1.西门子公司组编,西门子公司工程师主编,西门子公司重点推荐。 2.介绍TIA博途软件:全集成自动化软件,业内率先采用统一工程组态和软件项目环境的自动化软件,适用于所有自动化任务,用户能够快速、直观地开发和调试自动化系统。 3.详解新一代SIMATIC系列控制器SIMATIC S7-1500:SIMATIC控制器家族的旗舰产品,从简单的单机应用(S7-1200控制器)到中 的复杂应用。
SIMATIC S7-1500 PLC自动化系统通过集成大量的新功能和新特性,具有 的性能和**的可用性。借助于西门子新一代框架结构的TIA博途软件,可在同一开发环境下组态开发PLC、人机界面和驱动系统等。统一的数据库使各个系统之间轻松、快速地进行互连互通,真正达到了控制系统的全集成自动化。 本书以TIA博途软件V15.1为基础,介绍了 新的硬件模块和新增可选软件的功能和应用,例如PLC SIM Advance仿真器的使用和编程接口、团队编程和调试功能、SiVarc自动生成HMI画面功能和ProDiag带有程序显示的报警功能,使工程项目的开发和调试 加方便和快捷。 本书还介绍了FB、FC的应用,新指针与原有SIMATIC S7-300/400 PLC指针应用的对比及优势,基于Web的诊断方式等。 对读者关心的程序标准化问题以及将SIMATIC S7-300/400 PLC程序移植到SIMATIC S7-1500 PLC中容易遇到的问题做了详细的分析,使移植不再困难。 本书*新 版本软件请关注“机械工业出版社E视界”微信公众号,输入65348下载或联系工作人员索取。 本书适合自动化工程技术人员和大专院校相关专业的师生阅读。
序/Preface 前言 中英文术语对照 第1章TIA博途1 11TIA博途简介1 12TIA博途软件的构成1 121TIA博途STEP 72 122TIA博途STEP 7工程组态系统的选件2 123TIA博途WinCC2 124TIA博途WinCC工程组态系统和运行系统的选件3 13TIA博途的安装4 131硬件要求4 132支持的操作系统4 133安装步骤4 14TIA博途软件的卸载8 15授权管理功能9 151授权的种类9 152授权管理器(ALM)10 153安装许可证密钥11 16TIA博途软件的特性12 第2章TIA博途平台支持的新一代PLC产品14 21完整的PLC产品线全面满足用户需求14 22全新分布式和PCBased自动化解决方案15 23集成功能安全和信息安全16 24高效的开发环境16 第3章SIMATIC S71500 PLC控制系统的硬件组成17 31负载电源与系统电源17 311负载电源17 312系统电源17 313系统电源选择示例18 314查看功率分配详细信息20 315如何在系统中选择PM和PS20 32SIMATIC S71500 CPU21 321SIMATIC S71500 CPU 简介21 322SIMATIC S71500 CPU操作模式22 323SIMATIC S71500 CPU的存储器23 324SIMATIC S71500 CPU过程映像区的功能27 33SIMATIC S71500 PLC显示屏(Display)29 34信号模块31 341模块特性的分类32 342模块宽度的划分32 343数字量输入模块33 344数字量输出模块34 345数字量输入/输出模块36 346模拟量输入模块36 347模拟量输出模块44 348模拟量输入/输出模块47 349模块的选择48 35通信模块48 351点对点通信模块49 352PROFIBUS通信模块49 353PROFINET/ETHERNET通信模块50 36工艺模块50 361高速计数器模块50 362基于时间的I/O模块51 363PTO脉冲输出模块51 第4章SIMATIC S71500 PLC的硬件配置52 41配置一个SIMATIC S71500 PLC站点52 411添加一个SIMATIC S71500 PLC新设备52 412配置SIMATIC S71500 PLC的中央机架54 413使用自动检测功能配置SIMATICS71500 PLC的中央机架56 42CPU参数配置57 421常规57 422PROFINET接口[X1]58 423DP接口\\\\[X3\\\\]65 424启动67 425循环68 426通信负载68 427系统和时钟存储器69 428SIMATIC Memory Card70 429系统诊断70 4210Web服务器71 4211DNS组态74 4212显示75 4213支持多语言76 4214时间77 4215防护与安全78 4216OPC UA80 4217系统电源80 4218组态控制81 4219连接资源81 4220地址总览83 4221等式同步模式84 4222运行系统许可证86 43SIMATIC S71500 I/O参数87 431数字量输入模块参数配置87 432数字量输出模块参数配置92 433模拟量输入模块参数配置93 