西门子工业自动化技术丛书SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南(第2版)

序/Preface

前言

中英文术语对照

第1章TIA博途

1.1TIA博途简介

1.2TIA博途软件的构成

1.2.1TIA博途STEP 7

1.2.2TIA博途STEP 7工程组态系统的选件

1.2.3TIA博途WinCC

1.2.4TIA博途WinCC工程组态系统和运行系统的选件

1.3TIA博途的安装

1.3.1硬件要求

1.3.2支持的操作系统

1.3.3安装步骤

1.4TIA博途软件的卸载

1.5授权管理功能

1.5.1授权的种类

1.5.2授权管理器(ALM)

1.5.3安装许可证密钥

1.6TIA博途软件的特性

第2章TIA博途平台支持的新一代PLC产品

2.1完整的PLC产品线全面满足用户需求

2.2全新分布式和PCBased自动化解决方案

2.3集成功能安全和信息安全

2.4高效的开发环境

第3章SIMATIC S71500 PLC控制系统的硬件组成

31负载电源与系统电源

311负载电源

312系统电源

313系统电源选择示例

314查看功率分配详细信息

315如何在系统中选择PM和PS

32SIMATIC S71500 CPU

33SIMATIC S71500 PLC显示屏（Display）

34信号模块

35通信模块

36工艺模块

361高速计数器模块

362基于时间的I/O模块

363PTO脉冲输出模块

第4章SIMATIC S71500 PLC的硬件配置

41配置一个SIMATIC S71500 PLC站点

411添加一个SIMATIC S71500 PLC新设备

412配置SIMATIC S71500 PLC的中央机架

413使用自动检测功能配置SIMATICS71500 PLC的中央机架

42CPU参数配置

4.3SIMATIC S71500 I/O参数

第5章数据类型与地址区

5.1SIMATIC S7.1500 PLC的数据类型

52SIMATIC S71500 PLC的地址区

第6章SIMATIC S71500 PLC的编程指令

61指令的处理

62基本指令

63扩展指令

64工艺指令

65通信指令

第7章程序块

71用户程序中的程序块

711组织块与程序结构

712用户程序的分层调用

72优化与非优化访问

73组织块

74函数

75函数块

76数据块

7.7FC、FB选择的探讨

第8章声明PLC变量

81PLC变量表的结构

82声明PLC变量的几种方法

83声明PLC 变量的类型

第9章指针数据类型的使用

91Pointer数据类型指针

92Any数据类型指针

93Variat数据类型指针

931Variant与PLC数据类型

932Variant与数组DB

933Variant与数组

94引用

941引用声明

942引用与解引用

943引用与Variant

第10章SIMATIC S71500 PLC的通信功能

101网络概述

102网络及通信服务的转变

1021从PROFIBUS到PROFINET的转变

1022MPI接口被PROFINET接口替代

1023基于PROFIBUS通信服务的变化

103工业以太网与PROFINET

104SIMATIC S71500 PLC与HMI通信

1041SIMATIC S71500 PLC与HMI在相同项目中通信

1042使用PLC代理与HMI通信

1043使用SIMATIC NET 连接 SIMATICS71500 PLC

105SIMATIC S71500 PLC的安全通信

1051安全通信的通用原则

1052安全通信的加密方式

1053通过签名确保数据的真实性和完整性

1054使用HTTPS访问CPU Web服务器的安全通信

1055SIMATIC S71500 CPU的安全通信

106SIMATIC S71500 OPC UA通信功能

1061SIMATIC S71500 CPU OPC UA服务器访问数据的方式

1062SIMATIC S71500 CPU OPC UA服务器变量的设置

1063非安全通信方式访问 SIMATICS71500 OPC UA服务器

1064安全通信方式访问 SIMATIC S71500 OPC UA服务器

1065SIMATIC S71500 OPC UA服务器性能测试

107串行通信

1071SIMATIC S71500/ET200MP串行通信模块的类型

1072串行通信接口类型及连接方式

1073自由口协议参数设置

1074串行通信模块的通信函数

1075自由口协议通信示例

1076MODBUS RTU通信协议

第11章SIMATIC S71500组态控制功能

111组态控制的原理

112软件、硬件要求以及使用范围

113SIMATIC S71500硬件配置的数据记录格式

114SIMATIC S71500中央机架模块组态控制示例

115PROFINET IO系统的组态控制

1151软硬件要求

1152IO系统的组态控制的数据格式

1153IO系统的组态控制示例

第12章SIMATIC S71500 PLC的PID功能

121控制原理

122SIMATIC S71500 PLC支持的PID指令

123PID_Compact指令的调用与PID调试示例

1231组态PID_Compact 工艺对象

1232调用指令PID_Compact

1233调试PID

第13章SIMATIC S71500 PLC的工艺及特殊功能模块

131工艺模块

132工艺对象

133计数模块和位置检测模块的分类和性能

134TM Count模块和TM PosInput模块通过工艺对象实现计数和测量

135使用TM PosInput模块连接SSI绝对值编码器

136带计数功能的DI模块

137Timebased IO 模板

1371功能描述

1372Timebased IO 时间控制功能举例

第14章SIMATIC S71500 PLC的诊断功能

141SIMATIC S71500 PLC诊断功能介绍

142通过LED指示灯实现诊断

143通过PG/PC实现诊断

144在HMI上通过调用诊断控件实现诊断

