第1篇西门子PLC编程

第1章西门子S7-1200/1500PLC的硬件系统2

1．1S7-1200PLC的CPU模块的接线2

1．1．1西门子PLC简介2

1．1．2S7-1200PLC的体系3

1．1．3S7-1200PLC的CPU模块及接线5

1．2S7-1200PLC的扩展模块及其接线10

1．2．1S7-1200PLC数字量扩展模块10

1．2．2S7-1200PLC模拟量模块12

1．2．3S7-1200PLC通信模块15

1．3S7-1500PLC常用模块及其接线16

1．3．1电源模块16

1．3．2S7-1500PLC模块及其附件16

1．3．3S7-1500PLC信号模块及其接线23

1．3．4S7-1500PLC通信模块31

1．3．5S7-1500PLC分布式模块32

第2章TIAPortal（博途）软件使用入门34

2．1TIAPortal（博途）软件简介34

2．1．1初识TIAPortal（博途）软件34

2．1．2安装TIAPortal软件的软硬件条件35

2．1．3安装TIAPortal软件的注意事项37

2．2TIAPortal视图与项目视图37

2．2．1TIAPortal视图结构37

2．2．2项目视图38

2．2．3项目树40

2．3用离线硬件组态法创建一个完整的TIAPortal项目41

2．3．1在博途视图中新建项目41

2．3．2添加设备42

2．3．3CPU参数配置44

2．3．4S7-1500的I/O参数配置49

2．3．5程序的输入51

2．3．6程序下载到软件S7-PLCSIM53

2．3．7程序的监视55

2．4用在线检测法创建一个完整的TIAPortal项目56

2．4．1在项目视图中新建项目56

2．4．2在线检测设备56

2．4．3程序下载到S7-1500CPU模块60

2．5程序上载63

2．6使用快捷键64

第3章西门子S7-1200/1500PLC的编程65

3．1S7-1200/1500PLC的编程基础65

3．1．1数据类型65

3．1．2S7-1200/1500PLC的存储区72

3．1．3全局变量与区域变量76

3．1．4编程语言77

3．1．5变量表78

3．2位逻辑运算指令80

3．2．1触点与线圈相关逻辑80

3．2．2复位、置位、复位域和置位域指令85

3．2．3RS/SR触发器指令86

3．2．4上升沿和下降沿指令87

3．3定时器指令89

3．3．1通电延时定时器（TON）90

3．3．2断电延时定时器（TOF）93

3．4计数器指令96

3．4．1加计数器（CTU）96

3．4．2减计数器（CTD）98

3．5传送指令、比较指令和转换指令99

3．5．1传送指令99

3．5．2比较指令101

3．5．3转换指令104

3．6数学函数指令、移位和循环指令111

3．6．1数学函数指令111

3．6．2移位和循环指令118

3．7块、函数和组织块121

3．7．1块的概述121

3．7．2函数（FC）及其应用122

3．7．3组织块（OB）及其应用126

3．8数据块和函数块133

3．8．1数据块（DB）及其应用133

3．8．2函数块（FB）及其应用138

第2篇西门子PLC通信应用

第4章工业网络与现场总线通信基础142

4．1通信基本概念和常用术语142

4．1．1通信基本概念142

4．1．2PLC网络的术语解释143

4．2OSI参考模型145

4．3现场总线介绍146

4．3．1现场总线的简介146

4．3．2主流现场总线的简介146

4．3．3现场总线的发展147

4．4西门子工业网络介绍147

4．4．1西门子支持的常用通信147

4．4．2典型的西门子工业网络架构148

第5章PROFIBUS通信及应用149

5．1PROFIBUS通信概述149

5．1．1PROFIBUS通信类型和总线端器149

5．1．2PROFIBUS总线拓扑结构150

5．2PROFIBUS通信的应用153

5．2．1S7-1200/1500PLC与分布式模块ET200MP的PROFIBUS-DP通信153

5．2．2S7-1200/1500PLC与S7-1200/1500PLC间的PROFIBUS-DP通信158

5．2．3DCS与S7-1200/1500PLC的PROFIBUS-DP通信166

5．3使用PROFIBUS通信的系统集成工程实例168

第6章Modbus通信及应用171

6．1Modbus总线介绍171

6．2Modbus-RTU总线应用172

6．2．1S7-200SMARTPLC与对值编码器的Modbus-RTU通信172

6．2．2S7-1200/1500PLC与远程分布式模块的Modbus-RTU通信177

6．3Modbus-RTU通信系统集成工程实例182

第7章工业以太网通信及应用183

7．1以太网通信基础知识183

7．1．1以太网通信介绍183

7．1．2工业以太网通信介绍186

7．1．3S7-1500PLC的以太网通信方式187

7．2S7-1200/1500PLC的S7通信及其应用187

7．2．1S7通信基础187

7．2．2S7-1500PLC与S7-1200PLC之间的S7通信189

7．3S7-1200/1500PLC的OUC通信及其应用195

