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目 錄
入 門 篇
第1章 西門子S7-1200硬件介紹及選型 1
1.1 課程導讀 1
1.2 西門子家族介紹 2
1.3、S7-1200CPU各部分組成介紹 3
1.4 S7-1200CPU選型 4
1.5 S7-1200擴展方式和選型 5
本章小結 7
第2章 TIA Portal博途軟件的安裝及使用介紹 8
2.1 TIA Portal(博途) 軟件的安裝和授權 8
2.1.1 軟件下載 8
2.1.2 軟件安裝包內容 9
2.1.3 安裝TIA博途軟件前要做的事情 9
2.1.4 TIA Portal（博途）軟件的安裝步驟： 9
2.2 建立一個新工程，TIA博途軟件的使用介紹 15
2.2.1 TIA博途生成的各快捷方式介紹 15
2.2.2 找不到許可證的處理方式 15
2.2.3 新建一個小項目 16
2.3 設置PLC的IP地址、程序下載及程序監控 19
2.4 程序上傳、PLC變量表修改、輸入信號強制表 23
2.5 TIA博途軟件的程序輸入及注釋等常用功能介紹 25
2.6 S7-1200程序塊的密碼設定及密碼清除 27
2.7 S7-1200系列PLC的整機密碼保護及清除 28
2.8 模擬器的使用 31
本章小結 33
章節小測 33
第3章 西門子S7-1200硬件接線 34
3.1 S7-1200輸入端子說明 34
3.2 共陰極和共陽極的接法及電流流向說明 35
3.3 兩線制傳感器的共陰極和共陽極接法 36
3.4 三線制的PNP型和NPN傳感器接法 37
3.5 S7-1200共陽極的綜合接法 39
3.6 S7-1200輸出信號的類別及接線 39
3.7 S7-1200輸出信號驅動中間繼電器和交流接觸器 41
本章小結 42
章節小測 42
第4章 S7-1200位邏輯控制 43
4.1 PLC的掃描執行過程和輸入輸出映像介紹 43
4.2 常開、常閉、線圈及應用程序 46
4.3 程序中雙線圈的沖突問題 49
4.4 中間繼電器M及解決雙線圈沖突的辦法 51
4.5 置位指令S、復位指令R的應用和線圈的區別 52
4.6 區域置位（SET_BF）和區域復位（RESET_BF） 53
4.7 上升沿脈沖｜P｜和下降沿脈沖｜N｜的應用 54
4.8 案例講解：兩臺電機的控制 56
4.8.1 案例講解：兩臺電機的控制－工藝分析及硬件接線圖紙繪制 56
4.8.2 案例講解：新建工程及IO點確認 59
4.8.3 案例講解：程序編寫與調試 61
本章小結 62
章節小測 63
第5章 定時器及計數器的應用 64
5.1 接通延時定時器TON詳解 64
5.2 例1：啟動延時關斷電路 66
5.3 例2：啟動延時接通電路 67
5.4 例3：關斷延時電路 68
5.5 例4：閃爍電路 69
5.6 計數器及應用 71
5.7 例5：啟動閃爍計數停止電路 72
5.8 例6：順序閃爍控制電路 73
5.9 例7：交通燈控制電路－程序編寫 75
5.10 例7：交通燈控制電路－程序調試 79
5.11 仿真器應用知識補充 79
本章小結 81
章節小測 81
第6章 邏輯控制進階學習及知識補充 82
6.1 PLC掃描三個步驟及程序執行過程分析 82
6.2 單按鈕啟停電路及分析（三個掃描周期）-按下點亮 83
6.3 單按鈕啟停電路及分析（三個掃描周期）-按下滅掉 85
6.4 位邏輯補充知識 86
6.4.1 取反指令-｜NOT｜-及賦值取反指令-(／) 86
6.4.2 置位復位觸發器SR和復位置位觸發器RS 88
6.5 上升沿下降沿補充知識 89
6.5.1 上升沿置位-(P)-和下降沿置位-(N)-指令 89
6.5.2 掃描RLO上升沿及下降沿指令P_TRIG和N_TRIG 90
6.5.3 上升沿及下降沿檢測指令R_TRIG和F_TRIG 91
6.6 定時器補充知識 92
6.6.1 生成脈沖指令TP 92
6.6.2 關斷延時定時器TOF 93
6.6.3 時間累加器TONR 94
6.6.4 線圈型脈沖定時器-(TP)-的使用方法 95
6.6.5 線圈型定時器-(TON)-、-(TOF)-、-(TONR)-的應用 96
6.6.6 定時器復位指令-(RT)-的應用 97
6.6.7 更改定時器設定值指令-(PT)-的應用 97
6.7 計數器補充知識 98
6.7.1 減計數CTD 98
6.7.1 增減計數CTUD 99
6.8 案例1：噴泉電路 100
6.8.1 程序編寫 100
6.8.2 程序調試 102
