作者：朱文杰编著
页数：494
出版社：中国电力出版社
出版日期：2015
ISBN：9787512359666
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书遵循学习规律，循序渐进、结构合理，概念准确，便于消化吸收，从而应用于工程实践。本书可作为高等院校本科及研究生自动化专业的课程教材、毕业设计指导教材，也可供相关工程技术人员、电气工程师阅读。
本书特色
《s7-1200 plc编程与应用》分7章介绍西门子公司s7-1200型可编程控制器的编程及应用。第1章综述了plc的基础知识、基本结构和工作原理，以及s7-1200 plc的特点和安装；第2章细述了s7-1200 plc及其硬件模块的特性；第3章介绍了编程软件step 7 basic的安装、组态与使用；第4章详解了s7-1200 plc的编程指令；第5章深化了s7-1200 plc的若干视点；第6章讲述了构建profinet通信网络的若干方式；第7章给出了s7-1200 plc应用控制设计实例，尤其是水轮机组的plc控制实例，供读者参考、举一反三。
本书遵循学习规律，循序渐进、结构合理，概念准确，便于消化吸收，从而应用于工程实践。本书可作为高等院校本科及研究生自动化专业的课程教材、毕业设计指导教材，也可供相关工程技术人员、电气工程师阅读。
目录
前言
第1章
PLC综述与S71200PLC概述1
11PLC的产生与发展1
111PLC的产生、定义、功能、特点及分类1
112PLC的发展概况和发展趋势4
12PLC的基本结构、工作原理与编程语言6
121PLC的基本结构6
122PLC的工作原理9
123PLC的编程语言15
13S71200 PLC简介17
131S71200 PLC具有多种CPU型号18
132扩展CPU的能力19
133HMI显示面板21
134STEP 7 Basic及其在线信息和帮助系统21
135改进硬件使S71200 PLC功能更强23
14S71200 PLC的安装27
141布置与布局27
142安装和拆卸步骤29
143接线准则34
第2章
S71200 PLC的硬件37
21S71200 CPU37
211S71200 CPU规范37
212S71200 CPU的接线图49
213S71200 CPU的相互比较54
22S71200的信号板与信号模块59
221信号板59
222信号模块68
23S71200的集成通信口与通信扩展模块80
231PROFINET工业以太网80
232S71200的PROFINET接口82
233通信模块84
24附件87
241存储卡 87
242输入仿真器SIM 127488
243电源模块89
25精简系列面板90
第3章
S71200的编程软件与设备配置93
31STEP 7 Basic编程软件93
311STEP 7 Basic综述93
312安装STEP 7 Basic软件94
313STEP 7 Basic更上层楼114
314尝试TIA Portal软件119
32S71200的设备配置147
321添加CPU与检测未指定CPU的组态148
322组态CPU及模块的运行148
323创建网络连接并组态IP地址152
33创建简单自保持电路并完成用户程序154
331创建简单自保持电路154
332完成用户程序161
333使用监视表格进行监视165
第4章
S71200PLC的编程指令169
41位逻辑指令169
411触点和线圈等基本元素指令169
412置位和复位指令171
42定时器与计数器指令175
421定时器指令175
422计数器指令178
43比较指令185
431大小比较指令185
432范围内和范围外指令186
433OK和Not_OK指令187
44数学运算指令与逻辑运算指令188
441数学运算指令188
442逻辑运算指令193
45移动指令与转换指令197
451移动指令197
452转换指令200
46程序控制指令与移位和循环指令203
461程序控制指令203
462移位和循环指令204
47时钟和日历指令206
471日期和时间指令206
472时钟指令208
48字符串转换和字符串指令210
481String数据概述210
482字符串转换指令210
483字符串操作指令215
49扩展的程序控制指令和通信指令221
491扩展的程序控制指令221
492开放式以太网通信指令224
493点对点通信指令232
410中断、PID、脉冲、运动控制和全局库指令242
4101中断指令242
4102PID控制和脉冲指令246
4103运动控制指令251
4104全局库指令254
第5章
S71200PLC的编程语言与组态260
51国际标准与S71200的编程语言260
