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本书特色如下：
1.由浅入深，循序渐进 本书在内容编排上遵循由浅入深、由易到难的原则，基础知 识与大量实例相结合，读者可边学边练。
2.实例丰富，涉及面广 本书全面介绍S7-1200 PLC的硬件、编程语言、编程软件的使用、指令、用户程序结构、程序设计方法、通信等知识。
3.兼顾原理，注重实用 结合实际工程应用，介绍PLC控制系统设计原则和流程。通过3个综合实训，讲述S7-1200 PLC的硬件组态、编程、下载、调试及故障诊断。
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| 內容簡介： |
本书结合项目工程实践，详细介绍了西门子S7-1200 PLC的应用和编程技术，同时介绍了TIA博途编程软件环境下的组态开发技术、梯形图编程技术、人机界面设计技术。针对工业自动化应用，给出了S7-1200 PLC与变频器的联合控制以及PID控制技术。为了方便读者深入了解相关技术和快速掌握实际操作能力，给出了相应编程实例以及仿真分析和调试技巧。此外，对工程应用中的安全措施和故障处理也进行了详细说明，方便读者解决实际问题。
本书适合电气工程师、自动化工程师等自学使用，也可以用作职业院校、培训学校相关专业的教材及参考书。
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| 目錄：
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第1章 西门子S7-1200 PLC概述 001
1.1 PLC（可编程序控制器）简介 002
1.1.1 PLC的优点 002
1.1.2 PLC与继电器-接触器控制系统的区别 003
1.2 S7-1200 PLC的主要特点和硬件结构 004
1.2.1 S7-1200 PLC的主要特点 004
1.2.2 S7-1200 PLC的硬件结构 007
1.3 CPU和信号模块、信号板的型号 008
1.3.1 CPU本体模块的型号 008
1.3.2 数字量信号模块的型号 009
1.3.3 模拟量信号模块的型号 009
1.3.4 信号板的型号 009
1.3.5 通信板、通信模块的型号 010
1.4 S7-1200 PLC硬件设备的安装 011
1.4.1 S7-1200 PLC对使用环境的要求 011
1.4.2 S7-1200 PLC本体在电控柜内的安装 011
1.4.3 其他硬件设备的安装 012
1.5 S7-1200 PLC供电电流的计算 012
1.5.1 S7-1200 PLC的供电能力 013
1.5.2 各种I/O模块消耗的电流 014
1.5.3 S7-1200 PLC供电电流计算实例 015
1.5.4 S7-1200 PLC主模块的端子数量 016
1.6 S7-1200 PLC CUP外部端子的接线 016
1.6.1 CPU 1211C的接线 017
1.6.2 CPU 1212C的接线 019
1.6.3 CPU 1214C的接线 020
1.6.4 CPU 1215C的接线 022
1.7 S7-1200 PLC数字量模块的接线 026
1.7.1 数字量输入模块的接线 026
1.7.2 数字量输出模块的接线 027
1.7.3 数字量输入/输出模块的接线 027
1.8 S7-1200 PLC模拟量模块的接线 030
1.8.1 模拟量输入模块的接线 030
1.8.2 模拟量输出模块的接线 032
1.8.3 模拟量输入/输出模块的接线 032
1.8.4 热电偶和热电阻的接线 034
1.9 S7-1200 PLC的编程语言和数据类型 036
1.9.1 梯形图（LAD） 036
1.9.2 FBD和SCL 037
1.9.3 S7-1200 PLC的数据类型 038
1.10 S7-1200 PLC的数据访问 041
1.10.1 CPU存储器数据的汇总 041
1.10.2 输入过程映像区（I） 041
1.10.3 输出过程映像区（Q） 043
1.10.4 位存储区（M） 043
1.10.5 数据块（DB） 045
