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本书针对西门子S7-1200 PLC的功能进行实例式项目化讲解，内容包括控制器硬件的介绍和安装、编程软件的应用、指令、触摸屏编程、PID控制、变频器控制、伺服驱动器控制及通信等。本书选取的实例是基于工业应用经验总结的，实操性强，语言通俗易懂。为便于教学，本书配有微课教程，使读者可以快速掌握西门子S7-1200 PLC各类功能的使用方法。除此之外，本书还配有利于教学、方便教师展示的PPT、程序代码、动画等教辅资源。本书可作为高等职业院校机电、自动化类专业的授课教材，也可作为企业及社会机构的培训教材，还可作为工程师的参考手册。

目  录
第1章  S7-1200 PLC硬件组成	1
1.1  S7-1200 PLC概述	1
1.2  S7-1200 PLC硬件介绍	2
1.2.1  CPU模块	3
1.2.2  信号模块	4
1.2.3  信号板	7
1.2.4  通信模块	7
1.2.5  通信板	8
1.2.6  附件	8
第2章  博途STEP 7软件安装及操作方法	11
2.1  博途软件的组成	11
2.1.1  博途STEP 7的介绍	11
2.1.2  博途WinCC的介绍	11
2.2  博途STEP 7软件的安装	12
2.2.1  计算机硬件和操作系统的配置要求	12
2.2.2  博途STEP 7的安装步骤	12
2.3  博途STEP 7软件的操作界面介绍	17
2.3.1  Portal视图	17
2.3.2  项目视图	18
2.4  博途软件的操作方法应用实例讲解	19
2.4.1  实例内容	19
2.4.2  实例实施	19
2.5  应用经验总结	28
第3章  S7-1200 PLC编程基础知识	29
3.1  PLC的工作原理	29
3.1.1  过程映像区的概念	29
3.1.2  PLC的工作模式	29
3.1.3  程序扫描模式	30
3.2  PLC的存储器	30
3.3  数据类型	30
3.3.1  基本数据类型	31
3.3.2  复杂数据类型	34
3.3.3  PLC数据类型	37
3.3.4  指针数据类型	37
3.4  地址区及寻址方法	38
3.4.1  地址区	38
3.4.2  寻址方法	39
第4章  S7-1200 PLC编程指令	41
4.1  位逻辑指令	41
4.1.1  触点指令及线圈指令	41
4.1.2  置位指令及复位指令	42
4.1.3  脉冲检测指令	43
4.1.4  应用实例	44
4.2  定时器指令	45
4.2.1  脉冲定时器指令	46
4.2.2  接通延时定时器指令	46
4.2.3  关断延时定时器指令	47
4.2.4  时间累加器指令	48
4.2.5  应用实例	49
4.3  计数器指令	50
4.3.1  加计数器指令	50
4.3.2  减计数器指令	51
4.3.3  加减计数器指令	52
4.3.4  应用实例	53
4.4  功能指令	55
4.4.1  比较器指令	55
4.4.2  数学函数指令	57
4.4.3  数据处理指令	59
4.4.4  程序控制指令	64
4.5  基本指令综合应用实例	65
4.5.1  实例内容	65
4.5.2  实例实施	65
第5章  S7-1200 PLC数据块和程序块	69
5.1  数据块	69
5.1.1  数据块种类	69
5.1.2  数据块的创建及变量编辑步骤	69
5.1.3  数据块访问模式	70
5.1.4  数据块与位存储区的使用区别	71
5.2  组织块	71
5.2.1  组织块种类	71
5.2.2  组织块应用说明	72
5.3  函数	72
5.3.1  函数的接口区	72
5.3.2  函数的创建及编程方法	73
5.3.3  函数应用说明	74
5.4  函数块	75
5.4.1  函数块的接口区	75
5.4.2  函数块的创建及编程方法	76
5.4.3  函数块应用说明	78
5.5  线性编程和结构化编程	78
5.5.1  线性编程	78
5.5.2  结构化编程	78
5.6  函数块应用实例	79
5.6.1  实例内容	79
5.6.2  实例实施	79
第6章  触摸屏应用实例及仿真软件使用方法	84
6.1  触摸屏概述	84
6.1.1  触摸屏主要功能	84
6.1.2  西门子触摸屏简介	84
6.2  触摸屏应用实例	85
6.2.1  实例内容	85
6.2.2  实例实施	85
6.3  仿真软件使用方法	94
6.3.1  S7-PLCSIM仿真软件使用方法	94
6.3.2  博途WinCC仿真软件使用方法	96
6.3.3  应用经验总结	97
第7章  模拟量及PID控制应用实例	98
7.1  模拟量转换应用实例	98
7.1.1  功能概述	98
7.1.2  指令说明	99
7.1.3  实例内容	100
7.1.4  实例实施	101
7.2  PID控制应用实例	104
7.2.1  功能概述	104
7.2.2  指令说明	105
7.2.3  实例内容	106
7.2.4  实例实施	107
7.2.5  应用经验总结	113
第8章  串行通信方式及应用实例	114
8.1  串行通信的基础知识	114
8.1.1  串行通信的概述	114
8.1.2  串口通信模块及支持的协议	116
8.2  Modbus RTU通信应用实例	118
8.2.1  功能概述	118
8.2.2  指令说明	119
8.2.3  实例内容	122
8.2.4  实例实施	122
8.2.5  应用经验总结	135
8.3  自由口通信应用实例	135
8.3.1  功能概述	135
8.3.2  指令说明	135
8.3.3  实例内容	137
8.3.4  实例实施	137
第9章  以太网通信方法及其应用实例	147
9.1  工业以太网的基础知识	147
9.1.1  工业以太网概述	147
9.1.2  S7-1200 PLC以太网接口的通信服务	149
9.2  PROFINET通信应用实例	151
9.2.1  功能概述	151
9.2.2  实例内容	151
9.2.3  实例实施	152
9.2.4  应用经验总结	155
9.3  S7通信应用实例	155
9.3.1  功能概述	155
9.3.2  指令说明	155
9.3.3  实例内容	157
9.3.4  实例实施	158
9.3.5  应用经验总结	164
9.4  Modbus TCP通信应用实例	164
9.4.1  功能概述	164
9.4.2  指令说明	165
9.4.3  实例内容	167
9.4.4  实例实施	167
9.4.5  应用经验总结	175
9.5  开放式用户通信应用实例	175
9.5.1  功能概述	175
9.5.2  实例内容	176
9.5.3  指令说明	176
9.5.4  实例实施	179
第10章  S7-1200 PLC控制变频器应用实例	188
10.1  西门子变频器概述	188
10.1.1  V20变频器概述	188
10.1.2  G120变频器概述	188
10.2  S7-1200 PLC通过端子控制V20变频器应用实例	189
10.2.1  功能概述	189
10.2.2  实例内容	189
10.2.3  实例实施	189
10.3  S7-1200 PLC通过USS通信控制V20变频器应用实例	194
10.3.1  变频器USS通信概述	194
10.3.2  指令说明	195
10.3.3  实例内容	200
10.3.4  实例实施	200
10.3.4  应用经验总结	205
10.4  S7-1200 PLC通过PROFINET通信控制G120变频器应用实例	205
10.4.1  变频器PROFINET通信概述	205
10.4.2  实例内容	208
10.4.3  实例实施	208
第11章  运动控制应用实例	216
11.1  运动控制概述	216
11.1.1  运动控制系统工作原理	216
11.1.2  S7-1200 PLC运动控制方式概述	216
11.2  西门子V90伺服驱动器简介	217
11.2.1  V90伺服系统概述	217
11.2.2  SINAMICS V-ASSISTANT调试软件使用方法	218
11.3  高速计数器应用实例	222
11.3.1  功能简介	222
11.3.2  指令说明	223
11.3.3  实例内容	225
11.3.4  实例实施	225
11.4  运动控制指令说明	232
11.5  S7-1200 PLC通过TO模式控制V90 PTI伺服驱动器的应用实例	239
11.5.1  功能简介	239
11.5.2  实例内容	240
11.5.3  实例实施	240
11.6  S7-1200 PLC通过TO模式控制V90 PN伺服驱动器的应用实例	252
11.6.1  功能简介	252
11.6.2  实例内容	253
11.6.3  实例实施	253
11.6.4  应用总结	269
11.7  S7-1200 PLC通过EPOS模式控制V90 PN伺服驱动器的应用实例	269
11.7.1  功能简介	269
11.7.2  指令说明	269
11.7.3  实例内容	272
11.7.4  实例实施	272
第12章  SCL编程语言应用实例	282
12.1  SCL编程语言简介	282
12.2  SCL程序控制指令介绍	282
12.3  SCL编程应用实例	286
12.3.1  实例内容	286
12.3.2  实例实施	286
第13章  用户自定义Web服务器应用实例	290
13.1  功能简介	290
13.2  指令说明	290
13.3  实例内容	292
13.4  实例实施	292
第14章  自动化搬运机综合训练	298
14.1  自动化搬运机介绍	298
14.2  自动化搬运机的控制工艺要求	300
14.3  自动化搬运机的参考程序	301
参考文献	310

