SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔坚 著

图书标签:

• SIMATIC S7-1500
• TIA博途
• PLC
• 自动化
• 工业控制
• 编程
• 西门子
• S7
• 可编程逻辑控制器
• 工业自动化

店铺： 悦读时代图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111532446

商品编码：22306887335

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南

定价：99元

作者：崔坚

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787111532446

字数：640000

页码：397

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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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�盭和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。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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西门子工业自动化集团于2010年11月23日发布的全集成自动化软件TIA博途(TIA Portal)，是业内采用统一工程组态和软件项目环境的自动化软件，适用于所有自动化任务，用户能够快速、直观地开发和调试自动化系统。 勇于创新、不断探索是西门子工业自动化集团一直追求的目标，创新的TIA博途采用新型、统一的软件框架，可在同一开发环境中组态西门子可编程序控制器、人机界面和驱动装置，各种数据的共享可大大降低连接和组态成本。 新一代的SIMATIC系列控制器S7��1500作为TIA全集成自动化架构的核心单元，与S7��300／400系列控制器相比，从现场的接线、编程设计、实现通信的灵活方式以及系统的诊断和柔性控制方面都有显著的提高和创新。 TIA博途与SIMATIC　S7��1500的完美结合，无论是设计、安装、调试，还是维护和升级自动化系统，都能做到节省工程设计的时间、成本和人力。 在本书即将出版时，特别要感谢西门子（中国）有限公司数字化工厂集团工厂自动化产品管理部部门经理莫瑞茨（Moritz Mauer）先生为本书撰写序言。同时，本书还得到了西门子数字化工厂集团工业客户服务部客户服务中心相关领导及众多同事的大力支持和指导。本书由崔坚主编，参加编写的还有朱昱、赵欣、刘力康、邓俊民、杨升、周晓峰、周洋、张鹏飞等，他们对本书的编写和审核付出了辛勤劳动，在此一并表示深深的谢意。 无论您是西门子的工业产品用户、自动化领域的工程技术人员，还是工业自动化的设计人员以及各大院校相关专业的师生，《SIMATIC S7��1500与TIA博途软件使用指南》一书都能成为您的良师益友，为您提供相关技术支持，为您的成功助一臂之力。 由于本书编写时间仓促，书中错误和不足之处在所难免。诚恳希望专家、学者、工程技术人员以及所有的读者批评指正，我们将衷心感谢您的赐教，谢谢！ 刘力康工厂自动化部TIA　PLC团队主管2016年3月2日

