中國河北西門子S7-200代理商     中國河北西門子S7-200代理商

潯之漫智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司

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　　1.1  S7-1200的硬件 1
　　1.1.1  S7-1200的硬件結(jié)構(gòu) 1
　　1.1.2  CPU模塊 2
　　1.1.3  信號板與信號模塊 5
　　1.1.4  集成的通信接口與通信模塊 6
　　1.2  S7-1500的硬件 8
　　1.2.1  CPU模塊 8
　　1.2.2  CPU模塊的前面板 12
　　1.2.3  信號模塊 13
　　1.2.4  工藝模塊與通信模塊 15
　　1.3  分布式I/O 16
　　1.3.1  ET 200SP分布式I/O 16
　　1.3.2  其他分布式I/O 18
　　1.4  TIA博途的安裝與升級 19
　　1.5  TIA博途使用入門 22
　　1.6  S7-1200/1500 CPU的參數(shù)設置 26
　　1.6.1  硬件組態(tài)的基本方法 26
　　1.6.2  組態(tài)PROFINET接口 28
　　1.6.3  組態(tài)CPU的其他參數(shù) 32
　　1.6.4  S7-1500的硬件組態(tài) 37
　　1.7  S7-1200/1500信號模塊的組態(tài) 40
　　1.7.1  S7-1200輸入/輸出點的參數(shù)設置 40
　　1.7.2  S7-1500信號模塊的參數(shù)設置 44

第2章   S7-1200/1500程序設計基礎 49

　　2.1  S7-1200/1500的編程語言 49
　　2.2  PLC的工作原理與用戶程序結(jié)構(gòu) 51
　　2.2.1  邏輯運算 51
　　2.2.2  PLC的工作過程 52
　　2.2.3  用戶程序結(jié)構(gòu)簡介 55
　　2.3  物理存儲器與系統(tǒng)存儲區(qū) 57
　　2.3.1  物理存儲器 57
　　2.3.2  系統(tǒng)存儲區(qū) 59
　　2.4  數(shù)制、編碼與數(shù)據(jù)類型 61
　　2.4.1  數(shù)制與編碼 61
　　2.4.2  基本數(shù)據(jù)類型 63
　　2.4.3  全局數(shù)據(jù)塊與復雜數(shù)據(jù)類型 67
　　2.4.4  參數(shù)類型 69
　　2.4.5  其他數(shù)據(jù)類型 72
　　2.5  編寫用戶程序與使用變量表 73
　　2.5.1  編寫用戶程序 73
　　2.5.2  使用變量表與幫助功能 77
　　2.6  用戶程序的下載與仿真 79
　　2.6.1  下載與上傳用戶程序 79
　　2.6.2  用戶程序的仿真調(diào)試 83
　　2.7  用STEP 7調(diào)試程序 86
　　2.7.1  用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序 86
　　2.7.2  用監(jiān)控表監(jiān)控與強制變量 87

第3章  S7-1200/1500的指令 92

　　3.1  位邏輯指令 92
　　3.2  定時器與計數(shù)器指令 96
　　3.2.1  定時器指令 97
　　3.2.2  計數(shù)器指令 102
　　3.3  數(shù)據(jù)處理指令 104
　　3.3.1  比較器操作指令 104
　　3.3.2  使能輸入與使能輸出 106
　　3.3.3  轉(zhuǎn)換操作指令 107
　　3.3.4  移動操作指令 110
　　3.3.5  移位與循環(huán)移位指令 113
　　3.4  數(shù)學運算指令 114
　　3.4.1  數(shù)學函數(shù)指令 114
　　3.4.2  字邏輯運算指令 118
　　3.5  程序控制操作指令與“原有”指令 119
　　3.6  日期和時間指令 122
　　3.7  字符串與字符指令 124
　　3.7.1  字符串轉(zhuǎn)換指令 124
　　3.7.2  字符串指令 126
　　3.8  S7-1200的高速脈沖輸出與高速計數(shù)器 128
　　3.8.1  高速脈沖輸出 128
　　3.8.2  高速計數(shù)器 129
　　3.8.3  高速脈沖輸出與高速計數(shù)器實驗 132
　　3.8.4  用高速計數(shù)器測量頻率的實驗 135