434模拟量输出模块参数配置97 第5章数据类型与地址区98 51SIMATIC S71500 PLC的数据类型98 511基本数据类型98 512PLC数据类型108 513参数类型109 514系统数据类型109 515硬件数据类型111 52SIMATIC S71500 PLC的地址区112 521CPU地址区的划分及寻址方法112 522建议使用的地址区117 523全局变量与局部变量117 524全局常量与局部常量118 第6章SIMATIC S71500 PLC的编程指令119 61指令的处理120 611LAD指令的处理120 612立即读与立即写121 62基本指令121 621位逻辑运算指令121 622定时器指令123 623计数器指令123 624比较器指令124 625数学函数指令125 626移动操作指令125 627转换指令126 628程序控制操作指令127 629字逻辑运算指令127 6210移位和循环移位指令128 6211原有指令129 63扩展指令129 631日期与时间指令129 632字符串与字符指令130 633过程映像指令130 634分布式I/O指令130 635PROFIenergy指令131 636模块参数化分配指令132 637中断指令132 638报警指令132 639诊断指令133 6310配方和数据记录指令133 6311数据块控制指令133 6312寻址指令134 64工艺指令134 65通信指令135 第7章程序块138 71用户程序中的程序块138 711组织块与程序结构139 712用户程序的分层调用140 72优化与非优化访问141 73组织块143 731组织块的启动信息143 732组织块的类型与**级145 733CPU的过载特性150 734组织块的本地数据区堆栈(L堆栈)151 735组织块的接口区152 74函数152 741函数的接口区153 742无形参函数(子程序功能)154 743带有形参的函数155 744函数嵌套调用时允许参数传递的数据类型157 75函数块159 751函数块的接口区159 752函数块与背景数据块160 753函数块嵌套调用时允许参数传递的数据类型163 76数据块164 761全局数据块165 762背景数据块166 763系统数据类型作为全局数据块的模板167 764通过PLC 数据类型创建DB168 765数组DB170 77FC、FB选择的探讨172 第8章声明PLC变量173 81PLC变量表的结构173 82声明PLC变量的几种方法174 83声明PLC 变量的类型176 第9章指针数据类型的使用178 91Pointer数据类型指针178 92Any数据类型指针182 93Variant数据类型指针185 931Variant与PLC数据类型185 932Variant与数组DB188 933Variant与数组190 94引用191 941引用声明192 942引用与解引用192 943引用与Variant194 0章SIMATIC S71500 PLC的通信功能196 101网络概述196 102网络及通信服务的转变197 1021从PROFIBUS到PROFINET的转变197 1022MPI接口被PROFINET接口替代198 1023基于PROFIBUS通信服务的变化198 103工业以太网与PROFINET199 1031工业以太网通信介质199 1032工业以太网拓扑结构199 1033SIMATIC S71500 系统以太网接口200 1034SIMATIC S71500 PLC以太网支持的通信服务200 1035SIMATIC S71500 OUC通信204 1036SIMATIC S71500 S7通信213 1037SIMATIC S71500 PLC路由通信功能225 1038配置PROFINET IO RT设备227 1039无需存储介质 换IO设备231 10310允许覆盖 PROFINET 设备名称模式233 10311按网段自动分配IP地址和设备名称234 10312网络拓扑功能与配置236 10313MRP介质冗余238 10314IDevice智能设备的配置239 10315配置PROFINET IO IRT设备243 10316MODBUS TCP247 104SIMATIC S71500 PLC与HMI通信253 1041SIMATIC S71500 PLC与HMI在相同项目中通信253 1042使用PLC代理与HMI通信255 1043使用SIMATIC NET 连接 SIMATICS71500 PLC256 105SIMATIC S71500 PLC的安全通信260 1051安全通信的通用原则261 1052安全通信的加密方式261 1053通过签名确保数据的真实性和完整性263 1054使用HTTPS访问CPU Web服务器的安全通信263 1055SIMATIC S71500 CPU的安全通信267 106SIMATIC