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第1章 概述1

1.1 PLC的基础知识1

1.1.1 PLC的诞生及发展1

1.1.2 PLC的定义2

1.2 PLC的特点及技术性能指标2

1.2.1 PLC的特点2

1.2.2 PLC的技术性能指标4

1.2.3 S7-1200 PLC的技术性能指标4

1.3 PLC的应用领域7

1.4 PLC的分类及与单片机、计算机的比较8

1.4.1 PLC的分类8

1.4.2 PLC与单片机、计算机的比较9

第2章 S7-1200 PLC的硬件结构和安装维护10

2.1 PLC的基本结构10

2.2 S7-1200 PLC的硬件结构12

2.2.1 S7-1200 PLC的CPU模块13

2.2.2 S7-1200 PLC的信号模块14

2.2.3 S7-1200 PLC的定位15

2.2.4 电源计算17

2.3 S7-1200 PLC的安装和拆卸19

2.3.1 安装和拆卸CPU19

2.3.2 安装和拆卸信号模块20

2.3.3 安装和拆卸通信模块21

2.3.4 安装和拆卸信号板22

2.3.5 安装和拆卸端子板23

2.4 S7-1200 PLC的接线24

2.4.1 安装现场的接线24

2.4.2 隔离电路时的接地与电路参考点24

2.4.3 电源连接方式25

2.4.4 数字量输入接线26

2.4.5 数字量输出接线28

2.4.6 模拟量输入／输出接线28

2.4.7 外部电路抗干扰的其他措施28

第3章 S7-1200 PLC程序设计基础31

3.1 S7-1200 PLC的工作原理31

3.1.1 PLC的基本工作原理31

3.1.2 S7-1200 PLC的工作模式33

3.2 存储器及其寻址35

3.2.1 S7-1200 PLC的存储器35

3.2.2 寻址36

3.3 数据格式与数据类型38

3.3.1 数制39

3.3.2 基本数据类型39

3.3.3 复杂数据类型41

3.3.4 参数类型43

3.3.5 系统数据类型44

3.3.6 硬件数据类型44

3.4 程序结构45

3.4.1 组织块46

3.4.2 功能和功能块49

3.4.3 数据块49

3.4.4 块的调用51

3.5 编程方法51

3.5.1 线性化编程51

3.5.2 模块化编程52

3.5.3 结构化编程52

3.6 编程语言53

3.6.1 梯形图编程语言53

3.6.2 功能块图编程语言54

3.6.3 语句表编程语言54

3.6.4 S7 Graph编程语言55

3.6.5 S7 HiGraph编程语言55

3.6.6 S7 SCL编程语言56

3.6.7 S7 CFC编程语言57

第4章 项目入门58

4.1 STEP 7 Basic V10.5概述58

4.2 STEP 7 Basic V10.5使用入门59

4.2.1 通过Portal视图创建一个项目59

4.2.2 组态硬件设备及网络59

4.2.3 PLC编程61

4.2.4 组态可视化63

4.2.5 下载项目64

4.2.6 在线监视项目65

4.2.7 下载与上载66

4.3 设备属性68

4.4 使用变量表72

4.4.1 PLC变量表72

4.4.2 在程序编辑器中使用和显示变量72

4.4.3 设置PLC变量的保持性73

4.5 调试和诊断工具74

4.5.1 使用监视表格74

4.5.2 显示CPU中的诊断事件76

4.5.3 参考数据76

4.6 存储卡的使用83

4.6.1 修改存储卡的工作模式83

4.6.2 使用程序卡模式84

4.6.3 使用传输卡模式84

4.6.4 使用存储卡清除密码85

4.6.5 使用24MB存储卡更新S7-1200 PLC的固件版本85

第5章 指令系统86

5.1 基本指令86

5.1.1 位逻辑86

5.1.2 定时器91

5.1.3 计数器96

5.1.4 比较指令98

5.1.5 数学指令100

5.1.6 移动指令101

5.1.7 转换指令103

5.1.8 程序控制指令104

5.1.9 字逻辑运算指令104

5.1.10 移位和循环指令105

5.2 扩展指令106

