第1篇 初探 1
第1章 TIA博途軟件和S7-1200/1500初探 2
1.1 自動化發展概況 2
1.2 西門子集成自動化和産品體係簡介 4
1.3 S7-1200/1500介紹 5
1.3.1 S7-1200/1500在SIMATIC S7體係中的位置 5
1.3.2 S7-1200特點介紹 6
1.3.3 S7-1500 特點介紹 6
1.4 TIA博途軟件介紹 7
1.4.1 TIA博途軟件的特點 7
1.4.2 TIA博圖軟件的結構和版本 9
1.4.3 TIA博圖軟件的支持軟件 10
1.4.4 TIA博途軟件的授權 10
第2篇 PLC技術基礎 11
第2章 電氣控製基礎 12
2.1 常用的電氣控製元件 12
2.1.1 保護(配電)器件 12
2.1.2 接觸器 15
2.1.3 繼電器 17
2.1.4 主令電器 17
2.2 電氣控製係統簡單實例 18
第3章 PLC控製基礎 20
3.1 從繼電器(接觸器)到PLC控製 20
3.2 PLC的硬件結構 21
3.3 PLC程序運行原理 23
3.3.1 程序循環機製 23
3.3.2 編程語言 24
3.3.3 CPU的結構和運行原理 25
3.3.4 存儲器的編址與變量 30
3.3.5 變量類型 31
3.3.6 OB塊簡介 32
3.3.7 DB塊簡介 32
3.3.8 FC塊簡介 32
3.3.9 FB塊簡介 36
3.3.10 UDT簡介 39
3.4 現場總綫與分布式IO簡介 39
3.4.1 PROFIbus 現場總綫簡介 40
3.4.2 PROFInet 現場總綫簡介 40
第4章 梯形圖、基礎指令和執行原理 43
4.1 梯形圖語言基礎 43
4.2 位操作指令 44
4.2.1 常開、常閉和“與”邏輯 44
4.2.2 取反和“或”邏輯 46
4.2.3 置位、復位、置位優先觸發器(RS)和復位優先觸發器(SR) 47
4.2.4 上升沿檢測和下降沿檢測 49
4.3 定時器指令 50
4.3.1 脈衝定時器(S_PULSE) 50
4.3.2 擴展脈衝定時器(S_PEXT) 52
4.3.3 延遲輸齣定時器(S_ODT) 54
4.3.4 帶記憶的延遲輸齣定時器(S_ODTS) 55
4.3.5 關斷延遲定時器(S_OFFDT) 56
4.4 計數器指令 57
4.4.1 嚮上計數器 57
4.4.2 嚮下計數器(C計數器) 58
4.4.3 上下計數器(C計數器) 58
第3篇 TIA軟件和S7-1200/1500 PLC基礎 61
第5章 TIA 軟件的基本操作 62
5.1 軟件的視圖 62
5.2 軟件的常用操作 63
5.2.1 項目的創建、打開、關閉、移植、壓縮和解壓縮 63
5.2.2 軟件中的幫助係統和撤銷功能 66
5.2.3 軟件的升級 67
5.3 軟件的窗體 68
5.3.1 窗體的劃分 68
5.3.2 項目樹中的操作 70
5.3.3 窗口的基本操作和軟件的使用思路 72
5.3.4 各部分窗口的配閤與軟件的使用思路 75
第6章 硬件操作 77
6.1 硬件組態和在綫設置概述 77
6.2 在綫設置 78
6.2.1接口(Interface)的設置 78
6.2.2 對硬件模塊的在綫設置 79
6.3 硬件組態 84
6.3.1 創建設備 84
6.3.2 組態CPU機架 85
6.3.3 組態分布式設備 88
6.3.4 配置PROFInet參數和建立PROFInet連接 89
6.4 硬件組態的編譯與下載 91
6.4.1 編譯 91
6.4.2 下載 93
6.5 常用模塊的硬件配置 96
6.5.1 S7-1500 PLC的PS電源與PM電源模塊 96
6.5.2 S7-1500 PLC的CPU模塊的屬性設置 98
6.5.3 EP200SP的組態和使用 105
6.5.4 模擬量輸入與輸齣模塊的配置和使用 106
6.6 與硬件配置有關的其他操作 109
6.6.1 硬件組態和程序的上傳 109
6.6.2 CPU機架的探測功能 110
6.6.3 GSD文件的加載 112
6.6.4 硬件庫的更新 115
6.6.5 自動附加IP功能的說明 115
第7章 程序操作 117
7.1 程序編輯的基本方法 117
7.1.1 程序塊的創建 117
7.1.2 程序塊的在綫、編譯、下載、上傳、比較 118
7.1.3 程序塊的加密與保護 121
7.1.4 程序編輯界麵的基本操作 122
7.1.5 變量的拖曳 124
7.2 OB塊 126
7.2.1 程序循環、錯誤中斷、時間中斷的觸發條件 127
7.2.2 OB100的調用條件和S7-1200/1500的啓動 129
7.2.3 OB80的觸發條件 130
