內容簡介
陳先鋒編著的這本《西門子全集成自動化技術綜合教程——系統編程、
西門子全集成自動化技術綜合教程：系統編程現場維護與故障診斷現場維護與故障診斷》結合西門子SIMATIC全集成自動化(TIA)系統培訓項目及典型工程套用案例——生產線傳送帶項目，介紹了有關全集成自動化的模組套用、硬體組態、PLC程式編寫、程式調試運行、PROFIBUS網路組態與編程、HMI操作界面組態、變頻器通信、SIMATIC全集成自動化系統的維護與故障診斷等知識。讀者通過本書所介紹的項目案例的學習，可以系統地掌握硬體連線、組態、編程、程式調試以及故障診斷等西門子全集成自動化技術。《西門子全集成自動化技術綜合教程——系統編程、現場維護與故障診斷》是針對西門子SIMATIC全集成自動化系統的一本非常實用的職業技能培訓教材，適用於西門子自動化系統的現場維修和調試人員、項目工程師等工程技術人員自學所用，也可供大專院校自動化、機電一體化專業的師生參考。 {zzjj}
目錄
第1章 西門子SIMATIC全集成自動化概念 1
1.1 全集成自動化概念 2
1.2 全集成自動化軟體環境介紹 3
1.2.1 STEP 7 3
1.2.2 擴展工具軟體包 8
1.2.3 WinCC Flexible人機界面軟體 12
1.2.4 Drive ES軟體 13
1.3 西門子全集成自動化產品結構 14
1.3.1 CPU模組 14
1.3.2 HMI控制臺 17
1.3.3 驅動裝置 21
第2章 SIMATIC S7-300硬體模組選型及工程接線 28
2.1 S7-300系列CPU的選型 29
2.1.1 標準型CPU 30
2.1.2 緊湊型CPU 33
2.1.3 技術功能型CPU 36
2.1.4 故障安全型CPU 38
2.2 S7-300電源單元 38
2.2.1 電源模組PS305 38
2.2.2 電源模組PS307 40
2.3 S7-300信號模組 41
2.3.1 數字量模組 41
2.3.2 模擬量模組 45
2.4 功能模組(FM) 50
2.5 通信模組(CP) 52
2.6 模組接線 54
第3章 基於傳送設備的西門子STEP 7系統編程 58
3.1 任務描述 59
3.1.1 設備描述 59
3.1.2 控制任務描述 61
3.2 軟體安裝及連機設定 62
3.2.1 軟體安裝 62
3.2.2 STEP 7在線上設定 63
3.3 西門子PLC編程的一般概念 67
3.3.1 S7-300/400系列PLC存儲區域的概念 67
3.3.2 CPU復位及MMC卡操作 69
3.3.3 CPU程式運行原理 71
3.3.4 PLC程式的項目結構 74
3.4 硬體組態 76
3.4.1 新建項目 76
3.4.2 組態S7-300站點 77
3.5 符號表編程 84
3.5.1 硬體組態中編輯符號 84
3.5.2 符號編輯視窗中編輯符號 85
3.5.3 程式編輯器中編輯符號 85
3.5.4 符號表的導入/導出 88
3.6 位邏輯指令編程 88
3.6.1 PLC中的基本邏輯運算 88
3.6.2 賦值、置位和復位 90
3.6.3 觸發器 90
3.6.4 邊沿檢測 91
3.6.5 傳送帶站點啟停控制與模式選擇 92
3.6.6 傳送帶手動與自動運行 96
3.6.7 傳送帶的指示燈及喇叭控制 97
3.7 數字邏輯指令編程 99
3.7.1 STEP 7中的數制 99
3.7.2 STEP 7中的數據類型 101
3.7.3 傳送與裝載指令 103
3.7.4 S5計數器 105
3.7.5 S5定時器 106
3.7.6 轉換指令 109
3.7.7 比較及運算指令 110
3.7.8 傳送帶的工件計數 111
3.7.9 傳送帶的故障處理 114
3.7.10 傳送帶手動運行封鎖 117
3.8 數據塊編程 118
3.8.1 數據塊基本概念 118
3.8.2 數據塊建立與訪問 120
3.8.3 數據塊編程 122
3.9 模擬量處理 123
3.9.1 模擬量處理基本概念 123
3.9.2 模擬量模組設定 126
3.9.3 模擬量轉換 127
3.9.4 傳送帶工件模擬稱重 129
3.10 結構化編程 132
3.10.1 臨時變數與靜態變數132
3.10.2 結構化的FC 134
3.10.3 結構化的FB 136
第4章 SIMATIC S7的故障診斷與程式調試運行 139
4.1 組織塊的套用 140
4.1.1 組織塊運行基本概念 140
4.1.2 程式循環組織塊(OB1) 143
4.1.3 中斷處理組織塊 143
4.1.4 故障處理組織塊 147
4.1.5 啟動組織塊 150
4.2 PLC的通用診斷方法 151
4.2.1 硬體的LED診斷 152
4.2.2 STEP 7軟體的診斷功能 156
4.2.3 系統故障診斷的基本方法 157
4.2.4 利用堆疊調試系統故障 160
4.3 傳送帶項目程式仿真調試 162
4.3.1 程式下載到仿真器 162
4.3.2 仿真器的運行程式的設定 164
4.3.3 FC15仿真器運行 168
4.3.4 FC16仿真器運行 169
4.3.5 FC17仿真器運行 170
4.3.6 FC14仿真器運行 171
4.3.7 FC18仿真器運行 172
4.3.8 OB35仿真器運行 172
4.4 程式下載到設備調試 173
4.4.1 在線上並下載程式 173
4.4.2 利用程式監視調試程式 173
4.4.3 利用變數表調試程式 174
4.4.4 利用參考數據調試程式 176
4.4.5 程式塊的比較 181