5.2.1 日期和时间指令107

5.2.2 字符串和字符指令107

5.2.3 程序控制指令111

5.2.4 通信指令111

5.2.5 中断指令114

5.2.6 PID控制指令116

5.2.7 运动控制指令116

5.2.8 脉冲指令117

5.3 全局库指令118

5.3.1 USS118

5.3.2 Modbus119

第6章 程序设计120

6.1 经验设计法120

6.1.1 常用典型梯形图电路120

6.1.2 PLC的编程原则121

6.2 顺序功能图122

6.2.1 顺序功能图122

6.2.2 顺序控制的设计思想125

6.2.3 顺序功能图的基本结构126

6.2.4 绘制顺序功能图的基本规则126

6.2.5 绘制顺序功能图的注意事项127

6.3 顺序控制设计法127

6.3.1 使用启保停电路127

6.3.2 使用置位复位指令131

6.4 使用数据块133

6.4.1 定义数据块133

6.4.2 使用全局数据块举例135

6.4.3 访问数据块136

6.4.4 复杂数据类型的使用137

6.5 结构化编程141

6.5.1 模块化编程141

6.5.2 临时变量143

6.5.3 结构化编程144

6.5.4 FB的使用147

6.5.5 检查块的一致性149

6.6 使用组织块149

6.6.1 事件和组织块149

6.6.2 启动组织块150

6.6.3 循环中断组织块152

6.6.4 硬件中断组织块153

6.6.5 延时中断组织块155

6.6.6 时间错误组织块155

6.6.7 诊断组织块156

第7章 精简系列面板的组态157

7.1 面板概述157

7.2 组态入门158

7.2.1 组态变量158

7.2.2 组态画面159

7.2.3 运行与模拟159

7.3 组态画面对象160

7.3.1 组态按钮161

7.3.2 组态开关163

7.3.3 组态棒图163

7.3.4 组态日期时间域164

7.3.5 组态符号IO域164

7.3.6 组态图形IO域166

7.3.7 动画功能的实现166

7.3.8 库的使用167

7.4 用户管理168

7.4.1 组态用户管理168

7.4.2 组态用户视图170

7.5 组态报警171

7.5.1 报警的基本概念171

7.5.2 组态报警173

7.5.3 组态报警视图174

7.5.4 报警类别与报警组的组态176

7.5.5 报警窗口和报警指示灯的组态177

7.6 使用趋势视图177

7.7 组态配方179

7.7.1 配方的基本概念179

7.7.2 组态配方181

7.7.3 组态配方视图183

第8章 S7-1200 PLC的通信186

8.1 S7-1200 PLC以太网通信概述186

8.1.1 支持的协议186

8.1.2 通信过程189

8.1.3 通信指令189

8.2 S7-1200 PLC之间的以太网通信191

8.2.1 组态网络192

8.2.2 PLC_1编程通信192

8.2.3 PLC_2编程通信195

8.2.4 下载并监控197

8.3 S7-1200 PLC与S7-200 PLC和S7-300/400 PLC的通信197

8.3.1 S7-1200 PLC与S7-200 PLC的通信197

8.3.2 S7-1200 PLC与S7-300/400 PLC的通信202

8.4 S7-1200 PLC的串口通信210

8.4.1 自由口协议通信211

8.4.2 Modbus RTU协议通信221

8.4.3 USS协议通信229

第9章 工艺功能236

9.1 模拟量处理及PID功能236

9.1.1 模拟量处理236

9.1.2 PID控制器的基础知识240

9.1.3 PID应用举例248

9.2 高速计数器250

9.2.1 高速计数器的基础知识250

9.2.2 应用举例254

9.3 运动控制257

9.3.1 运动控制功能的原理257

9.3.2 工艺对象“轴”258

9.3.3 程序指令块265

9.3.4 应用举例271

9.4 PWM278

9.4.1 PWM的基础知识278

9.4.2 应用举例280

参考文献282