7.2.4 硬件中斷的觸發條件 130
7.2.5 診斷中斷的觸發條件 132
7.2.6 優化的OB塊 132
7.3 S7-1200/1500 下的數據類型 134
7.3.1 基礎數據類型 134
7.3.2 PLC數據類型(UDT) 135
7.3.3 數組(Array) 136
7.3.4 結構體(Struct) 137
7.4 變量(tags) 137
7.4.1 變量(tags)的管理 138
7.4.2 在變量(tags)中新建變量 139
7.4.3 變量錶中的幾種特殊情況和提示 140
7.4.4 變量斷電保持屬性的設置 141
7.4.5 變量的HMI訪問屬性 142
7.4.6 變量(tags)的更名與內置ID機製 144
7.4.7 變量(tags)中的監控功能 144
7.4.8 常量和新建常量 144
7.4.9 係統常量 145
7.5 DB塊 146
7.5.1 DB塊的類型 146
7.5.2 在DB塊中建立變量 147
7.5.3 DB塊中數據的屬性 147
7.5.4 DB塊調試功能之快閃(Snapshot)係列功能 149
7.5.5 優化DB塊之存儲方式改變 150
7.5.6 優化DB塊之下載而不初始化功能 152
7.6 FC塊與FB塊 156
7.6.1 FC塊 156
7.6.2 FB塊 156
7.6.3 FC塊和FB塊的更新 158
7.7 工藝指令 159
7.8 數組的使用和FC/FB塊中Variant 類型接口參數的討論和實例 159
第8章 TIA博途軟件指令 165
8.1 TIA博途軟件指令的新特徵 165
8.1.1 更加靈活的梯形圖畫法 165
8.1.2 更加靈活的指令選擇和參數配置 165
8.1.3 “使能輸齣端”的可選擇性 166
8.1.4 隱形轉換和指令接口參數的添加 167
8.2 位邏輯指令 167
8.3 定時器指令 170
8.4 計數器指令 175
8.4 比較指令 178
8.6 數學指令 180
8.7 移動指令 181
8.8 轉換指令 184
8.9 程序控製指令 186
8.10 字邏輯運算指令 188
8.11 位移指令 190
第9章 調試方法 192
9.1 程序的監控和相關功能 192
9.1.1 一般程序塊的監控和相關功能 192
9.1.2 在調用選擇下FB塊的監控 193
9.2 監控變量和強製IO 194
9.2.1 監控變量 194
9.2.2 強製IO 198
9.3 查看資源分配列錶 200
9.4 變量的交叉檢索 201
9.5 調用結構與調用層級的查看 204
9.6 離綫與在綫的比較 204
9.6.1 離綫與在綫的比較功能實操 204
9.6.2 對不一緻程序塊的處理 206
9.6.3 對程序細節的離綫與在綫的比較 206
9.7 變量跟蹤 207
9.7.1 變量跟蹤的原理 207
9.7.2 變量跟蹤的觸發模式 208
9.7.3 變量跟蹤的組態 208
9.7.4 變量跟蹤的實際操作 210
9.7.5 采用數據的保存與導齣 212
第10章 錯誤(故障)的處理、診斷與程序診斷 214
10.1 PLC錯誤(故障)綜述 214
10.2 PLC的在綫診斷 215
10.3 PLC的程序診斷 219
10.3.1 基於指令的診斷 220
10.3.2 基於OB塊的診斷 226
第11章 HMI相關操作 229
11.1 HMI設備的新建和連接設置 230
11.1.1 新建HMI設備和HMI設計的框架 230
11.1.2 HMI與PLC通信的設置 230
11.2 HMI變量 234
11.3 畫麵與控件 237
11.3.1 畫麵的設計與管理 237
11.3.2 控件的使用 238
11.4 報警的管理和配置 243
11.5 HMI中的常用特殊功能 246
11.5.1 HMI與CPU之間的狀態匯報 246
11.5.2 HMI與PLC的時間同步 248
11.5.3 將CPU的診斷信息顯示在HMI上 249
第12章 SCL語言與Graph語言 254
12.1 SCL語言 254
12.1.1 SCL編輯環境和調試工具 254
12.1.2 SCL語言中的指令 255
12.1.3 SCL語言中的控製結構 257
12.2 Graph語言 260
12.2.1 Graph語言程序介紹 261
12.2.2 Graph語言程序塊的建立和運行原理 262
12.2.3 順控圖與順控圖的編輯 266
12.2.4 單步編輯 269
12.2.5 互鎖和監控的報警 273
第13章 故障安全和安全型PLC的使用 276
13.1 故障安全簡介 276
13.2 TIA博途軟件中故障安全的設置 280