第4章  S7-1200/1500的用戶程序結(jié)構(gòu) 137

　　4.1  函數(shù)與函數(shù)塊 137
　　4.1.1  生成與調(diào)用函數(shù) 137
　　4.1.2  生成與調(diào)用函數(shù)塊 140
　　4.1.3  復雜數(shù)據(jù)類型作塊的輸入?yún)?shù) 143
　　4.1.4  多重背景 144
　　4.2  操作數(shù)尋址 147
　　4.2.1  對變量的組成部分尋址 147
　　4.2.2  間接尋址 148
　　4.3  中斷事件與中斷組織塊 154
　　4.3.1  事件與組織塊 154
　　4.3.2  初始化組織塊與循環(huán)中斷組織塊 156
　　4.3.3  時間中斷組織塊 159
　　4.3.4  硬件中斷組織塊 160
　　4.3.5  中斷連接指令與中斷分離指令 162
　　4.3.6  延時中斷組織塊 163
　　4.4  交叉引用表與程序信息 165
　　4.4.1  交叉引用表 165
　　4.4.2  分配列表 167
　　4.4.3  調(diào)用結(jié)構(gòu)、從屬性結(jié)構(gòu)與資源 169

第5章  順序控制編程方法與SCL編程語言 171

　　5.1  梯形圖的經(jīng)驗設計法 171
　　5.2  順序控制設計法與順序功能圖 175
　　5.2.1  順序功能圖的基本元件 176
　　5.2.2  順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 178
　　5.2.3  順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則 180
　　5.3  使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法 181
　　5.3.1  單序列的編程方法 181
　　5.3.2  選擇序列與并行序列的編程方法 184
　　5.3.3  鉆床的順序控制程序設計 186
　　5.4  順序功能圖語言S7-Graph 189
　　5.4.1  S7-Graph語言概述 189
　　5.4.2  使用S7-Graph編程的例子 190
　　5.4.3  順控器中的動作與條件 196
　　5.5  SCL編程語言 199
　　5.5.1  SCL程序編輯器 199
　　5.5.2  SCL基礎知識 200
　　5.5.3  SCL程序控制指令 202
　　5.5.4  SCL的間接尋址 208

第6章  S7-1200/1500的通信功能 212

　　6.1  網(wǎng)絡通信基礎 212
　　6.1.1  計算機通信的標準 212
　　6.1.2  SIMATIC通信網(wǎng)絡 214
　　6.1.3  工業(yè)以太網(wǎng)概述 217
　　6.2  PROFINET IO系統(tǒng)組態(tài) 220
　　6.2.1  S7-1200作IO控制器 220
　　6.2.2  S7-1500 CPU和ET 200SP CPU作IO控制器 222
　　6.2.3  S7-1200作智能IO設備 223
　　6.3  基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信 226
　　6.3.1  S7-1200/S7-1500之間使用TSEND_C/TRCV_C指令的通信 226
　　6.3.2  S7-1200之間使用TSEND/TRCV指令的通信 231
　　6.3.3  S7-1200/1500之間的UDP協(xié)議通信 232
　　6.3.4  S7-1200/1500與S7-300/400之間的開放式用戶通信 234
　　6.4  S7協(xié)議通信 237
　　6.4.1  S7-1200/1500之間的單向S7通信 237
　　6.4.2  S7-1500之間的雙向S7通信 241
　　6.4.3  S7-1200/1500與其他S7 PLC之間的S7單向通信 243
　　6.5  點對點通信 245
　　6.5.1  串行通信概述 245
　　6.5.2  點對點通信的組態(tài)與編程 247
　　6.5.3  Modbus RTU協(xié)議通信 250
　　6.6  PROFIBUS-DP與AS-i網(wǎng)絡通信 254
　　6.6.1  PROFIBUS的物理層 254
　　6.6.2  DP主站與標準DP從站通信的組態(tài) 255
　　6.6.3  安裝GSD文件 258
　　6.6.4  DP主站與智能從站通信的組態(tài) 261
　　6.6.5  DP網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的*性傳輸 262
　　6.6.6  AS-i通信 264
　　6.7  S7-1200與變頻器的USS協(xié)議通信 266
　　6.7.1  硬件接線與變頻器參數(shù)設置 266
　　6.7.2  S7-1200的組態(tài)與編程 268
　　6.7.3  S7-1200與變頻器通信的實驗 270
　　6.8  S7-1500與G120變頻器的通信 271
　　6.8.1  S7-1500通過通信監(jiān)控變頻器 271
　　6.8.2  S7-1500通過周期性通信讀寫變頻器參數(shù) 277