6.9 案例2：工作臺自動前進－退回控制 103
6.9.1 I/O點分配確認，及硬件接線 103
6.9.2 輸入輸出點檢查和確認 105
6.9.3 自動程序編寫 106
6.9.4 程序調試及增加停止功能 107
本章小結 109
章節小測 109
第7章 PLC編程的方法和架構 110
7.1 S7-1200系統繼電器及時間繼電器設定及用法 110
7.2 自動控制系統的常用功能和PLC的編程架構 112
7.3 使用-(RET)指令實現程序控制的暫停功能 113
7.4 案例1：工作臺控制 114
7.4.1 I/O點分配確認，及硬件接線 114
7.4.2 手動和自動程序編寫及調試 117
7.4.3 自動循環3次的程序編寫和調試 119
7.4.4 報警、急停、暫停的程序編寫和調試 120
7.5 案例2：機械手控制系統 123
7.5.1 工藝分析、IO分配、圖紙設計 123
7.5.2 新建工程和IO點確認 125
7.5.3 手動和自動程序編寫 126
7.5.4 手動和自動程序調試 129
7.5.5 報警程序編寫和調試 130
7.5.6 急停程序編寫和調試 131
本章小結 134
章節小測 135
第8章 S7-1200的數據結構基礎 138
8.1 數在PLC里的存儲及各進制數的表現方式 138
8.2 二進制轉十進制 139
8.3 十進制轉二進制 141
8.4 二進制和十六進制之間的轉換 142
8.5 S7-1200的數據結構 143
8.6 DB數據塊的建立及數據類型的講解 144
8.7 字符在PLC的表示方式，ASCII碼表 146
本章小結 151
章節小測 151
第9章 數據傳送指令 152
9.1 傳送指令MOVE的應用 152
9.2 塊傳送指令MOVE_BLK和UMOVE_BLK 153
9.3 數據交換指令SWAP 155
9.4 塊填充指令FILL_BLK和UFILL_BLK 157
本章小結 158
章節小測 158
第10章 常用的算術運算和轉換指令 159
10.1 加法指令ADD和減法指令SUB在博途里的應用 159
10.2 乘法指令MUL和除法指令DIV在博途里的應用 161
10.3 求余數指令MOD 163
10.4 自加INC、自減DEC 164
10.5 計算絕對值指令ABS 165
10.6 計算平方指令SQR和平方根指令SQRT 166
10.7 轉換指令CONVERT、ROUND、CEIL、FLOOR、TRUNC 167
10.8 應用案例一：比例運算Y=KX，計算現場壓力 169
10.9 應用案例二：求圓的半徑 170
10.10 應用案例三：拋物線：Y=1.5??^2+2.5????3 172
10.11 自定義公式的計算指令CALCULATE應用1 173
10.12 自定義公式的計算指令CALCULATE應用2 174
10.13 自定義公式的計算指令CALCULATE應用3 174
本章小結 175
章節小測 175
第11章 三角函數 176
11.1 三角函數和弧度介紹 176
11.2 正弦Sin、余弦COS、正切TAN詳解 176
11.3 案例：根據走的斜線要求，算出X，Y走的距離和速度 178
本章小結 179
章節小測 179
第12章 比較指令 180
12.1 比較指令CMP ==、＜＞、＞、＜、＞＝、＜＝應用詳解 180
12.2 值在范圍內IN_Range和值超出范圍OUT_Range指令 182
12.3 浮點數有效性檢查-OK-和-NOT_OK-指令 183
12.4 例1：使用自加和比較指令替代計數器功能 184
12.5 例2、使用自加、自減和比較指令完成小燈閃爍次數的控制 185
12.6 例3、I0.0計數，I0.1啟動，按要求完成控制要求-程序編寫 186
12.7 例3、I0.0計數，I0.1啟動，按要求完成控制要求-查錯及程序調試 188
12.8 例4：設備壓力報警控制程序 189
本章小結 190
章節小測 190
第13章 移位指令 191
13.1 左移指令SHL和右移指令SHR詳解 191
13.2 循環左移指令ROL和循環右移指令ROR詳解 193
13.3 案例1：視覺缺陷檢測系統-案例講解及移位指令應用說明 195
13.4 案例1：視覺缺陷檢測系統-程序編寫 196
13.5 案例1：視覺缺陷檢測系統-程序調試 198
本章小結 199
章節小測 199
第14章 子程序 200
14.1 結構化編程的概念及博途子程序建立FC、FB說明 200
14.2 子程序調用案例1：工藝分析及建立子程序 202
