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序

Preface

前言

縮略語

第1章TIA博途軟件概述1

11TIA博途軟件簡介1

12TIA博途軟件構(gòu)成1

121TIA博途STEP 71

122TIA博途 WinCC2

13TIA博途軟件的安裝2

131硬件要求2

132支持的操作系統(tǒng)3

133兼容性3

134安裝步驟4

14TIA博途軟件的卸載6

15TIA博途軟件的授權(quán)管理8

151自動(dòng)化授權(quán)管理器8

152許可證類型9

153安裝許可證9

16TIA博途軟件的界面10

161Portal視圖10

162項(xiàng)目視圖10

163項(xiàng)目樹11

17TIA博途軟件應(yīng)用的常見問題12

第2章S71200 PLC硬件系統(tǒng)14

21CPU概述14

22信號模塊與信號板18

221數(shù)字信號模塊（SM）18

222數(shù)字信號板（SB）20

223模擬量概述21

224模擬信號模塊（SM）23

225模擬信號板（SB）25

226模擬量輸入電壓和電流的測量

范圍26

227模擬量輸出電壓和電流的測量

范圍27

228熱電偶（TC）和熱電阻（RTD）

概述27

229熱電偶和RTD模塊28

23通信接口概述31

231PROFIBUS31

232RS232、RS422和RS48531

24附件31

241電池板31

242擴(kuò)展電纜32

243輸入仿真器32

244電位器模塊33

245存儲(chǔ)卡33

25本體最大 I/O 能力與電源計(jì)算33

26接線35

261CPU供電接線35

262CPU傳感器電源接線36

263數(shù)字量信號接線36

27S71200 PLC硬件系統(tǒng)的常見問題41

第3章S71200 PLC的基本組態(tài)44

31新建項(xiàng)目和硬件組態(tài)44

311新建項(xiàng)目44

312硬件組態(tài)44

313網(wǎng)絡(luò)組態(tài)46

32CPU參數(shù)屬性的配置47

321常規(guī)47

322PROFINET 接口47

323數(shù)字量輸入輸出48

324模擬量50

325高速計(jì)數(shù)器52

326脈沖發(fā)生器52

327啟動(dòng)52

328循環(huán)53

329通信負(fù)載53

3210系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器53

3211Web服務(wù)器54

3212支持多種語言54

3213時(shí)間54

3214防護(hù)與安全55

3215組態(tài)控制57

3216連接資源57

3217地址總覽57

33I/O擴(kuò)展模塊的參數(shù)配置58

34基本組態(tài)的常見問題58

第4章S71200 PLC編程基礎(chǔ)61

41CPU的基本原理61

411CPU的工作模式61

412過程映像62

413存儲(chǔ)器機(jī)制62

414優(yōu)先級與中斷63

42數(shù)據(jù)類型63

421基本數(shù)據(jù)類型63

422復(fù)雜數(shù)據(jù)類型64

423PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）67

424VARIANT68

425系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型（SDT）69

426硬件數(shù)據(jù)類型70

427數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換72

43S71200 CPU的數(shù)據(jù)訪問72

431地址區(qū)72

432尋址73

433全局常量與局部常量76

44用戶程序77

441程序結(jié)構(gòu)77

442組織塊（OB）78

443數(shù)據(jù)塊（DB）83

444函數(shù)（FC）84

445函數(shù)塊（FB）85

45庫功能88

451庫的基本功能88

452全局庫89

453項(xiàng)目庫91

46編程基礎(chǔ)的常見問題93

第5章S71200 PLC指令99

51基本指令99

511位邏輯運(yùn)算99

512定時(shí)器操作99

513計(jì)數(shù)器操作101

514比較操作102

515數(shù)學(xué)函數(shù)103

516移動(dòng)操作104

517轉(zhuǎn)換操作106

518程序控制指令106

519字邏輯運(yùn)算107

5110移位和循環(huán)107

5111基本指令的常見問題108

52擴(kuò)展指令116

521日期和時(shí)間116

522字符串+字符117

523分布式IO118

524中斷118

525報(bào)警119

526診斷119

527數(shù)據(jù)塊函數(shù)120

528尋址120

529擴(kuò)展指令的常見問題120

53配方123

531配方指令124

532配方操作步驟124

533配方示例124

534管理配方文件127

535配方功能的常見問題128

54數(shù)據(jù)日志129

541數(shù)據(jù)日志指令129

542數(shù)據(jù)日志操作步驟130

543數(shù)據(jù)日志示例130

544查看數(shù)據(jù)日志133

545數(shù)據(jù)日志的常見問題134

55組態(tài)控制136

551組態(tài)控制介紹136

552組態(tài)控制功能范圍及操作步驟137

553組態(tài)控制示例137

第6章S71200 PLC基本調(diào)試142

61程序信息142

611調(diào)用結(jié)構(gòu)142

612從屬性結(jié)構(gòu)142

613分配列表143

614資源143

