中国河北西门子S7-200代理商

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浔之漫智控技术有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司

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　　1.1  S7-1200的硬件 1
　　1.1.1  S7-1200的硬件结构 1
　　1.1.2  CPU模块 2
　　1.1.3  信号板与信号模块 5
　　1.1.4  集成的通信接口与通信模块 6
　　1.2  S7-1500的硬件 8
　　1.2.1  CPU模块 8
　　1.2.2  CPU模块的前面板 12
　　1.2.3  信号模块 13
　　1.2.4  工艺模块与通信模块 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博途的安装与升级 19
　　1.5  TIA博途使用入门 22
　　1.6  S7-1200/1500 CPU的参数设置 26
　　1.6.1  硬件组态的基本方法 26
　　1.6.2  组态PROFINET接口 28
　　1.6.3  组态CPU的其他参数 32
　　1.6.4  S7-1500的硬件组态 37
　　1.7  S7-1200/1500信号模块的组态 40
　　1.7.1  S7-1200输入/输出点的参数设置 40
　　1.7.2  S7-1500信号模块的参数设置 44

第2章   S7-1200/1500程序设计基础 49

　　2.1  S7-1200/1500的编程语言 49
　　2.2  PLC的工作原理与用户程序结构 51
　　2.2.1  逻辑运算 51
　　2.2.2  PLC的工作过程 52
　　2.2.3  用户程序结构简介 55
　　2.3  物理存储器与系统存储区 57
　　2.3.1  物理存储器 57
　　2.3.2  系统存储区 59
　　2.4  数制、编码与数据类型 61
　　2.4.1  数制与编码 61
　　2.4.2  基本数据类型 63
　　2.4.3  全局数据块与复杂数据类型 67
　　2.4.4  参数类型 69
　　2.4.5  其他数据类型 72
　　2.5  编写用户程序与使用变量表 73
　　2.5.1  编写用户程序 73
　　2.5.2  使用变量表与帮助功能 77
　　2.6  用户程序的下载与仿真 79
　　2.6.1  下载与上传用户程序 79
　　2.6.2  用户程序的仿真调试 83
　　2.7  用STEP 7调试程序 86
　　2.7.1  用程序状态功能调试程序 86
　　2.7.2  用监控表监控与强制变量 87

第3章  S7-1200/1500的指令 92

　　3.1  位逻辑指令 92
　　3.2  定时器与计数器指令 96
　　3.2.1  定时器指令 97
　　3.2.2  计数器指令 102
　　3.3  数据处理指令 104
　　3.3.1  比较器操作指令 104
　　3.3.2  使能输入与使能输出 106
　　3.3.3  转换操作指令 107
　　3.3.4  移动操作指令 110
　　3.3.5  移位与循环移位指令 113
　　3.4  数学运算指令 114
　　3.4.1  数学函数指令 114
　　3.4.2  字逻辑运算指令 118
　　3.5  程序控制操作指令与“原有”指令 119
　　3.6  日期和时间指令 122
　　3.7  字符串与字符指令 124
　　3.7.1  字符串转换指令 124
　　3.7.2  字符串指令 126
　　3.8  S7-1200的高速脉冲输出与高速计数器 128
　　3.8.1  高速脉冲输出 128
　　3.8.2  高速计数器 129
　　3.8.3  高速脉冲输出与高速计数器实验 132
　　3.8.4  用高速计数器测量频率的实验 135

第4章  S7-1200/1500的用户程序结构 137

　　4.1  函数与函数块 137
　　4.1.1  生成与调用函数 137
　　4.1.2  生成与调用函数块 140
　　4.1.3  复杂数据类型作块的输入参数 143
　　4.1.4  多重背景 144
　　4.2  操作数寻址 147
　　4.2.1  对变量的组成部分寻址 147
　　4.2.2  间接寻址 148
　　4.3  中断事件与中断组织块 154
　　4.3.1  事件与组织块 154
　　4.3.2  初始化组织块与循环中断组织块 156
　　4.3.3  时间中断组织块 159
　　4.3.4  硬件中断组织块 160
　　4.3.5  中断连接指令与中断分离指令 162
　　4.3.6  延时中断组织块 163
　　4.4  交叉引用表与程序信息 165
　　4.4.1  交叉引用表 165
　　4.4.2  分配列表 167
　　4.4.3  调用结构、从属性结构与资源 169