第7章  S7-1200/1500的故障診斷 281

　　7.1  與故障診斷有關的中斷組織塊 281
　　7.1.1  與硬件故障有關的中斷組織塊 281
　　7.1.2  時間錯誤中斷組織塊 282
　　7.2  用TIA博途診斷故障 283
　　7.2.1  用在線和診斷視圖診斷故障 283
　　7.2.2  用網(wǎng)絡視圖和設備視圖診斷故障 287
　　7.2.3  編程錯誤的診斷 290
　　7.2.4  項目的上傳 292
　　7.3  用系統(tǒng)診斷功能和HMI診斷故障 294
　　7.3.1  組態(tài)系統(tǒng)診斷功能 294
　　7.3.2  HMI組態(tài)與測試 295
　　7.4  用S7-1500 CPU的Web服務器診斷故障 298
　　7.5  用S7-1500 CPU的LED和顯示屏診斷故障 301
　　7.6  用程序診斷故障 303
　　7.6.1  通過編寫程序診斷故障 303
　　7.6.2  通過用戶自定義報警診斷故障 306
　　7.6.3  用模塊的值狀態(tài)功能檢測故障 308

第8章  精簡系列面板的組態(tài)與應用 310

　　8.1  精簡系列面板 310
　　8.2  精簡系列面板的畫面組態(tài) 312
　　8.2.1  HMI的基本操作 312
　　8.2.2  組態(tài)指示燈與按鈕 314
　　8.2.3  組態(tài)文本域與I/O域 317
　　8.3  精簡系列面板的仿真與運行 319
　　8.3.1  PLC與HMI的集成仿真 319
　　8.3.2  HMI與PLC通信的組態(tài)與操作 322

第9章  S7-1200/1500在PID閉環(huán)控制中的應用 325

　　9.1  模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)與PID_Compact指令 325
　　9.1.1  模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng) 325
　　9.1.2  PID_Compact指令的算法與參數(shù) 328
　　9.1.3  PID_Compact指令的組態(tài)與調(diào)試 331
　　9.2  PID參數(shù)的物理意義與手動整定方法 333
　　9.2.1  PID參數(shù)與系統(tǒng)動靜態(tài)性能的關系 333
　　9.2.2  PID參數(shù)的手動整定方法 337
　　9.2.3  PID參數(shù)的手動整定實驗 338
　　9.3  PID參數(shù)自整定 341

    2、實驗、實訓與上機課可以采用自主學習方式。自主學習方式是一種學習者在總體教學目標的宏觀調(diào)控下，在教師的指導下，根據(jù)自身條件和需要自由地選擇學習目標，學習內(nèi)容和方法，并通過自我調(diào)控的學習活動完成具體學習目標的學習方式。自主學習離不開教師的適時指導與評價，學生只有在教師的適時幫助下，才能不斷地完成一個又一個實驗與實訓項目，獲得越來越大的成就感，增加自己自主學習的動力，從而保證自主學習方式的良性發(fā)展。教師還必須結(jié)合理論課程的進程，結(jié)合實驗實訓設備編寫由淺入深、逐步遞進、面向不同層次學生的實驗實訓指導書，為學生的自主學習提供有力的理論支撐。