7．3．1OUC通信介绍195

7．3．2S7-1500PLC之间的ISO-on-TCP通信196

7．4S7-1500PLC的Modbus-TCP通信及其应用203

7．4．1Modbus-TCP通信基础203

7．4．2S7-1500PLC与第三方PLC之间的Modbus-TCP通信204

7．5工业以太网通信系统集成工程实例209

第8章PROFINET通信及应用210

8．1PROFINETIO通信基础210

8．2S7-1200/1500PLC与分布式模块ET200SP之间的PROFINET通信211

8．3S7-1200/1500PLC与扫码器的PROFINET通信216

8．3．1康耐视DM60扫码器通信基础216

8．3．2S7-1200/1500PLC与康耐视DM60扫码器的PROFINET通信217

8．4S7-1200/1500PLC与DCS的PROFINET通信221

8．5PROFINET通信系统集成工程实例224

第9章自由口通信及应用227

9．1自由口通信概述227

9．2S7-200SMARTPLC的自由口通信及应用227

9．2．1S7-200SMARTPLC自由口通信基础227

9．2．2S7-200SMARTPLC与FX3UPLC的自由口通信230

9．3S7-1200/1500PLC的自由口通信及应用235

9．3．1S7-1200/1500PLC自由口通信基础235

9．3．2S7-1200/1500PLC与二维码扫描仪的自由口通信236

第3篇西门子PLC与机器人、机器视觉、RFID、智能仪表和变频器的系统集成

第10章西门子PLC与机器人的通信及系统集成242

10．1S7-1200/1500PLC与埃夫机器人之间的Modbus-TCP通信242

10．2S7-1200/1500PLC与ABB机器人之间的PROFINET通信245

10．3西门子PLC与机器人的系统集成工程实例249

第11章西门子PLC与机器视觉的通信及系统集成251

11．1机器视觉和康耐视is2000inst机器视觉传感器介绍251

11．1．1机器视觉介绍251

11．1．2康耐视is2000inst机器视觉传感器介绍252

11．2S7-1200/1500PLC与康耐视is2000inst的PROFINET通信254

第12章西门子PLC与RFID的通信及系统集成266

12．1RFID技术介绍266

12．2S7-1200PLC与RFID的串行通信267

12．2．1西门子RF120C和RF340R模块267

12．2．2S7-1200PLC与RFID的串行通信应用实例268

12．3S7-200SMARTPLC与RFID的自由口通信274

12．3．1RF-WR-80U型RFID读写头的功能274

12．3．2S7-200SMARTPLC自由口通信应用实例275

12．4S7-1200/1500PLC与RFID的PROFINET通信278

12．4．1S7-1200/1500PLC与RF180C的系统介绍278

12．4．2S7-1200/1500PLC与RF180C的PROFINET通信应用实例280

第13章西门子PLC与智能仪表的通信及系统集成286

13．1S7-1200/1500PLC与温度仪表之间的Modbus-RTU通信286

13．1．1温度仪表介绍286

13．1．2S7-1200/1500PLC与温度仪表之间的Modbus-RTU通信应用举例286

13．2S7-1200/1500PLC与称重仪表的自由口通信291

13．2．1称重仪表介绍291

13．2．2S7-1200/1500PLC与称重仪表的自由口通信应用实例292

第14章西门子PLC与变频器的通信及系统集成295

14．1G120变频器通信报文介绍295

14．2S7-200SMART/1200/1500PLC与G120的PROFINET通信299

14．2．1S7-200SMARTPLC与G120的PROFINET通信299

14．2．2S7-1200/1500PLC与G120的PROFINET通信304

14．3S7-1200/1500PLC与G120变频器的Modbus-RTU通信309

14．3．1G120变频器的Modbus-RTU通信基础309

14．3．2S7-1200/1500PLC与G120变频器的Modbus-RTU通信309

第15章网关和耦合器的通信及系统集成319

15．1网关在通信中的应用319

15．1．1网关介绍319

15．1．2用S7-1200/1500PLC、Modbus转PROFINET网关和温度仪表测量温度319

15．2耦合器在通信中的应用324

15．2．1耦合器介绍324

15．2．2用PN/PNCoupler组建一个PROFINET网络324

15．2．3用DP/DPCoupler组建一个PROFIBUS网络328

第16章无线通信及系统集成337

16．1无线网关在通信中的应用337

16．1．1无线通信概述337

16．1．2无线网关介绍338

16．1．3用邦纳DXM100无线网关测量振动和温度339

16．2无线通信在远程维护中的应用343

16．2．1远程无线通信方案介绍343

16．2．2MCGS的TPC7022Nt在远程维护中的应用344

参考文献352