西門子S7-1500 PLC編程及應(yīng)用

目錄
第1章 S7-1500 PLC硬件組成 1
1.1　S7-1500 PLC概述 1
1.2　S7-1500 PLC模塊介紹 3
1.2.1 CPU模塊 4
1.2.2 I/O模塊 7
1.2.3 通信模塊 10
1.2.4 工藝模塊 10
1.2.5 電源模塊 10
1.2.6 ET 200MP分布式I/O模塊 11
1.2.7 ET 200SP分布式I/O模塊 11
第2章 博途STEP 7軟件安裝及操作方法 12
2.1　博途軟件的組成 12
2.1.1 博途STEP 7的介紹 13
2.1.2 博途W(wǎng)inCC的介紹 13
2.2　博途STEP 7軟件的安裝 13
2.2.1 計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)的配置要求 13
2.2.2 博途STEP 7軟件的安裝步驟 14
2.3　博途STEP 7軟件的操作界面介紹 19
2.3.1 Portal視圖 19
2.3.2 項(xiàng)目視圖 20
2.4　博途軟件的操作方法應(yīng)用實(shí)例講解 21
2.4.1 實(shí)例內(nèi)容 21
2.4.2 實(shí)例實(shí)施 21
2.5　應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 31
第3章 S7-1500 PLC編程基礎(chǔ)知識 32
3.1　PLC的工作原理 32
3.1.1 過程映像區(qū)的概念 32
3.1.2 PLC的工作模式 32
3.1.3 程序掃描模式 33
3.2　PLC的存儲器 33
3.3　數(shù)據(jù)類型 34
3.3.1 基本數(shù)據(jù)類型 34
3.3.2 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型 37
3.3.3 PLC數(shù)據(jù)類型 40
3.3.4 指針數(shù)據(jù)類型 41
3.4　地址區(qū)及尋址方法 42
3.4.1 地址區(qū) 42
3.4.2 尋址方法 43
第4章 S7-1500 PLC編程指令 45
4.1　位邏輯指令 45
4.1.1 觸點(diǎn)指令及線圈指令 45
4.1.2 置位指令及復(fù)位指令 46
4.1.3 脈沖檢測指令 47
4.1.4 應(yīng)用實(shí)例 49
4.2　定時器指令 50
4.2.1 脈沖定時器指令 50
4.2.2 接通延時定時器指令 51
4.2.3 關(guān)斷延時定時器指令 51
4.2.4 時間累加器指令 52
4.2.5 應(yīng)用實(shí)例 53
4.3　計(jì)數(shù)器指令 54
4.3.1 加計(jì)數(shù)器指令 54
4.3.2 減計(jì)數(shù)器指令 55
4.3.3 加減計(jì)數(shù)器指令 56
4.3.4 應(yīng)用實(shí)例 57
4.4　功能指令 59
4.4.1 比較器指令 59
4.4.2 數(shù)學(xué)函數(shù)指令 62
4.4.3 數(shù)據(jù)處理指令 64
4.4.4 程序控制指令 69
4.5 基本指令綜合應(yīng)用實(shí)例 69
4.5.1 實(shí)例內(nèi)容 69
4.5.2 實(shí)例實(shí)施 70
?
第5章 S7-1500 PLC數(shù)據(jù)塊和程序塊 75
5.1　數(shù)據(jù)塊 75
5.1.1 數(shù)據(jù)塊種類 75
5.1.2 數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建及變量編輯方法 76
5.1.3 數(shù)據(jù)塊訪問模式 76
5.1.4 數(shù)據(jù)塊與M區(qū)的使用區(qū)別 77
5.2　組織塊 77
5.2.1 組織塊種類 78
5.2.2 組織塊應(yīng)用說明 79
5.3　函數(shù) 79
5.3.1 函數(shù)的接口區(qū) 79
5.3.2 函數(shù)的創(chuàng)建及編程方法 80
5.3.3 函數(shù)應(yīng)用說明 81
5.4　函數(shù)塊 82
5.4.1 函數(shù)塊的接口區(qū) 82
5.4.2 函數(shù)塊的創(chuàng)建及編程方法 83
5.4.3 函數(shù)塊應(yīng)用說明 85
5.5　線性化編程和結(jié)構(gòu)化編程 85
5.5.1 線性化編程 85
5.5.2 結(jié)構(gòu)化編程 85
5.6　函數(shù)塊應(yīng)用實(shí)例 86
5.6.1 實(shí)例內(nèi)容 86
5.6.2 實(shí)例實(shí)施 86
第6章 觸摸屏應(yīng)用實(shí)例及仿真軟件使用方法 92
6.1　觸摸屏概述 92
6.1.1 觸摸屏主要功能 92
6.1.2 西門子觸摸屏簡介 92
6.2　觸摸屏指示燈延時點(diǎn)亮控制應(yīng)用實(shí)例 93
6.2.1 實(shí)例內(nèi)容 93
6.2.2 實(shí)例實(shí)施 93
6.3　仿真軟件使用方法 103
6.3.1 S7-PLCSIM仿真軟件使用方法 103
6.3.2 觸摸屏仿真軟件使用方法 107
6.3.3 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 108
?