1.10.6 临时存储区（L） 045
1.10.7 全局常量和局部常量 046
1.10.8 变量的寻址 047
第2章 TIA博途编程软件的操作 049
2.1 TIA Portal编程软件的技术优势 050
2.2 TIA博途编程软件的类型 051
2.3 TIA博途编程软件的安装 052
2.3.1 TIA博途编程软件对计算机的要求 052
2.3.2 TIA博途编程软件的授权 053
2.3.3 TIA博途编程软件的安装步骤 053
2.4 TIA博途编程软件视图的解析 056
2.4.1 Portal视图 056
2.4.2 项目视图的结构 057
2.4.3 标题栏、菜单栏、工具栏 058
2.4.4 项目树 058
2.4.5 程序编辑区 060
2.4.6 巡视窗口 062
2.4.7 资源卡 062
2.5 程序编辑区工具条的基本操作 065
2.6 编程指令的添加 067
2.6.1 从指令资源卡中拖拽 067
2.6.2 从收藏夹中拖拽 067
2.6.3 从空功能框中选取指令 068
2.6.4 就地更换指令 068
2.6.5 从程序中复制指令 069
2.7 变量的添加 069
2.7.1 从变量表中拖拽/复制变量 069
2.7.2 从数据块中拖拽/复制变量 070
2.7.3 在程序块中拖拽/复制变量 070
2.7.4 从硬件组态界面中拖拽变量 071
2.7.5 从接口参数表中拖拽变量 072
2.7.6 从Excel表格中复制变量 073
第3章 TIA博途编程软件的基本编程指令 074
3.1 位逻辑指令 075
3.2 定时器指令 082
3.3 计数器指令 087
3.4 比较操作指令 091
3.5 数学函数指令 095
3.6 移动操作指令 098
3.7 转换操作指令 102
3.8 程序控制指令 105
3.9 字逻辑运算指令 107
3.10 位移指令 111
第4章 S7-1200 PLC的硬件组态和参数设置 114
4.1 S7-1200 PLC的硬件组态 115
4.1.1 创建新的S7-1200 PLC设计工程 115
4.1.2 组态新的CPU机架 115
4.1.3 添加机架上的其他设备 117
4.1.4 启用模块暂存功能 119
4.1.5 构建设备的网络视图 119
4.2 设置CPU模块的各项参数 120
4.2.1 设置PROFINET通信参数 120
4.2.2 设置CPU的启动参数 121
4.2.3 CPU不能启动的问题 123
4.2.4 设置CPU模块的其他参数 123
第5章 TIA博途编程软件的梯形图编程 125
5.1 分配模块的输入和输出地址 126
5.1.1 在设备概览表中修改I/O地址 126
5.1.2 在模块属性中修改I/O地址 126
5.1.3 创建I/O地址分配表 127
5.2 变量表的创建和编辑 127
5.3 数据块DB的编辑 129
5.3.1 数据块DB的类型 129
5.3.2 DB中变量的属性 130
5.3.3 在共享数据块DB中添加变量 131
5.4 组织块OB的编辑 131
5.4.1 组织块OB的创建 132
5.4.2 OB的编号、名称、优先级 132
5.4.3 组织块OB的启动 133
5.4.4 组织块OB的运行 134
5.4.5 各种中断OB的调用 135
5.4.6 各种错误中断OB的调用 136
5.4.7 OB的梯形图 137
5.4.8 OB的更新 138
5.5 FC和FB的编辑 139
5.5.1 编辑FC/FB的接口参数 139
5.5.2 编辑FC/FB的梯形图 141
5.5.3 用双重地址编程的梯形图 142
5.6 子程序块的调用 143
5.6.1 FC的调用 143
5.6.2 FB的调用 144
5.7 FB存储数据的功能 147
5.7.1 FC和FB的区别 147
5.7.2 FB的存储功能举例 147
5.7.3 背景数据块的访问 149
5.8 程序块的访问方式 150
第6章 S7-1200 PLC的单元电路编程 152
6.1 定时控制中的单元电路 153
6.1.1 瞬时接通、延时断开电路 153
6.1.2 延时接通、延时断开电路 155
6.1.3 两台设备间隔定时启动电路 157
