S7-1200系列PLC是西门子公司近年推出的小型PLC的核心产品，采用模块化和紧凑型设计，可执行快速、高度精确的自动化任务，因其卓越的产品性能，因此获得了越来越多用户的认可。本书共分三个部分，包含基础篇、进阶篇、案例篇，由浅入深地介绍了西门子S7-1200系列PLC及西门子博途（TIA）软件的应用技术：基础篇讲解了西门子S7-1200系列PLC的硬件结构、选型、编程，以及博途（TIA）软件的使用、程序结构和编程指令；进阶篇讲解了西门子S7-1200系列PLC在博途软件中的运动控制、PID、通信等应用技术；案例篇讲解了数控加工智能制造项目。本书结合当前国家智能制造的发展方向，将西门子PLC编程技术与生产实践相结合，通过细致的理论讲授，丰富的工程案例，帮助读者达到学以致用的目的，符合当前职业教育的特点，特别适合西门子PLC的初学者，也可作为高等院校相关专业及企业相应岗位的教材。
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基 础 篇
第1章 西门子PLC产品概述 2
1.1 PLC介绍 2
1.2 西门子LOGO系列 4
1.3 西门子S7-200 PLC 6
1.4 西门子S7-200 SMART PLC 7
1.5 西门子S7-300 PLC 10
1.6 西门子S7-400 PLC 10
1.7 西门子S7-1200 PLC 12
1.8 西门子S7-1500 PLC 14
1.9 西门子 ET 200 17
本章练习 18
第2章 硬件和安装 19
2.1 S7-1200 PLC的硬件组成与安装 19
2.1.1 S7-1200 PLC的硬件组成 19
2.1.2 S7-1200 PLC的装配 23
2.2 存储卡的安装与作用 25
2.2.1 存储卡用作程序卡 25
2.2.2 存储卡用作传输卡 26
本章练习 26
第3章 西门子TIA软件使用入门 27
3.1 TIA博途软件的特点 27
3.2 博途软件的下载 28
3.3 操作系统的安装 30
3.4 博途软件的安装 33
3.5 博途软件的授权 35
3.6 博途软件简介 35
本章练习 39
第4章 用户程序的执行 40
4.1 执行用户程序 40
4.1.1 CPU支持的代码块 40
4.1.2 过程映像更新与过程映像分区 41
4.1.3 CPU的工作模式 42
4.1.4 启动过程 44
4.1.5 在RUN模式下处理扫描周期 44
4.2 数据类型 45
4.2.1 Bool、Byte、Word和DWord数据类型 45
4.2.2 整型数据类型 46
4.2.3 浮点型实数数据类型 46
4.2.4 时间和日期数据类型 47
4.2.5 字符和字符串数据类型 48
4.2.6 数组数据类型 50
4.2.7 数据结构数据类型 51
4.2.8 PLC数据类型 51
4.2.9 Variant指针数据类型 51
4.3 变量的访问 52
4.3.1 访问一个变量数据类型的“片段” 52
4.3.2 访问一个带有AT覆盖的变量 53
本章练习 54
第5章 S7-1200硬件组态与工作 55
5.1 组态的任务 55
5.1.1 添加模块 55
5.1.2 删除硬件组态组件 56
5.1.3 信号模块和信号板的地址分配 56
5.1.4 设置数字量输入点的参数 57
5.1.5 设置数字量输出点的参数 58
5.1.6 设置模拟量输入点的参数 58
5.1.7 设置模拟量输出点的参数 59
5.1.8 设置系统存储器字节与时钟存储器字节 59
5.1.9 设置PLC上电后的启动方式 60
5.1.10 设置实时时钟 61
5.1.11 设置循环时间和通信负载 61
5.1.12 设置变量的断电保护功能 61
5.2 硬件组态的编译与上传、下载 62
5.3 编译 66
本章练习 68
第6章 TIA博途软件指令 69
6.1 位逻辑指令 69
6.1.1 置位复位指令 69
6.1.2 多点置位复位指令 70
6.1.3 复位优先、置位优先锁存器 70
6.1.4 边缘检测触点指令 71
6.1.5 边缘检测线圈指令 71
6.1.6 P_TRIG与N_TRIG指令 72
6.1.7 3种边沿检测指令的功能 72
6.1.8 故障信息显示电路举例 73
6.2 定时器的基本功能 74
6.2.1 脉冲定时器TP时序图 76
6.2.2 接通延时定时器TON时序图 76
6.2.3 断开延时定时器TOF时序图 76
6.2.4 保持型接通延时定时器TONR时序图 77
6.2.5 应用案例 77
6.3 计数器的数据类型 79
6.3.1 加计数器 80
6.3.2 减计数器 80
6.3.3 加减计数器 81
6.3.4 比较指令 81
6.3.5 比较数据 83
6.3.6 数值范围检测 83
6.3.7 检查有效性和检查无效性 84
6.4 数学运算指令 84
6.4.1 计算指令 84
6.4.2 加法、减法、乘法、除法指令 85
6.4.3 获取最小值指令 85
6.4.4 获取最大值指令 86
6.5 移动操作 86
6.5.1 移动值指令 86