6.4　觸摸屏用戶管理應(yīng)用實(shí)例 108
6.4.1 實(shí)例內(nèi)容 108
6.4.2 實(shí)例實(shí)施 108
6.5　觸摸屏報警設(shè)置方法應(yīng)用實(shí)例 112
6.5.1 實(shí)例內(nèi)容 112
6.5.2 實(shí)例實(shí)施 112
6.6　觸摸屏配方設(shè)置方法應(yīng)用實(shí)例 116
6.6.1 實(shí)例內(nèi)容 116
6.6.2 實(shí)例實(shí)施 116
6.7　觸摸屏數(shù)據(jù)記錄設(shè)置方法應(yīng)用實(shí)例 120
6.7.1 實(shí)例內(nèi)容 120
6.7.2 實(shí)例實(shí)施 120
第7章 模擬量及PID控制應(yīng)用實(shí)例 122
7.1　模擬量轉(zhuǎn)換應(yīng)用實(shí)例 122
7.1.1 功能概述 122
7.1.2 指令說明 123
7.1.3 實(shí)例內(nèi)容 125
7.1.4 實(shí)例實(shí)施 125
7.2　PID控制應(yīng)用實(shí)例 129
7.2.1 功能概述 129
7.2.2 指令說明 129
7.2.3 實(shí)例內(nèi)容 131
7.2.4 實(shí)例實(shí)施 132
7.2.5 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 141
第8章 以太網(wǎng)通信方法及其應(yīng)用實(shí)例 142
8.1 工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)知識 142
8.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述 142
8.1.2 S7-1500 PLC以太網(wǎng)接口的通信服務(wù) 144
8.2　PROFINET 通信應(yīng)用實(shí)例 145
8.2.1 功能概述 145
8.2.2 實(shí)例內(nèi)容 146
8.2.3 實(shí)例實(shí)施 146
8.2.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 150
8.3　S7通信應(yīng)用實(shí)例 151
8.3.1 功能概述 151
8.3.2 指令說明 151
8.3.3 實(shí)例內(nèi)容 153
8.3.4 實(shí)例實(shí)施 153
8.3.5 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 161
8.4　MODBUS TCP通信應(yīng)用實(shí)例 161
8.4.1 功能概述 161
8.4.2 指令說明 162
8.4.3 實(shí)例內(nèi)容 164
8.4.4 實(shí)例實(shí)施 164
8.4.5 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 174
8.5　開放式用戶通信應(yīng)用實(shí)例 174
8.5.1 功能概述 174
8.5.2 指令說明 175
8.5.3 實(shí)例內(nèi)容 177
8.5.4 實(shí)例實(shí)施 177
8.6　S7-1500 PLC與ET 200SP通信應(yīng)用實(shí)例 187
8.6.1 功能概述 187
8.6.2 實(shí)例內(nèi)容 188
8.6.3 實(shí)例實(shí)施 188
8.7　S7-1500 PLC與ABB機(jī)器人通信應(yīng)用實(shí)例 195
8.7.1 功能概述 195
8.7.2 實(shí)例內(nèi)容 195
8.7.3 實(shí)例實(shí)施 195
8.7.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 208
第9章 S7-1500 PLC控制變頻器應(yīng)用實(shí)例 209
9.1　西門子變頻器概述 209
9.1.1 V20變頻器概述 209
9.1.2 G120變頻器概述 210
9.2　S7-1500 PLC通過端子控制V20變頻器應(yīng)用實(shí)例 210
9.2.1 功能概述 210
9.2.2 實(shí)例內(nèi)容 210
9.2.3 實(shí)例實(shí)施 211
9.3　S7-1500 PLC通過PROFINET通信控制G120變頻器應(yīng)用實(shí)例 216
9.3.1 變頻器PROFINET通信概述 216
9.3.2 實(shí)例內(nèi)容 218
9.3.3 實(shí)例實(shí)施 219
第10章 S7-1500 PLC運(yùn)動控制應(yīng)用實(shí)例 228
10.1 運(yùn)動控制系統(tǒng)概述 228
10.1.1 運(yùn)動控制系統(tǒng)工作原理 228
10.1.2 S7-1500 PLC運(yùn)動控制方式概述 229
10.2　西門子V90伺服驅(qū)動器簡介 229
10.2.1 西門子V90伺服系統(tǒng)概述 229
10.2.2 V-ASSISTANT調(diào)試軟件介紹及使用方法 230
