PLC 應用技術 (西門子S7-1200)(附微課視頻)
趙春生
商品描述
本書按“課題—任務”模式編寫，以任務為載體，通過大量的實例介紹了完成該任務的S7-1200相關知識、硬件組態、軟件編程、模擬運行和運行操作技能。全書共分為8個課題，由淺入深地介紹了西門子博途軟件的應用、S7-1200的指令、通信、變頻器和觸摸屏應用技術，主要內容有S7-1200基礎與博途軟件入門、基本指令、順序控制、擴展指令、擴展模塊、通信、變頻器和觸摸屏的應用。
本書可作為機電類專業、工業自動化專業、電氣專業及其他相關專業的教材，也可供從事機電行業的工程技術人員自學及參考使用。
作者簡介
赵春生 作者从事电气控制技术、传感器与检测技术、单片机等课程教学近二十年，主编教材6部，完成科研项目8项，完成教研项目2项，完成论文12篇，获得专利2项。
目錄大綱
課題1 S7-1200基礎與TIA博途軟件
課程育人
任務1 認識S7-1200系列PLC 1
任務引入
相關知識
一、S7-1200系列PLC 1
二、S7-1200 PLC的工作過程 4
三、PLC的分類 5
任務實施
練習題
任務2 S7-1200的存儲器與數據類型 6
任務引入
相關知識
一、S7-1200的存儲器 6
二、S7-1200的數據類型 7
任務實施
練習題
任務3 TIA博途軟件入門 11
任務引入
相關知識
一、博途軟件的安裝與卸載 12
二、博途視圖和項目視圖 13
三、S7-1200屬性的組態 17
四、創建變量的方法 21
五、PLC的編程語言和程序編輯器 24
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 26
二、模擬運行 27
三、上傳和下載 28
四、運行調試 32
練習題
課題2 S7-1200基本指令的應用
課程育人
任務1 應用位邏輯指令實現電動機的點動控制 36
任務引入
相關知識
一、電動機定子繞組的連接 36
二、相關低壓電器 37
三、位邏輯指令 39
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 40
二、模擬運行 40
三、運行操作步驟 41
擴展知識
一、電路構成 41
二、點動控制的執行過程 41
練習題
任務2 應用置位復位指令實現電動機的連續運行 42
任務引入
相關知識
一、熱繼電器 43
二、置位復位指令 43
三、自鎖控制 45
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 45
二、模擬運行 46
三、運行操作步驟 47
擴展知識
一、點動與連續運行電路 47
二、點動與連續運行控製程序 47
練習題
任務3 應用邊沿脈沖指令實現電動機的正反轉控制 48
任務引入
相關知識—邊沿脈沖指令
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 51
二、模擬運行 52
三、運行操作步驟 52
練習題
任務4 應用定時器實現電動機的順序啟動控制 53
任務引入
相關知識
一、接通延時定時器 54
二、時鐘存儲器 54
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 55
二、模擬運行 56
三、運行操作步驟 57
擴展知識
一、脈沖定時器 57
二、關斷延時定時器 58
三、定時器自復位電路 59
四、 -△降壓啟動控制 59
練習題
任務5 應用計數器實現單按鈕啟動/停止控制 61
任務引入
相關知識
一、計數器的數據類型和背景數據塊...62
二、加計數器CTU 62
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 63
二、模擬運行 64
三、運行操作步驟 64
擴展知識
一、減計數器CTD 65
二、加減計數器CTUD 65
練習題
任務6 應用比較指令實現傳送帶工件計數 66
任務引入
相關知識—比較指令
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 67
二、模擬運行 68
三、運行操作步驟 69
擴展知識—值在範圍內和值超出範圍指令
練習題
任務7 應用數學函數指令實現多擋位功率調節 70
任務引入
相關知識
一、數學函數指令 70
二、系統存儲器字節 71
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 71
二、模擬運行 73
三、運行操作步驟 73
擴展知識
一、CALCULATE指令 74
二、函數運算指令 74
三、其他數學函數指令 75
練習題
任務8 應用移動指令實現Y-△啟動控制 76
任務引入
相關知識—移動指令
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 76
二、模擬運行 77
三、運行操作步驟 78
擴展知識
一、塊移動指令 78
二、填充塊指令和交換指令 79
練習題
任務9 應用轉換指令實現圓面積計算 80
任務引入
相關知識—轉換指令
一、轉換指令 80
二、浮點數轉換為整數指令 80
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 81
二、模擬運行 81
擴展知識
一、縮放指令 82
二、標準化指令 82
練習題
任務10 應用程序控制指令選擇電動機控制方式 82
任務引入