第5章  顺序控制编程方法与SCL编程语言 171

　　5.1  梯形图的经验设计法 171
　　5.2  顺序控制设计法与顺序功能图 175
　　5.2.1  顺序功能图的基本元件 176
　　5.2.2  顺序功能图的基本结构 178
　　5.2.3  顺序功能图中转换实现的基本规则 180
　　5.3  使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法 181
　　5.3.1  单序列的编程方法 181
　　5.3.2  选择序列与并行序列的编程方法 184
　　5.3.3  钻床的顺序控制程序设计 186
　　5.4  顺序功能图语言S7-Graph 189
　　5.4.1  S7-Graph语言概述 189
　　5.4.2  使用S7-Graph编程的例子 190
　　5.4.3  顺控器中的动作与条件 196
　　5.5  SCL编程语言 199
　　5.5.1  SCL程序编辑器 199
　　5.5.2  SCL基础知识 200
　　5.5.3  SCL程序控制指令 202
　　5.5.4  SCL的间接寻址 208

第6章  S7-1200/1500的通信功能 212

　　6.1  网络通信基础 212
　　6.1.1  计算机通信的标准 212
　　6.1.2  SIMATIC通信网络 214
　　6.1.3  工业以太网概述 217
　　6.2  PROFINET IO系统组态 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设备 223
　　6.3  基于以太网的开放式用户通信 226
　　6.3.1  S7-1200/S7-1500之间使用TSEND_C/TRCV_C指令的通信 226
　　6.3.2  S7-1200之间使用TSEND/TRCV指令的通信 231
　　6.3.3  S7-1200/1500之间的UDP协议通信 232
　　6.3.4  S7-1200/1500与S7-300/400之间的开放式用户通信 234
　　6.4  S7协议通信 237
　　6.4.1  S7-1200/1500之间的单向S7通信 237
　　6.4.2  S7-1500之间的双向S7通信 241
　　6.4.3  S7-1200/1500与其他S7 PLC之间的S7单向通信 243
　　6.5  点对点通信 245
　　6.5.1  串行通信概述 245
　　6.5.2  点对点通信的组态与编程 247
　　6.5.3  Modbus RTU协议通信 250
　　6.6  PROFIBUS-DP与AS-i网络通信 254
　　6.6.1  PROFIBUS的物理层 254
　　6.6.2  DP主站与标准DP从站通信的组态 255
　　6.6.3  安装GSD文件 258
　　6.6.4  DP主站与智能从站通信的组态 261
　　6.6.5  DP网络中数据的*性传输 262
　　6.6.6  AS-i通信 264
　　6.7  S7-1200与变频器的USS协议通信 266
　　6.7.1  硬件接线与变频器参数设置 266
　　6.7.2  S7-1200的组态与编程 268
　　6.7.3  S7-1200与变频器通信的实验 270
　　6.8  S7-1500与G120变频器的通信 271
　　6.8.1  S7-1500通过通信监控变频器 271
　　6.8.2  S7-1500通过周期性通信读写变频器参数 277

