本書以一個自動灌裝生產(chǎn)線控制項目為例，按照項目設計的步驟,循序漸進，引導讀者由淺入深地掌握S7-1500 PLC的硬件組態(tài)、軟件編程、軟硬件調(diào)試、上位監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡通信等內(nèi)容。在S7-1500 PLC的硬件和軟件介紹中，既兼顧沒有S7系列PLC基礎的工程人員，也突出與S7系列其他PLC不同的地方，使具有S7系列PLC基礎的工程人員快速掌握S7-1500 PLC。本書對S7-1500 PLC的工藝功能、系統(tǒng)診斷、高級語言編程和網(wǎng)頁訪問等內(nèi)容也單獨成章進行了介紹，并配有實例，旨在全新展示S7-1500 PLC的強大功能。章節(jié)中穿插的控制任務，在附錄中有參考程序，以指導讀者理論與實踐相結(jié)合。
本書既可作為高等院校機電類和自動化類相關課程的教材，也可作為工業(yè)自動化領域工程技術人員的參考書。
適讀人群 ：高等院校機電類和自動化類專業(yè)學生
本書應用Portal軟件平臺，介紹了S7-1500 PLC的硬件配置、軟件編程、網(wǎng)絡配置、上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及診斷調(diào)試等內(nèi)容，全書貫穿一個具體的應用實例，使讀者邊學邊實踐，循序漸進，逐步掌握S7-1500 PLC的應用。
本書配有兩張DVD光盤方便讀者學習使用。
可編程序控制器（簡稱PLC）是一種通用工業(yè)自動控制設備，在機械制造、化工、冶金、電子、紡織、食品及建筑等領域的工業(yè)自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵作用。隨著計算機、信息及網(wǎng)絡通信等技術的不斷進步，工業(yè)生產(chǎn)對今后的PLC發(fā)展也提出了更高的要求。2012年11月29日，西門子全新的SIMATIC S7-1500控制器在德國正式亮相。該控制器是西門子公司專為中高端設備和工廠自動化設計的新一代PLC，集成了運動控制、工業(yè)信息安全和故障安全功能，并提供基于以太網(wǎng)的PROFINET作為主要的通信網(wǎng)絡，極短的系統(tǒng)響應時間可大大提高生產(chǎn)效率，與全集成自動化Portal軟件可實現(xiàn)無縫集成，創(chuàng)造出最佳工程效益，符合今后PLC的發(fā)展方向。
TIA Portal（博途）是西門子全新的全集成自動化軟件平臺，它將硬件組態(tài)、軟件編程、網(wǎng)絡配置以及上位監(jiān)控等功能集成在一起，使用起來非常方便快捷。S7-1500 PLC的高性能借助該軟件平臺得到了充分的發(fā)揮。
本書應用Portal軟件平臺，介紹了S7-1500 PLC的硬件配置、軟件編程、網(wǎng)絡配置、上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及診斷調(diào)試等內(nèi)容，全書貫穿一個具體的應用實例，使讀者邊學邊實踐，循序漸進，逐步掌握S7-1500 PLC的應用。
本書中所介紹的實例均在Windows 7及TIA Portal V 13 SP1（STEP 7 Professional、WinCC Professional和Startdrive Standalone）軟件環(huán)境下調(diào)試運行通過。附錄中給出自動灌裝系統(tǒng)控制任務實例的主要參考程序，以幫助讀者理論與實踐相結(jié)合。
本書在編寫過程中力求語言簡潔、通俗易懂、主次分明、實例豐富、圖文并茂、實用性強，既適用于高等院校機電及自動化類專業(yè)的學生，也適用于初學S7-1500 PLC的工程人員。
全書共10章，由北京聯(lián)合大學機電學院的劉長青主編，席巍、李軍、李明海參編，陳瑞陽主審。其中，劉長青負責第1~5、9、10章和附錄的編寫及全書的統(tǒng)稿，席巍負責第6章的編寫，李軍負責第7章的編寫，李明海負責第8章的編寫，演示項目由劉長青、席巍、李軍和李明海共同完成。本書在編寫過程中得到西門子公司元娜女士及其他工作人員的熱情支持和大力幫助，在此表示衷心感謝。
由于編者水平有限，書中難免出現(xiàn)不妥之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見。
前言
第1章S7-1500 PLC系統(tǒng)概述
11西門子工業(yè)自動化TIA簡介
12可編程控制器基礎
121PLC概述
122結(jié)構(gòu)組成
123工作原理
13S7-1500 PLC系統(tǒng)
131S7-1500 PLC產(chǎn)品概述
132S7-1500 PLC組成
133S7-1500 PLC產(chǎn)品新功能
14工業(yè)自動化發(fā)展趨勢
第2章S7-1500 PLC硬件及軟件平臺
21硬件系統(tǒng)組成
211電源模塊
212CPU模塊及附件
213信號模塊
214通信模塊和工藝模塊
215分布式模塊
216安全模塊
22硬件安裝
221硬件配置