相關知識
一、跳轉指令、標簽指令與返回指令 83
二、跳轉列表指令和跳轉分支指令 84
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 85
二、模擬運行 86
三、運行操作步驟 86
練習題
任務11 應用字邏輯指令實現字節低4位輸出 87
任務引入
相關知識
一、邏輯運算指令 87
二、SEL、MUX和DEMUX指令 88
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 89
二、模擬運行 89
練習題
任務12 應用移位指令實現8位彩燈控制 90
任務引入
相關知識
一、移位指令 90
二、循環移位指令 91
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 93
二、模擬運行 93
三、運行操作步驟 94
練習題
任務13 應用模擬量輸入實現壓力測量 94
任務引入
相關知識—模擬量輸入與模擬值的對應關系
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 96
二、模擬運行 97
三、運行操作步驟 98
練習題
課題3 S7-1200順序控制的應用
課程育人
任務1 應用單流程模式實現電動機順序啟動控制 99
任務引入
相關知識—單流程順序控制功能圖
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 100
二、模擬運行 102
三、運行操作步驟 103
練習題
任務2 應用選擇流程模式實現運料小車控制 103
任務引入
相關知識—選擇流程順序控制功能圖
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 105
二、模擬運行 105
三、運行操作步驟 107
練習題
任務3 應用並行流程模式實現交通信號燈控制 108
任務引入
相關知識—並行流程順序控制功能圖
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 109
二、模擬運行 112
三、運行操作步驟 112
練習題
課題4 S7-1200擴展指令的應用
課程育人
任務1 應用時間中斷實現電動機的間歇啟動 113
任務引入
相關知識
一、代碼塊與程序結構 113
二、事件與組織塊 115
三、時間中斷指令 116
四、讀取系統時間指令 117
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 117
二、模擬運行 119
三、運行操作步驟 120
擴展知識
一、啟動和循環組織塊 120
二、延時中斷 121
練習題
任務2 應用硬件中斷實現電動機的啟停控制 123
任務引入
相關知識——硬件中斷
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 123
二、模擬運行 124
三、運行操作步驟 125
擴展知識
一、中斷連接指令和中斷分離指令 125
二、中斷連接指令和中斷分離指令的應用 126
練習題
任務3 應用函數實現兩組電動機的順序啟動控制 127
任務引入
相關知識—函數
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 129
二、模擬運行 130
三、運行操作步驟 131
練習題
任務4 應用函數塊實現水泵和油泵控制 132
任務引入
相關知識—函數塊
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 133
二、模擬運行 135
三、運行操作步驟 135
練習題
任務5 應用日期和時間指令實現作息響鈴控制 136
任務引入
相關知識
一、日期和時間的數據類型 136
二、轉換時間並提取指令和時鐘指令 137
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 138
二、模擬運行 140
三、運行操作步驟 140
練習題
任務6 應用PTO輸出脈沖 141
任務引入
相關知識
一、PTO的輸出端子 141
二、CTRL_PTO指令 142
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 142
二、運行操作步驟 144
擴展知識—PTO輸出信號類型
練習題
任務7 應用PWM輸出脈沖 145
任務引入
相關知識
一、PWM輸出端子 145
二、CTRL_PWM指令 146
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 146
二、運行操作步驟 147
練習題
任務8 應用高速計數器實現轉速測量 147
任務引入
相關知識
一、高速計數器的工作模式與端子 148
二、高速計數器的功能 149
三、單相高速計數器 149
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 150
二、運行操作步驟 151
擴展知識
一、雙相高速計數器 151
二、A/B相正交計數器 153
練習題
課題5 S7-1200擴展模塊的應用
課程育人
任務1 應用數字量信號模塊實現電動機運行控制 160
任務引入
相關知識—數字量信號模塊
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 161