14.3 子程序調用案例1-程序編寫 205
14.4 子程序調用案例1-程序調試 209
14.5 子程序調用案例1-增加功能 211
14.6 FC（函數）的參數傳送 215
14.7 例2：建立一個FC(函數)，便于在計算不同回路的壓力時調用 218
14.8 例3：把工作臺前進后退的手動和自動部分改成參數傳送 220
14.9 FB（函數塊）和FC（函數）的區別及應用場景 225
14.10 例4：使用FB（函數塊）調用的方式，改善例3的調用過程 227
本章小結 232
章節小測 233
第15章 中斷調用 236
15.1 組織塊OB及中斷子程序的概念 236
15.2 OB組織塊程序類型說明及中斷優先級列表 237
15.3 S7-1200的外部端子中斷組態及調用 238
15.4 S7-1200的立即輸入和立即輸出:P 241
15.5 硬件中斷連接指令ATTACH和分離指令DETACH 242
15.6 時間中斷(Time of day)講解 245
15.7 時間中斷設置指令SET_TINTL 249
15.8 時間中斷取消CAN_TINT、啟用ACT_TINT和查詢QRY_TINT 251
15.9 延時中斷及啟動指令SRT_DINT 255
15.10 延時中斷取消指令CAN_DINT和查詢指令QRY_DINT 257
15.11 循環中斷調用 260
15.12 循環中斷設置指令SET_CINT和查詢指令QRY_CINT 261
15.13 延時執行優先級較高的中斷指令DIS_AIRT、EN_AIRT 265
本章小結 266
章節小測 266
第16章 模擬量及PID 267
16.1 模擬量的概念及恒壓供水、溫度控制模型 267
16.2 S7-1200的模擬量擴展方式及選型 269
16.3 S7-1200自帶模擬量輸入接線及組態 270
16.4 S7-1200信號板SB1231、SB1232的接線及組態 272
16.5 擴展模塊SM1231、SM1232 、SM1234的接線及組態 274
16.6 例1：電壓實驗（電阻分壓） 278
16.7 例2：兩線制電流型壓力變送器壓力采集及壓力轉換 280
16.8 例3、根據現場壓力控制模擬量輸出電壓 282
16.9 PID的概念及參數設定的方式 284
16.10 S7-1200 PID工藝對象創建及組態講解 286
16.11 S7-1200 創建溫度控制PID工藝演示 289
16.12 PID_Compact指令說明及注意事項 291
16.13 PID參數整定調節示例 294
16.14 S7-1200 的PID自整定功能 296
16.15 S7-1200-開關量PWM的方式控制－固態繼電器調節水溫 298
本章小結 300
章節小測 300
第17章 高速計數及編碼器應用 301
17.1 高速計數器的概念及應用場合 301
17.2 S7-1200高速計數器的計數模式 302
17.3 S7-1200高速計數器組態及功能說明 303
17.4 高速計數的單相計數 307
17.5 高速計數的兩相位計數（增減計數） 308
17.6 AB相交計數講解 309
17.7 編碼器講解及S7-1200用編碼器計不到數的原因 311
17.8 高速計數的同步、捕捉、門輸入功能及比較輸出 313
17.9 高速計數控制指令CTRL_HSC 316
17.10 S7-1200高速計數器中斷調用 319
17.11 高速計數器比較中斷案例1-思路分析 323
17.12 高速計數器比較中斷案例1-程序編寫及調試 323
17.13 S7-1200高速計數器的頻率采集功能及編碼器測速 328
17.14 編碼器定位應用案例-工藝分析及編程思路講解 332
17.15 編碼器定位應用案例-程序編寫 333
17.16 編碼器定位應用案例-程序調試 337
17.17 編碼器定位應用案例-增加速度功能 338
本章小結 339
章節小測 339
第18章 高速脈沖定位控制 340
18.1 脈沖定位及應用場合 340
18.2 步進電機的基本知識 341
18.3 白山步進電機的撥碼設定 342
18.4 步進的脈沖接收方式講解 343
18.5 雷賽步進驅動的撥碼設定 344
18.6 白山步進電機和S7-1200的接線 345
18.7 雷賽步進電機和S7-1200的接線 346
18.8 S7-1200定位控制建立步驟詳解 347
18.9 S7-1200的手動定位控制 352
18.10 MC_Power、MC_MoveJog、MC_Reset指令詳解 355
