西門子S7-1500 PLC編程及項目實踐

第1章低壓電器及基本控制電路/001
1.1常用低壓電器001
1.1.1刀開關(guān)002
1.1.2熔斷器004
1.1.3斷路器006
1.1.4接觸器008
1.1.5繼電器009
1.1.6主令電器016
1.2電氣圖形符號和文字符號019
1.2.1電氣文字符號019
1.2.2電氣圖形符號020
1.3電氣控制電路圖繪制原則024
1.4三相異步電動機的基本控制電路027
1.4.1基本控制環(huán)節(jié)027
1.4.2三相異步電動機啟動控制030
1.4.3三相異步電動機制動控制033
1.4.4三相異步電動機調(diào)速控制電路034
項目訓(xùn)練一三相異步電動機星-三角降壓啟動控制035

第2章可編程序控制器（PLC）概述/037
2.1PLC的介紹與特點037
2.1.1PLC的產(chǎn)生037
2.1.2PLC的定義038
2.1.3PLC的分類038
2.1.4PLC的發(fā)展040
2.1.5PLC的特點041
2.1.6PLC性能指標(biāo)042
2.2PLC硬件組成042
2.3PLC開發(fā)環(huán)境和工作原理045
2.3.1PLC編程語言及編程軟件045
2.3.2PLC的工作原理047
2.4PLC應(yīng)用及發(fā)展趨勢048
2.5PLC產(chǎn)品概況050
2.5.1國外PLC品牌050
2.5.2國產(chǎn)PLC品牌051
2.6西門子自動化產(chǎn)品介紹051

第3章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)/054
3.1S7-1500 PLC產(chǎn)品概述054
3.2S7-1500 PLC產(chǎn)品新功能054
3.3S7-1500 PLC組成055
3.4S7-1500電源模塊055
3.4.1PS電源模塊055
3.4.2PM電源模塊056
3.4.3為模板供電的配置方式057
3.5S7-1500 CPU模塊058
3.5.1CPU模塊概述058
3.5.2CPU模塊外觀058
3.5.3CPU操作模式059
3.5.4CPU存儲器復(fù)位060
3.5.5CPU狀態(tài)與故障顯示燈060
3.5.6CPU的顯示屏061
3.6SIMATIC存儲卡065
3.7S7-1500信號模塊066
3.7.1數(shù)字量模塊066
3.7.2模擬量模塊069
3.8通信模塊和工藝模塊072
3.8.1通信模塊072
3.8.2工藝模塊072
3.9分布式模塊072
3.9.1ET 200SP簡介073
3.9.2ET 200SP接口模塊074
3.9.3ET 200SP的I/O模塊074
項目訓(xùn)練二S7-1500的硬件配置、安裝與接線075

第4章西門子TIA博途軟件概述/081
4.1TIA博途軟件介紹081
4.2TIA博途軟件組成081
4.3TIA博途軟件安裝083
4.4TIA博途軟件授權(quán)091
4.5TIA博途軟件卸載093
4.6TIA博途軟件升級099
4.7TIA博途軟件特性101

第5章TIA博途軟件使用/102
5.1TIA博途軟件界面介紹102
5.2TIA博途項目創(chuàng)建105
5.3TIA博途硬件組態(tài)108
5.4自動配置S7-1500中央機架112
5.5CPU模塊屬性設(shè)置112
5.6I/O模塊屬性設(shè)置122
5.6.1數(shù)字量輸入模塊參數(shù)設(shè)置122
5.6.2模擬量輸入模塊參數(shù)設(shè)置125
5.7PC與PLC通信的建立126
5.8仿真器SIMATIC S7-PLCSIM127
5.8.1SIMATIC S7-PLC SIM軟件安裝128
5.8.2硬件組態(tài)下載到仿真軟件129
5.8.3仿真器項目視圖134
項目訓(xùn)練三電機啟保停項目的建立、程序下載與調(diào)試134