13.2.1 安全模塊的硬件組態和設置 281
13.2.2 硬件組態的下載和模塊端F目標地址的設置 286
13.2.3 安全程序的創建、編寫、編譯與下載 289
第4篇 編程經驗與PLC技術漫談 295
第14章 設計與編程經驗漫談 296
14.1 組建一個控製係統 296
14.2 輸入、狀態、輸齣三層級的編程與分析方法 297
14.2.1 方法概述 297
14.2.2 舉升機控製實例之狀態變量的創建 297
14.2.3 舉升機控製實例之狀態變量的定義 299
14.2.4 舉升機控製實例之狀態變量決定輸齣 305
14.3 論程序的層次與結構 306
第15章 編程技巧 310
15.1 利用Excel批量編輯簡單的語句錶指令 310
15.2 源文件操作 315
第16章 展望“工業4.0”與《中國製造2025》下的PLC技術 318
從技術書籍的寫作風格來看,這本書的敘事方式非常嚴謹且富有邏輯層次感,完全沒有那種為瞭湊字數而堆砌內容的傾嚮。作者的語言風格是典型的德係嚴謹,直指核心,不玩虛的,但又確保瞭概念的完整性。我注意到,每當介紹一個新功能模塊時,作者都會先闡述其在整個係統中的定位,然後纔進入具體的操作步驟,最後會給齣一個高級配置的注意事項。這種“Why-What-How-Caveat”的結構,使得知識點的吸收效率非常高。與其他書籍動輒大段的口語化描述不同,這裏的文字充滿瞭工程學的精確性,即便是同一個專業術語,在不同上下文中的錶述也把握得恰到好處,體現瞭作者對西門子技術棧的深刻理解和精湛的文字駕馭能力。
評分這本書最讓我感到驚喜的是它對“實際應用”的側重,而不是一味地羅列功能手冊。作者似乎非常瞭解一綫工程師在實際項目中會遇到的“坑”。書中的案例不是那種教科書式的“Hello World”程序,而是涵蓋瞭運動控製中的同步問題、數據記錄與追溯的OPC UA接口處理,甚至還提到瞭故障診斷和遠程維護策略的製定。我記得有一個章節專門講瞭SFC(順序功能控製)在復雜批處理流程中的應用,那套邏輯結構非常嚴謹,直接指導我優化瞭我們車間裏一個長期存在的節拍波動問題。這種從理論到實踐的無縫對接能力,使得這本書的實用價值遠遠超過瞭其價格本身。它更像是一位經驗豐富的高級工程師,手把手地帶著你攻剋那些實戰中的硬骨頭。
評分我花瞭很長時間尋找一本能係統性講解最新一代西門子自動化平颱的高階讀物,市麵上很多資料要麼太基礎,要麼就是碎片化的網絡教程拼湊而成,缺乏理論的深度和實踐的廣度。這本書的齣現,可以說填補瞭這塊空白。它不僅僅停留在教會你“如何操作”的層麵,更深入地剖析瞭TIA Portal V17/V18版本下,數據結構、網絡通信(尤其是PROFINET的深度配置)以及安全機製背後的原理。作者沒有迴避那些晦澀難懂的底層邏輯,反而用一種抽絲剝繭的方式,將原本復雜的概念分解成易於理解的模塊。例如,關於FB塊的調用方式和數據塊的優化管理,書中提供瞭多種場景下的最佳實踐方案,這對於我目前正在進行的大型項目重構工作提供瞭極大的啓發。我感覺自己不隻是在學習軟件功能,更是在提升對整個自動化體係架構的理解高度。
評分這套書的裝幀設計實在是太吸引人瞭,封麵采用瞭磨砂質感的硬殼,拿在手裏沉甸甸的,一看就知道是用心製作的。特彆是那種墨綠色和深藍色的搭配,顯得既專業又沉穩,很有內涵。內頁的紙張質量也是一流的,摸起來很光滑,即使用熒光筆做標記也不會透墨。我一直覺得,好的技術書籍,不僅內容要紮實,連帶著閱讀體驗也要過關。這本書在這方麵做得非常到位,即便是長時間閱讀,眼睛也不會感到疲勞。而且,它的排版設計非常清晰,章節的劃分邏輯性很強,關鍵術語和代碼塊都做瞭特彆的加粗和顔色區分,這對於我們這些需要經常查閱資料的工程師來說,簡直是福音。我特彆欣賞它在圖示上的投入,那些係統架構圖和硬件連接圖畫得異常詳盡,即便是初學者也能一目瞭然地理解復雜的係統布局。這種對細節的關注,足以體現作者團隊在書籍製作上的專業態度和對讀者的尊重。
評分這本書的價值遠超乎一本單純的軟件操作指南,它更像是一套係統化的能力進階方案。我個人認為,對於那些已經掌握瞭基礎梯形圖編程,渴望嚮係統集成和高級項目經理方嚮發展的技術人員來說,這本書是絕佳的跳闆。它強迫讀者去思考“為什麼”要用這種方法,而不是僅僅滿足於“能跑起來”就行。特彆是關於時間戳、數據安全性和係統冗餘備份那幾章,內容密度極高,我需要反復閱讀纔能完全消化其中蘊含的工程智慧。它成功地將S7-1200/1500係列PLC的潛力挖掘到瞭一個新的深度,讓原本覺得已經很熟悉的工程師也能從中發現新的優化空間。這本書不是速成秘籍,它要求學習者投入時間去精研,但迴報絕對是豐厚且長遠的專業能力提升。
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