S7-1200 PLC編程與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

硃文傑 著

圖書標籤:

• PLC
• S7-1200
• 西門子
• 編程
• 工業控製
• 自動化
• 技術
• 應用
• 電氣工程
• 可編程邏輯控製器
• 入門

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512359666

版次：1

商品編碼：11593978

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：494

字數：773000

正文語種：中文

內容簡介

　　《S7-1200 PLC編程與應用》分7章介紹西門子公司S7-1200型可編程控製器的編程及應用。第1章綜述瞭PLC的基礎知識、基本結構和工作原理，以及S7-1200PLC的特點和安裝；第2章細述瞭S7-1200PLC及其硬件模塊的特性；第3章介紹瞭編程軟件STEP7Basic的安裝、組態與使用；第4章詳解瞭S7-1200PLC的編程指令；第5章深化瞭S7-1200PLC的若乾視點；第6章講述瞭構建PROFINET通信網絡的若乾方式；第7章給齣瞭S7-1200PLC應用控製設計實例，尤其是水輪機組的PLC控製實例，供讀者參考、舉一反三。
　　《S7-1200 PLC編程與應用》遵循學習規律，循序漸進、結構閤理，概念準確，便於消化吸收，從而應用於工程實踐。《S7-1200 PLC編程與應用》可作為高等院校本科及研究生自動化專業的課程教材、畢業設計指導教材，也可供相關工程技術人員、電氣工程師閱讀。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 PLC綜述與S7-1200PLC概述
1.1 PLC的産生與發展
1.1.1 PLC的産生、定義、功能、特點及分類
1.1.2 PLC的發展概況和發展趨勢
1.2 PLC的基本結構、工作原理與編程語言
1.2.1 PLC的基本結構
1.2.2 PLC的工作原理
1.2.3 PLC的編程語言
1.3 S7-1200 PLC簡介
1.3.1 S7-1200 PLC具有多種CPU型號
1.3.2 擴展CPU的能力
1.3.3 HMI顯示麵闆
1.3.4 STEP 7 Basic及其在綫信息和幫助係統
1.3.5 改進硬件使S7-1200 PLC功能更強
1.4 S7-1200 PLC的安裝
1.4.1 布置與布局
1.4.2 安裝和拆卸步驟
1.4.3 接綫準則

第2章 S7-1200 PLC的硬件
2.1 S7-1200 CPU
2.1.1 S7-1200 CPU規範
2.1.2 S7-1200 CPU的接綫圖
2.1.3 S7-1200 CPU的井目互比較
2.2 S7-1200的信號闆與信號模塊
2.2.1 信號闆
2.2.2 信號模塊
2.3 S7-1200的集成通信口與通信擴展模塊
2.3.1 PROFINET工業以太網
2.3.2 S7-1200的PROFINET接口
2.3.3 通信模塊
2.4 附件
2.4.1 存儲卡
2.4.2 輸入仿真器SIM 1274
2.4.3 電源模塊
2.5 精簡係列麵闆

第3章 S7-1200的編程軟件與設備配置
3.1 STEP 7 Basic編程軟件
3.1.1 STEP 7 Basic綜述
3.1.2 安裝STEP 7 Basic軟件
3.1.3 STEP 7 Basic更上層樓
3.1.4 嘗試TIA Portal軟件
3.2 S7-1200的設備配置
3.2.1 添加CPU與檢測耒指定CPU的組態
3.2.2 組態CPU及模塊的運行
3.2.3 創建網絡連接並組態IP地址
3.3 創建簡單自保持電路並完成用戶程序
3.3.1 創建簡單自保持電路
3.3.2 完成用戶程序
3.3.3 使用監視錶格進行監視

第4章 S7-1200PLC的編程指令
4.1 位邏輯指令
4.1.1 觸點和綫圈等基本元素指令
4.1.2 置位和復位指令
4.2 定時器與計數器指令
4.2.1 定時器指令
4.2.2 計數器指令
4.3 比較指令
4.3.1 大小比較指令
4.3.2 範圍內和範圍外指令
4.3.3 0K和Not-OK指令
4.4 數學運算指令與邏輯運算指令
4.4.1 數學運算指令
4.4.2 邏輯運算指令
4.5 移動指令與轉換指令
4.5.1 移動指令
4.5.2 轉換指令
4.6 程序控製指令與移位和循環指令
4.6.1 程序控製指令
4.6.2 移位和循環指令
4.7 時鍾和日曆指令
4.7.1 日期和時間指令
4.7.2 時鍾指令
4.8 字符串轉換和字符串指令
4.8.1 String數據概述
4.8.2 字符串轉換指令
4.8.3 字符串操作指令
4.9 擴展的程序控製指令和通信指令
4.9.1 擴展的程序控製指令
4.9.2 開放式以太網通信指令
4.9.3 點對點通信指令
4.1 0 中斷、PID、脈衝、運動控製和全局庫指令
4.1 0.1 中斷指令
4.1 0.2 PID控製和脈衝指令
4.1 0.3 運動控製指令
4.1 0.4 全局庫指令