二、模擬運行 161
三、運行操作步驟 162
練習題
任務2 應用模擬量信號模塊實現烘倉溫度測量 163
任務引入
相關知識—模擬量信號模塊
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 164
二、模擬運行 166
三、運行操作步驟 167
練習題
任務3 應用數字量信號板實現步進電動機速度控制 167
任務引入
相關知識
一、數字量信號板 168
二、步進驅動器 168
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 170
二、運行操作步驟 170
練習題
任務4 應用模擬量信號板實現模擬電流輸出 171
任務引入
相關知識—模擬量信號板
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 172
二、模擬運行 173
三、運行操作步驟 174
擴展知識
一、CPU可擴展的模塊數量 174
二、電源計算 174
練習題
課題6 S7-1200通信的應用
課程育人
任務1 應用TCP連接實現S7-1200之間的通信 176
任務引入
相關知識
一、基於以太網的開放式用戶通信 176
二、TSEND_C指令和TRCV_C指令 177
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 178
二、模擬運行 181
三、運行操作步驟 182
擴展知識
一、ISO-on-TCP通信 182
二、UDP通信 182
練習題
任務2 應用S7連接實現S7-1200之間通信 183
任務引入
相關知識
一、基於以太網的S7通信 183
二、PUT指令和GET指令 183
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 184
二、模擬運行 187
三、運行操作步驟 188
練習題
任務3 應用PROFINET IO連接實現S7-1200之間的通信 189
任務引入
相關知識—PROFINET IO通信
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 190
二、運行操作步驟 192
練習題
任務4 應用點到點連接實現S7-1200之間的通信 193
任務引入
相關知識
一、串行通信 193
二、通信模塊 194
三、通信指令 195
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 196
二、運行操作步驟 198
練習題
課題7 S7-1200與變頻器的應用
課程育人
任務1 認識變頻器 200
任務引入
相關知識
一、變頻器的用途 200
二、變頻器的基本結構 201
三、MM420變頻器 201
四、MM420變頻器的參數設置 203
任務實施
練習題
任務2 應用S7-1200與變頻器實現連續運轉控制 205
任務引入
相關知識
一、數字量輸入功能 206
二、變頻器參數設置 206
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 207
二、模擬運行 208
三、運行操作步驟 208
練習題
任務3 應用S7-1200與變頻器實現自動往返控制 209
任務引入
相關知識
一、固定頻率選擇 209
二、變頻器參數設置 210
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 210
二、模擬運行 211
三、運行操作步驟 212
練習題
任務4 應用S7-1200與變頻器實現多段速控制 212
任務引入
相關知識
一、變頻器固定頻率的選擇 213
二、變頻器參數設置 213
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 214
二、模擬運行 215
三、運行操作步驟 216
練習題
任務5 應用S7-1200與變頻器實現變頻調速控制 217
任務引入
相關知識—變頻器參數設置
任務實施
一、硬件組態與軟件編程 218
二、模擬運行 219
三、運行操作步驟 220
練習題
課題8 S7-1200與觸摸屏的應用
課程育人
任務1 認識觸摸屏 221
任務引入
相關知識
一、人機界面與觸摸屏 221
二、觸摸屏的組態與運行 222
三、觸摸屏TP700 Comfort 223
四、觸摸屏參數的設置與下載 223
任務實施
練習題
任務2 應用S7-1200與觸摸屏實現調速控制 226
任務引入
相關知識—旋轉編碼器
任務實施
一、PLC與觸摸屏的硬件組態 227
二、編寫程序 228
三、觸摸屏畫面對象的組態 229
四、模擬運行 233
五、運行操作步驟 234
練習題
任務3 應用S7-1200與觸摸屏實現故障報警 234
任務引入
相關知識—報警的概念
任務實施
一、PLC與觸摸屏的硬件組態 236
二、編寫程序 237
三、觸摸屏畫面對象和報警的組態 238
四、模擬運行 244
五、運行操作步驟 246
練習題
任務4 應用S7-1200與觸摸屏實現用戶管理 246
任務引入
相關知識—用戶管理
任務實施
一、PLC與觸摸屏的硬件組態 247
二、編寫程序 247
三、觸摸屏畫面對象和用戶管理的組態 248
四、模擬運行 250
五、運行操作步驟 251
練習題
參考文獻