145通过 SIMATIC S71500 CPU的Web服务器功能实现诊断

146通过 SIMATIC S71500 CPU自带的显示屏实现诊断

147通过编写程序实现诊断

148通过模块自带诊断功能进行诊断

149通过模块的值状态功能实现诊断

1410通过用户程序发送报警消息

1411使用ProDiag进行诊断

14111ProDiag的许可证

14112ProDiag 监控的类型

14113ProDiag 监控的设置

14114ProDiag 变量监控的示例

第15章访问保护

151SIMATIC S71500 PLC项目的访问保护

152CPU在线访问保护

153CPU Web服务器的访问保护

154CPU 自带显示屏的访问保护

155PLC的程序块的访问保护

156绑定程序块到CPU序列号或SMC卡序列号

157通过带安全功能的CP 15431以太网模块保护

1571通过CP 15431的防火墙功能实现访问保护

1572通过CP 15431的VPN功能实现访问保护

第16章程序调试

161程序信息

1611调用结构

1612从属性结构

1613分配列表

1614程序资源

162交叉引用

163程序的下载、上传和复位操作

1631设置 SIMATIC S71500 CPU的IP地址

1632下载程序到CPU

1633下载程序到SIMATIC 存储卡SMC

1634SIMATIC S71500 PLC的一致性下载特性

1635SIMATIC S71500 CPU程序的上传

1636SIMATIC S71500 CPU存储器复位

1637删除 SIMATIC S71500 CPU中的程序块

164数据块的操作

1641下载但不重新初始化功能

1642SIMATIC S71500 PLC数据块的快照功能

1643SIMATIC S71500 PLC数据块的数据传递

165SIMATIC S71500 CPU的路由编程功能

166比较功能

1661离线/在线比较

1662离线/离线比较

167使用程序编辑器调试程序

1671调试LAD/FBD程序

1672调试STL程序

1673调试SCL程序

1674调用环境功能

168使用监控表进行调试

1681创建监控表并添加变量

1682变量的监控和修改

1683强制变量

169硬件诊断

1691硬件的诊断图标

1692模块的在线与诊断功能

1693更新硬件固件版本

1610使用仿真器SIMATIC S7PLCSIM测试用户程序

16101启动 SIMATIC S71500 PLC的仿真器

16102创建SIM表格

16103创建序列

16104仿真通信功能

1611S7PLCSIM Advanced仿真器

16111S7PLCSIM Advanced与S7PLCSIM的区别

16112S7PLCSIM Advanced的通信路径

16113S7PLCSIM Advanced 分布式通信路径的设置

16114使用操作面板创建虚拟PLC实例

16115

程序下载到S7PLCSIMAdvanced

16116S7PLCSIM Advanced 的API

1612使用Trace跟踪变量

16121配置Trace

16122Trace的操作

16123使用Web浏览器查看Trace

第17章团队工程

171团队工程的解决方案

172多用户项目的部署及功能

173多用户功能的许可证管理

174使用多用户功能进行工程组态

1741创建用户账户

1742安装多用户服务器

1743在多用户服务器中添加用户账户

1744添加与多用户服务器的连接

1745上传多用户项目到服务器

1746创建本地会话

1747本地会话的操作

1748多用户项目管理

175单用户项目的联合调试功能

176多用户项目的联合调试功能

177导出多用户项目作为单用户项目

第18章浅谈PLC的规范化建设

181规范化建设的工作流程

182规范化的优点

183PLC硬件的规范化

184PLC软件的规范化

1841分配符号名称

1842符号表层级化

1843控制对象的拆分

1844程序块接口的定义

1845编程语言的选择

1846程序的层级化和调用顺序

1847数据的存储

185库功能

1851库的基本信息

1852项目库类型的使用

1853项目库模板副本的使用

1854全局库的使用

1855企业库功能

186用户自定义帮助

18.7SiVArc

1871SiVArc 的应用

1872SiVArc对PLC程序架构的要求

1873使用SiVArc生成HMI画面示例

1874变量规则示例

1875布局的示例

188TIA Portal Openness简介

第19章打印和归档程序

191打印简介

1911打印设置

1912框架和封面

1913文档信息

1914打印预览

192程序归档简介

1921程序归档的方式

1922项目恢复

第20章移植SIMATIC S7300/400 PLC项目到SIMATIC S71500 PLC

201SIMATIC S7300/400 PLC项目移植到SIMATIC S71500 PLC简介

202移植SIMATIC S7300/400 PLC项目的限制

2021硬件限制

2022功能限制

2023集成项目的注意事项

203项目移植的前期准备工作

204在STEP7 V55中对原项目进行检查

205移植STEP7 V55 的SIMATIC S7300/400 PLC项目到TIA博途软件

206移植TIA博途软件中的SIMATIC S7300/400 PLC项目到 SIMATIC S71500 PLC

207移植需要注意的问题

2071组织块与系统函数/函数块的移植

2072数据类型不匹配

2073无效浮点数的处理

2074诊断地址的变化

2075函数块参数的自动初始化

2076系统状态信息的查询

2077SIMATIC S7300 CPU、 SIMATIC S71500中CPU与HMI通信的差异

2078Any指针的移植

2079逻辑运算顺序和跳转

20710累加器以及相关指令的移植

20711编程语言转换时累加器值的传递

20712块调用时状态字信息的传递

附录寻求帮助

参考文献