511工业自动化系统控制逻辑组态软件标准IEC 61131260
512西门子PLC的几种编程语言261
513S71200的编程语言262
52存储区、寻址、数据类型和用户程序265
521S71200 的存储区与寻址265
522S71200支持的数据类型267
523用户程序的设计与执行273
53S71200 PLC变量表278
531添加并修改PLC变量表278
532设置PLC变量281
533对PLC变量进行强制285
54创建PID控制286
541定义PID控制器及其回路286
542创建PID控制器的组织块288
543创建工艺对象PID控制器290
544组态PID控制器291
545在线模式下激活PID控制器294
55交叉参考表与程序信息296
551交叉参考表296
552分配表300
553调用结构304
554附属结构与资源307
56将HMI Basic Panel的时间与S71200 PLC同步309
561创建一个时间函数309
562组态HMI Basic Panel312
563使用时间函数317
57S71200的模拟量处理319
571连接传感器到S71200的模拟量模块319
572使用模拟量0～20mA信号模块和信号板测量4～20mA信号319
第6章
构建PROFINET通信网络323
61通信网络的基础与国际标准323
611OSI开放系统互连模型的七层结构323
612IEEE 802通信标准327
613现场总线及其标准329
62西门子工业自动化通信网络与S71200的以太网通信333
621工业以太网与PROFINET334
622S71200的以太网通信342
63编程设备、HMI到PLC及PLC之间的通信352
631与编程设备通信352
632HMI到PLC通信354
633PLC到PLC通信356
634多个通信设备的网络连接357
635引用信息358
64WinCC通过OPC与S71200 CPU的以太网通信360
641OPC简介360
642SIMATIC NET中PC Station的组态步骤361
643WinCC与S71200 CPU的OPC通信368
65S71200与S7200之间通过S7协议实现通信370
651S71200与S7200连接通信简介370
652S71200与S7200连接的组态371
653检测S71200与S7200的通信结果377
66S7协议实现S71200与S7300之间的通信378
661S71200与S7300连接通信简介378
662S71200与S7300连接的组态379
67通过TCP及ISOonTCP实现S71200与S7300之间
的通信386
671一般情况简介386
672ISOonTCP通信387
673TCP通信391
6保窼71200与第三方设备实现自由口通信392
681控制系统原理与软硬件需求393
682组态S7 CPU 1214C和超级终端通信393
第7章
S71200 PLC应用控制设计407
71S71200控制水力发电站空气压缩系统的设计407
711空气压缩装置自动控制系统的任务与要求407
712S71200 PLC控制系统的程序与设计407
72S71200控制水力发电站技术供水系统的设计408
73S71200控制水电站油压装置的设计412
731油压装置自动化的必要性与控制要求412
732油压装置S71200控制系统的硬件设计413
733油压装置S71200控制系统的程序设计414
74S71200控制水电站进水口快速事故闸门的设计419
741进水口快速闸门的液压系统与自动控制要求419
742进水口快速闸门S71200控制系统的程序设计422
75S71200控制润滑、冷却、制动及调相压水系统的设计425
751机组润滑和冷却系统的自动化425
752机组制动系统的自动化428
753机组调相压水系统的自动化431
76S71200 PLC治理抬机并与控制调相压水合二为一433
761治理水轮机组甩负荷抬机的必要性与正确思路433
762治理水轮机组甩负荷抬机的S71200 PLC控制系统设计436
763治理甩负荷抬机与控制调相压水合成为一个神经元436
77S71200 PLC控制水轮发电机组443
771水轮发电机组自动操作输入/输出配置443
772水轮机组顺序操作程序设计的初步考虑447
773机组自动控制程序的拟定448
774机组自动控制程序的解析451
775机组事故保护及故障信号系统457
78S71200控制器应用于油田计量系统459
781工艺流程459
782控制方案与硬件配置460
783软件的开发461
79通过USS协议对SINAMICS S110进行分布式定位464
791任务与元件列表464
792解决方案465