第7章  S7-1200/1500的故障诊断 281

　　7.1  与故障诊断有关的中断组织块 281
　　7.1.1  与硬件故障有关的中断组织块 281
　　7.1.2  时间错误中断组织块 282
　　7.2  用TIA博途诊断故障 283
　　7.2.1  用在线和诊断视图诊断故障 283
　　7.2.2  用网络视图和设备视图诊断故障 287
　　7.2.3  编程错误的诊断 290
　　7.2.4  项目的上传 292
　　7.3  用系统诊断功能和HMI诊断故障 294
　　7.3.1  组态系统诊断功能 294
　　7.3.2  HMI组态与测试 295
　　7.4  用S7-1500 CPU的Web服务器诊断故障 298
　　7.5  用S7-1500 CPU的LED和显示屏诊断故障 301
　　7.6  用程序诊断故障 303
　　7.6.1  通过编写程序诊断故障 303
　　7.6.2  通过用户自定义报警诊断故障 306
　　7.6.3  用模块的值状态功能检测故障 308

第8章  精简系列面板的组态与应用 310

　　8.1  精简系列面板 310
　　8.2  精简系列面板的画面组态 312
　　8.2.1  HMI的基本操作 312
　　8.2.2  组态指示灯与按钮 314
　　8.2.3  组态文本域与I/O域 317
　　8.3  精简系列面板的仿真与运行 319
　　8.3.1  PLC与HMI的集成仿真 319
　　8.3.2  HMI与PLC通信的组态与操作 322

第9章  S7-1200/1500在PID闭环控制中的应用 325

　　9.1  模拟量闭环控制系统与PID_Compact指令 325
　　9.1.1  模拟量闭环控制系统 325
　　9.1.2  PID_Compact指令的算法与参数 328
　　9.1.3  PID_Compact指令的组态与调试 331
　　9.2  PID参数的物理意义与手动整定方法 333
　　9.2.1  PID参数与系统动静态性能的关系 333
　　9.2.2  PID参数的手动整定方法 337
　　9.2.3  PID参数的手动整定实验 338
　　9.3  PID参数自整定 341

    2、实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下，在教师的指导下，根据自身条件和需要自由地选择学习目标，学习内容和方法，并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价，学生只有在教师的适时帮助下，才能不断地完成一个又一个实验与实训项目，获得越来越大的成就感，增加自己自主学习的动力，从而保证自主学习方式的良性发展。教师还必须结合理论课程的进程，结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书，为学生的自主学习提供有力的理论支撑。

     3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行，还要提高实训的效率，综合考虑学生个体的差异。在实训中，遵循能者多劳，共同提高的原则，把学生按个体差异分组，各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容，根据控制要求，进行编程、调试，故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题，同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。 

    三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的，成绩评价应作为激励学生学习的一种方法，成绩评价应做到及时、公正，具有可操作性。1、理论成绩评定包括笔试成绩、平时成绩和实验成绩，笔试成绩通过开卷或闭卷方式，考核了学生对PLC基本知识的掌握程度；平时成绩通过平时独立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及创新方法等来评定；2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制，根据不同的任务要求分两种情况：，保证完成质量的前提下，根据完成速度评定分数；第二，保证统一时间的前提下，根据完成质量评定分数。教师根据完成质量或速度只对每个团队进行分数评定，团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过本团队民主评议得分，这样促进团队内每个成员的积极性与主动性，同时培养学生的团队意识。 

    四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统，仍具有一定的差异或差距，学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题，这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导，把这些问题的解决方法做成典型案例对在校学生讲解，对在校生来说也是一种良好经验的积累。学生就业后，在工作岗位上应不断地与学校教师沟通，不断地向有经验的师傅请教，才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。

     总之，作为学校只有做到以上若干方面协同优化，才能真正培养出高素质应用型PLC人才。

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嵌入式PLC技术在国内的发展

嵌入式PLC的发展也呈现多元化，国内外均有良好表现：德国赫优讯推出的将现场总线技术和PLC技术结合的netPLC很有特色;国内几年前就有华中科技大学在EASYCORE1.00核心芯片组中加载了嵌入式PLC系统软件，作为硬件平台，开发了多模人通道的嵌入式PLC;还有一种发展路径是以开发PLC与人机界面相结合的硬件/软件一体化为目标的平台，充分利用了CASE工具，结合各类嵌入式芯片的开发平台和各种输入/输出通道的硬件电路库，专为机电设备开发客制化、具有ODM性质的PLC。

