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第1章 TIA博途软件概述1

1.1 TIA博途软件简介1

1.2 TIA博途软件构成1

1.2.1 TIA博途STEP 72

1.2.2 TIA博途WinCC2

1.3 TIA博途软件的安装2

1.3.1 硬件要求3

1.3.2 支持的操作系统3

1.3.3 兼容性3

1.3.4 安装步骤4

1.4 TIA博途软件的卸载6

1.5 TIA博途软件的授权管理8

1.5.1 自动化授权管理器8

1.5.2 许可证类型9

1.5.3 安装许可证10

1.6 TIA博途软件的界面10

1.6.1 Portal视图10

1.6.2 项目视图11

1.6.3 项目树12

1.7 TIA博途软件应用的常见问题13

第2章 S7-1200 PLC硬件系统14

2.1 CPU概述14

2.2 信号模块与信号板18

2.2.1 数字信号模块（SM）18

2.2.2 数字信号板（SB）20

2.2.3 模拟量概述21

2.2.4 模拟信号模块（SM）23

2.2.5 模拟信号板（SB）25

2.2.6 模拟量输入电压和电流的测量范围26

2.2.7 模拟量输出电压和电流的测量范围27

2.2.8 热电偶（TC）和热电阻（RTD）概述27

2.2.9 热电偶和RTD模块28

2.3 通信接口概述31

2.3.1 PROFIBUS31

2.3.2 RS232、RS422和RS48531

2.4 附件31

2.4.1 电池板31

2.4.2 扩展电缆32

2.4.3 输入仿真器32

2.4.4 电位器模块33

2.4.5 存储卡33

2.5 本体最大I/O能力与电源计算33

2.6 接线35

2.6.1 CPU供电接线35

2.6.2 CPU传感器电源接线36

2.6.3 数字量信号接线36

2.7 S7-1200 PLC硬件系统的常见问题41

第3章 S7-1200 PLC的基本组态44

3.1 新建项目和硬件组态44

3.1.1 新建项目44

3.1.2 硬件组态44

3.1.3 网络组态46

3.2 CPU参数属性的配置47

3.2.1 常规47

3.2.2 PROFINET接口47

3.2.3 数字量输入输出48

3.2.4 模拟量50

3.2.5 高速计数器52

3.2.6 脉冲发生器52

3.2.7 启动52

3.2.8 循环53

3.2.9 通信负载53

3.2.10 系统和时钟存储器54

3.2.11 Web服务器55

3.2.12 支持多语言55

3.2.13 时间55

3.2.14 防护与安全55

3.2.15 组态控制57

3.2.16 连接资源57

3.2.17 地址总览58

3.3 I/O扩展模块的参数配置58

3.4 基本组态的常见问题58

第4章 S7-1200 PLC编程基础61

4.1 CPU的基本原理61

4.1.1 CPU的工作模式61

4.1.2 过程映像62

4.1.3 存储器机制62

4.1.4 优先级与中断63

4.2 数据类型63

4.2.1 基本数据类型63

4.2.2 复杂数据类型64

4.2.3 PLC数据类型（UDT）67

4.2.4 VARIANT68

4.2.5 系统数据类型（SDT）69

4.2.6 硬件数据类型70

4.2.7 数据类型转换72

4.3 S7-1200 CPU的数据访问72

4.3.1 地址区72

4.3.2 寻址73

4.3.3 全局常量与局部常量76

4.4 用户程序77

4.4.1 程序结构77

4.4.2 组织块（OB）78

4.4.3 数据块（DB）83

4.4.4 函数（FC）84

4.4.5 函数块（FB）85

4.5 库功能88

4.5.1 库的基本功能88

4.5.2 全局库90

4.5.3 项目库91

4.6 编程基础的常见问题94

第5章 S7-1200 PLC指令100

5.1 基本指令100

5.1.1 位逻辑运算100

5.1.2 定时器操作100

5.1.3 计数器操作102

5.1.4 比较操作103

5.1.5 数学函数104

5.1.6 移动操作105

5.1.7 转换操作107

5.1.8 程序控制指令107

5.1.9 字逻辑运算108

5.1.10 移位和循环108

5.1.11 基本指令的常见问题109

5.2 扩展指令117

5.2.1 日期和时间117

5.2.2 字符串＋字符118

5.2.3 分布式IO119

5.2.4 中断119

5.2.5 报警120

5.2.6 诊断120