710采用PID_3Step实现三路步进电动机控制467
7101自动化任务描述467
7102解决方案467
7103三路步进电动机控制的功能机制470
7104配置、调试和操作479
711S71200/1500支持的错误处理OB480
7111S71200/1500的错误处理组织块480
7112CPU对会引起错误中断的响应481
7113GET_ERROR、GET_ERR_ID对PLC错误处理的影响482
712S71200与D410 TCP通信484
7121S71200与D410PN装置的连接484
7122项目配置485
7123通信指令调用485
7124实验493
参考文献494
第1章
PLC综述与S71200PLC概述1
11PLC的产生与发展1
111PLC的产生、定义、功能、特点及分类1
112PLC的发展概况和发展趋势4
12PLC的基本结构、工作原理与编程语言6
121PLC的基本结构6
122PLC的工作原理9
123PLC的编程语言15
13S71200 PLC简介17
131S71200 PLC具有多种CPU型号18
132扩展CPU的能力19
133HMI显示面板21
134STEP 7 Basic及其在线信息和帮助系统21
135改进硬件使S71200 PLC功能更强23
14S71200 PLC的安装27
141布置与布局27
142安装和拆卸步骤29
143接线准则34
第2章
S71200 PLC的硬件37
21S71200 CPU37
211S71200 CPU规范37
212S71200 CPU的接线图49
213S71200 CPU的相互比较54
22S71200的信号板与信号模块59
221信号板59
222信号模块68
23S71200的集成通信口与通信扩展模块80
231PROFINET工业以太网80
232S71200的PROFINET接口82
233通信模块84
24附件87
241存储卡 87
242输入仿真器SIM 127488
243电源模块89
25精简系列面板90
第3章
S71200的编程软件与设备配置93
31STEP 7 Basic编程软件93
311STEP 7 Basic综述93
312安装STEP 7 Basic软件94
313STEP 7 Basic更上层楼114
314尝试TIA Portal软件119
32S71200的设备配置147
321添加CPU与检测未指定CPU的组态148
322组态CPU及模块的运行148
323创建网络连接并组态IP地址152
33创建简单自保持电路并完成用户程序154
331创建简单自保持电路154
332完成用户程序161
333使用监视表格进行监视165
第4章
S71200PLC的编程指令169
41位逻辑指令169
411触点和线圈等基本元素指令169
412置位和复位指令171
42定时器与计数器指令175
421定时器指令175
422计数器指令178
43比较指令185
431大小比较指令185
432范围内和范围外指令186
433OK和Not_OK指令187
44数学运算指令与逻辑运算指令188
441数学运算指令188
442逻辑运算指令193
45移动指令与转换指令197
451移动指令197
452转换指令200
46程序控制指令与移位和循环指令203
461程序控制指令203
462移位和循环指令204
47时钟和日历指令206
471日期和时间指令206
472时钟指令208
48字符串转换和字符串指令210
481String数据概述210
482字符串转换指令210
483字符串操作指令215
49扩展的程序控制指令和通信指令221
491扩展的程序控制指令221
492开放式以太网通信指令224
493点对点通信指令232
410中断、PID、脉冲、运动控制和全局库指令242
4101中断指令242
4102PID控制和脉冲指令246
4103运动控制指令251
4104全局库指令254
第5章
S71200PLC的编程语言与组态260
51国际标准与S71200的编程语言260
511工业自动化系统控制逻辑组态软件标准IEC 61131260
512西门子PLC的几种编程语言261
513S71200的编程语言262
52存储区、寻址、数据类型和用户程序265
521S71200 的存储区与寻址265
522S71200支持的数据类型267
523用户程序的设计与执行273
53S71200 PLC变量表278
531添加并修改PLC变量表278
532设置PLC变量281
533对PLC变量进行强制285
54创建PID控制286
541定义PID控制器及其回路286
542创建PID控制器的组织块288
543创建工艺对象PID控制器290
544组态PID控制器291
