SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南

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...

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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。

序
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
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序
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SIMATICS7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1500PLC247
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 S7-1500 387
171 S7-300/400项目移植到SIMATICS7-1500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 S7-1500 392
附录寻求帮助395
参考文献398
· · · · · · (收起)