前  言
S7-1200 PLC自2009年上市以来，经历了V1.0、V2.0、V3.0和V4.0四次主要硬件版本更新，目前功能已经非常完善，被广泛应用于汽车、电子、电池、物流、包装、暖通、智能楼宇和水处理等行业。
西门子全新工程设计软件平台Totally Integrated Automation Protal（全集成自动化博途，以下简称博途软件）将所有相关自动化软件工具集成在统一的开发环境中。博途软件是软件开发领域的一个里程碑，是一款将所有自动化任务整合在一个工程设计环境下的软件。S7-1200 PLC和S7-1500 PLC都是使用博途软件进行编程的，统一的工程软件平台保证了工程组态及操作维护的高效率。
本书内容以实例的方式呈现工业应用实用技术，实例内容详细且清晰。本书涉及的主要工业应用技术包括通信技术、运动控制技术、变频器控制技术和PID（比例、积分、微分）控制技术等。同时，本书也对西门子工业常用产品进行了比较详细的应用介绍，如西门子V20变频器和G120变频器、V90伺服驱动器、触摸屏等，有助于读者系统地学习自动化知识。
本书编者包括西门子S7-1200 PLC产品经理、高校教师和工程师。读者可以系统地了解S7-1200 PLC产品，也可以通过典型应用案例解决工程中遇到的相关问题；高校相关专业的师生可以从工业角度全面地学习与S7-1200 PLC产品和自动化相关的知识。
限于编者的学识水平，书中难免存在不足和疏漏，恳请有关专家、教师、工程师和广大读者批评指正。

 编者

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西门子S7-1200PLC编程及应用