18.11 原點回歸設定及原點回歸指令MC-Home講解 357
18.12 正向原點回歸實驗 359
18.13 負向原點回歸實驗 362
18.14 被動回原點及其它幾種回歸模式 365
18.15 相對定位指令MC_MoveRelative 369
18.16 絕對定位指令MC_MoveAbsolute 372
18.17 步進單軸定位控制-工藝分析及工藝組態 374
18.18 步進單軸定位控制-程序編寫 376
18.19 步進單軸定位控制-程序調試 380
18.20 伺服的基本知識和應用要素 381
18.21 快速閱讀伺服手冊的步驟及方法 384
18.22 三菱MR-J4伺服各管腳接線說明 386
18.23 S7-1200和三菱MR-J4伺服接線 388
18.24 MR-J4伺服參數設定 389
18.25 伺服的點動、原點回歸、相對及絕對定位 390
18.26 伺服單軸定位演示 393
18.27 軸速度控制指令MC_MoveVelocity和軸停止MC_Halt 399
18.28 命令表多點定位控制MC_CommandTable 402
18.29 更改軸的動態設置(加減速時間)MC_ChangeDynamic 407
18.30 軸參數讀取指令MC_ReadParam和寫入指令MC_WriteParam 409
本章小結 412
章節小測 413
第19章 PUT/GET以太網通信 414
19.1 S7-1200的以太網創建及組態 414
19.2 遠程站點寫入PUT指令的組態和說明 417
19.3 遠程站點讀取GET指令的編寫和演示 420
本章小結 421
章節小測 421
第20章 ModbusRTU通信 422
20.1 Modbus通信的概念及S7-1200通信步驟 422
20.2 S7-1200通信模塊介紹及硬件接線 423
20.3 Modbus組態及Modbus_Comm_Load、Modbus_Master指令講解 425
20.4 Modbus 地址十六進制和十進制的轉換關系 430
20.5 S7-1200和威綸變頻器通信（啟停變頻器）-接線及變頻器參數設定 431
20.6 S7-1200和威綸變頻器通信（啟停變頻器）-程序編寫及調試 432
20.7 S7-1200和威綸變頻器通信（啟停/改變頻率/讀取頻率）-程序編寫及調試 434
20.8 S7-1200和臺達溫控器作Modbus通信-接線及參數設置 437
20.9 S7-1200和臺達溫控器作Modbus通信-程序編寫和調試 438
20.10 PLC和PLC的ModbusRTU通信及Modbus_Slave指令講解 440
20.11 PLC和PLC的ModbusRTU通信實驗 442
本章小結 444
章節小測 444
第21章 自由口通信 445
21.1 自由口通信的概念和Modbus的報文格式 445
21.2 CRC校驗的講解及程序編寫 447
21.3 S7-1200使用報文收發的方式控制變頻器啟停 452
21.4 S7-1200使用報文收發的綜合應用案例 456
21.5 S7-1200和臺達溫控器自由口通信 463
21.6 PLC和PLC的自由口通信 468
本章小結 470
章節小測 470
第22章 Modbus TCP通信 471
22.1 Modbus TCP 的概念和連接機制 471
22.2 Modbus TCP 客戶端和服務器CONNNECT參數說明 472
22.3 Modbus TCP 通信指令MB_CLIENT和MB_SERVER 474
22.4 例：兩臺PLC通過ModBus TCP進行數據交換-程序編寫 476
22.5 例：兩臺PLC通過Modbus TCP進行數據交換-程序調試 477
本章小結 481
章節小測 481
第23章 USS通信 482
23.1 西門子USS通信的接線和變頻器參數設定 482
23.2 S7-1200的USS通信控制西門子變頻器啟停 484
23.3 S7-1200的USS通信讀取和修改西門子變頻器參數 489
本章小結 493
章節小測 493
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18721826665
2020-07-27 16:05:36
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2020-07-16 23:09:14
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