第1章 TIA博途软件概述 1
1.1 TIA博途软件简介 1
1.2 TIA博途软件构成 1
1.2.1 TIA博途STEP 7 2
1.2.2 TIA博途WinCC 2
1.3 TIA博途软件的安装 2
1.3.1 硬件要求 3
1.3.2 支持的操作系统 3
1.3.3 兼容性 3
1.3.4 安装步骤 4
1.4 TIA博途软件的卸载 6
1.5 TIA博途软件的授权管理 8
1.5.1 自动化授权管理器 8
1.5.2 许可证类型 9
1.5.3 安装许可证 10
1.6 TIA博途软件的界面 10
1.6.1 Portal视图 10
1.6.2 项目视图 11
1.6.3 项目树 12
1.7 TIA博途软件应用的常见问题 13
第2章 S7-1200 PLC硬件系统 14
2.1 CPU概述 14
2.2 信号模块与信号板 18
2.2.1 数字信号模块（SM） 18
2.2.2 数字信号板（SB） 20
2.2.3 模拟量概述 21
2.2.4 模拟信号模块（SM） 23
2.2.5 模拟信号板（SB） 25
2.2.6 模拟量输入电压和电流的测量范围 26
2.2.7 模拟量输出电压和电流的测量范围 27
2.2.8 热电偶（TC）和热电阻（RTD）概述 27
2.2.9 热电偶和RTD模块 28
2.3 通信接口概述 31
2.3.1 PROFIBUS 31
2.3.2 RS232、RS422和RS485 31
2.4 附件 31
2.4.1 电池板 31
2.4.2 扩展电缆 32
2.4.3 输入仿真器 32
2.4.4 电位器模块 33
2.4.5 存储卡 33
2.5 本体最大I/O能力与电源计算 33
2.6 接线 35
2.6.1 CPU供电接线 35
2.6.2 CPU传感器电源接线 36
2.6.3 数字量信号接线 36
2.7 S7-1200 PLC硬件系统的常见问题 41
第3章 S7-1200 PLC的基本组态 44
3.1 新建项目和硬件组态 44
3.1.1 新建项目 44
3.1.2 硬件组态 44
3.1.3 网络组态 46
3.2 CPU参数属性的配置 47
3.2.1 常规 47
3.2.2 PROFINET接口 47
3.2.3 数字量输入输出 48
3.2.4 模拟量 50
3.2.5 高速计数器 52
3.2.6 脉冲发生器 52
3.2.7 启动 52
3.2.8 循环 53
3.2.9 通信负载 53
3.2.10 系统和时钟存储器 54
3.2.11 Web服务器 55
3.2.12 支持多语言 55
3.2.13 时间 55
3.2.14 防护与安全 55
3.2.15 组态控制 57
3.2.16 连接资源 57
3.2.17 地址总览 58
3.3 I/O扩展模块的参数配置 58
3.4 基本组态的常见问题 58
第4章 S7-1200 PLC编程基础 61
4.1 CPU的基本原理 61
4.1.1 CPU的工作模式 61
4.1.2 过程映像 62
4.1.3 存储器机制 62
4.1.4 优先级与中断 63
4.2 数据类型 63
4.2.1 基本数据类型 63
4.2.2 复杂数据类型 64
4.2.3 PLC数据类型（UDT） 67
4.2.4 VARIANT 68
4.2.5 系统数据类型（SDT） 69
4.2.6 硬件数据类型 70
4.2.7 数据类型转换 72
4.3 S7-1200 CPU的数据访问 72
4.3.1 地址区 72
4.3.2 寻址 73
4.3.3 全局常量与局部常量 76
4.4 用户程序 77
4.4.1 程序结构 77
4.4.2 组织块（OB） 78
4.4.3 数据块（DB） 83
4.4.4 函数（FC） 84
4.4.5 函数块（FB） 85
4.5 库功能 88
4.5.1 库的基本功能 88
4.5.2 全局库 90
4.5.3 项目库 91
4.6 编程基础的常见问题 94
第5章 S7-1200 PLC指令 100
5.1 基本指令 100
5.1.1 位逻辑运算 100
5.1.2 定时器操作 100
5.1.3 计数器操作 102
5.1.4 比较操作 103
5.1.5 数学函数 104
5.1.6 移动操作 105
5.1.7 转换操作 107
5.1.8 程序控制指令 107
5.1.9 字逻辑运算 108
5.1.10 移位和循环 108
5.1.11 基本指令的常见问题 109
5.2 扩展指令 117
5.2.1 日期和时间 117
5.2.2 字符串＋字符 118
5.2.3 分布式IO 119
5.2.4 中断 119
5.2.5 报警 120
5.2.6 诊断 120
5.2.7 数据块函数 121
5.2.8 寻址 121
