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S7-1500与TIA博途软件使用指南_PDF书 作者：崔坚，机械工业出版社出版，出版时间:2016年03月 价格：99元 ISBN:978-7-111-53244-6， SIMATIC S71500自动化系统是在SIMATIC S7300/400系统的基础上进一步开发的，通过集成大量的新功能和新特性，SIMATIC S71500自动化系统具有卓越的性能和出色的可用性。借助于西门子新一代框架结构的TIA博途软件，可在同一开发环境下组态开发可编程序控制器、人机界面和驱动系统等。统一的数据库使各个系统之间轻松、快速地进行互连互通，真正达到了控制系统的全集成自动化。 本书深入浅出地介绍了在TIA博途V13 SP1环境下如何组态和使用SIMATIC S71500的PROFINET/PROFIBUS通信、编程、Web服务器、PID控制、轨迹追踪等功能，不但适合新手的快速入门，而且可供具有STEP7 V5X和SIMATIC S7300/400使用经验的工程师借鉴和参考，也可以用作大专院校相关专业师生的培训资料。 随书附带光盘中带有TIA博途V13 SP1演示版安装软件，可用于学习与实践。除此之外，在光盘中还附带了SIMATIC S71500功能和亮点使用的视频文件，便于读者更加快速地掌握SIMATIC S71500系列可编程序控制器，视频使用早期的TIA博途V12版本制作，与V13版本有微小的差别，但是不影响使用。 SIMATIC <wbr>S7-1500与TIA博途软件使用指南（2DVD） 前言 缩略语 第1章TIA博途软件概述1 1.1TIA博途软件简介1 1.2TIA博途软件构成1 1.2.1TIA博途STEP72 1.2.2TIA博途STEP7工程组态系统 的选件2 1.2.3TIA博途WinCC2 1.2.4TIA博途WinCC工程组态系统 和运行系统的选件3 1.3TIA博途软件的安装3 1.3.1硬件要求3 1.3.2支持的操作系统4 1.3.3安装步骤4 1.4TIA博途软件的卸载8 1.5授权管理功能10 1.5.1授权的种类10 1.5.2授权管理器11 1.6TIA博途软件的特性11 第2章TIA博途软件平台支持的新一代 PLC产品介绍14 2.1完整的PLC产品线全面满足用户 需求14 2.2全新分布式和PCBased自动化 解决方案15 2.3集成功能安全和信息安全16 2.4高效的开发环境16 第3章SIMATIC S71500 PLC控制 系统的硬件组成17 3.1负载电源PM与系统电源PS17 3.1.1负载电源PM(Power Module)17 3.1.2系统电源PS(Power Supply)17 3.1.3系统电源选择示例17 3.1.4查看功率分配详细信息19 3.2SIMATIC S71500 CPU20 3.2.1SIMATIC S71500 CPU简介20 3.2.2SIMATIC S71500 CPU操 作模式21 3.2.3SIMATIC S71500 CPU的 存储器21 3.2.4SIMATIC S71500 CPU过程 映像区的功能25 3.3SIMATIC S71500显示屏 (Display)27 3.4信号模块29 3.4.1模块特性分类30 3.4.2模块宽度的划分30 3.4.3数字量输入模块30 3.4.4数字量输出模块31 3.4.5数字量输入/输出模块33 3.4.6模拟量输入模块34 3.4.7模拟量输出模块46 3.4.8模拟量输入／输出模块49 3.5通信模块51 3.5.1点对点通信模块51 3.5.2PROFIBUS通信模块51 3.5.3PROFINET/ETHERNET通信 模块52 3.6工艺模块52 3.6.1高速计数器模块52 3.6.2基于时间的I/O模块53 第4章SIMATIC S71500硬件 配置54 4.1配置一个SIMATIC S71500站点54 4.1.1添加一个SIMATIC S71500新 设备54 4.1.2配置SIMATIC S71500的中央 机架55 4.1.3使用检测功能配置SIMATIC S71500中央机架58 4.2CPU参数配置59 4.2.1常规59 4.2.2PROFINET接口［X1］59 4.2.3DP接口［X3］68 4.2.4启动69 4.2.5周期71 4.2.6系统和时钟存储器72 4.2.7系统诊断73 4.2.8Web服务器73 4.2.9显示76 4.2.10用户界面语言78 4.2.11时间78 4.2.12保护79 4.2.13系统电源79 4.2.14组态控制80 4.2.15连接资源80 4.2.16地址总览82 4.3SIMATIC S71500 I/O参数82 4.3.1数字量输入模块参数配置83 4.3.2数字量输出模块参数配置87 4.3.3模拟量输入模块参数配置88 4.3.4模拟量输出模块参数配置90 4.4配置分布式I/O91 4.4.1配置PROFIBUS从站91 4.4.2配置PROFINET设备94 第5章数据类型与地址区97 5.1SIMATIC S71500 PLC的数据类型97 5.1.1基本数据类型97 5.1.2复合数据类型103 5.1.3PLC数据类型106 5.1.4参数类型107 5.1.5系统数据类型108 5.1.6硬件数据类型110 5.2SIMATIC S71500 PLC的地址区111 5.2.1CPU地址区的划分及寻址 方法111 5.2.2全局变量与局部变量117 5.2.3全局常量与局部常量118 第6章SIMATIC