第5章 S7-1200PLC的編程語言與組態
5.1 國際標準與S7-1200的編程語言
5.1.1 工業自動化係統控製邏輯組態軟件標準IEC 61131
5.1.2 西門子PLC的幾種編程語言
5.1.3 S7-1200的編程語言
5.2 存儲區、尋址、數據類型和用戶程序
5.2.1 S7-1200的存儲區與尋址
5.2.2 S7-1200支持的數據類型
5.2.3 用戶程序的設計與執行
5.3 S7-1200 PLC變量錶
5.3.1 添加並修改PLC變量袁
5.3.2 設置PLC變量
5.3.3 對PLC變量進行強製
5.4 創建PID控製
5.4.1 定義PID控製器及其迴路
5.4.2 創建PID控製器的組織塊
5.4.3 創建工藝對象PID控製器
5.4.4 組態PID控製器
5.4.5 在綫模式下激活PID控製器
5.5 交叉參考錶與程序信息
5.5.1 交叉參考錶
5.5.2 分配錶
5.5.3 調用結構
5.5.4 附屬結構與資源
5.6 將HMI Basic Panel的時間與S7-1200 PLC同步
5.6.1 創建一個時間函數
5.6.2 組態HMI Basic Panel
5.6.3 使用時間函數
5.7 S7-1200的模擬量處理
5.7.1 連接傳感器到S7-1200的模擬量模塊
5.7.2 使用模擬量0～20mA信號模塊和信號闆測量4～20mA信號

第6章 構建PROFINET通信網絡
6.1 通信網絡的基礎與國際標準
6.1.1 OSI開放係統互連模型的七層結構
6.1.2 IEEE 802通信標準
6.1.3 現場總綫及其標準
6.2 西門子工業自動化通信網絡與S7-1200的以太網通信
6.2.1 工業以太網與PROFINET
6.2.2 S7-1200的以太網通信
6.3 編程設備、HMI到PLC及PLC之間的通信
6.3.1 與編程設備通信
6.3.2 HMI到PLC通信
6.3.3 PLC到PLC通信
6.3.4 多個通信設備的網絡連接
6.3.5 引用信息
6.4 winCC通過OPC與S7-1200 CPU的以太網通信
6.4.1 0PC簡介
6.4.2 SIMATIC NET中PC Station的組態步驟
6.4.3 WinCC與S7-1200 CPU的0PC通信
6.5 S7-1200與S7-200之間通過S7協議實現通信
6.5.1 S7-1200與S7-200連接通信簡介
6.5.2 S7-1200與S7-200連接的組態
6.5.3 檢測S7-1200與S7-200的通信結果
6.6 S7協議實現S7-1200與S7-300之間的通信
6.6.1 S7-1200與S7-300連接通信簡介
6.6.2 S7-1200與S7-300連接的組態
6.7 通過TCP及ISO-on-TCP實現S7-1200與S7-300之間的通信
6.7.1 一般情況簡介
6.7.2 ISO-on-TCP通信
6.7.3 TCP通信
6.8 S7-1200與第三方設備實現自由口通信
6.8.1 控製係統原理與軟硬件需求
6.8.2 組態S7 CPU 1214C和超級終端通信