4.4.6 利用斷點調試程式 183
第5章 SIMATIC S7的PROFIBUS網路組態與編程 185
5.1 PROFIBUS工業網路基礎 186
5.1.1 工業-網路基本概念 186
5.1.2 PROFIBUS工業網路基礎 188
5.1.3 PROFIBUS工業網路的拓撲結構 190
5.1.4 PROFIBUS工業網路的通信服務 192
5.2 PROFIBUS-DP主從網絡 193
5.2.1 PROFIBUS-DP網路基礎 193
5.2.2 PROFIBUS-DP終端電阻設定 195
5.2.3 PROFIBUS-DP的主站類型 197
5.2.4 PROFIBUS-DP主站實例 202
5.3 PROFIBUS-DP網路組態 204
5.3.1 集成DP接口的CPU作主站 204
5.3.2 組態PROFIBUS-DP從站 208
5.3.3 PROFIBUS連線 209
5.4 PROFIBUS從站組態 210
5.4.1 PROFIBUS從站概述 210
5.4.2 ET200S從站模組 211
5.4.3 ET 200M從站模組 217
5.4.4 非西門子從站模組 221
5.4.5 從站模組的參數化 222
5.5 CP342-5作為主站 223
5.5.1 CP342-5概述 223
5.5.2 STEP 7組態CP342-5為從站 225
5.5.3 STEP 7組態CP342-5為主站 228
5.5.4 ET200S連線到CP342-5的編程 233
5.6 PROFIBUS網路的數據通信 234
5.6.1 數據通信服務基礎 234
5.6.2 S7通信功能 238
5.6.3 S7的單邊/雙邊通信 242
5.6.4 使用NETPRO組態連線 243
5.6.5 編寫S7連線的程式 247
第6章 西門子變頻器及伺服驅動單元的PROFIBUS控制 249
6.1 MM4系列變頻器的PROFIBUS通信 250
6.1.1 MM4變頻器通信基礎 250
6.1.2 PROFIBUS通信概念 251
6.1.3 在硬體組態中集成驅動 254
6.1.4 編輯MM440的控制程式 256
6.2 SIMODRIVE 611U系列伺服驅動基礎 259
6.2.1 SIMODRIVE 611U介紹 259
6.2.2 SIMODRIVE 611U接口端子 260
6.2.3 SIMODRIVE 611U的連線方式 264
6.2.4 使用顯示器和操作者單元進行參數化 265
6.2.5 通過RS232/RS485連線 268
6.2.6 PROFIBUS-DP模組的連線 269
6.2.7 SIMODRIVE 611U驅動的初始化設定 271
6.3 PROFIBUS通信控制基礎 271
6.3.1 硬體組態 271
6.3.2 控制字的功能描述 273
6.4 SIMODRIVE 611U速度環控制的調試 281
6.4.1 速度環基本調試 281
6.4.2 通過PROFIBUS通信控制速度 283
6.4.3 固定速度值運行 284
6.4.4 主軸定位控制 286
6.5 讀寫PKW參數區域 288
6.5.1 PKW參數區域的結構與基礎 288
6.5.2 讀寫參數 290
6.6 驅動611U的位置控制運行 292
6.6.1 電機點動運行——Jog 293
6.6.2 返回參考點 294
6.6.3 MDI方式運行 296
6.6.4 AUTO編程程式段運行 297
第7章 WinCC Flexibile組態與HMI維護 299
7.1 SIMATIC HMI套用基礎 300
7.1.1 通過SIMATIC HMI進行控制和監視 300
7.1.2 SIMATIC S7和HMI系統之間的通信 302
7.1.3 WinCC flexible工程組態系統 303
7.2 基於傳送帶項目的WinCC flexible組態 304
7.2.1 新建HMI站點 304
7.2.2 組態HMI站點網路連線 306
7.2.3 HMI操作面板的設定 307
7.2.4 定義畫面結構 308
7.2.5 開關量的組態 310
7.2.6 HMI組態畫面調試運行 313
7.2.7 HMI組態輸入/輸出域 314
7.2.8 變頻器控制的WinCC flexible組態 315
7.3 WinCC flexible組態信息與報警顯示 316
7.3.1 信息與報警概述 316
7.3.2離散量報警組態 318
7.3.3 模擬量報警組態 322
7.4 HMI維護 323
7.4.1 系統更新 323
7.4.2 備份與恢復 325
7.4.3 HMI日常維護 327
7.4.4 移植功能 327
第8章 PROFIBUS-DP網路故障診斷與 STL語言編程 331
8.1 用於測試電氣網路的BT200測試設備 332
8.1.1 BT200概述 332
8.1.2 常規測試 333
8.1.3 特殊測試模式 335
8.2 用戶程式診斷PROFIBUS網路 338
8.2.1 OB86診斷從站故障 338
8.2.2 使用“SFC13 DPNRM”診斷指定的DP從站 342
8.2.3 使用SFC12激活及禁止從站 347
8.2.4 使用SFC51診斷DP從站 348
8.3 STL語句表編程 352
8.3.1 常用語句表指令集表 352
8.3.2 暫存器與存儲區域 357
8.3.3 狀態字 358
8.3.4 狀態位相關的跳轉功能 360
8.3.5 循環指令編程 362
8.3.6 定址方式 363
8.3.7 存儲器間接定址 365
8.3.8暫存器間接定址368
