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书 名: 图解西门子S7-1200PLC入门到实践

作　者： 李方园 编著

出版社： 机械工业出版社

ISBN: 978-7-111-31816-3

出版日期： 2011-1-1

定价: ￥50.00

内容简介

本书是西门子公司推出的创新系统解决方案——模块化控制器SIMATIC S7-1200 PLC项目工具书，本书不仅可以锻炼读者的编程技巧，更是以创新性的写作方式叙述了项目从简单到复杂、从入门到实践的过程。全书共分为9章，涵盖了S7-1200应用的大部分场合，包括电机控制、生产线流程控制、TIA集成控制、PID、PWM、HSC、运动控制、串口和以太网OPC控制。这些案例通过在OEM用户中近一年的使用，已经具有可以推广的价值，通过作者创造性地归纳和总结，使读者只需要一个CPU1214C和KTP触摸屏就能完整地进行模拟和使用书中介绍的所有项目。

本书深入浅出、图文并茂，既适合自动化技术人员作为工程应用案例，也适合高职院校的电气自动化、机电一体化、应用电子技术等相关专业的学生作为教材使用。

目录

第1章 S71200PLC入门1

1.1 背景知识介绍：PLC的产生与原理2

1.1.1 PLC的产生2

1.1.2 PLC的控制原理2

1.1.3 PLC的定义4

1.1.4 PLC开关量控制的应用4

1.2 知识讲座：S71200PLC的组成5

1.2.1 S71200PLC的硬件组成5

1.2.2 以S71200PLC为核心的控制系统7

1.2.3 IEC611313标准8

1.3 技能训练一：STEP7Basic软件的安装11

1.3.1 STEP7BasicV10.5 软件11

1.3.2 STEP7BasicV10.5 软件安装步骤12

1.3.3 TIA软件的界面特点16

1.4 技能训练二：电动机起停PLC控制程序的创建17

1.4.1 三相电动机的直接起动控制17

1.4.2 电动机正反转PLC控制37

1.4.3 三相电动机的星三角启动PLC控制39

1.5 工程案例：自动分拣装置的PLC控制46

1.5.1 案例介绍46

1.5.2 硬件部分接线49

第2章 S71200PLC扩展模块的应用55

2.1 背景知识介绍：S71200PLC的扩展模块56

2.1.1 扩展模块介绍56

2.1.2 扩展模块的变量寻址57

2.1.3 数字量输入输出电路的工作原理及模块选型58

2.1.4 模拟量输入输出电路的工作原理及模块选型61

2.1.5 信号板选型65

2.2 知识讲座：用户程序结构与数据类型67

2.2.1 用户程序的执行67

2.2.2 S71200PLC实现控制的过程70

2.2.3 S71200PLC的数据类型71

2.3 技能训练一：数字量扩展模块的使用72

2.3.1 任务说明72

2.3.2 电气接线及安装73

2.3.3 PLC编程74

2.4 技能训练二：模拟量扩展模块的应用81

2.4.1 任务说明81

2.4.2 模拟量模块选型与电气接线82

2.4.3 编程软件的安装84

2.5 工程案例：造纸生产线的速度自动控制95

2.5.1 案例介绍95

2.5.2 硬件配置、变量定义与软件编程97

第3章 KTP触摸屏编程107

3.1 背景知识介绍：触摸屏的由来108

3.1.1 工业触摸屏的出现108

3.1.2 触摸屏的种类108

3.1.3 基于现场总线与以太网的触摸屏111

3.2 知识讲座：触摸屏与全集成自动化思想113

3.2.1 触摸屏的基本功能和使用方法113

3.2.2 触摸屏的设计原则114

3.2.3 西门子公司的TIA思想117

3.3 技能训练：KTP600触摸屏的使用117

3.3.1 任务说明117

3.3.2 电气接线118

3.3.3 软件编程124

3.4 工程案例：全自动定时喷淋系统145

3.4.1 案例介绍145

3.4.2 时钟和日历指令146

3.4.3 变量定义与软件编程147

第4章 S71200PLC的PID控制163

4.1 背景知识介绍：PID的基本概念164

4.1.1 PID的基本概念164

4.1.2 PID控制器166

4.2 技能训练：液压站压力控制的PID构建168

4.2.1 案例介绍168