第7章 S7-1200 PLC應用控製設計
7.1 S7-1200控製水力發電站空氣壓縮係統的設計
7.1.1 空氣壓縮裝置自動控製係統的任務與要求
7.1.2 S7-1200 PLC控製係統的程序與設計
7.2 S7-1200控製水力發電站技術供水係統的設計
7.3 S7-1200控製水電站油壓裝置的設計
7.3.1 油壓裝置自動化的必要性與控製要求
7.3.2 油壓裝置S7-1200控製係統的硬件設計
7.3.3 油壓裝置S7-1200控製係統的程序設計
7.4 S7-1200控製水電站進水口快速事故閘門的設計
7.4.1 進水口快速閘門的液壓係統與自動控製要求
7.4.2 進水口快速閘門S7-1200控製係統的程序設計
7.5 S7-1200控製潤滑、冷卻、製動及調相壓水係統的設計
7.5.1 機組潤滑和冷卻係統的自動化
7.5.2 機組製動係統的自動化
7.5.3 機組調相壓水係統的自動化
7.6 S7-1200 PLC治理抬機並與控製調相壓水閤二為一
7.6.1 治理水輪機組甩負荷抬機的必要性與正確思路
7.6.2 治理水輪機組甩負荷抬機的S7-1200 PLC控製係統設計
7.6.3 治理甩負荷抬機與控製調相壓水閤成為一個神經元
7.7 S7-1200 PLC控製水輪發電機組
7.7.1 水輪發電機組自動操作輸入／輸齣配置
7.7.2 水輪機組順序操作程序設計的初步考慮
7.7.3 機組自動控製程序的擬定
7.7.4 機組自動控製程序的解析
7.7.5 機組事故保護及故障信號係統
7.8 S7-1200控製器應用於油田計量係統
7.8.1 工藝流程
7.8.2 控製方案與硬件配置
7.8.3 軟件的開發
7.9 通過USS協議對SINAMICS S110進行分布式定位
7.9.1 任務與元件列錶
7.9.2 解決方案
7.1 0 采用PID一3Step實現三路步進電動機控製
7.1 0.1 自動化任務描述
7.1 0.2 解決方案
7.1 0.3 三路步進電動機控製的功能機製
7.1 0.4 配置、調試和操作
7.1 1 S7-1200／1500支持的錯誤處理OB
7.1 1.1 S7-1200／1500的錯誤處理組織塊
7.1 1.2 CPU對會引起錯誤中斷的響應
7.1 1.3 GET_ERROR、GET_ERR_ID對PLC錯誤處理的影響
7.1 2 S7-1200與D410 TCP通信
7.1 2.1 S7-1200與D410PN裝置的連接
7.1 2.2 項目配置
7.1 2.3 通信指令調用
7.1 2.4 實驗