615交叉引用144

616項(xiàng)目的編譯145

617程序信息的常見問題146

62建立TIA博途軟件與PLC的連接147

621設(shè)置或修改PG/PC接口148

622建立在線連接150

623顯示和改變PLC的工作模式151

624顯示和設(shè)置PLC時(shí)鐘151

625重置為出廠設(shè)置151

63項(xiàng)目的下載與上傳152

631項(xiàng)目的下載152

632項(xiàng)目上傳156

633項(xiàng)目下載與上傳的常見問題157

64監(jiān)控與強(qiáng)制158

641創(chuàng)建監(jiān)控表158

642變量的監(jiān)控和修改158

643變量的強(qiáng)制159

65調(diào)試程序160

651調(diào)試LAD/FBD程序160

652調(diào)試SCL程序160

653調(diào)試數(shù)據(jù)塊160

654調(diào)用環(huán)境功能162

655刪除程序塊163

66比較功能163

661離線/在線比較164

662離線/離線比較165

67TRACE（軌跡）166

671TRACE配置166

672TRACE使用及分析168

673存儲(chǔ)卡模式172

68PLCSIM173

681PLCSIM基本內(nèi)容173

682PLCSIM的使用175

683設(shè)備組態(tài)、SIM表及序列177

69存儲(chǔ)卡的使用179

691程序模式180

692傳送模式180

693更新固件模式181

694存儲(chǔ)卡常見問題181

610固件更新182

6101TIA博途軟件的“在線和診斷”

工具進(jìn)行固件更新182

6102使用Web服務(wù)器進(jìn)行固件

更新184

6103更新固件常見問題186

611訪問保護(hù)187

6111設(shè)置CPU Web服務(wù)器訪問密碼

及實(shí)現(xiàn)訪問保護(hù)187

6112設(shè)置PLC的程序塊的訪問保護(hù)

功能187

612打印和項(xiàng)目歸檔189

6121打印簡介189

6122項(xiàng)目歸檔簡介193

第7章S71200 PLC以太網(wǎng)通信195

71以太網(wǎng)通信概述195

711通信介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接195

712CPU集成以太網(wǎng)接口的通信功能

和連接資源196

713以太網(wǎng)通信的常見問題199

72S7通信199

721S7通信概述199

722PUT/GET指令199

723S7通信示例202

724S7通信的常見問題208

73OUC通信210

731OUC通信概述210

732OUC通信指令211

733OUC通信示例218

734OUC通信的常見問題225

74Modbus TCP 通信227

741Modbus TCP 通信概述227

742Modbus TCP 通信指令227

743Modbus TCP 通信示例232

744Modbus TCP通信的常見問題235

75PROFINET IO通信235

751PROFINET IO通信概述235

752S71200 CPU 作為IO控制器236

753S71200 CPU 作為智能設(shè)備239

754S71200 CPU 作為共享設(shè)備244

755不帶可更換介質(zhì)時(shí)支持設(shè)備

更換248

756PROFINET IO通信的常見問題249

76Web服務(wù)器250

761標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)器頁面251

762用戶自定義頁面252

77安全的開放式用戶通信256

771安全通信概述256

772用于安全通信的系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型258

773安全OUC通信示例258

774安全OUC通信常見問題264

第8章S71200 PLC的PROFIBUS

通信268

81PROFIBUS 概述268

811PROFIBUS DP的訪問機(jī)制268

812PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)269

82S71200 PLC PROFIBUS 通信271

821S71200 PLC PROFIBUS通信

功能271

822S71200 PLC PROFIBUS DP通信

性能數(shù)據(jù)272

823PROFIBUS DP分布式I/O從站

通信272

824PROFIBUS DP智能從站通信273

825數(shù)據(jù)一致性279

83PROFIBUS通信的常見問題279

第9章S71200 PLC的串口通信280

91串行通信概述280

92串口通信模塊和通信板281

921串口通信模塊和通信板281

922串口通信模塊和通信板特征及

接線282

923串口通信模塊和通信板端口

硬件標(biāo)識符286

924串口通信概覽286

93自由口通信287

931自由口通信模塊的端口參數(shù)

設(shè)置287

932自由口通信發(fā)送參數(shù)設(shè)置292

933自由口通信接收參數(shù)設(shè)置293

934自由口通信指令298

935自由口通信示例299

936自由口通信的常見問題302

94Modbus RTU通信304

941Modbus RTU基本原理304

942Modbus RTU通信指令305

943Modbus RTU通信示例311

944Modbus RTU通信的常見問題316

95USS通信317

951USS通信基本原理317

952USS通信指令318

953USS通信示例319

954USS通信的常見問題325

第10章S71200 PLC與HMI設(shè)備

的通信326

101S71200 PLC與HMI設(shè)備在同一個(gè)

