前 ?言S7_1200和S7_1500分别是西门子的小型PLC和大中型PLC，它们的指令和功能兼容，用基于西门子自动化的软件平台TIA博途编程、调试和仿真。自本书第2版出版以来，S7_1200/1500的硬件和TIA博途已多次升级。本书根据S7_1200/1500当前最新的硬件和TIA博途V18版改写，增加了20个视频教程和几个例程，提供了一些新版的手册和产品样本。使用仿真软件S7_PLCSIM，可以用计算机运行和调试配套资源中的大多数例程。仿真软件S7_PLCSIM的V18版与V15.1版相比，采用全新的用户界面，功能也有较大的提高。本书详细介绍了S7_PLCSIM V18的使用方法，包括对各种中断事件和多种通信的仿真、PLC和触摸屏控制系统的纯软件仿真，以及手动、自动整定PID参数的纯软件仿真；与第2版相比，增加了对网络控制系统故障诊断的仿真和用触摸屏的系统诊断视图诊断故障的仿真；还介绍了用仿真软件S7_PLCSIM Advanced对OPC UA通信和Web服务器仿真的方法。本书通过大量的例程和视频教程，深入浅出地介绍了S7_1200/1500的硬件与硬件组态、编程软件和仿真软件的使用方法、指令应用、程序结构、S7_Graph语言和SCL应用、多种通信网络和通信服务的组态与编程、网络控制系统故障诊断、精简系列面板的组态与仿真，以及PID控制器的参数整定方法，还介绍了一套易学易用的开关量控制系统梯形图的顺序控制编程方法。故障诊断是现场维护的重点和难点，本书详细地介绍了用TIA博途、人机界面、S7_1500 CPU的显示屏和CPU的Web服务器诊断故障的方法，以及用程序诊断故障的方法。读者扫描本书封底有;工控有得聊字样的二维码，输入本书书号中的5位数字（80642），可以获取链接，下载本书的配套资源，包括80多个视频教程、与正文配套的90多个例程和大量的用户手册，以及V18版的STEP 7、WinCC Unified、S7_PLCSIM和OPC UA客户端软件。扫描正文中的二维码，可以观看指定的视频教程。本书主要供工程技术人员使用，对S7_1200/1500的用户也有较大的参考价值。高校如果用本书作为S7_1200/1500的教材，可参考作者主编的教材《S7_1200 PLC编程及应用　第5版》中的习题和实验指导书。本书由廖常初主编，廖亮、孙明渝、文家学参与了编写工作。因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。

1. 本书作者廖常初是知名的PLC专家，长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作，所编写的PLC图书体系清晰，逻辑顺滑、重点突出、实用性强，多年来编写了多部销量超百万册的经典畅销著作，被一代又一代工程师反复推荐。

2. 本书是PLC经典入门书，通过大量的例程和视频教程，深入浅出地介绍了S7_1200/1500的硬件与硬件组态、编程软件和仿真软件的使用方法、指令应用、程序结构、S7_Graph语言和SCL应用、多种通信网络和通信服务的组态与编程、网络控制系统故障诊断、精简系列面板的组态与仿真，以及PID控制器的参数整定方法，还介绍了一套易学易用的开关量控制系统梯形图的顺序控制编程方法。

3. 自本书第2版出版以来，S7_1200/1500的硬件和TIA博途已多次升级。本次改版根据S7_1200/1500当前最新的硬件和TIA博途V18版改写，增加了20个视频教程和几个例程，提供了一些新版的手册和产品样本。

4. 本书配套资源丰富，包括80多个视频教程、90多个例程和大量的用户手册，以及V18版的STEP 7、WinCC Unified、S7_PLCSIM和OPC UA客户端软件。扫描正文中的二维码，可以观看指定的视频教程。

本书通过大量的例程和视频教程，深入浅出地介绍了S7_1200/1500 PLC的硬件与硬件组态、编程软件和仿真软件的使用方法、指令应用、程序结构、S7_Graph和SCL应用、多种通信网络和通信服务的组态与编程、故障诊断、精简系列面板的组态与仿真，以及PID控制器的参数整定方法和纯软件仿真，还介绍了易学易用的开关量控制系统的顺序控制编程方法。本书根据S7_1200/1500 PLC当前最新的硬件和TIA博途V18版改写，详细介绍了仿真软件S7_PLCSIM V18的使用方法，与第2版相比，本书增加了对网络控制系统故障诊断的仿真和用触摸屏的系统诊断视图诊断故障的仿真；还介绍了用S7_PLCSIM Advanced对OPC UA通信和Web服务器的仿真；增加了20个视频教程和几个例程。本书的配套资源提供了80多个视频教程、90多个例程、大量的用户手册，以及V18版的STEP 7、WinCC Unified和S7_PLCSIM。扫描正文中的二维码，可以观看指定的视频教程。本书注重实际，强调应用，主要供工程技术人员使用，对S7_1200/ 1500 PLC的用户也有很大的参考价值。