《工业自动化控制系统设计与实践：基于西门子S7-1500及TIA博途》 一、 引言 在现代工业生产流程日益复杂化、智能化和信息化的今天，高效、可靠的自动化控制系统已成为提升生产效率、保障产品质量、降低运营成本的关键。西门子SIMATIC S7-1500系列PLC（可编程逻辑控制器）以其卓越的性能、强大的功能和灵活的扩展性，在全球工业自动化领域占据了举足轻重的地位。而TIA（Totally Integrated Automation）博途作为西门子新一代的集成自动化工程平台，更是集成了PLC编程、HMI（人机界面）设计、驱动配置、网络通信等多种功能于一体，极大地简化了自动化项目的开发、调试与维护流程。 本书旨在为广大从事工业自动化设计、工程实施、系统集成、设备维护等工作的技术人员、工程师以及对工业自动化技术感兴趣的学生和研究者，提供一套系统、深入的理论知识与实践操作相结合的指导。本书将围绕现代工业自动化控制系统的核心——S7-1500 PLC的应用，结合TIA博途软件强大的开发能力，从基础概念到高级应用，层层递进，力求使读者能够全面掌握S7-1500 PLC的硬件特性、编程技巧、通信方式以及在实际工程中的应用方法。 二、 内容概要 本书内容组织严谨，逻辑清晰，共分为以下几个主要部分： 第一部分：工业自动化控制系统概述与S7-1500 PLC基础 工业自动化的发展趋势与核心技术： 深入探讨工业4.0、智能制造等概念，以及PLC、HMI、SCADA、MES、DCS等关键技术在其中扮演的角色。 S7-1500 PLC的硬件架构与优势： 全面介绍S7-1500系列PLC的CPU模块、信号模块、通信模块、功能模块等硬件组成，分析其在性能、可靠性、诊断能力、能源效率等方面的突出优点。 S7-1500 PLC的选型原则与配置方法： 讲解如何根据具体的工艺需求、控制规模、通信要求等因素，合理选择S7-1500 PLC的CPU型号、内存大小、I/O点数以及扩展模块。 TIA博途软件概览与安装配置： 介绍TIA博途软件的整体架构、主要功能模块（STEP 7 Professional, WinCC Professional等），以及详细的安装、授权和配置步骤，为后续的学习打下基础。 TIA博途中的项目管理与导航： 演示如何在TIA博途中创建新项目、添加设备、配置硬件以及熟练运用项目导航功能，快速定位和管理项目元素。 第二部分：S7-1500 PLC的编程基础与应用 TIA博途中的编程环境与语言： 详细讲解TIA博途中支持的编程语言，包括梯形图（LAD）、语句表（STL）、功能块图（FBD）、结构化文本（SCL）以及顺序控制图（SFC），并分析各种语言的适用场景。 变量与数据类型： 介绍TIA博途中PLC变量的声明、使用和管理，以及布尔、整型、实型、字符型等各种基本数据类型和数组、结构体等复合数据类型的应用。 基本逻辑指令与操作： 演示AND, OR, XOR, NOT等逻辑运算指令，以及SET, RESET, R_TRIG, F_TRIG等触发器和定时器、计数器等常用指令在PLC程序中的应用。 定时器与计数器： 深入讲解不同类型的定时器（TON, TOF, TP）和计数器（CTU, CTD, CTUD）的工作原理、参数设置及编程实例，掌握其在延时控制、脉冲计数等方面的应用。 功能块（FB）与函数（FC）的设计与调用： 教授如何通过封装可重用代码的功能块和函数，提高程序的可读性、可维护性和模块化程度。重点介绍FC, FB, OB（组织块）之间的关系和区别。 组织块（OB）的作用与编程： 阐述不同类型的组织块（如OB1周期扫描、OB100启动、OB20/21诊断中断等）在PLC运行中的作用，以及如何进行相应的编程。 符号编程与位/字节/字访问： 讲解使用符号地址进行编程的优势，以及如何高效地访问PLC的输入/输出点、内存区域、定时器/计数器等。 程序调试与监控： 详细介绍TIA博途中强大的在线调试工具，包括在线监视、强制读写、断点设置、单步执行、波形监视等，帮助读者快速定位和解决程序错误。 第三部分：S7-1500 PLC的进阶应用与特殊功能 数据块（DB）的应用与管理： 讲解全局数据块、背景数据块（用于FB）、实例数据块（用于FB）的创建、访问和管理，以及它们在数据存储和传递中的关键作用。 高级指令与数据处理： 介绍数学运算指令（ADD, SUB, MUL, DIV）、比较指令（>, <, =, >=, <=, <>）、移位与循环指令（SHL, SHR, ROL, ROR）、字符串处理指令等，以及它们在复杂数据处理中的应用。 PID 控制算法与应用： 深入解析PID（比例-积分-微分）控制原理，并在TIA博途中展示如何利用西门子提供的PID控制功能块（如PID_Compact）实现温度、压力、流量等过程变量的精确控制。 运动控制（Motion Control）基础： 介绍S7-1500 PLC在运动控制领域的应用，包括伺服驱动器的集成、轴的配置、点到点定位、多轴联动等基本概念和编程方法。 安全集成（Safety Integrated）简介： 简要介绍西门子安全PLC（Safety PLC）的概念，以及S7-1500安全CPU在实现安全功能方面的优势和基本应用。 故障诊断与报警处理： 讲解S7-1500 PLC强大的诊断功能，包括硬件诊断、程序诊断、通信诊断，以及如何在TIA博途中利用报警系统（Alarms）有效地处理和显示各种报警信息。 第四部分：S7-1500 PLC的通信与网络集成 工业通信基础与协议： 介绍工业以太网（Profinet, Industrial Ethernet）、点对点通信（RS232, RS485）、现场总线（Profibus DP）等主流工业通信技术和常用通信协议。 