S71500 PLC的 编程指令119 6.1指令的处理120 6.1.1LAD指令处理120 6.1.2STL指令处理121 6.1.3立即读与立即写123 6.2基本指令123 6.2.1位逻辑运算指令123 6.2.2定时器指令125 6.2.3计数器指令126 6.2.4比较器指令127 6.2.5数学函数指令128 6.2.6移动操作指令130 6.2.7转换指令132 6.2.8程序控制操作指令133 6.2.9字逻辑运算指令135 6.2.10移位和循环移位指令136 6.2.11原有指令137 6.2.12STL其他指令138 6.3扩展指令138 6.3.1日期与时间指令138 6.3.2字符串与字符指令139 6.3.3过程映像指令139 6.3.4分布式I/O指令140 6.3.5PROFIenergy指令140 6.3.6模块参数化分配指令141 6.3.7中断指令141 6.3.8报警指令142 6.3.9诊断指令142 6.3.10配方和数据记录指令143 6.3.11数据块控制指令143 6.3.12寻址指令143 6.4工艺指令144 6.5通信指令145 第7章程序块147 7.1用户程序中的程序块147 7.1.1组织块与程序结构148 7.1.2用户程序的分层调用149 7.2组织块(OB)149 7.2.1组织块类型与优先级151 7.2.2CPU的过载特性156 7.2.3组织块的本地数据区堆栈 (L堆栈)156 7.2.4组织块的接口区158 7.3函数(FC)158 7.3.1函数的接口区158 7.3.2无形参函数(子程序功能)159 7.3.3带有形参的函数160 7.3.4函数嵌套调用时允许参数传递的 数据类型162 7.4函数块(FB)164 7.4.1函数块的接口区164 7.4.2函数块与背景数据块165 7.4.3函数块嵌套调用时允许参数传递 的数据类型168 7.5数据块(DB)169 7.5.1全局数据块(Global DB)170 7.5.2背景数据块171 7.5.3系统数据类型作为全局数据块的 模板172 7.5.4通过PLC数据类型创建DB173 7.5.5数组DB174 第8章SIMATIC S71500组态控制 功能177 8.1组态控制的原理177 8.2软件、硬件要求以及使用范围177 8.3SIMATIC S71500硬件配置的数据记录 格式178 8.4SIMATIC S71500中央机架模块组态控 制示例179 8.5PROFINET IO系统的组态控制181 8.5.1软硬件要求以及实现原理181 8.5.2IO系统的组态控制的数据 格式181 8.5.3IO系统的组态控制示例182 第9章SIMATIC S71500 PLC的 通信功能186 9.1网络概述186 9.2网络及通信服务的转变187 9.2.1从PROFIBUS到PROFINET的 转变187 9.2.2MPI接口被PROFINET接口 替代188 9.2.3基于PROFIBUS通信服务的 变化188 9.3PROFIBUS网络188 9.3.1PROFIBUS接口的种类188 9.3.2PROFIBUS的访问机制189 9.3.3PROFIBUS网络的通信速率与 通信距离189 9.3.4PROFIBUS网络拓扑结构189 9.3.5安装GSD文件191 9.3.6使用PROFIBUSDP进行CPU站 点间通信192 9.4工业以太网与PROFINET194 9.4.1工业以太网通信介质195 9.4.2工业以太网拓扑结构195 9.4.3SIMATIC S71500系统以太网 接口195 9.4.4SIMATIC S71500 PLC以太网 支持的通信服务196 9.4.5SIMATIC S71500 OUC通信 示例200 9.4.6SIMATIC S71500 S7通信 示例209 9.4.7SIMATIC S71500路由通信 功能222 9.4.8配置PROFINET IO设备224 9.4.9无需存储介质更换IO设备227 9.4.10允许覆盖PROFINET设备名称 模式229 9.4.11按网段自动分配IP地址和设备 名称229 9.4.12网络拓扑功能与配置232 9.4.13MRP介质冗余233 9.4.14IDevice智能设备的配置234 9.4.15MODBUS TCP238 9.5SIMATIC S71500 PLC与HMI 通信244 9.5.1SIMATIC S71500 PLC与HMI 在相同项目中通信244 9.5.2SIMATIC S71500 PLC与HMI 在不同项目中通信246 9.5.3使用OPC连接SIMATIC S71500 PLC247 9.6串行通信250 9.6.1SIMATIC S71500/ET200MP串行 通信模块的类型250 9.6.2串行通信接口类型及连接 方式251 9.6.3自由口协议参数设置254 9.6.4串行通信模块的通信函数258 9.6.5自由口协议通信示例258 9.6.6MODBUS RTU通信协议260 第10章SIMATIC S71500 PLC的 PID功能267 10.1控制原理267 10.1.1受控系统267 10.1.2受控系统的特征值268 10.1.3执行器269 10.1.4不同类型控制器的响应269 10.2SIMATIC S71500 PLC支持的PID 指令270 10.2.1PIDCompact指令270 10.2.2PID3Step指令271 10.2.3PIDTemp指令271 10.2.4控制器的串级控制271 