S71500 OPC UA通信功能271 1061SIMATIC S71500 CPU OPC UA服务器访问数据的方式271 1062SIMATIC S71500 CPU OPC UA服务器变量的设置272 1063非安全通信方式访问 SIMATICS71500 OPC UA服务器273 1064安全通信方式访问 SIMATIC S71500 OPC UA服务器277 1065SIMATIC S71500 OPC UA服务器性能测试281 107串行通信282 1071SIMATIC S71500/ET200MP串行通信模块的类型282 1072串行通信接口类型及连接方式282 1073自由口协议参数设置285 1074串行通信模块的通信函数289 1075自由口协议通信示例289 1076MODBUS RTU通信协议291 1章SIMATIC S71500组态控制功能297 111组态控制的原理297 112软件、硬件要求以及使用范围298 113SIMATIC S71500硬件配置的数据记录格式298 114SIMATIC S71500中央机架模块组态控制示例299 115PROFINET IO系统的组态控制302 1151软硬件要求302 1152IO系统的组态控制的数据格式302 1153IO系统的组态控制示例303 2章SIMATIC S71500 PLC的PID功能307 121控制原理307 1211受控系统307 1212受控系统的特征值308 1213执行器309 1214不同类型控制器的响应309 122SIMATIC S71500 PLC支持的PID指令310 1221PID_Compact 指令310 1222PID_3Step 指令311 1223PID_Temp 指令311 1224控制器的串级控制311 123PID_Compact指令的调用与PID调试示例311 1231组态PID_Compact 工艺对象311 1232调用指令PID_Compact 316 1233调试PID319 3章SIMATIC S71500 PLC的工艺及特殊功能模块322 131工艺模块322 132工艺对象322 133计数模块和位置检测模块的分类和性能323 134TM Count模块和TM PosInput模块通过工艺对象实现计数和测量324 135使用TM PosInput模块连接SSI 值编码器332 136带计数功能的DI模块335 137Timebased IO 模板338 1371功能描述338 1372Timebased IO 时间控制功能举例339 4章SIMATIC S71500 PLC的诊断功能349 141SIMATIC S71500 PLC诊断功能介绍349 142通过LED指示灯实现诊断350 143通过PG/PC实现诊断351 144在HMI上通过调用诊断控件实现诊断353 145通过 SIMATIC S71500 CPU的Web服务器功能实现诊断354 146通过 SIMATIC S71500 CPU自带的显示屏实现诊断360 147通过编写程序实现诊断360 148通过模块自带诊断功能进行诊断365 149通过模块的值状态功能实现诊断366 1410通过用户程序发送报警消息368 1411使用ProDiag进行诊断371 14111ProDiag的许可证372 14112ProDiag 监控的类型372 14113ProDiag 监控的设置373 14114ProDiag 变量监控的示例376 5章访问保护387 151SIMATIC S71500 PLC项目的访问保护387 152CPU在线访问保护389 153CPU Web服务器的访问保护390 154CPU 自带显示屏的访问保护390 155PLC的程序块的访问保护391 156绑定程序块到CPU序列号或SMC卡序列号392 157通过带安全功能的CP 15431以太网模块保护393 1571通过CP 15431的防火墙功能实现访问保护394 1572通过CP 15431的VPN功能实现访问保护394 6章程序调试396 161程序信息396 1611调用结构396 1612从属性结构397 1613分配列表397 1614程序资源397 162交叉引用399 163程序的下载、上传和复位操作400 1631设置 SIMATIC S71500 CPU的IP地址400 1632下载程序到CPU401 1633下载程序到SIMATIC 存储卡SMC403 1634SIMATIC S71500 PLC的一致性下载特性404 1635SIMATIC S71500 CPU程序的上传405 1636SIMATIC S71500 CPU存储器复位407 1637删除 SIMATIC S71500 CPU中的程序块407 164数据块的操作407 1641下载但不重新初始化功能407 1642SIMATIC S71500 PLC数据块的快照功能409 1643SIMATIC S71500 