5.2.9 扩展指令的常见问题 121
5.3 配方 124
5.3.1 配方指令 125
5.3.2 配方操作步骤 125
5.3.3 配方示例 125
5.3.4 管理配方文件 128
5.3.5 配方功能的常见问题 129
5.4 数据日志 130
5.4.1 数据日志指令 130
5.4.2 数据日志操作步骤 131
5.4.3 数据日志示例 131
5.4.4 查看数据日志 134
5.4.5 数据日志的常见问题 135
第6章 S7-1200 PLC基本调试 138
6.1 程序信息 138
6.1.1 调用结构 138
6.1.2 从属性结构 139
6.1.3 分配列表 139
6.1.4 资源 139
6.1.5 交叉引用 140
6.1.6 项目的编译 140
6.1.7 程序信息的常见问题 142
6.2 建立TIA博途软件与PLC的连接 144
6.2.1 设置或修改PG/PC接口 144
6.2.2 建立在线连接 146
6.2.3 显示和改变PLC的工作模式 147
6.2.4 显示和设置PLC 时钟 147
6.2.5 重置为出厂设置 147
6.3 项目的下载与上传 148
6.3.1 项目的下载 148
6.3.2 项目上传 152
6.3.3 项目下载与上传的常见问题 153
6.4 监控与强制 154
6.4.1 创建监控表 154
6.4.2 变量的监控和修改 154
6.4.3 变量的强制 155
6.5 调试程序 156
6.5.1 调试LAD/FBD程序 156
6.5.2 调试SCL程序 156
6.5.3 调试数据块 157
6.5.4 调用环境功能 158
6.5.5 删除程序块 159
6.6 比较功能 159
6.6.1 离线／在线比较 160
6.6.2 离线／离线比较 161
6.7 TRACE（轨迹） 162
6.7.1 TRACE配置 162
6.7.2 TRACE使用及分析 164
6.7.3 存储卡模式 168
6.8 PLCSIM 169
6.8.1 PLCSIM基本内容 169
6.8.2 PLCSIM的使用 171
6.8.3 设备组态、SIM表及序列 173
6.9 存储卡的使用 175
6.9.1 程序模式 176
6.9.2 传送模式 176
6.9.3 更新固件模式 177
6.9.4 存储卡常见问题 177
6.10 固件更新 178
6.10.1 TIA博途软件的“在线和诊断”工具进行固件更新 178
6.10.2 使用Web服务器进行固件更新 180
6.10.3 更新固件常见问题 182
6.11 访问保护 183
6.11.1 设置CPU Web服务器访问密码及实现访问保护 183
6.11.2 设置PLC的程序块的访问保护功能 183
6.12 打印和项目归档 185
6.12.1 打印简介 185
6.12.2 项目归档简介 189
第7章 S7-1200 PLC以太网通信 191
7.1 以太网通信概述 191
7.1.1 通信介质和网络连接 191
7.1.2 CPU集成以太网接口的通信功能和连接资源 192
7.1.3 以太网通信的常见问题 195
7.2 S7通信 195
7.2.1 S7通信概述 195
7.2.2 PUT/GET指令 195
7.2.3 S7通信示例 198
7.2.4 S7通信的常见问题 204
7.3 OUC通信 206
7.3.1 OUC通信概述 206
7.3.2 OUC通信指令 207
7.3.3 OUC通信示例 214
7.3.4 OUC通信的常见问题 221
7.4 Modbus TCP通信 223
7.4.1 Modbus TCP通信概述 223
7.4.2 Modbus TCP通信指令 223
7.4.3 Modbus TCP通信示例 228
7.4.4 Modbus TCP通信的常见问题 231
7.5 PROFINETIO通信 231
7.5.1 PROFINETIO通信概述 231
7.5.2 S7-1200 CPU作为IO控制器 232
7.5.3 S7-1200 CPU作为智能设备 236
7.5.4 S7-1200 CPU作为共享设备 240
7.5.5 不带可更换介质时支持设备更换 244
7.5.6 PROFINETIO通信的常见问题 245
7.6 Web服务器 246
7.6.1 标准Web页面 247
7.6.2 用户自定义页面 248
第8章 S7-1200 PLC的PROFIBUS通信 253
8.1 PROFIBUS概述 253
8.1.1 PROFIBUS DP的访问机制 253
8.1.2 PROFIBUS网络 254
8.2 S7-1200 PLC PROFIBUS通信 256
8.2.1 S7-1200 PLC PROFIBUS通信功能 256
