适读人群：高等院校机电类和自动化类专业学生
本书应用Portal软件平台，介绍了S7-1500 PLC的硬件配置、软件编程、网络配置、上位监控系统组态及诊断调试等内容，全书贯穿一个具体的应用实例，使读者边学边实践，循序渐进，逐步掌握S7-1500 PLC的应用。
本书配有两张DVD光盘方便读者学习使用。

内容简介

本书以一个自动灌装生产线控制项目为例，按照项目设计的步骤,循序渐进，引导读者由浅入深地掌握S7-1500 PLC的硬件组态、软件编程、软硬件调试、上位监控系统及网络通信等内容。在S7-1500 PLC的硬件和软件介绍中，既兼顾没有S7系列PLC基础的工程人员，也突出与S7系列其他PLC不同的地方，使具有S7系列PLC基础的工程人员快速掌握S7-1500 PLC。本书对S7-1500 PLC的工艺功能、系统诊断、高级语言编程和网页访问等内容也单独成章进行了介绍，并配有实例，旨在全新展示S7-1500 PLC的强大功能。章节中穿插的控制任务，在附录中有参考程序，以指导读者理论与实践相结合。
本书既可作为高等院校机电类和自动化类相关课程的教材，也可作为工业自动化领域工程技术人员的参考书。

前言
第1章S7-1500 PLC系统概述
11西门子工业自动化TIA简介
12可编程控制器基础
121PLC概述
122结构组成
123工作原理
13S7-1500 PLC系统
131S7-1500 PLC产品概述
132S7-1500 PLC组成
133S7-1500 PLC产品新功能
14工业自动化发展趋势
第2章S7-1500 PLC硬件及软件平台
21硬件系统组成
211电源模块
212CPU模块及附件
213信号模块
214通信模块和工艺模块
215分布式模块
216安全模块
22硬件安装
221硬件配置
222硬件安装
23Portal软件平台
231软件版本及安装
232软件界面及使用
第3章S7-1500 PLC项目设计
31工业自动化项目设计流程
311确定任务及设计要求
312制定电气控制方案
313控制系统硬件设计
314软件程序设计
315上位监控组态
316联机调试
317项目归档
32自动灌装生产线项目实例
任务1自动灌装生产线整体方案设计
33新建TIA项目
任务2创建自动灌装生产线项目
第4章S7-1500 PLC硬件系统设计
41信号分析
42模块选型及硬件组态
421组态模块类型
422配置模块参数
423建立PC与PLC的连接
424CPU存储器复位
425下载硬件组态
43I/O分配
44硬件接线
任务3自动灌装生产线项目硬件设计
第5章S7-1500 PLC软件程序设计
51S7-1500 PLC编程基础
511数制及编码
512基本数据类型
513复合数据类型
514其他数据类型
515S7-1500 PLC存储区
516寻址方式
517编程语言
52变量表与符号寻址
521变量表
522定义全局符号
任务4定义全局符号
53监控表与设备测试
531监控表
532I/O设备测试
任务5I/O设备测试
54程序块及程序结构
541程序块类型
542程序结构形式
543自动灌装生产线项目程序结构
55程序块的创建、编辑及调试
551新建用户程序块
552程序块的属性
553程序块的编辑
554程序块的调用
555编程语言的切换
556程序块的编译
557程序块的下载及监视
56位逻辑运算指令与开关量控制
561触点、取反RLO与输出指令
562置位/复位指令
563边沿检测指令
任务6点动控制程序设计
任务7模式选择、生产线运行和急停处理程序设计
57定时器操作指令与时间控制
571SIMATIC定时器指令
572IEC定时器指令
任务8自动灌装程序设计
58计数操作指令与计数统计
581SIMATIC计数器指令
582IEC计数器指令
任务9计数统计程序设计
59移动操作指令
任务10复位统计数据程序设计
510比较器操作指令
任务11故障处理程序设计
511数学函数指令
任务12数学运算程序设计
512转换操作指令
513其他指令
514用户数据块
5141用户数据块的创建
5142数据块编辑器
5143变量的值
5144数组及结构变量的声明
5145数据块的属性
5146数据块的访问及应用
任务13使用数据块进行数据存储
515FC/FB与参数化编程
5151块接口的布局
5152参数化程序设计
5153修改接口参数
5154设置块的调用环境进行程序调试
任务14报警程序设计
516组织块
5161组织块的类型与优先级
5162循环程序组织块
5163启动组织块
5164中断组织块
5165错误组织块
5166组织块的启动信息
任务15初始化程序设计
517模拟量处理
5171模拟量模块的接线
5172模拟量模块的参数设置
5173模拟量转换的数值表达方式
5174模拟量值的规范化
5175使用循环中断
任务16模拟量采集程序设计
第6章上位监控系统设计
61上位监控系统概述
611HMI的主要任务
612HMI项目设计方法
613西门子上位监控设备
614WinCC（TIA Protal）简介
62建立一个WinCC Advanced 项目
621直接生成HMI设备
622使用HMI设备向导生成HMI设备
623WinCC Advanced 项目组态界面
63TP 700 Comfort触摸屏的通信连接
631TP 700 Comfort触摸屏的硬件连接
632设置TP 700 Comfort触摸屏通信参数
633下载HMI组态
任务17建立自动灌装生产线监控项目及通信连接
64定义变量
641变量的分类
642变量的数据类型
643编辑变量
任务18组态自动灌装生产线监控项目所需变量
65创建画面及画面管理
651设计画面结构与布局
652创建画面
653画面管理
任务19创建及管理自动灌装生产线上位监控画面
66组态监控画面
661组态初始画面
662组态运行画面
663组态参数设置画面
664组态趋势视图画面
任务20组态自动灌装生产线上位监控画面
67报警
671报警的概念
672组态报警
673显示报警信息
任务21组态自动灌装生产线报警画面
68用户管理
681用户管理的概念
682用户管理的组态
683用户管理的使用
任务22组态自动灌装生产线用户管理画面
69WinCC Advanced 项目的仿真调试
691HMI的离线仿真调试
692HMI的在线仿真调试
第7章网络通信
71S7-1500通信简介
711通信接口
712通信服务
72PROFIBUS通信
721PROFIBUS的通信协议
722PROFIBUS-DP的应用
723PROFIBUS-DP网络的主站与从站
724PROFIBUS-DP接口
725PROFIBUS网络的参数分配
726PROFIBUS网络诊断
727等时同步模式的PROFIBUS网络
73PROFINET通信
731PROFINET简介
732构建PROFINET网络
733PROFINET网络的参数分配
734PROFINET网络诊断
735连接其他总线系统
任务23使用ET200SP实现自动灌装生产线项目
74开放式通信
741开放式通信的协议
742开放式通信的指令
743建立TCP、ISO-on-TCP、UDP和ISO协议的开放式通信
744建立Modbus TCP协议的开放式通信
745通过电子邮件建立通信
746通过FTP建立通信
747建立和终止开放式通信
75S7-1500 CPU与G120通信
751SINAMICS G120简介
752S7-1500与SINAMICS G120的PROFIBUS通信
753S7-1500与SINAMICS G120的PROFINET通信
任务24实现S7-1500 CPU与G120的通信
第8章工艺功能
81PID控制
811PID指令
812PID组态
813PID调试
82运动控制
821运动控制简介
822运动控制举例
第9章系统诊断
91系统诊断概述
92系统诊断的显示
921设备上的系统诊断显示
922使用Portal软件（STEP 7）
93通过用户程序进行系统诊断
931采用过程映像输入进行系统诊断
932使用指令
94轨迹和逻辑分析器功能
任务25自动灌装生产线项目故障检测
第10章S7-1500 PLC的其他功能
101SCL编程语言
1011SCL程序编辑器
1012SCL指令及应用
任务26自动灌装生产线项目成品重量存储
102GRAPH与顺序控制
1021顺序控制简介
1022顺序控制程序块
1023GRAPH函数块的程序编辑器
1024顺控器视图和单步视图
1025块接口及参数
1026GRAPH程序设计
任务27自动灌装生产线项目顺序控制
103基于Web服务器的网页访问
1031Web服务器功能的参数设置
1032Web 服务器的信息显示
任务28自动灌装生产线项目的网页访问
附录自动灌装生产线项目参考程序
任务6点动控制程序设计
任务7模式选择、生产线运行和急停处理程序设计
任务8自动灌装程序设计
任务9计数统计程序设计
任务10复位统计数据程序设计
任务11故障处理程序设计
任务12数学运算程序设计
任务13使用数据块进行数据存储
任务14报警程序设计
任务15初始化程序设计
任务16模拟量采集程序设计
任务20组态自动灌装生产线上位监控画面
任务26自动灌装生产线项目成品重量存储
任务27自动灌装生产线项目顺序控制
参考文献