而在我国嵌入式PLC的发展空间，首先在于它十分有利于发挥我国自动化行业发展的两大特点：有相当雄厚的为机电设备配套的市场基础，并拥有足够的、性价比的设计开发队伍。我们*可以以低的成本、较高的质量，并按客制化的要求设计、生产为机电设备配套的嵌入式PLC，来代替通用PLC。

同时，嵌入式PLC的硬件、软件、人机界面、通信等各方面的功能设计灵活，易于剪裁，更贴近各种档次的机电设备的要求。嵌入式PLC*基于嵌入式系统的技术基础，拿来就可用。SOC芯片、嵌入式操作系统与符合工EC61131-3编程语言标准的编程环境等优势，使得其在市场上很容易找到。

国家林业局政府网12月4日讯11月21日，山东省森防站在枣庄市举办了基于PLC的林业有害生物立体防控技术培训班。有关专家和9个项目县（市、区）林业局局长、林场场长及项目负责人参加培训。

PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。基于PLC的体防控技术，将对林业有害生物进行适时、系统和科学监测，实现信息数据科学化、快速化处理，提高信息的时效性和准确性，进一步推进主动御灾、科学防灾，降低防治成本，维护生态安全。此次推广9处项目区将在一年内完成项目任务。

 山东省森防站部署PLC推广项目实施工作，强调合理使用项目资金，建立好项目档案。山东农业大学教授详细讲解了基于PLC技术的林业有害生物监测预报系统的思路、组建及应用技术。商河县林业局示范了基于移动互联网的林业有害生物智能化服务平台建设与构想。山东祥辰公司介绍了立体防治有关设备应用技术。

此次培训进一步明确了基于PLC的林业有害生物位立体防控技术的基础知识，为全面完成项目任务、提升林业有害生物防治工作智能化水平打好基础。（森防总站）

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可编程自动化控制器（PAC）与PLC的区别和联系

可编程自动化控制器（PAC）作为新一代的工业控制器，代表着可编程自动化控制发展的未来。在可以预见的几年内，对标准性、开放性、可互操作性、可移植性的要求将是用户至为关心的自动化产品的重要特征，作为融汇了PC和PLC优点的PAC系统必将逐步取代PLC系统成为控制系统的主流产品，在工业自动化控制中的应用将会越来越广泛。

PLC的性能倚赖于的硬件，PLC的应用程序是依靠的硬件芯片来实现的，对于PLC的功能的改进，如增加运动控制、过程控制或通讯功能，都需要使用不同的硬件。即使对于同一PLC厂家，这种的硬件很难移植到不同性能的PLC中。而且传统的PLC厂家的硬件结构体系都是专有的设计，甚至于处理器芯片都是的，这样就导致了随着PLC功能需求的不断提高，PLC的硬件体系变得越来越复杂。而且，由于硬件的非通用性会导致系统的功能前景和开放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系统通常都是各PLC厂家的操作系统，与目前流行的实时操作系统不兼容。由于是的操作系统，其实时可靠性与功能都无法与通用的实时操作系统相比，这就导致了PLC的整体性能的性和封闭性。

PAC的轻便控制引擎是非常杰出的。PAC设计了一个通用的、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行，控制引擎在实时操作系统与应用程序之间，这个控制引擎与硬件平台无关，可以在不同平台的PAC系统间移植。因此对于用户来说，同样的应用程序不需根据系统的功能需求和投资预算选择不同性能的PAC平台。这样，根据用户需要的迅速扩展和变化，用户的系统和程序无需变化，即可无缝移植。PAC的操作系统采用通用的实时操作系统，如GE Fanuc的PACSystems系列产品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的orks实时操作系统，其可靠性已经得到 大量的应用的证实。PAC系统的硬件结构采用标准的，通用的嵌入式系统结构设计，这样其处理器可以使用的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列产品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 处理器，而且即将推出PentiumM 处理器的CPU。