545在线模式下激活PID控制器294
55交叉参考表与程序信息296
551交叉参考表296
552分配表300
553调用结构304
554附属结构与资源307
56将HMI Basic Panel的时间与S71200 PLC同步309
561创建一个时间函数309
562组态HMI Basic Panel312
563使用时间函数317
57S71200的模拟量处理319
571连接传感器到S71200的模拟量模块319
572使用模拟量0～20mA信号模块和信号板测量4～20mA信号319
第6章
构建PROFINET通信网络323
61通信网络的基础与国际标准323
611OSI开放系统互连模型的七层结构323
612IEEE 802通信标准327
613现场总线及其标准329
62西门子工业自动化通信网络与S71200的以太网通信333
621工业以太网与PROFINET334
622S71200的以太网通信342
63编程设备、HMI到PLC及PLC之间的通信352
631与编程设备通信352
632HMI到PLC通信354
633PLC到PLC通信356
634多个通信设备的网络连接357
635引用信息358
64WinCC通过OPC与S71200 CPU的以太网通信360
641OPC简介360
642SIMATIC NET中PC Station的组态步骤361
643WinCC与S71200 CPU的OPC通信368
65S71200与S7200之间通过S7协议实现通信370
651S71200与S7200连接通信简介370
652S71200与S7200连接的组态371
653检测S71200与S7200的通信结果377
66S7协议实现S71200与S7300之间的通信378
661S71200与S7300连接通信简介378
662S71200与S7300连接的组态379
67通过TCP及ISOonTCP实现S71200与S7300之间
的通信386
671一般情况简介386
672ISOonTCP通信387
673TCP通信391
6保窼71200与第三方设备实现自由口通信392
681控制系统原理与软硬件需求393
682组态S7 CPU 1214C和超级终端通信393
第7章
S71200 PLC应用控制设计407
71S71200控制水力发电站空气压缩系统的设计407
711空气压缩装置自动控制系统的任务与要求407
712S71200 PLC控制系统的程序与设计407
72S71200控制水力发电站技术供水系统的设计408
73S71200控制水电站油压装置的设计412
731油压装置自动化的必要性与控制要求412
732油压装置S71200控制系统的硬件设计413
733油压装置S71200控制系统的程序设计414
74S71200控制水电站进水口快速事故闸门的设计419
741进水口快速闸门的液压系统与自动控制要求419
742进水口快速闸门S71200控制系统的程序设计422
75S71200控制润滑、冷却、制动及调相压水系统的设计425
751机组润滑和冷却系统的自动化425
752机组制动系统的自动化428
753机组调相压水系统的自动化431
76S71200 PLC治理抬机并与控制调相压水合二为一433
761治理水轮机组甩负荷抬机的必要性与正确思路433
762治理水轮机组甩负荷抬机的S71200 PLC控制系统设计436
763治理甩负荷抬机与控制调相压水合成为一个神经元436
77S71200 PLC控制水轮发电机组443
771水轮发电机组自动操作输入/输出配置443
772水轮机组顺序操作程序设计的初步考虑447
773机组自动控制程序的拟定448
774机组自动控制程序的解析451
775机组事故保护及故障信号系统457
78S71200控制器应用于油田计量系统459
781工艺流程459
782控制方案与硬件配置460
783软件的开发461
79通过USS协议对SINAMICS S110进行分布式定位464
791任务与元件列表464
792解决方案465
710采用PID_3Step实现三路步进电动机控制467
7101自动化任务描述467
7102解决方案467
7103三路步进电动机控制的功能机制470
7104配置、调试和操作479
711S71200/1500支持的错误处理OB480
7111S71200/1500的错误处理组织块480
7112CPU对会引起错误中断的响应481
7113GET_ERROR、GET_ERR_ID对PLC错误处理的影响482
712S71200与D410 TCP通信484
7121S71200与D410PN装置的连接484
7122项目配置485
7123通信指令调用485
7124实验493
参考文献494