參考文獻

前言/序言

工業自動化前沿技術：基於新型工業操作係統的嵌入式係統開發與實踐 本書聚焦於快速發展的工業4.0背景下，嵌入式係統在智能製造中的核心地位與應用，旨在為工程師、技術人員及相關專業學生提供一套係統、前沿且實用的開發指南。全書內容緊密圍繞現代工業對高實時性、高可靠性、網絡化和智能化提齣的新要求，深度剖析瞭新一代工業操作係統（RTOS/Linux混閤架構）在工業控製領域的核心技術與實踐路徑。 本書不涉及西門子 S7-1200 PLC 的具體編程語言（如 LAD, FBD, STL）或其特定的硬件配置與指令集。相反，我們將視角轉嚮構建下一代工業控製核心——高性能、異構計算平颱的軟件架構。 --- 第一部分：工業嵌入式係統基礎與架構演進 第一章：工業控製係統的範式轉變與挑戰 本章首先迴顧瞭傳統控製係統（如基於小型PLC的分布式架構）的局限性，重點分析瞭在物聯網（IIoT）和邊緣計算驅動下，工業控製係統必須實現的核心升級：數據處理能力的下放、遠程診斷與維護（Predictive Maintenance）的集成需求，以及對網絡安全提齣的更高標準。探討瞭從集中式到分布式、再到雲邊協同的架構演變路徑。 第二章：現代嵌入式係統的硬件選型與異構計算 深入講解瞭支撐現代工業應用的高性能嵌入式平颱構成，包括高性能Cortex-A係列處理器（用於高級數據分析和HMI）與實時性要求高的Cortex-R/M係列微控製器（用於底層I/O和快速響應）。重點分析瞭FPGA/GPU在加速特定算法（如機器視覺、復雜運動控製）中的作用，以及如何設計高效的片上總綫（如AXI）和內存管理單元（MMU/MPU）以滿足不同任務的需求。 第三章：實時操作係統（RTOS）的深度解析與選型 詳細闡述瞭實時操作係統的核心機製，包括任務調度算法（固定優先級、輪轉、截止時間觸發EDF）、中斷處理延遲（Jitter）的量化與優化、以及內存保護機製。對比分析瞭FreeRTOS、Zephyr、VxWorks等主流工業級RTOS在內核占用、驅動支持、許可證閤規性方麵的優劣，為讀者提供基於應用場景的係統選型依據。 --- 第二部分：新型工業操作係統與軟件棧構建 第四章：基於Linux的工業實時擴展與內核裁剪 本部分是本書的重點之一。探討瞭如何在標準Linux內核上實現工業級的實時性能。詳述瞭PREEMPT_RT補丁集的編譯、配置與驗證方法，分析瞭其在降低內核鎖競爭和提高中斷延遲確定性方麵的效果。內容還包括：針對資源受限環境的Linux內核裁剪技術、驅動模型的優化，以及如何使用cgroups和namespaces技術隔離關鍵控製任務。 第五章：統一控製平颱：RTOS與Linux的協同工作機製 闡述瞭實現高可靠性控製的雙操作係統（Dual-OS）或混閤架構的通信協議。重點講解瞭Inter-Processor Communication (IPC) 的實現方式，包括共享內存（Shared Memory）、消息隊列（Message Queues）和基於虛擬化技術的安全隔離通信（如Hypervisor的應用）。詳細介紹瞭如何設計一個高效的“硬實時”任務調度與“軟實時”應用（如數據采集、Web服務）之間的協作流程。 第六章：工業網絡協議棧的實現與優化 超越傳統的串行通信，本書聚焦於工業以太網及其衍生協議。詳細介紹瞭Time-Sensitive Networking (TSN) 的關鍵技術（如Stream Reservation Protocol, SRP），以及基於OPC UA Pub/Sub、EtherCAT等工業現場總綫協議的嵌入式軟件棧的移植與性能調優。講解瞭如何利用硬件加速（如DMA）來最小化數據包處理延遲。 --- 第三部分：智能邊緣計算與應用開發 第七章：嵌入式係統中的數據采集、預處理與邊緣智能 探討瞭如何利用嵌入式係統的計算能力，在數據到達雲端前進行有價值的處理。內容涵蓋：傳感器數據融閤算法（卡爾曼濾波、互補濾波）在嵌入式環境下的高效實現、輕量級機器學習模型（TinyML）的量化部署（如使用TensorFlow Lite for Microcontrollers），以及如何構建高效的嵌入式數據緩存與去噪機製。 第八章：工業HMI與可視化係統的嵌入式設計 講解瞭設計高性能、低延遲嵌入式人機界麵（HMI）的技術。對比瞭基於Qt/QML、Web技術（如Electron/Node.js）在嵌入式平颱上的性能錶現。重點討論瞭如何優化圖形渲染管綫，確保在資源受限設備上依然能流暢運行復雜的3D可視化或多任務操作界麵。 第九章：係統級安全與遠程固件更新（OTA） 係統安全是現代工業控製係統的生命綫。本章詳細解析瞭嵌入式係統中的安全啓動流程（Secure Boot）、硬件信任根（RoT）、以及加密通信協議（TLS/DTLS）的硬件加速集成。最後，提供瞭設計健壯、可迴滾（Rollback）的工業級空中固件更新（OTA）機製的完整流程和最佳實踐。 --- 第四部分：開發工具鏈與係統驗證 第十章：交叉編譯、構建係統與持續集成（CI/CD） 介紹瞭基於Yocto Project或Buildroot的嵌入式Linux發行版定製方法，重點講解瞭如何配置交叉編譯工具鏈以支持多核異構架構。探討瞭在嵌入式開發中引入Gitlab CI/CD或Jenkins流水綫，實現自動化測試、性能基準測試與係統映像生成的方法論。 第十一章：嵌入式係統實時性能測試與診斷 強調係統驗證的重要性。介紹瞭如何使用高精度定時器（如TSC、HPET）和專門的硬件探針（如JTAG/SWD）對係統延遲進行精確測量。內容包括：實時任務的抖動分析、中斷響應時間的極限測試、以及使用eBPF等內核跟蹤工具進行運行時診斷的技術。 全書力求理論與工程實踐緊密結閤，所涉及的技術點均基於當前工業界最新的開源或商業成熟解決方案，是緻力於研發新一代工業控製器、智能網關以及高端自動化設備的技術人員必備的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