     3、綜合實訓是PLC課程重要的一個環(huán)節(jié)。要安排充足的時間進行，還要提高實訓的效率，綜合考慮學生個體的差異。在實訓中，遵循能者多勞，共同提高的原則，把學生按個體差異分組，各組根據(jù)自己的能力情況選擇不同控制要求的實訓內(nèi)容，根據(jù)控制要求，進行編程、調(diào)試，故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學生能力差異存在的相互制約問題，同時也培養(yǎng)了學生的分工及團隊合作的能力。 

    三、成績評價機制。應該明確成績評價不是教學行為的終目的，成績評價應作為激勵學生學習的一種方法，成績評價應做到及時、公正，具有可操作性。1、理論成績評定包括筆試成績、平時成績和實驗成績，筆試成績通過開卷或閉卷方式，考核了學生對PLC基本知識的掌握程度；平時成績通過平時獨立完成作業(yè)的質(zhì)量、上課出勤、課堂上解決問題的能力及創(chuàng)新方法等來評定；2、實驗實訓成績評價應能體現(xiàn)出競爭機制，根據(jù)不同的任務要求分兩種情況：，保證完成質(zhì)量的前提下，根據(jù)完成速度評定分數(shù)；第二，保證統(tǒng)一時間的前提下，根據(jù)完成質(zhì)量評定分數(shù)。教師根據(jù)完成質(zhì)量或速度只對每個團隊進行分數(shù)評定，團隊每個成員的分數(shù)則依據(jù)教師給定分數(shù)通過本團隊民主評議得分，這樣促進團隊內(nèi)每個成員的積極性與主動性，同時培養(yǎng)學生的團隊意識。 

    四、校內(nèi)學習與校外鍛煉。學生在學校所學的PLC知識與技能對比實際工作崗位中的PLC控制系統(tǒng)，仍具有一定的差異或差距，學生就業(yè)后在工作崗位中一定會遇到一些難于解決的難題，這就需要學校、教師仍然要加強對學生畢業(yè)工作過程的指導，把這些問題的解決方法做成典型案例對在校學生講解，對在校生來說也是一種良好經(jīng)驗的積累。學生就業(yè)后，在工作崗位上應不斷地與學校教師溝通，不斷地向有經(jīng)驗的師傅請教，才能熟練掌握PLC控制系統(tǒng)的設計與應用。

     總之，作為學校只有做到以上若干方面協(xié)同優(yōu)化，才能真正培養(yǎng)出高素質(zhì)應用型PLC人才。

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嵌入式PLC技術在國內(nèi)的發(fā)展

嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化，國內(nèi)外均有良好表現(xiàn)：德國赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場總線技術和PLC技術結(jié)合的netPLC很有特色;國內(nèi)幾年前就有華中科技大學在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件，作為硬件平臺，開發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)PLC與人機界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用了CASE工具，結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的PLC。

而在我國嵌入式PLC的發(fā)展空間，首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動化行業(yè)發(fā)展的兩大特點：有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎，并擁有足夠的、性價比的設計開發(fā)隊伍。我們*可以以低的成本、較高的質(zhì)量，并按客制化的要求設計、生產(chǎn)為機電設備配套的嵌入式PLC，來代替通用PLC。

同時，嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機電設備的要求。嵌入式PLC*基于嵌入式系統(tǒng)的技術基礎，拿來就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語言標準的編程環(huán)境等優(yōu)勢，使得其在市場上很容易找到。

