和時間指令的應用 255
7.2 字符與字符串指令 256
7.2.1 字符串移動指令 257
7.2.2 字符串比較指令 257
7.2.3 字符串轉換指令 258
7.2.4 字符串與十六進制數(shù)的轉換指令 265
7.2.5 字符串讀取指令 268
7.2.6 字符串查找、插入、刪除與替換指令 269
7.3 過程映像指令 273
7.3.1 更新過程映像輸入指令 273
7.3.2 更新過程映像輸出指令 274
7.3.3 同步過程映像輸入指令 276
7.3.4 同步過程映像輸出指令 276
第8章 西門子S7-1500 PLC 的用戶程序結構
8.1 西門子S7-1500 PLC 的用戶程序 278
8.1.1 程序分類 278
8.1.2 用戶程序中的塊 278
8.1.3 用戶程序的編程方法 279
8.2 西門子S7-1500 PLC 組織塊 280
8.2.1 組織塊的構成、分類與中斷 280
8.2.2 主程序循環(huán)組織塊 283
8.2.3 時間中斷組織塊 284
8.2.4 延時中斷組織塊 288
8.2.5 循環(huán)中斷組織塊 291
8.2.6 硬件中斷組織塊 294
8.2.7 啟動組織塊 297
8.3 西門子S7-1500 PLC 函數(shù)及其應用 301
8.3.1 函數(shù)的接口區(qū) 301
8.3.2 函數(shù)的生成與調用 302
8.3.3 函數(shù)的應用 302
8.4 西門子S7-1500 PLC 函數(shù)塊及其應用 306
8.4.1 函數(shù)塊的接口區(qū) 306
8.4.2 函數(shù)塊的生成及調用 306
8.4.3 函數(shù)塊的應用 307
8.5 數(shù)據(jù)塊及應用 311
8.5.1 全局數(shù)據(jù)塊及其應用 312
8.5.2 背景數(shù)據(jù)塊 314
8.5.3 數(shù)組數(shù)據(jù)塊及其應用 314
第9章 西門子S7-1500 PLC 的數(shù)字量控制
9.1 翻譯設計法及應用舉例 317
9.1.1 翻譯設計法簡述 317
9.1.2 翻譯設計法實例 318
9.2 經驗設計法及應用舉例 320
9.2.1 經驗設計法簡述 320
9.2.2 經驗設計法實例 320
9.3 順序控制設計法與順序功能圖 323
9.3.1 順序控制設計法 324
9.3.2 順序功能圖的組成 324
9.3.3 順序功能圖的基本結構 325
9.4 啟保停方式的順序控制 326
9.4.1 單序列啟保停方式的順序控制 326
9.4.2 選擇序列啟保停方式的順序控制 329
9.4.3 并行序列啟保停方式的順序控制 334
9.5 轉換中心方式的順序控制 343
9.5.1 單序列轉換中心方式的順序控制 343
9.5.2 選擇序列轉換中心方式的順序控制 347
9.5.3 并行序列轉換中心方式的順序控制 353
9.6 西門子S7-1500 PLC 順序功能控制語言S7-Graph 358
9.6.1 S7-Graph 程序結構 359
9.6.2 S7-Graph 編輯界面 359
9.6.3 S7-Graph 中的步與動作 361
9.6.4 S7-Graph 函數(shù)塊的接口參數(shù) 363
9.7 S7-Graph 在順序控制中的應用實例 367
9.7.1 S7-Graph 在單序列順序控制中的應用實例 367
9.7.2 S7-Graph 在選擇序列順序控制中的應用實例 381
9.7.3 S7-Graph 在并行序列順序控制中的應用實例 392
第10章 西門子S7-1500 PLC 的模擬量與PID 閉環(huán)控制
10.1 模擬量的基本概念 399
10.1.1 模擬量處理流程 399
10.1.2 模擬值的表示及精度 400
10.1.3 模擬量輸入方法 403
10.1.4 模擬量輸出方法 403
10.2 西門子S7-1500 PLC 模擬量模塊的使用 404
10.2.1 模擬量模塊簡介 404
10.2.2 模擬量模塊的接線 405
10.2.3 模擬量模塊參數(shù)設置 414
10.2.4 模擬量模塊的應用 419
10.3 西門子S7-1500 PLC 的PID 閉環(huán)控制 422
10.3.1 S7-1500 PLC 的模擬量處理 422
10.3.2 PID 控制器的基礎知識 422
10.3.3 PID 控制實例 429
第11章 西門子S7-1500 PLC 的通信與網(wǎng)絡
11.1 通信基礎知識 435
11.1.1 傳輸方式 435
11.1.2 串行通信的分類 435
11.1.3 串行通信的數(shù)據(jù)通路形式 437
11.1.4 串行通信的接口標準 438
11.1.5 通信傳輸介質 441
11.2 工業(yè)局域網(wǎng)基礎 442
11.2.1 網(wǎng)絡拓撲結構 442
11.2.2 網(wǎng)絡協(xié)議 443
11.2.3 現(xiàn)場總線 444
11.3 SIMATIC 通信網(wǎng)絡概述 447
11.3.1 SIMATIC 的網(wǎng)絡層次 447
11.3.2 SIMATIC 的通信網(wǎng)絡 448
11.4 西門子S7-1500 PLC 的串行通信 449
11.4.1 串行通信接口類型及連接方式 449
11.4.2 自由口協(xié)議通信 451
11.4.3 Modbus RTU 協(xié)議通信 461
11.5 PROFIBUS 通信 469
11.5.1 PROFIBUS 通信協(xié)議 469
11.5.2 PROFIBUS 網(wǎng)絡組成及配置 470
11.5.3 PROFIBUS-DP 接口 472
11.5.4 PROFIBUS 網(wǎng)絡參數(shù)設定 472
11.5.5 PROFIBUS 通信應用舉例 476
11.6 PROFINET 通信 478
11.6.1 PROFINET 簡介 478
11.6.2 構建PROFINET 網(wǎng)絡 480
11.6.3 PROFINET 網(wǎng)絡參數(shù)分配 481
11.6.4 PROFINET 通信應用舉例 484
第12章 西門子S7-1500 PLC 的安裝與故障診斷
12.1 PLC 硬件配置、安裝與接線 486
12.1.1 PLC 硬件配置 486
12.1.2 PLC 硬件安裝 488
12.1.3 PLC 接線 489
12.2 PLC 的檢修與故障診斷 491
12.2.1 定期檢修 491
12.2.2 故障診斷 492
參考文獻
書單推薦