第6章S7-1500 PLC編程基礎(chǔ)/145
6.1PLC編程語言145
6.1.1PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)145
6.1.2編程語言介紹146
6.1.3PLC編程原則149
6.2S7-1500 PLC數(shù)據(jù)類型149
6.2.1數(shù)制與編碼149
6.2.2基本數(shù)據(jù)類型151
6.2.3復(fù)合數(shù)據(jù)類型157
6.2.4參數(shù)數(shù)據(jù)類型159
6.2.5系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型159
6.2.6硬件數(shù)據(jù)類型160
6.2.7數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換161
6.3存儲器與尋址方式161
6.3.1S7-1500 PLC存儲區(qū)161
6.3.2S7-1500 PLC系統(tǒng)存儲區(qū)164
6.3.3全局變量與局部變量166
6.3.4全局常量與局部常量166
6.3.5尋址方式167

第7章S7-1500 PLC指令系統(tǒng)及編程應(yīng)用/170
7.1位邏輯指令170
7.1.1位邏輯指令概述170
7.1.2位邏輯指令170
7.1.3邊沿檢測指令比較174
7.1.4位邏輯指令綜合應(yīng)用176
7.2定時器指令180
7.2.1定時器指令概述180
7.2.2SIMATIC定時器指令183
7.2.3IEC定時器指令190
項目訓(xùn)練四振蕩電路的設(shè)計195
7.3計數(shù)器指令198
7.3.1計數(shù)器指令概述198
7.3.2SIMATIC計數(shù)器指令199
7.3.3IEC計數(shù)器指令203
項目訓(xùn)練五計數(shù)器指令綜合應(yīng)用205
7.4數(shù)據(jù)處理指令206
7.4.1比較器指令206
7.4.2轉(zhuǎn)換操作指令208
7.4.3移動操作指令212
7.5運算指令214
7.5.1數(shù)學(xué)函數(shù)指令214
7.5.2字邏輯運算指令216
7.6移位和循環(huán)指令217
7.6.1移位指令217
7.6.2循環(huán)移位指令218
7.7程序控制指令219
項目訓(xùn)練六多功能流水燈控制系統(tǒng)設(shè)計222

第8章S7-1500 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)/226
8.1編程方式和程序結(jié)構(gòu)226
8.1.1編程方式226
8.1.2程序結(jié)構(gòu)227
8.2組織塊228
8.2.1組織塊的類型與優(yōu)先級228
8.2.2添加組織塊229
8.2.3循環(huán)程序組織塊230
8.2.4啟動組織塊230
8.2.5時間中斷組織塊230
8.2.6循環(huán)中斷組織塊230
8.2.7硬件中斷組織塊233
8.3數(shù)據(jù)塊234
8.3.1數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建234
8.3.2數(shù)據(jù)塊的編輯237
8.3.3數(shù)據(jù)塊的訪問238
8.4函數(shù)（FC）242
8.4.1函數(shù)的創(chuàng)建與密碼保護(hù)242
8.4.2函數(shù)的接口區(qū)244
8.4.3函數(shù)的調(diào)用245
8.4.4函數(shù)接口參數(shù)修改248
8.4.5設(shè)置函數(shù)的調(diào)用環(huán)境進(jìn)行調(diào)試249
8.5函數(shù)塊（FB）251
8.5.1函數(shù)塊的創(chuàng)建251
8.5.2函數(shù)塊的接口區(qū)251
8.5.3函數(shù)塊的調(diào)用252
8.5.4多重背景的使用256
8.6交叉引用表和程序信息258
8.6.1交叉引用表258
8.6.2程序信息260
項目訓(xùn)練七多級分頻器系統(tǒng)設(shè)計262