國家林業(yè)局政府網(wǎng)12月4日訊11月21日，山東省森防站在棗莊市舉辦了基于PLC的林業(yè)有害生物立體防控技術培訓班。有關專家和9個項目縣（市、區(qū)）林業(yè)局局長、林場場長及項目負責人參加培訓。

PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，是一種具有微處理機的數(shù)字電子設備，用于自動化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內(nèi)存內(nèi)儲存與執(zhí)行。基于PLC的體防控技術，將對林業(yè)有害生物進行適時、系統(tǒng)和科學監(jiān)測，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)科學化、快速化處理，提高信息的時效性和準確性，進一步推進主動御災、科學防災，降低防治成本，維護生態(tài)安全。此次推廣9處項目區(qū)將在一年內(nèi)完成項目任務。

 山東省森防站部署PLC推廣項目實施工作，強調(diào)合理使用項目資金，建立好項目檔案。山東農(nóng)業(yè)大學教授詳細講解了基于PLC技術的林業(yè)有害生物監(jiān)測預報系統(tǒng)的思路、組建及應用技術。商河縣林業(yè)局示范了基于移動互聯(lián)網(wǎng)的林業(yè)有害生物智能化服務平臺建設與構(gòu)想。山東祥辰公司介紹了立體防治有關設備應用技術。

此次培訓進一步明確了基于PLC的林業(yè)有害生物位立體防控技術的基礎知識，為全面完成項目任務、提升林業(yè)有害生物防治工作智能化水平打好基礎。（森防總站）

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可編程自動化控制器（PAC）與PLC的區(qū)別和聯(lián)系

可編程自動化控制器（PAC）作為新一代的工業(yè)控制器，代表著可編程自動化控制發(fā)展的未來。在可以預見的幾年內(nèi)，對標準性、開放性、可互操作性、可移植性的要求將是用戶至為關心的自動化產(chǎn)品的重要特征，作為融匯了PC和PLC優(yōu)點的PAC系統(tǒng)必將逐步取代PLC系統(tǒng)成為控制系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，在工業(yè)自動化控制中的應用將會越來越廣泛。

PLC的性能倚賴于的硬件，PLC的應用程序是依靠的硬件芯片來實現(xiàn)的，對于PLC的功能的改進，如增加運動控制、過程控制或通訊功能，都需要使用不同的硬件。即使對于同一PLC廠家，這種的硬件很難移植到不同性能的PLC中。而且傳統(tǒng)的PLC廠家的硬件結(jié)構(gòu)體系都是專有的設計，甚至于處理器芯片都是的，這樣就導致了隨著PLC功能需求的不斷提高，PLC的硬件體系變得越來越復雜。而且，由于硬件的非通用性會導致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系統(tǒng)通常都是各PLC廠家的操作系統(tǒng)，與目前流行的實時操作系統(tǒng)不兼容。由于是的操作系統(tǒng)，其實時可靠性與功能都無法與通用的實時操作系統(tǒng)相比，這就導致了PLC的整體性能的性和封閉性。

PAC的輕便控制引擎是非常杰出的。PAC設計了一個通用的、軟件形式的控制引擎用于應用程序的執(zhí)行，控制引擎在實時操作系統(tǒng)與應用程序之間，這個控制引擎與硬件平臺無關，可以在不同平臺的PAC系統(tǒng)間移植。因此對于用戶來說，同樣的應用程序不需根據(jù)系統(tǒng)的功能需求和投資預算選擇不同性能的PAC平臺。這樣，根據(jù)用戶需要的迅速擴展和變化，用戶的系統(tǒng)和程序無需變化，即可無縫移植。PAC的操作系統(tǒng)采用通用的實時操作系統(tǒng)，如GE Fanuc的PACSystems系列產(chǎn)品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的orks實時操作系統(tǒng)，其可靠性已經(jīng)得到 大量的應用的證實。PAC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用標準的，通用的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計，這樣其處理器可以使用的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列產(chǎn)品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 處理器，而且即將推出PentiumM 處理器的CPU。