6.1.4 30天延时电路 159
6.1.5 定时器与计数器联合电路 159
6.2 电动机控制中的单元电路 162
6.2.1 启动-保持-停止电路 162
6.2.2 带有点动的启动-保持-停止电路 165
6.2.3 正反转控制电路 168
6.2.4 置位-复位指令的正反转控制电路 170
6.2.5 接近开关控制的自动循环电路 171
6.2.6 Y-△降压启动电路 174
6.2.7 绕线电动机串联电阻启动电路 177
6.2.8 异步电动机三速控制电路 180
第7章 S7-1200 PLC编程实例 185
7.1 水泵自动控制装置 186
7.2 两台水泵交替运转装置 188
7.3 皮带输送机顺序控制装置 191
7.4 C6140车床PLC改造装置 195
7.5 仓库卷闸门控制装置 198
7.6 知识竞赛抢答装置 201
7.7 公园喷泉控制装置 204
7.8 交通信号灯控制装置 208
第8章 S7-1200 PLC与变频器的联合控制 212
8.1 变频器的控制功能 213
8.2 西门子MM440变频器介绍 214
8.2.1 西门子MM440变频器的主要特征 214
8.2.2 MM440变频器的电路结构 215
8.2.3 西门子MM440变频器的接线端子 215
8.2.4 数字输入端子的参数设置 218
8.3 MM440变频器的基本调速电路 219
8.4 S7-1200 PLC与MM440联合的多段速控制 220
8.5 S7-1200 PLC与MM440联合的纺纱机控制 224
第9章 S7-1200 PLC中的PID控制器 231
9.1 PID控制器介绍 232
9.2 液压站变频器的PID控制 233
9.2.1 前期的技术准备 233
9.2.2 PLC设备组态和参数设置 234
9.2.3 中断组织块中的PID编程 240
9.2.4 主循环程序OB1的编程 241
第10章 TIA博途编程软件中的人机界面 243
10.1 西门子HMI人机界面简介 244
10.1.1 西门子HMI综述 244
10.1.2 在TIA博途编程软件中组态HMI设备 246
10.2 HMI中的各种控件 247
10.2.1 基本对象类的控件 247
10.2.2 元素类的控件 248
10.2.3 图表类的控件 248
10.3 HMI的画面管理 250
10.3.1 HMI的根画面 250
10.3.2 HMI的画面模板 251
10.3.3 HMI的画面切换 252
10.4 HMI的画面编程 253
10.4.1 创建HMI的变量表 253
10.4.2 组态和编辑控件的属性 255
10.4.3 编辑控件的“动画”功能 257
10.4.4 编辑控件的“事件”功能 260
10.4.5 组态和编辑HMI的I/O域 261
10.5 HMI画面中的报警 266
10.5.1 报警类别的设置 266
10.5.2 离散量报警的编辑 267
10.5.3 创建离散量报警的实例 268
10.6 在HMI中设置和显示时间 269
10.6.1 设置和显示定时器的时间 269
10.6.2 显示PLC系统的时间 270
第11章 计算机与PLC和HMI的通信 273
11.1 编程计算机与S7-1200 PLC的通信 274
11.1.1 通信连接的准备工作 274
11.1.2 计算机与PLC的在线连接 277
11.1.3 通信状态下的其他设置 278
11.2 编程计算机与HMI的通信 279
11.3 S7-1200 PLC与HMI的通信 280
11.4 组态和程序的下载和上传 281
11.4.1 组态数据和软件程序的下载 281
11.4.2 组态数据和软件程序的上传 282
第12章 S7-1200 PLC的调试和监控 285
12.1 梯形图程序的仿真分析 286
12.1.1 创建仿真分析的文件 286
12.1.2 仿真分析的具体操作 289
12.2 PLC和HMI的联合仿真分析 291
12.2.1 编辑PLC梯形图和HMI画面 291
12.2.2 联合仿真分析的具体操作 292
12.3 对程序和变量进行监控 295
12.3.1 在梯形图程序中进行监控 295
12.3.2 在监控表中对变量进行监控 296