222硬件安裝
23Portal軟件平臺
231軟件版本及安裝
232軟件界面及使用
第3章S7-1500 PLC項目設計
31工業(yè)自動化項目設計流程
311確定任務及設計要求
312制定電氣控制方案
313控制系統(tǒng)硬件設計
314軟件程序設計
315上位監(jiān)控組態(tài)
316聯(lián)機調(diào)試
317項目歸檔
32自動灌裝生產(chǎn)線項目實例
任務1自動灌裝生產(chǎn)線整體方案設計
33新建TIA項目
任務2創(chuàng)建自動灌裝生產(chǎn)線項目
第4章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)設計
41信號分析
42模塊選型及硬件組態(tài)
421組態(tài)模塊類型
422配置模塊參數(shù)
423建立PC與PLC的連接
424CPU存儲器復位
425下載硬件組態(tài)
43I/O分配
44硬件接線
任務3自動灌裝生產(chǎn)線項目硬件設計
第5章S7-1500 PLC軟件程序設計
51S7-1500 PLC編程基礎
511數(shù)制及編碼
512基本數(shù)據(jù)類型
513復合數(shù)據(jù)類型
514其他數(shù)據(jù)類型
515S7-1500 PLC存儲區(qū)
516尋址方式
517編程語言
52變量表與符號尋址
521變量表
522定義全局符號
任務4定義全局符號
53監(jiān)控表與設備測試
531監(jiān)控表
532I/O設備測試
任務5I/O設備測試
54程序塊及程序結(jié)構(gòu)
541程序塊類型
542程序結(jié)構(gòu)形式
543自動灌裝生產(chǎn)線項目程序結(jié)構(gòu)
55程序塊的創(chuàng)建、編輯及調(diào)試
551新建用戶程序塊
552程序塊的屬性
553程序塊的編輯
554程序塊的調(diào)用
555編程語言的切換
556程序塊的編譯
557程序塊的下載及監(jiān)視
56位邏輯運算指令與開關量控制
561觸點、取反RLO與輸出指令
562置位/復位指令
563邊沿檢測指令
任務6點動控制程序設計
任務7模式選擇、生產(chǎn)線運行和急停處理程序設計
57定時器操作指令與時間控制
571SIMATIC定時器指令
572IEC定時器指令
任務8自動灌裝程序設計
58計數(shù)操作指令與計數(shù)統(tǒng)計
581SIMATIC計數(shù)器指令
582IEC計數(shù)器指令
任務9計數(shù)統(tǒng)計程序設計
59移動操作指令
任務10復位統(tǒng)計數(shù)據(jù)程序設計
510比較器操作指令
任務11故障處理程序設計
511數(shù)學函數(shù)指令
任務12數(shù)學運算程序設計
512轉(zhuǎn)換操作指令
513其他指令
514用戶數(shù)據(jù)塊
5141用戶數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建
5142數(shù)據(jù)塊編輯器
5143變量的值
5144數(shù)組及結(jié)構(gòu)變量的聲明
5145數(shù)據(jù)塊的屬性
5146數(shù)據(jù)塊的訪問及應用
任務13使用數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)存儲
515FC/FB與參數(shù)化編程
5151塊接口的布局
5152參數(shù)化程序設計
5153修改接口參數(shù)
5154設置塊的調(diào)用環(huán)境進行程序調(diào)試
任務14報警程序設計
516組織塊
5161組織塊的類型與優(yōu)先級
5162循環(huán)程序組織塊
5163啟動組織塊
5164中斷組織塊
5165錯誤組織塊
5166組織塊的啟動信息
任務15初始化程序設計
517模擬量處理
5171模擬量模塊的接線
5172模擬量模塊的參數(shù)設置
5173模擬量轉(zhuǎn)換的數(shù)值表達方式
5174模擬量值的規(guī)范化
5175使用循環(huán)中斷
任務16模擬量采集程序設計
第6章上位監(jiān)控系統(tǒng)設計
61上位監(jiān)控系統(tǒng)概述
611HMI的主要任務
612HMI項目設計方法
613西門子上位監(jiān)控設備
614WinCC（TIA Protal）簡介
62建立一個WinCC Advanced 項目
621直接生成HMI設備
622使用HMI設備向?qū)蒆MI設備
623WinCC Advanced 項目組態(tài)界面
63TP 700 Comfort觸摸屏的通信連接
631TP 700 Comfort觸摸屏的硬件連接
632設置TP 700 Comfort觸摸屏通信參數(shù)
633下載HMI組態(tài)
任務17建立自動灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項目及通信連接
64定義變量
641變量的分類
642變量的數(shù)據(jù)類型