我更看重的是這本書的“前瞻性”和“工具鏈思維”。現在的工業自動化發展日新月異，如果一本書隻停留在對現有穩定技術的描述上，很快就會落伍。這本書在介紹完核心功能後，非常巧妙地引入瞭TIA Portal的高級調試工具的使用技巧，包括如何進行在綫仿真、如何利用曆史數據塊進行趨勢分析，以及如何構建可重用的程序庫模塊。它沒有把工具當成單純的“操作軟件”，而是將其視為提升工程效率的“思維武器”。這種培養讀者構建自動化思維框架的教育理念，遠比教會讀者幾個固定的程序片段要重要得多。讀完後，我感覺自己不僅學會瞭如何使用S7-1200，更重要的是，我學會瞭如何以一個係統架構師的角度去規劃一個穩定、可擴展的自動化項目，這纔是真正有價值的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量，是我閱讀技術書籍中少有的享受。很多技術手冊的圖示都模糊不清，或者邏輯混亂，讓人看瞭半天也摸不著頭腦。但這本教材的每一個截圖、每一個時序圖，都經過瞭精心處理，綫條清晰，重點突齣，關鍵的數值和設置都被用醒目的顔色標注齣來。尤其是在講解模擬量處理和PID調節迴路的部分，它提供的校準流程圖，簡直就是一本現場操作手冊的完美數字化版本。我發現，那些我過去需要反復查閱官方文檔纔能理解的復雜算法，在書中的圖文並茂的解釋下，變得異常直觀和易於消化。對於像我這種需要經常跨專業閤作的工程師來說，這種清晰的視覺輔助是提高溝通效率的關鍵，它讓非PLC專業的機械或電氣工程師也能大緻理解控製邏輯的核心所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常抓人眼球，那種深邃的藍色調和金屬質感的字體，一下子就讓人感受到瞭一種專業和嚴謹的氣息。我拿到手的時候，光是翻閱目錄，就被那種詳盡的結構所震撼瞭。它不是那種浮於錶麵的介紹，而是從最基礎的硬件選型開始，一步步深入到復雜的通信協議和功能塊的構建。特彆是關於中斷處理和實時性優化的章節，作者顯然是下瞭大功夫的，大量的實際工程案例穿插其中，讓理論不再是空中樓閣，而是可以直接應用於車間生産綫的實戰技能。我尤其欣賞它在安全性和可靠性設計方麵的闡述，這在很多初級讀物中是完全被忽略的重點。閱讀的過程中，我時常會停下來，對照我正在維護的設備手冊，發現書中的邏輯和最佳實踐幾乎是同步的，這對於想快速提升項目維護能力的工程師來說，簡直是寶藏。它清晰地指齣瞭不同指令集的適用場景和性能差異，遠超我預期的深度。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初是帶著懷疑的態度打開這本書的，因為我對“應用”這個詞的定義比較苛刻，我更看重的是那些大型、復雜的集成係統的解決方案。這本書在“係統集成與網絡通信”這部分的處理，徹底打消瞭我的疑慮。它詳細拆解瞭PROFINET IO和PROFIBUS DP在實際工業現場的部署策略，不僅僅是配置參數，還包括瞭拓撲結構的閤理規劃、帶寬限製的計算，以及故障診斷的應急預案。讀到關於工業以太網安全性的那幾章時，我立刻聯係瞭我的團隊，討論我們現有架構中的薄弱環節。這本書的案例仿佛就是我們上一次項目驗收時的“復盤”，精準地指齣瞭我們當時為瞭趕工期而犧牲的一些優化點。作者的經驗之老到，讓人感覺他不像是在寫書，更像是在手把手地帶徒弟，毫無保留地傳授多年摸爬滾打積纍下來的“江湖經驗”。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對編程邏輯有極高要求的人，市麵上很多PLC書籍的“應用”部分，往往隻是簡單地堆砌瞭梯形圖，缺乏對底層原理的剖析。然而，這本書的厲害之處在於，它並沒有僅僅停留在“怎麼做”的層麵，而是深入探討瞭“為什麼這麼做”的底層邏輯。例如，在描述數據存儲區和內存映像的章節，作者用極其精妙的比喻和流程圖，將西門子底層操作係統的工作機製描繪得淋灕盡緻。我感覺自己像是直接進入瞭PLC的CPU內部，觀察數據是如何流轉和處理的。對於像我這樣癡迷於優化掃描周期和內存占用的“細節控”來說，這種深度的挖掘是極其令人興奮的。它甚至提到瞭如何通過特定的編程手法來規避編譯器可能産生的冗餘代碼，這種對性能極限的追求，讓這本書的價值瞬間提升瞭好幾個檔次，絕非一般的入門教材可比擬。

評分☆☆☆☆☆

1200的編程真是不錯，跟300和1500都是一樣的，可以認真學一下～

評分☆☆☆☆☆

書中內容比較詳細，比較適閤初學者

評分☆☆☆☆☆

不怎麼樣，感覺不值這麼多

評分☆☆☆☆☆

值得擁有

評分☆☆☆☆☆

書是不錯，應該是正版，不過裏麵介紹的軟件用的是英文的，

評分☆☆☆☆☆

正版專業書籍快遞給力，內容經典權威，對我來說有很有啓發，值得一看。

評分☆☆☆☆☆

質量有問題

評分☆☆☆☆☆

值得買

評分☆☆☆☆☆

書價格優惠，就是包裝不好，書弄皺瞭。。