PLC数据块的数据传递409 165SIMATIC S71500 CPU的路由编程功能410 166比较功能412 1661离线/在线比较412 1662离线/离线比较413 167使用程序编辑器调试程序414 1671调试LAD/FBD程序414 1672调试STL程序415 1673调试SCL程序416 1674调用环境功能417 168使用监控表进行调试418 1681创建监控表并添加变量418 1682变量的监控和修改419 1683强制变量420 169硬件诊断421 1691硬件的诊断图标421 1692模块的在线与诊断功能422 1693 新硬件固件版本423 1610使用仿真器SIMATIC S7PLCSIM测 户程序425 16101启动 SIMATIC S71500 PLC的仿真器425 16102创建SIM表格427 16103创建序列427 16104仿真通信功能428 1611S7PLCSIM Advanced仿真器428 16111S7PLCSIM Advanced与S7PLCSIM的区别429 16112S7PLCSIM Advanced的通信路径430 16113S7PLCSIM Advanced 分布式通信路径的设置432 16114使用操作面板创建虚拟PLC实例433 16115程序下载到S7PLCSIMAdvanced434 16116S7PLCSIM Advanced 的API436 1612使用Trace跟踪变量438 16121配置Trace438 16122Trace的操作441 16123使用Web浏览器查看Trace442 7章团队工程444 171团队工程的解决方案444 172多用户项目的部署及功能445 173多用户功能的许可证管理446 174使用多用户功能进行工程组态447 1741创建用户账户447 1742安装多用户服务器448 1743在多用户服务器中添加用户账户450 1744添加与多用户服务器的连接451 1745上传多用户项目到服务器452 1746创建本地会话454 1747本地会话的操作455 1748多用户项目管理458 175单用户项目的联合调试功能459 176多用户项目的联合调试功能462 177导出多用户项目作为单用户项目464 8章浅谈PLC的规范化建设465 181规范化建设的工作流程465 182规范化的优点466 183PLC硬件的规范化466 184PLC软件的规范化467 1841分配符号名称467 1842符号表层级化468 1843控制对象的拆分468 1844程序块接口的定义469 1845编程语言的选择470 1846程序的层级化和调用顺序471 1847数据的存储471 185库功能472 1851库的基本信息473 1852项目库类型的使用474 1853项目库模板副本的使用477 1854全局库的使用479 1855企业库功能480 186用户自定义帮助482 187SiVArc486 1871SiVArc 的应用486 1872SiVArc对PLC程序架构的要求486 1873使用SiVArc生成HMI画面示例488 1874变量规则示例493 1875布局的示例494 188TIA Portal Openness简介496 9章打印和归档程序498 191打印简介498 1911打印设置498 1912框架和封面500 1913文档信息502 1914打印预览502 192程序归档简介503 1921程序归档的方式503 1922项目恢复504 第20章移植SIMATIC S7300/400 PLC项目到SIMATIC S71500 PLC505 201SIMATIC S7300/400 PLC项目移植到SIMATIC S71500 PLC简介505 202移植SIMATIC S7300/400 PLC项目的限制505 2021硬件限制505 2022功能限制505 2023集成项目的注意事项506 203项目移植的前期准备工作506 204在STEP7 V55中对原项目进行检查507 205移植STEP7 V55 的SIMATIC S7 300/400 PLC项目到TIA博途软件509 206移植TIA博途软件中的SIMATIC S7300/400 PLC项目到 SIMATIC S71500 PLC510 207移植需要注意的问题512 2071组织块与系统函数/函数块的移植512 2072数据类型不匹配514 2073无效浮点数的处理515 2074诊断地址的变化516 2075函数块参数的自动初始化516 2076系统状态信息的查询517 2077SIMATIC S7300 CPU、 SIMATIC S71500中CPU与HMI通信的差异517 2078Any指针的移植519 2079逻辑运算顺序和跳转519 20710累加器以及相关指令的移植520 20711编程语言转换时累加器值的传递520 20712块调用时状态字信息的传递521 附录寻求帮助523 参考文献526