643編輯變量
任務18組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項目所需變量
65創(chuàng)建畫面及畫面管理
651設計畫面結(jié)構(gòu)與布局
652創(chuàng)建畫面
653畫面管理
任務19創(chuàng)建及管理自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
66組態(tài)監(jiān)控畫面
661組態(tài)初始畫面
662組態(tài)運行畫面
663組態(tài)參數(shù)設置畫面
664組態(tài)趨勢視圖畫面
任務20組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
67報警
671報警的概念
672組態(tài)報警
673顯示報警信息
任務21組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線報警畫面
68用戶管理
681用戶管理的概念
682用戶管理的組態(tài)
683用戶管理的使用
任務22組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線用戶管理畫面
69WinCC Advanced 項目的仿真調(diào)試
691HMI的離線仿真調(diào)試
692HMI的在線仿真調(diào)試
第7章網(wǎng)絡通信
71S7-1500通信簡介
711通信接口
712通信服務
72PROFIBUS通信
721PROFIBUS的通信協(xié)議
722PROFIBUS-DP的應用
723PROFIBUS-DP網(wǎng)絡的主站與從站
724PROFIBUS-DP接口
725PROFIBUS網(wǎng)絡的參數(shù)分配
726PROFIBUS網(wǎng)絡診斷
727等時同步模式的PROFIBUS網(wǎng)絡
73PROFINET通信
731PROFINET簡介
732構(gòu)建PROFINET網(wǎng)絡
733PROFINET網(wǎng)絡的參數(shù)分配
734PROFINET網(wǎng)絡診斷
735連接其他總線系統(tǒng)
任務23使用ET200SP實現(xiàn)自動灌裝生產(chǎn)線項目
74開放式通信
741開放式通信的協(xié)議
742開放式通信的指令
743建立TCP、ISO-on-TCP、UDP和ISO協(xié)議的開放式通信
744建立Modbus TCP協(xié)議的開放式通信
745通過電子郵件建立通信
746通過FTP建立通信
747建立和終止開放式通信
75S7-1500 CPU與G120通信
751SINAMICS G120簡介
752S7-1500與SINAMICS G120的PROFIBUS通信
753S7-1500與SINAMICS G120的PROFINET通信
任務24實現(xiàn)S7-1500 CPU與G120的通信
第8章工藝功能
81PID控制
811PID指令
812PID組態(tài)
813PID調(diào)試
82運動控制
821運動控制簡介
822運動控制舉例
第9章系統(tǒng)診斷
91系統(tǒng)診斷概述
92系統(tǒng)診斷的顯示
921設備上的系統(tǒng)診斷顯示
922使用Portal軟件（STEP 7）
93通過用戶程序進行系統(tǒng)診斷
931采用過程映像輸入進行系統(tǒng)診斷
932使用指令
94軌跡和邏輯分析器功能
任務25自動灌裝生產(chǎn)線項目故障檢測
第10章S7-1500 PLC的其他功能
101SCL編程語言
1011SCL程序編輯器
1012SCL指令及應用
任務26自動灌裝生產(chǎn)線項目成品重量存儲
102GRAPH與順序控制
1021順序控制簡介
1022順序控制程序塊
1023GRAPH函數(shù)塊的程序編輯器
1024順控器視圖和單步視圖
1025塊接口及參數(shù)
1026GRAPH程序設計
任務27自動灌裝生產(chǎn)線項目順序控制
103基于Web服務器的網(wǎng)頁訪問
1031Web服務器功能的參數(shù)設置
1032Web 服務器的信息顯示
任務28自動灌裝生產(chǎn)線項目的網(wǎng)頁訪問
附錄自動灌裝生產(chǎn)線項目參考程序
任務6點動控制程序設計
任務7模式選擇、生產(chǎn)線運行和急停處理程序設計
任務8自動灌裝程序設計
任務9計數(shù)統(tǒng)計程序設計
任務10復位統(tǒng)計數(shù)據(jù)程序設計
任務11故障處理程序設計
任務12數(shù)學運算程序設計
任務13使用數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)存儲
任務14報警程序設計
任務15初始化程序設計
任務16模擬量采集程序設計
任務20組態(tài)自動灌裝生產(chǎn)線上位監(jiān)控畫面
任務26自動灌裝生產(chǎn)線項目成品重量存儲
任務27自動灌裝生產(chǎn)線項目順序控制
參考文獻
書單推薦