10.3　運(yùn)動控制指令說明 236
10.4　S7-1500 PLC通過TO模式控制V90 PN伺服驅(qū)動器的應(yīng)用實(shí)例 244
10.4.1 功能簡介 244
10.4.2 實(shí)例內(nèi)容 244
10.4.3 實(shí)例實(shí)施 245
10.4.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 263
10.5　S7-1500 PLC通過EPOS模式控制V90 PN伺服驅(qū)動器的應(yīng)用實(shí)例 263
10.5.1 功能簡介 263
10.5.2 指令說明 263
10.5.3 實(shí)例內(nèi)容 266
10.5.4 實(shí)例實(shí)施 267
第11章 S7-1500 SCL應(yīng)用實(shí)例 279
11.1　各種編程語言的介紹 279
11.2　SCL元素介紹 280
11.2.1 運(yùn)算符指令 280
11.2.2 表達(dá)式 281
11.2.3 程序控制指令 281
11.3　使用SCL編寫電機(jī)“起、保、停”應(yīng)用實(shí)例 285
11.4　使用SCL編寫多路模擬量轉(zhuǎn)換為工程量的應(yīng)用實(shí)例 285
11.4.1 實(shí)例內(nèi)容 285
11.4.2 實(shí)例實(shí)施 285
11.5　使用SCL編寫10臺電機(jī)運(yùn)行時間排序的應(yīng)用實(shí)例 287
11.5.1 實(shí)例內(nèi)容 287
11.5.2 實(shí)例實(shí)施 288
第12章 高效編程技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 291
12.1　PLC數(shù)據(jù)類型應(yīng)用實(shí)例 291
12.1.1 內(nèi)容簡介 291
12.1.2 實(shí)例內(nèi)容 291
12.1.3 實(shí)例實(shí)施 291
12.1.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 292
12.2　多重背景數(shù)據(jù)塊應(yīng)用實(shí)例 292
12.2.1 功能簡介 292
12.2.2 實(shí)例內(nèi)容 293
12.2.3 實(shí)例實(shí)施 293
12.2.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 297
12.3　庫文件的應(yīng)用實(shí)例 297
12.3.1 功能簡介 297
12.3.2 實(shí)例內(nèi)容 299
12.3.3 實(shí)例實(shí)施 299
12.3.4 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 304
第13章 基于博途軟件的PLC編程方法的項(xiàng)目實(shí)例 305
13.1　內(nèi)容簡介 305
13.2　ISA-S88標(biāo)準(zhǔn) 305
13.2.1 物理模型 306
13.2.2 控制模式和狀態(tài)模型 306
13.3　命名規(guī)則 307
13.3.1 現(xiàn)場設(shè)備命名規(guī)則 308
13.3.2 帕斯卡命名規(guī)則 308
13.3.3 駝峰命名規(guī)則 308
13.4　實(shí)例內(nèi)容 308
13.5　系統(tǒng)設(shè)計(jì) 309
13.5.1 控制需求說明 309
13.5.2 PLC I/O點(diǎn)表 309
13.6　PLC編程方法的八步法 310
13.6.1 第一步：程序架構(gòu)設(shè)計(jì) 310
13.6.2 第二步：創(chuàng)建PLC變量表 312
13.6.3 第三步：創(chuàng)建PLC數(shù)據(jù)類型 312
13.6.4 第四步：創(chuàng)建電機(jī)函數(shù)塊的程序模型 314
13.6.5 第五步：創(chuàng)建狀態(tài)模型 315
13.6.6 第六步：調(diào)用電機(jī)函數(shù)塊的程序 319
13.6.7 第七步：編寫設(shè)備單元的控制程序 321
13.6.8 第八步：編寫I/O點(diǎn)映射程序 326
13.7　程序的整體架構(gòu) 328
?
第14章 S7-1500與C#編程語言通信方法應(yīng)用實(shí)例 330
14.1　C#編程語言概述 330
14.2　C#編程語言的Visual Studio安裝方法 330
14.3　C#編程語言的基礎(chǔ)知識 332
14.3.1 Visual Studio操作界面介紹 332
14.3.2 創(chuàng)建一個簡單的C#應(yīng)用程序 333
14.3.3 基礎(chǔ)知識 335
14.4　高級語言與S7-1500 PLC的S7.NET通信應(yīng)用實(shí)例 336
14.4.1 實(shí)例介紹 336
14.4.2 實(shí)例內(nèi)容 336
14.4.3 實(shí)例實(shí)施 336
14.4.4 完整程序 353
參考文獻(xiàn) 356