5.2.7 数据块函数121

5.2.8 寻址121

5.2.9 扩展指令的常见问题121

5.3 配方124

5.3.1 配方指令125

5.3.2 配方操作步骤125

5.3.3 配方示例125

5.3.4 管理配方文件128

5.3.5 配方功能的常见问题129

5.4 数据日志130

5.4.1 数据日志指令130

5.4.2 数据日志操作步骤131

5.4.3 数据日志示例131

5.4.4 查看数据日志134

5.4.5 数据日志的常见问题135

第6章 S7-1200 PLC基本调试138

6.1 程序信息138

6.1.1 调用结构138

6.1.2 从属性结构139

6.1.3 分配列表139

6.1.4 资源139

6.1.5 交叉引用140

6.1.6 项目的编译140

6.1.7 程序信息的常见问题142

6.2 建立TIA博途软件与PLC的连接144

6.2.1 设置或修改PG/PC接口144

6.2.2 建立在线连接146

6.2.3 显示和改变PLC的工作模式147

6.2.4 显示和设置PLC 时钟147

6.2.5 重置为出厂设置147

6.3 项目的下载与上传148

6.3.1 项目的下载148

6.3.2 项目上传152

6.3.3 项目下载与上传的常见问题153

6.4 监控与强制154

6.4.1 创建监控表154

6.4.2 变量的监控和修改154

6.4.3 变量的强制155

6.5 调试程序156

6.5.1 调试LAD/FBD程序156

6.5.2 调试SCL程序156

6.5.3 调试数据块157

6.5.4 调用环境功能158

6.5.5 删除程序块159

6.6 比较功能159

6.6.1 离线／在线比较160

6.6.2 离线／离线比较161

6.7 TRACE（轨迹）162

6.7.1 TRACE配置162

6.7.2 TRACE使用及分析164

6.7.3 存储卡模式168

6.8 PLCSIM169

6.8.1 PLCSIM基本内容169

6.8.2 PLCSIM的使用171

6.8.3 设备组态、SIM表及序列173

6.9 存储卡的使用175

6.9.1 程序模式176

6.9.2 传送模式176

6.9.3 更新固件模式177

6.9.4 存储卡常见问题177

6.10 固件更新178

6.10.1 TIA博途软件的“在线和诊断”工具进行固件更新178

6.10.2 使用Web服务器进行固件更新180

6.10.3 更新固件常见问题182

6.11 访问保护183

6.11.1 设置CPU Web服务器访问密码及实现访问保护183

6.11.2 设置PLC的程序块的访问保护功能183

6.12 打印和项目归档185

6.12.1 打印简介185

6.12.2 项目归档简介189

第7章 S7-1200 PLC以太网通信191

7.1 以太网通信概述191

7.1.1 通信介质和网络连接191

7.1.2 CPU集成以太网接口的通信功能和连接资源192

7.1.3 以太网通信的常见问题195

7.2 S7通信195

7.2.1 S7通信概述195

7.2.2 PUT/GET指令195

7.2.3 S7通信示例198

7.2.4 S7通信的常见问题204

7.3 OUC通信206

7.3.1 OUC通信概述206

7.3.2 OUC通信指令207

7.3.3 OUC通信示例214

7.3.4 OUC通信的常见问题221

7.4 Modbus TCP通信223

7.4.1 Modbus TCP通信概述223

7.4.2 Modbus TCP通信指令223

7.4.3 Modbus TCP通信示例228

7.4.4 Modbus TCP通信的常见问题231

7.5 PROFINETIO通信231

7.5.1 PROFINETIO通信概述231

7.5.2 S7-1200 CPU作为IO控制器232

7.5.3 S7-1200 CPU作为智能设备236

7.5.4 S7-1200 CPU作为共享设备240

7.5.5 不带可更换介质时支持设备更换244

7.5.6 PROFINETIO通信的常见问题245

7.6 Web服务器246

7.6.1 标准Web页面247

7.6.2 用户自定义页面248

第8章 S7-1200 PLC的PROFIBUS通信253

8.1 PROFIBUS概述253

8.1.1 PROFIBUS DP的访问机制253

8.1.2 PROFIBUS网络254

8.2 S7-1200 PLC PROFIBUS通信256