12.3.3 在HMI的诊断页面中进行监控 297
12.4 对I/O变量进行强制 298
12.4.1 在强制表中添加I/O变量 299
12.4.2 对I/O变量进行强制操作 299
第13章 故障诊断和安全措施 301
13.1 定期检查和故障分布 302
13.1.1 S7-1200 PLC的定期检查 302
13.1.2 S7-1200 PLC的故障分布 302
13.1.3 某些特殊的故障现象 303
13.2 通过面板指示灯诊断故障 305
13.2.1 CPU面板上的LED指示灯 305
13.2.2 SM信号模块上的LED指示灯 305
13.2.3 输入状态指示灯 306
13.2.4 输出状态指示灯 307
13.3 通过在线方式诊断故障 307
13.3.1 S7-1200 PLC在运行中出现的错误 308
13.3.2 TIA博途编程软件的在线诊断图标 309
13.3.3 在诊断缓冲区中诊断故障 310
13.4 使用S7-1200 PLC的安全措施 312
13.4.1 S7-1200 PLC和组件的接地 312
13.4.2 配线的注意事项 312
13.4.3 防止PLC失控造成事故 313
13.4.4 感性输出元件的保护 313
13.4.5 设置硬接线联锁 314
参考文献 315
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| 內容試閱：
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PLC（可编程序控制器）是一种具有微处理器的用于工业自动控制的数字运算控制器，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于各类工业控制领域。近年来，我国先后出台了《中国制造2025》《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》《智能制造发展规划（2016—2020）》《关于深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等重大战略文件，为智能制造发展提供了有力的制度支持，我国的制造业也迎来了高速腾飞的发展阶段。在智能制造体系中，PLC不仅仅是作为机械装备和生产线的操控器，还承担着工业4.0和数字化工厂建设赋予的新使命。PLC目前已经广泛应用在机械、化工、采矿、石油、轻工、电力、建材、建筑、交通运输、物流等各个领域，它的发展和应用正处在方兴未艾的阶段。
西门子S7-1200 PLC是自动控制领域中的佼佼者，在市场上有很高的占用率，它提供了全新的自动控制系统解决方案，具有模块化的结构，功能齐全，适用于多种场合。它具有符合工业通信标准的通信接口以及全面的集成工艺功能，可以构建出多姿多彩的自动控制系统。
TIA博途编程软件秉承西门子公司“全集成自动化”的概念，将PLC编程、HMI人机界面的编程、现场设备（变频器、伺服电动机等）的配置紧密地联系在一起，构成一个系统控制工程；并使用一套编程软件和“一网到底”的工业以太网网络，完成了整个系统中的所有工作流程。S7-1200 PLC的应用、TIA博途软件的编程，都是自动控制领域的关键技术，它们的推广和普及已经形成了一股强劲的趋势。掌握这门技术，就进入了电气自动化领域的前沿。
在当前自动化专业的实践教学中，通常采用西门子产品作为实施载体。面对西门子电气自动化这门博大精深的技术，没有PLC基础的学员和读者可能有畏难情绪；没有接触过西门子新型PLC的读者，也感到别扭和费解。但是，学习任何一门技术，都有一个入门→了解→熟悉→精通的过程。只要读者有兴趣、有持之以恒的钻研精神，通过本书可以快速掌握相关技巧。为了便于读者的学习，我们尽量把编程的步骤介绍得详细一些，把文字叙述得通俗一些。读者通过学习和实践，可以很快成为驾驭S7-1200 PLC和博途软件的行家里手。
本书在编著过程中，参阅了一些有关的书籍和技术资料，在此向这些文献的作者表示诚挚的感谢。
由于编著者的水平和时间有限，书中难免有不妥之处，恳请各位读者批评指正。
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