10.3PIDCompact指令的调用与PID 调试示例271 10.3.1组态PIDCompact V2工艺 对象272 10.3.2调用指令PIDCompact V2276 10.3.3调试PID279 第11章SIMATIC S71500 PLC的 工艺及特殊功能模块282 11.1工艺模块282 11.2工艺对象282 11.3计数模块和位置检测模块的分类和 性能283 11.4TM Count模块和TM PosInput模块 通过工艺对象(TO)实现计数和 测量284 11.5使用TM PosInput模块检测来自SSI 绝对值编码器的信号291 11.6带计数功能的DI模块296 11.7Timebased IO模板298 11.7.1功能描述298 11.7.2Timebased IO时间控制功能 举例299 第12章SIMATIC S71500 PLC的诊断 功能309 12.1SIMATIC S71500 PLC诊断功能 介绍309 12.2通过LED状态指示灯实现诊断310 12.3通过PG/PC实现诊断311 12.4在HMI上通过调用诊断控件实现 诊断312 12.5通过SIMATIC S71500的Web服务器 功能实现诊断313 12.6通过SIMATIC S71500 CPU自带的显 示屏实现诊断319 12.7通过编写程序实现诊断319 12.8通过模块自带诊断功能进行诊断324 12.9通过模块的值状态功能实现诊断325 12.10通过用户自定义报警诊断程序实现 诊断327 第13章访问保护330 13.1SIMATIC S71500的访问保护 方式330 13.2通过设置CPU的4层访问级别实现访问 控制330 13.3通过设置CPU Web服务器访问密码 实现访问控制332 13.4通过CPU自带的显示屏实现访问 保护332 13.5通过设置PLC的程序块专有技术 保护功能实现访问保护333 13.6绑定程序块到CPU序列号或SMC 卡序列号334 13.7通过带安全功能的CP15431以太 网模块335 13.7.1通过CP 15431的防火墙功能 实现访问保护336 13.7.2通过CP 15431的VPN功能实 现访问保护337 第14章程序调试339 14.1程序信息339 14.1.1调用结构339 14.1.2从属性结构339 14.1.3分配列表340 14.1.4程序资源340 14.2交叉引用341 14.3程序的下载、上传、复位操作343 14.3.1设置SIMATIC S71500 CPU的 IP地址343 14.3.2下载程序到CPU344 14.3.3下载程序到SIMATIC存储卡 SMC345 14.3.4SIMATIC S71500的一致性下 载特性346 14.3.5SIMATIC S71500程序的 上传346 14.3.6SIMATIC S71500 CPU存储器 复位348 14.3.7删除SIMATIC S71500 CPU中的 程序块348 14.3.8改变SIMATIC S71500数据块 内容对过程值的影响348 14.3.9 SIMATIC S71500 数据块的快 照功能350 14.4SIMATIC S71500的路由编程 功能351 14.5比较功能352 14.5.1离线/在线比较352 14.5.2离线/离线比较354 14.6使用程序编辑器调试程序354 14.6.1调试LAD/FBD程序354 14.6.2调试STL程序355 14.6.3调用环境功能356 14.7使用监控表进行调试357 14.7.1创建监控表并添加变量357 14.7.2变量的监控和修改358 14.7.3强制变量359 14.8硬件诊断360 14.8.1硬件的诊断图标360 14.8.2模块的在线与诊断功能361 14.8.3更新硬件固件版本362 14.9使用仿真器SIMATIC S7PLCSIM测试 用户程序364 14.9.1启动SIMATIC S71500 仿真器365 14.9.2创建SIM表格365 14.9.3创建序列366 14.9.4仿真通信功能367 14.10使用Trace跟踪变量367 14.10.1配置Trace367 14.10.2Trace的操作369 14.11SIMATIC S71500联合调试 功能370 第15章TIA博途软件的库功能372 15.1库基本知识372 15.1.1项目库类型的使用372 15.1.2项目库主模板的使用375 15.1.3全局库的使用376 第16章打印和归档程序379 16.1打印简介379 16.1.1打印设置379 16.1.2框架和封面381 16.1.3文档信息382 16.1.4打印预览384 16.2程序归档简介384 16.2.1程序归档的方式384 16.2.2项目恢复386 第17章移植S7300/400项目到 SIMATIC S71500387 17.1S7300/400项目移植到SIMATIC S71500简介387 17.2移植S7300/400项目的限制387 17.2.1硬件限制387 17.2.2功能限制387 17.2.3集成项目的注意事项388 17.3项目移植的前期准备工作388 17.4在STEP 7 V5.5中对原项目进行 检查389 17.4.1移植STEP 7 V5.5的S7300/400 项目到TIA博途软件391 17.4.2移植TIA博途软件中的S7300/400 项目到SIMATIC S71500392 附录寻求帮助395 参考文献398

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