8.2.1 S7-1200 PLC PROFIBUS通信功能256

8.2.2 S7_1200 PLC PROFIBUS DP通信性能数据257

8.2.3 PROFIBUS DP分布式I/O从站通信257

8.2.4 PROFIBUS DP智能从站通信259

8.2.5 数据一致性264

8.3 PROFIBUS通信的常见问题264

第9章 S7-1200 PLC的串口通信266

9.1 串行通信概述266

9.2 串口通信模块和通信板267

9.2.1 串口通信模块和通信板267

9.2.2 串口通信模块和通信板特征及接线268

9.2.3 串口通信模块和通信板端口硬件标识符271

9.2.4 串口通信概览272

9.3 自由口通信273

9.3.1 自由口通信模块的端口参数设置273

9.3.2 自由口通信发送参数设置278

9.3.3 自由口通信接收参数设置279

9.3.4 自由口通信指令284

9.3.5 自由口通信示例285

9.3.6 自由口通信的常见问题288

9.4 Modbus RTU通信290

9.4.1 Modbus RTU基本原理290

9.4.2 Modbus RTU通信指令291

9.4.3 Modbus RTU通信示例296

9.4.4 Modbus RTU通信的常见问题301

9.5 USS通信302

9.5.1 USS通信基本原理302

9.5.2 USS通信指令303

9.5.3 USS通信示例304

9.5.4 USS通信的常见问题310

第10章 S7-1200 PLC与HMI设备的通信311

10.1 S7-1200 PLC与HMI设备在同一个项目中实现通信311

10.2 S7-1200 PLC与HMI设备在不同的项目中实现通信312

10.3 通过OPC访问S7-1200 PLC314

10.3.1 OPC概述314

10.3.2 PC Access作为OPC Server访问S7-1200 PLC315

10.3.3 SIMATIC NET作为OPC SERVER访问S7-1200 PLC316

10.4 HMI通信的常见问题321

第11章 S7-1200 PID控制323

11.1 PID指令调用323

11.2 PID_Compact指令324

11.2.1 PID_Compact指令324

11.2.2 PID_Compact组态325

11.2.3 PID_Compact调试328

11.3 PID_3Step指令块331

11.3.1 PID_3Step指令331

11.3.2 PID_3Step组态332

11.3.3 PID_3Step调试335

11.3.4 PID_3Step示例程序336

11.4 PID_Temp指令337

11.4.1 PID_Temp指令参数337

11.4.2 PID_Temp组态339

11.4.3 PID_Temp自整定341

11.4.4 PID_Temp级联控制343

11.5 典型曲线调节345

11.6 PID的常见问题346

第12章 S7-1200 PLC工艺功能351

12.1 高速计数器概述351

12.1.1 高速计数器计数测量354

12.1.2 高速计数器周期测量357

12.1.3 高速计数器频率测量357

12.1.4 高速计数器指令358

12.1.5 应用示例360

12.1.6 常见问题362

12.2 运动控制364

12.2.1 运动控制简述364

12.2.2 开环运动控制372

12.2.3 闭环运动控制383

12.2.4 轴控制面板394

12.2.5 工艺对象命令表395

12.2.6 编程398

12.2.7 运动控制中常见问题403

12.3 PWM控制405

12.3.1 PWM硬件组态405

12.3.2 PWM指令406

第13章 S7-1200 PLC的诊断功能408

13.1 LED指示灯的诊断408

13.2 TIA博途软件的诊断409

13.2.1 “设备视图”的在线诊断409

13.2.2 “网络视图”的在线诊断411

13.2.3 “拓扑视图”的在线诊断411

13.2.4 CPU诊断缓冲区的诊断412

13.3 SIMATIC HMI的诊断控件诊断413

13.4 Web服务器的诊断415

13.5 通过用户程序的诊断417

13.5.1 故障的诊断417

13.5.2 程序执行错误的诊断428

13.5.3 过程报警432

13.6 诊断功能的常见问题435

附录 寻求帮助437

1.1 在线帮助系统437

1.2 网站支持437

1.3 移动设备“FA资料中心”App支持438

参考文献440