8.2.2 S7_1200 PLC PROFIBUS DP通信性能数据 257
8.2.3 PROFIBUS DP分布式I/O从站通信 257
8.2.4 PROFIBUS DP智能从站通信 259
8.2.5 数据一致性 264
8.3 PROFIBUS通信的常见问题 264
第9章 S7-1200 PLC的串口通信 266
9.1 串行通信概述 266
9.2 串口通信模块和通信板 267
9.2.1 串口通信模块和通信板 267
9.2.2 串口通信模块和通信板特征及接线 268
9.2.3 串口通信模块和通信板端口硬件标识符 271
9.2.4 串口通信概览 272
9.3 自由口通信 273
9.3.1 自由口通信模块的端口参数设置 273
9.3.2 自由口通信发送参数设置 278
9.3.3 自由口通信接收参数设置 279
9.3.4 自由口通信指令 284
9.3.5 自由口通信示例 285
9.3.6 自由口通信的常见问题 288
9.4 Modbus RTU通信 290
9.4.1 Modbus RTU基本原理 290
9.4.2 Modbus RTU通信指令 291
9.4.3 Modbus RTU通信示例 296
9.4.4 Modbus RTU通信的常见问题 301
9.5 USS通信 302
9.5.1 USS通信基本原理 302
9.5.2 USS通信指令 303
9.5.3 USS通信示例 304
9.5.4 USS通信的常见问题 310
第10章 S7-1200 PLC与HMI设备的通信 311
10.1 S7-1200 PLC与HMI设备在同一个项目中实现通信 311
10.2 S7-1200 PLC与HMI设备在不同的项目中实现通信 312
10.3 通过OPC访问S7-1200 PLC 314
10.3.1 OPC概述 314
10.3.2 PC Access作为OPC Server访问S7-1200 PLC 315
10.3.3 SIMATIC NET作为OPC SERVER访问S7-1200 PLC 316
10.4 HMI通信的常见问题 321
第11章 S7-1200 PID控制 323
11.1 PID指令调用 323
11.2 PID_Compact指令 324
11.2.1 PID_Compact指令 324
11.2.2 PID_Compact组态 325
11.2.3 PID_Compact调试 328
11.3 PID_3Step指令块 331
11.3.1 PID_3Step指令 331
11.3.2 PID_3Step组态 332
11.3.3 PID_3Step调试 335
11.3.4 PID_3Step示例程序 336
11.4 PID_Temp指令 337
11.4.1 PID_Temp指令参数 337
11.4.2 PID_Temp组态 339
11.4.3 PID_Temp自整定 341
11.4.4 PID_Temp级联控制 343
11.5 典型曲线调节 345
11.6 PID的常见问题 346
第12章 S7-1200 PLC工艺功能 351
12.1 高速计数器概述 351
12.1.1 高速计数器计数测量 354
12.1.2 高速计数器周期测量 357
12.1.3 高速计数器频率测量 357
12.1.4 高速计数器指令 358
12.1.5 应用示例 360
12.1.6 常见问题 362
12.2 运动控制 364
12.2.1 运动控制简述 364
12.2.2 开环运动控制 372
12.2.3 闭环运动控制 383
12.2.4 轴控制面板 394
12.2.5 工艺对象命令表 395
12.2.6 编程 398
12.2.7 运动控制中常见问题 403
12.3 PWM控制 405
12.3.1 PWM硬件组态 405
12.3.2 PWM指令 406
第13章 S7-1200 PLC的诊断功能 408
13.1 LED指示灯的诊断 408
13.2 TIA博途软件的诊断 409
13.2.1 “设备视图”的在线诊断 409
13.2.2 “网络视图”的在线诊断 411
13.2.3 “拓扑视图”的在线诊断 411
13.2.4 CPU诊断缓冲区的诊断 412
13.3 SIMATIC HMI的诊断控件诊断 413
13.4 Web服务器的诊断 415
13.5 通过用户程序的诊断 417
13.5.1 故障的诊断 417
13.5.2 程序执行错误的诊断 428
13.5.3 过程报警 432
13.6 诊断功能的常见问题 435
附录 寻求帮助 437
1.1 在线帮助系统 437
1.2 网站支持 437
1.3 移动设备“FA资料中心”App支持 438
参考文献 440