6.5.2 移动块指令 87
6.5.3 不可中断的存储区移动指令 87
6.5.4 填充存储区指令 87
6.5.5 不可中断的存储区填充指令 88
6.5.6 交换指令 88
6.6 转换操作 88
6.6.1 转换值指令 88
6.6.2 取整指令 89
6.6.3 浮点数向上取整指令 89
6.6.4 浮点数向下取整指令 89
6.6.5 截尾取整指令 90
6.6.6 缩放指令 90
6.6.7 标准化指令 91
6.7 程序控制指令 91
6.7.1 跳转标签指令 91
6.7.2 定义跳转列表指令 92
6.7.3 跳转分支指令 93
6.7.4 返回指令 94
6.8 字逻辑运算 96
6.8.1 “与”运算指令 96
6.8.2 “或”运算指令 96
6.8.3 “取反”运算指令 97
6.8.4 解码指令 97
6.8.5 编码指令 98
6.8.6 选择指令 98
6.9 移位和循环 98
6.9.1 右移指令 98
6.9.2 左移指令 99
6.9.3 循环右移指令 100
本章练习 100
第7章 程序块和数据块 101
7.1 函数（FC） 101
7.2 函数块（FB） 103
7.3 组织块（OB） 104
7.4 OB事件 104
7.5 延时中断OB 108
7.5.1 延时中断OB的功能 108
7.5.2 延时中断OB的执行过程 108
7.5.3 延时中断OB的使用示例 108
7.6 循环中断OB 111
7.6.1 循环中断OB的功能 111
7.6.2 与循环中断OB相关的指令功能 112
7.6.3 循环中断OB的执行过程 112
7.6.4 循环中断OB的使用示例 112
7.6.5 相移时间（Phase Shift）功能 114
7.7 硬件中断OB 116
7.7.1 硬件中断OB的功能 116
7.7.2 硬件中断OB的使用示例 116
7.8 时间错误OB80 121
7.8.1 时间错误OB80的功能 121
7.8.2 与时间错误OB80相关的信息 122
7.8.3 时间错误OB的使用示例 122
7.8.4 重新触发扫描循环看门狗指令RE_TRIGR 125
7.9 诊断错误OB82 126
7.9.1 诊断错误OB82的功能 126
7.9.2 与诊断错误OB82相关的信息 126
7.9.3 诊断错误OB的使用示例 127
7.10 启动OB 129
7.10.1 启动OB的功能 129
7.10.2 启动OB的执行过程 130
7.10.3 与启动OB相关的信息 130
7.10.4 启动OB的使用示例 131
7.11 数据块 133
7.11.1 数据块类型 133
7.11.2 数据块声明表的结构 134
7.11.3 数据块的添加制作 134
本章练习 135
进 阶 篇
第8章 通信 138
8.1 以太网通信 138
8.1.1 PROFINET通信口 138
8.1.2 支持的协议和最大的连接资源 138
8.1.3 PLC与PLC之间通信的过程 141
8.1.4 S7-1200间的S7通信 151
8.2 S7-1200 PROFIBUS DP通信 159
8.2.1 S7-1200 PLC概述 159
8.2.2 PROFIBUS DP 主从配置方法 160
8.2.3 智能从站组态方法 163
8.2.4 组态基于GSD的DP从站 165
8.2.5 主站和从站不在一个项目中 167
本章练习 169
第9章 S7-1200运动控制 170
9.1 S7-1200运动控制概述 171
9.1.1 PROFIdrive控制方式 171
9.1.2 PTO控制方式 172
9.1.3 模拟量控制方式 172
9.1.4 基本组态配置 173
9.1.5 S7-1200运动控制指令 177
9.2 S7-1200变频器的USS编程 193
9.2.1 USS_PORT指令 193
9.2.2 USS_DRV指令 193
9.2.3 启动变频器 195
本章练习 195
第10章 S7-1200的模拟量转换与PID功能 196
10.1 模拟量输入、输出 196
10.2 PID功能 199
10.2.1 S7-1200 PID功能 199
10.2.2 S7-1200 PID Compact V2组态步骤 203
10.2.3 S7-1200 PID Compact V2自整定功能 211
10.2.4 PID Compact V2调试面板 213
本章练习 220
案 例 篇
第11章 数控加工智能制造工作站 222
11.1 项目架构 222
11.2 设备组成 222
11.3 数控车床及数控系统 223
11.4 加工中心及数控系统 224
11.5 机器人系统 225
11.6 立体仓库 231
11.7 可视化系统及显示终端 232
11.8 MES软件系统 232
11.9 安全防护系统 232
11.10 RFID读写器及RFID标签 233
11.11 PLC控制系统 233
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