廖常初，毕业于清华大学，现为重庆大学教授，PLC领域知名专家、畅销书作者，西门子官方特邀培训专家。长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作，具备丰富的实际经验和教学经验。多年来编写了多部我国PLC领域的销量超10万册的经典畅销著作。其出版的PLC图书有两本获得全国优 秀畅销书称号，三本获得国 家级;十一五规划教材称号，累计销量已逾百万册，被评为机械工业出版社金 牌作者。廖老师编写的图书以严谨、实用、细致著称，得到了学术界和企业界的一致认可。为了更好地服务于读者，廖老师充分利用网络社区平台开设个人博客，积极与网友交流。同时他还参与各项培训工作，多年来为众多从业者传道授业解惑，赢得了广大读者的好评和尊敬。

前言第1章 S7_1200/1500的硬件与硬件组态 ?11.1 S7_1200的硬件 ?11.1.1 S7_1200的硬件结构 ?11.1.2 CPU模块 ?21.1.3 信号板与信号模块 ?51.1.4 集成的通信接口与通信模块 ?71.2 S7_1500的硬件 ?81.2.1 CPU模块 ?81.2.2 CPU的前面板 ?131.2.3 信号模块 ?141.2.4 工艺模块与通信模块 ?151.3 分布式I/O ?171.3.1 ET 200SP分布式I/O ?171.3.2 其他分布式I/O ?191.4 TIA博途与仿真软件的安装 ?201.5 TIA博途使用入门 ?221.6 S7_1200/1500 CPU的参数设置 ?271.6.1 硬件组态的基本方法 ?271.6.2 组态PROFINET接口 ?281.6.3 组态CPU的其他参数 ?331.6.4 S7_1500的硬件组态 ?381.7 S7_1200/1500输入/输出的组态 ?411.7.1 S7_1200输入/输出点的参数设置 ?411.7.2 S7_1500信号模块的参数设置 ?45第2章 S7_1200/1500程序设计基础 ?502.1 S7_1200/1500的编程语言 ?502.2 PLC的工作原理与用户程序结构简介 ?522.2.1 逻辑运算 ?522.2.2 PLC的工作过程 ?532.2.3 用户程序结构简介 ?572.3 物理存储器与系统存储器区 ?592.3.1 物理存储器 ?592.3.2 系统存储器区 ?612.4 数制、编码与数据类型 ?632.4.1 数制与编码 ?632.4.2 基本数据类型 ?652.4.3 全局数据块与复杂数据类型 ?682.4.4 参数类型与指针 ?712.4.5 其他数据类型 ?732.5 编写用户程序与使用变量表 ?752.5.1 编写用户程序 ?752.5.2 使用变量表与帮助功能 ?792.6 用户程序的下载与仿真 ?812.6.1 下载与上传用户程序 ?812.6.2 用户程序的仿真调试 ?842.7 用STEP 7调试程序 ?892.7.1 用程序状态调试程序 ?892.7.2 用监控表监控与强制变量 ?90第3章 S7_1200/1500的指令 ?953.1 位逻辑指令 ?953.2 定时器指令与计数器指令 ?1003.2.1 定时器指令 ?1003.2.2 计数器指令 ?1053.3 数据处理指令 ?1063.3.1 比较操作指令 ?1063.3.2 使能输入与使能输出 ?1073.3.3 转换操作指令 ?1093.3.4 移动操作指令 ?1123.3.5 移位指令与循环移位指令 ?1143.4 数学运算指令 ?1163.4.1 数学函数指令 ?1163.4.2 字逻辑运算指令 ?1193.5 程序控制指令 ?1213.6 日期和时间指令 ?1223.7 字符串转换指令与字符串指令 ?1243.7.1 字符串转换指令 ?1243.7.2 字符串指令 ?1253.8 高速脉冲输出与高速计数器 ?1263.8.1 高速脉冲输出 ?1263.8.2 高速计数器 ?1283.8.3 高速脉冲输出与高速计数器实验 ?1303.8.4 用高速计数器测量频率的实验 ?133第4章 S7_1200/1500的用户程序结构 ?1354.1 函数与函数块 ?1354.1.1 生成与调用函数 ?1354.1.2 生成与调用函数块 ?1384.1.3 多重背景 ?1424.2 间接寻址 ?1444.3 中断事件与中断组织块 ?1464.3.1 事件与组织块 ?1464.3.2 程序循环、启动与循环中断组织块 ?1484.3.3 时间中断组织块 ?1514.3.4 硬件中断组织块 ?1524.3.5 用事件仿真功能调试硬件中断程序 ?1544.3.6 中断连接指令与中断分离指令 ?1554.3.7 延时中断组织块 ?1564.4 交叉引用表与程序信息 ?1584.4.1 交叉引用表 ?1584.4.2 分配列表 ?1604.4.3 调用结构、从属性结构与资源 ?162第5章 顺序控制设计法与SCL编程语言 ?1655.1 梯形图的经验设计法 ?1655.2 顺序控制设计法与顺序功能图 ?1695.2.1 顺序功能图的基本元件 ?1695.2.2 