4.2.2 在S71200PLC中添加PID工艺对象169

4.2.3 PID指令调用与编程180

4.2.4 在线模式下激活PID控制器182

4.3 工程案例：房间温度控制184

4.3.1 案例介绍184

4.3.2 硬件设计185

4.3.3 软件编程188

4.3.4 画面测试196

第5章S71200PLC的PWM控制199

5.1 背景知识介绍：PWM控制200

5.1.1 PWM控制的基本概念200

5.1.2 S71200PLC的PWM应用201

5.2 技能训练：人机界面控制PWM204

5.2.1 控制要求204

5.2.2 硬件配置与软件编程204

5.2.3 实际测试画面212

5.3 工程案例：食品生产线的喷嘴控制212

5.3.1 案例介绍212

5.3.2 PWM硬件配置与软件编程213

5.3.3 实际测试结果220

第6章S71200PLC的HSC控制223

6.1 背景知识介绍：HSC概念224

6.1.1 脉冲量输入和高速计数器224

6.1.2 S71200PLCHSC的指令与硬件225

6.2 技能训练一：单相计数229

6.2.1 案例介绍229

6.2.2 硬件组态与软件编程230

6.3 技能训练二：A/B正交模式下的速度/频率的测量237

6.3.1 案例介绍237

6.3.2 硬件组态与软件编程237

6.4 工程案例：自动定长切管机242

6.4.1 案例介绍242

6.4.2 硬件组态与软件编程242

第7章 S71200PLC的PTO控制255

7.1 背景知识介绍：运动控制与步进电动机256

7.1.1 运动控制的基本架构256

7.1.2 S71200PLC实现运动控制的基础257

7.1.3 S71200PLC的PTO脉冲输出258

7.1.4 驱动器HB4020M的特点及其与PLC接线258

7.1.5 步进电动机的基本工作原理及选型260

7.1.6 工艺对象“轴”的概念262

7.2 技能训练：工艺对象“轴”的组态与调试263

7.2.1 S71200PTO的硬件组态263

7.2.2 组态工艺“轴”264

7.2.3 通过控制面板调试工艺“轴”270

7.2.4 诊断工艺“轴”272

7.3 工程案例：通过触摸屏控制工作台滑动座电动机273

7.3.1 案例介绍273

7.3.2 S71200PLC的硬件设计274

7.3.3 硬件组态与软件编程274

7.3.4 软件编程278

7.3.5 调试及总结286

第8章 S71200PLC的串口通信291

8.1 背景知识介绍：串口通信与以太网通信292

8.1.1 RS232C串口和RS485串口292

8.1.2 CM1241RS232和RS485模块293

8.2 技能训练一：S71200PLC与PC超级终端的串口通信294

8.2.1 案例介绍294

8.2.2 超级终端的设置295

8.2.3 S71200PLC的硬件组态296

8.2.4 S71200PLC的软件编程300

8.3 工程案例：S71200PLC与PAC3200的MODBUS通信306

8.3.1 案例介绍306

8.3.2 指令介绍306

8.3.3 S71200PLC与PAC3200进行MODBUSRTU的通信组态311

8.3.4 PLC的通信编程312

8.3.5 测试与总结316

第9章 S71200PLC的OPC组态319

9.1 背景知识介绍：OPC标准及其应用320

9.1.1 OPC的产生320

9.1.2 OPC的工作原理及规范320

9.1.3 OPC的服务器与客户机321

9.1.4 OPC数据访问322

9.2 技能训练一：使用SIMATICNET建立OPC数据链322

9.2.1 SIMATICNET软件介绍322

9.2.2 S71200PLC与SIMATICNET通信的建立322

9.3 技能训练二：WinCC案例332

9.3.1 WinCC介绍332

9.3.2 WinCC与S71200CPU通信332

9.4 工程案例：IFIX在变频器监控中的应用338

9.4.1 案例介绍338

9.4.2 S71200PLC的硬件设计与软件编程338

9.4.3 IFIX的设置与组态340

9.4.4 工程案例小结349参考文献351

参考文献