項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)通信326

102S71200 PLC與HMI設(shè)備在不同的

項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)通信327

103通過OPC訪問S71200 PLC329

1031OPC概述329

1032PC Access作為OPC Server

訪問S71200 PLC330

1033SIMATIC NET作為OPC SERVER

訪問S71200 PLC331

104HMI通信的常見問題336

第11章S71200 PID控制338

111PID指令調(diào)用338

112PID_Compact指令339

1121PID_Compact指令339

1122PID_Compact組態(tài)340

1123PID_Compact調(diào)試343

113PID_3Step指令塊346

1131PID_3Step指令346

1132PID_3Step組態(tài)347

1133PID_3Step調(diào)試350

1134PID_3Step示例程序351

114PID_Temp指令352

1141PID_Temp指令參數(shù)352

1142PID_Temp組態(tài)354

1143PID_Temp自整定356

1144PID_Temp級聯(lián)控制358

115典型曲線的調(diào)節(jié)360

116PID的常見問題361

第12章S71200 PLC工藝功能366

121高速計(jì)數(shù)器概述366

1211高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測量369

1212高速計(jì)數(shù)器周期測量372

1213高速計(jì)數(shù)器頻率測量372

1214高速計(jì)數(shù)器指令373

1215應(yīng)用示例375

1216常見問題377

122運(yùn)動(dòng)控制379

1221運(yùn)動(dòng)控制簡述379

1222開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制388

1223閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制399

1224軸控制面板410

1225工藝對象命令表412

1226編程415

1227運(yùn)動(dòng)控制中常見問題421

123PWM控制423

1231PWM硬件組態(tài)423

1232PWM指令423

124CTRL_PTO425

1241硬件組態(tài)425

1242CTRL_PTO指令426

1243常見問題427

第13章S71200 PLC的診斷功能429

131LED指示燈的診斷429

132TIA博途軟件的診斷430

1321“設(shè)備視圖”的在線診斷430

1322“網(wǎng)絡(luò)視圖”的在線診斷432

1323“拓?fù)湟晥D”的在線診斷432

1324CPU診斷緩沖區(qū)的診斷433

133SIMATIC HMI的診斷控件診斷434

134Web服務(wù)器的診斷436

135通過用戶程序的診斷438

1351故障的診斷438

1352程序執(zhí)行錯(cuò)誤的診斷449

1353過程報(bào)警453

136診斷功能的常見問題456

附錄尋求幫助458

附錄1在線幫助系統(tǒng)458

附錄2網(wǎng)站支持458

附錄3移動(dòng)設(shè)備“FA資料中心” App

支持459

參考文獻(xiàn)460

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前言/序言

前言

SIMATIC S71200 PLC是西門子TIA博途平臺中的新一代基本型控制器。自2009年上市以來，SIMATIC S71200 PLC 因其緊湊的外觀設(shè)計(jì)、靈活的硬件擴(kuò)展、強(qiáng)大的通信能力和豐富的功能等特點(diǎn)，深受用戶歡迎，已廣泛應(yīng)用于紡織、包裝、太陽能、暖通空調(diào)、陶瓷、電池、電子裝配、智能樓宇、物流、熱網(wǎng)等行業(yè)。SIMATIC S71200 PLC適合中小型設(shè)備和簡單工藝段的控制， 對于更為復(fù)雜的應(yīng)用，可使用 SIMATIC S71500 PLC，不僅無縫集成了 SIMATIC S71200 PLC的功能，而且確保統(tǒng)一的工程平臺，提高了工程組態(tài)及操作維護(hù)效率。

自《西門子S7-1200PLC編程及應(yīng)用指南》一書出版之后，獲得讀者們的廣泛歡迎，第2版與第1版相比，新增加了包括組態(tài)控制、安全的開放式用戶通信以及高速脈沖輸出端CTPL_PTO指令的使用，可滿足更多用戶的應(yīng)用場景。同時(shí)本書所介紹的示例程序也更新為博途v151版本。

特別感謝西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠自動(dòng)化部產(chǎn)品總監(jiān)莫瑞茨（Moritz Mauer）先生為本書撰寫序言。同時(shí)，本書得到了西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司工業(yè)客戶服務(wù)部客戶服務(wù)中心相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及眾多同事的大力支持和指導(dǎo)。本書由段禮才主編，參加編寫的有黃文鈺、王廣輝、朱瑋、龐開航，他們對本書的編寫和審校付出了辛勤勞動(dòng)，在此一并表示感謝。

無論您是學(xué)習(xí)使用SIMATIC S71200 PLC的初學(xué)者還是有一定使用經(jīng)驗(yàn)的工程師，