顺序功能图的基本结构 ?1725.2.3 顺序功能图中转换实现的基本规则 ?1745.3 使用置位/复位指令的顺序控制梯形图设计方法 ?1755.3.1 单序列的编程方法 ?1755.3.2 选择序列与并行序列的编程方法 ?1785.3.3 专用钻床的顺序控制程序设计 ?1795.4 顺序功能图语言S7_Graph ?1835.4.1 S7_Graph语言概述 ?1835.4.2 使用S7_Graph编程的例子 ?1845.4.3 顺控器中的动作与条件 ?1915.5 SCL编程语言 ?1935.5.1 SCL程序编辑器 ?1935.5.2 SCL基础知识 ?1955.5.3 SCL程序控制指令 ?1975.5.4 SCL的间接寻址 ?2035.5.5 SCL应用举例 ?206第6章 S7_1200/1500的通信功能 ?2096.1 网络通信基础 ?2096.1.1 计算机通信的国际标准 ?2096.1.2 SIMATIC通信网络 ?2126.1.3 工业以太网概述 ?2146.2 PROFINET IO与PROFIBUS_DP网络通信 ?2166.2.1 S7_1200 CPU作IO控制器 ?2166.2.2 S7_1500 CPU和ET 200SP CPU作IO控制器 ?2196.2.3 S7_1200作智能IO设备 ?2206.2.4 PROFIBUS_DP网络通信 ?2236.3 基于以太网的开放式用户通信 ?2246.3.1 ISO_on_TCP和TCP通信 ?2246.3.2 UDP通信 ?2296.3.3 S7_1200/1500与其他S7 PLC之间的开放式用户通信 ?2316.4 S7通信 ?2326.4.1 S7_1200/1500之间的单向S7通信 ?2326.4.2 S7_1500之间的双向S7通信 ?2356.4.3 S7_1200/1500与其他S7 PLC之间的S7通信 ?2376.5 OPC UA通信 ?2396.5.1 组态OPC UA通信的服务器 ?2396.5.2 非安全通信方式访问OPC UA服务器 ?2416.5.3 安全通信方式访问OPC UA服务器 ?2456.6 点对点通信 ?2476.6.1 串行通信概述 ?2476.6.2 点对点通信的组态与编程 ?2486.7 Modbus协议通信 ?2516.7.1 Modbus RTU主站的编程 ?2516.7.2 Modbus RTU从站的编程与通信实验 ?2546.7.3 Modbus TCP通信 ?2556.8 S7_1200与变频器的USS协议通信 ?2586.8.1 硬件接线与变频器参数设置 ?2586.8.2 S7_1200的组态与编程 ?2606.8.3 S7_1200与变频器通信的实验 ?2626.9 S7_1500与G120变频器的通信 ?2636.9.1 S7_1500通过通信监控变频器 ?2636.9.2 S7_1500通过周期性通信读写变频器参数 ?2676.9.3 基于SINAMICS Startdrive的变频器组态 ?271第7章 S7_1200/1500的故障诊断 ?2737.1 与故障诊断有关的中断组织块 ?2737.1.1 与故障有关的中断组织块 ?2737.1.2 时间错误中断组织块 ?2747.2 用TIA博途诊断故障 ?2757.2.1 S7_1200 CPU的故障诊断 ?2757.2.2 网络控制系统故障诊断的仿真实验 ?2787.2.3 用在线和诊断视图诊断S7_1500的故障 ?2827.2.4 用网络视图和设备视图诊断S7_1500的故障 ?2847.3 用CPU的Web服务器诊断故障 ?2877.4 用S7_1500的LED和CPU显示屏诊断故障 ?2907.5 用程序诊断故障 ?2937.5.1 用诊断指令诊断故障 ?2937.5.2 通过用户自定义报警诊断故障 ?2957.5.3 用模块的值状态功能检测故障 ?297第8章 精简系列面板的组态与应用 ?2998.1 精简系列面板 ?2998.2 精简系列面板的画面组态 ?3018.2.1 组态软件的基本操作 ?3018.2.2 组态指示灯与按钮 ?3038.2.3 组态文本域与I/O域 ?3078.3 人机界面的仿真与运行 ?3098.3.1 PLC与HMI的集成仿真 ?3098.3.2 用系统诊断视图诊断故障的仿真实验 ?3118.3.3 HMI与PLC通信的组态与操作 ?314第9章 S7_1200/1500在模拟量闭环控制中的应用 ?3179.1 模拟量闭环控制系统与PID_Compact指令 ?3179.1.1 模拟量闭环控制系统 ?3179.1.2 PID_Compact指令的算法与参数 ?3199.1.3 PID_Compact指令的组态与调试 ?3209.2 PID参数的物理意义与手动整定方法 ?3239.2.1 PID参数的物理意义 ?3239.2.2 PID参数的手动整定方法 ?3259.2.3 PID参数的手动整定实验 ?3259.3 PID参数自整定 ?328附录 配套资源简介 ?332参考文献 ??335