第9章S7-1500 PLC模擬量處理與PID控制技術(shù)/267
9.1模擬量處理基礎(chǔ)267
9.1.1模擬量介紹267
9.1.2模擬量模塊267
9.1.3模擬量模塊的接線268
9.1.4模擬量模塊的參數(shù)分配273
9.1.5模擬量模塊的地址分配274
9.1.6模擬量轉(zhuǎn)換值的表示276
9.2模擬量采集處理282
9.2.1模擬量值的規(guī)范化282
9.2.2模擬量值的處理284
9.3PID控制器285
9.3.1PID控制的基本原理285
9.3.2PID控制器的數(shù)字化285
9.3.3PID控制器參數(shù)與系統(tǒng)性能關(guān)系286
9.3.4PID指令287
9.3.5PID_Compact指令調(diào)用290
9.3.6PID組態(tài)292
9.3.7PID調(diào)試295
項目訓(xùn)練八加熱爐溫度模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計299

第10章西門子人機界面HMI的組態(tài)與設(shè)計/302
10.1人機界面與組態(tài)軟件介紹302
10.1.1人機界面與觸摸屏303
10.1.2人機界面的組成303
10.1.3SIMATIC人機界面303
10.1.4組態(tài)軟件介紹305
10.1.5PC機通用組態(tài)軟件305
10.2精智系列面板WinCC項目組態(tài)306
10.2.1WinCC（TIA Portal）簡介306
10.2.2直接生成HMI設(shè)備308
10.2.3使用HMI設(shè)備向?qū)僧嬅?09
10.2.4WinCC項目組態(tài)界面313
10.3精智面板TP 700 Comfort的通信連接315
10.3.1TP 700 Comfort介紹315
10.3.2TP 700 Comfort的硬件連接317
10.3.3TP 700 Comfort與組態(tài)PC通信設(shè)置317
10.3.4TP 700 Comfort與S7-1500 PLC通信設(shè)置320
10.3.5下載HMI組態(tài)322
10.4TP 700 Comfort畫面創(chuàng)建與管理324
10.4.1畫面結(jié)構(gòu)與布局324
10.4.2TP 700 Comfort畫面屬性設(shè)置325
10.4.3畫面管理326
10.5TP 700 Comfort畫面設(shè)計337
10.5.1基本對象、元素的使用337
10.5.2庫和圖形的使用345
10.5.3組態(tài)I/O域347
10.5.4變量的管理348
10.6精智面板的仿真、運行與用戶管理350
10.6.1HMI仿真調(diào)試方法350
10.6.2HMI的離線仿真調(diào)試351
10.6.3HMI的在線仿真調(diào)試353
10.6.4用戶管理的組態(tài)與使用355
項目訓(xùn)練九十字路口交通燈控制人機界面設(shè)計363

第11章S7-1500 PLC系統(tǒng)設(shè)計與診斷/365
11.1系統(tǒng)設(shè)計的原則和內(nèi)容365
11.1.1設(shè)計原則365
11.1.2設(shè)計內(nèi)容365
11.1.3設(shè)計步驟366
11.2硬件設(shè)計367
11.2.1PLC的選型367
11.2.2I/O模塊的選型367
11.2.3PLC容量估算368
11.3軟件設(shè)計369
11.3.1設(shè)計前準(zhǔn)備工作369
11.3.2編寫程序369
11.3.3程序測試369
11.4系統(tǒng)調(diào)試370
11.4.1調(diào)試步驟370
11.4.2調(diào)試方法370
11.4.3系統(tǒng)開發(fā)技巧371
11.5系統(tǒng)診斷371
11.5.1系統(tǒng)診斷含義371
11.5.2系統(tǒng)診斷顯示372
11.5.3通過Web服務(wù)器進(jìn)行診斷故障379
11.5.4通過HMI診斷視圖進(jìn)行診斷故障382
11.5.5通過過程映像輸入進(jìn)行系統(tǒng)診斷385
項目訓(xùn)練十物流線倉庫庫存控制系統(tǒng)設(shè)計386

參考文獻(xiàn)/390