前言/序言

可编程序控制器（简称PLC）是一种通用工业自动控制设备，在机械制造、化工、冶金、电子、纺织、食品及建筑等领域的工业自动化系统中发挥着关键作用。随着计算机、信息及网络通信等技术的不断进步，工业生产对今后的PLC发展也提出了更高的要求。2012年11月29日，西门子全新的SIMATIC S7-1500控制器在德国正式亮相。该控制器是西门子公司专为中高端设备和工厂自动化设计的新一代PLC，集成了运动控制、工业信息安全和故障安全功能，并提供基于以太网的PROFINET作为主要的通信网络，极短的系统响应时间可大大提高生产效率，与全集成自动化Portal软件可实现无缝集成，创造出最佳工程效益，符合今后PLC的发展方向。
TIA Portal（博途）是西门子全新的全集成自动化软件平台，它将硬件组态、软件编程、网络配置以及上位监控等功能集成在一起，使用起来非常方便快捷。S7-1500 PLC的高性能借助该软件平台得到了充分的发挥。
本书应用Portal软件平台，介绍了S7-1500 PLC的硬件配置、软件编程、网络配置、上位监控系统组态及诊断调试等内容，全书贯穿一个具体的应用实例，使读者边学边实践，循序渐进，逐步掌握S7-1500 PLC的应用。
本书中所介绍的实例均在Windows 7及TIA Portal V 13 SP1（STEP 7 Professional、WinCC Professional和Startdrive Standalone）软件环境下调试运行通过。附录中给出自动灌装系统控制任务实例的主要参考程序，以帮助读者理论与实践相结合。
本书在编写过程中力求语言简洁、通俗易懂、主次分明、实例丰富、图文并茂、实用性强，既适用于高等院校机电及自动化类专业的学生，也适用于初学S7-1500 PLC的工程人员。
全书共10章，由北京联合大学机电学院的刘长青主编，席巍、李军、李明海参编，陈瑞阳主审。其中，刘长青负责第1~5、9、10章和附录的编写及全书的统稿，席巍负责第6章的编写，李军负责第7章的编写，李明海负责第8章的编写，演示项目由刘长青、席巍、李军和李明海共同完成。本书在编写过程中得到西门子公司元娜女士及其他工作人员的热情支持和大力帮助，在此表示衷心感谢。
由于编者水平有限，书中难免出现不妥之处，恳请广大读者提出宝贵意见。

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