Profinet通信的配置与应用： 重点讲解Profinet网络在S7-1500 PLC系统中的应用，包括IP地址配置、设备集成、IO通信、实时通信（IRT）等。 Profibus DP通信的配置与应用： 介绍Profibus DP网络作为一种成熟的现场总线技术，在S7-1500系统中的应用，包括主站/从站配置、设备集成、诊断等。 OPC UA通信： 介绍OPC UA作为一种开放的标准，在实现不同设备和系统之间互联互通方面的作用，以及S7-1500 PLC如何支持OPC UA通信。 Modbus TCP/RTU通信： 演示S7-1500 PLC如何通过Modbus TCP或Modbus RTU协议与其他第三方设备进行数据交换。 HMI（人机界面）的集成与画面设计（WinCC Professional）： 结合WinCC Professional软件，讲解如何设计用户友好的HMI画面，实现与S7-1500 PLC的数据交互，包括变量连接、画面对象应用、报警显示、趋势图、历史数据等。 第五部分：S7-1500 PLC的实际工程应用与案例分析 典型工业应用场景解析： 选取不同行业（如制造业、电力、水处理、楼宇自动化等）的典型自动化控制场景，分析S7-1500 PLC在此类场景下的解决方案。 项目实施与调试流程： 总结和梳理一个完整的自动化项目从需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程、系统集成到现场调试、验收交付的完整流程。 PLC程序优化与故障排除技巧： 分享提高PLC程序运行效率、降低CPU负荷的优化方法，以及常见的PLC系统故障及其排查与排除策略。 项目案例精选： 提供若干基于S7-1500 PLC和TIA博途软件的实际工程案例，详细介绍项目背景、设计思路、实现难点、解决方案及取得的成效，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 三、 学习方法建议 本书不仅提供了丰富的理论知识，更强调实践操作的重要性。建议读者在学习过程中： 1. 理论与实践相结合： 在阅读理论章节时，结合TIA博途软件进行模拟操作，加深理解。 2. 动手实践是关键： 积极动手搭建虚拟或真实的S7-1500 PLC实验平台，按照书中的实例进行编程、调试和测试。 3. 理解原理，而非死记硬背： 深入理解每条指令、每个模块的工作原理，而非简单记忆。 4. 善用TIA博途的帮助系统： TIA博途软件本身拥有非常完善的帮助文档和在线教程，结合本书学习，效果更佳。 5. 参与讨论与交流： 加入相关的技术论坛或社群，与同行交流学习经验，解决遇到的问题。 四、 结语 工业自动化是推动现代社会进步的重要力量。S7-1500 PLC作为西门子自动化解决方案的核心产品，其强大的性能和TIA博途软件的集成开发能力，为工程师们提供了无限可能。本书的编写旨在成为您掌握S7-1500 PLC和TIA博途软件的得力助手，助您在工业自动化领域取得更大的成就。希望本书能够帮助您构建扎实的理论基础，掌握精湛的实践技能，最终成为一名出色的自动化工程师。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在生产一线工作的技术人员，日常工作中需要处理各种自动化设备的维护和故障排除。最近，我们工厂引进了一批使用 SIMATIC S7-1500 控制器的新设备，与之配套的是 TIA 博途软件。对于我来说，这是一种全新的技术挑战。我需要快速了解 S7-1500 的硬件结构，熟悉 TIA 博途的操作界面，并且能够理解和分析 S7-1500 控制器在运行时出现的各种报警信息和故障代码。这本书的名字听起来非常实用，我希望它能够提供一些具体的指导，例如如何查看 S7-1500 的诊断信息，如何理解 TIA 博途生成的报警信息，以及如何根据这些信息进行故障定位和排除。我特别希望书中能够包含一些常见故障的案例分析，以及对应的解决方案，这样在实际工作中遇到类似问题时，我能够快速找到参考，减少停机时间。此外，如果书中还能介绍一些 S7-1500 的基础维护知识，比如如何进行硬件更换、固件升级等，那对我来说将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太及时了！我刚开始接触 SIMATIC S7-1500 控制器，之前一直用的是 S7-300/400 系列，感觉 S7-1500 在硬件和软件上的变化还是挺大的。尤其是 TIA 博途（Totally Integrated Automation Portal），它的集成化程度很高，但是刚上手的时候，很多东西都感觉有点摸不着头脑。比如，如何有效地组织项目结构，如何将硬件配置、网络设置、PLC 编程、HMI 设计这些看似独立的部分有机地结合起来，是我一直以来比较困惑的问题。这本书恰好抓住了这个痛点，虽然我还没有深入阅读，但从目录和一些章节的介绍来看，它应该会从基础入手，逐步讲解 TIA 博途的各个模块，以及如何将 S7-1500 的硬件特点融入到整个自动化解决方案中。我特别期待它能讲解一些实际的应用场景，比如如何利用 S7-1500 的高性能和诊断功能来优化生产过程，或者如何通过 TIA 博途实现更高效的调试和维护。要知道，在实际生产线中，一个快速有效的调试过程能为我们节省多少宝贵的时间和成本啊！总而言之，这本书的出现，让我看到了解决 S7-1500 和 TIA 博途学习难点的希望，我迫不及待地想一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有多年 PLC 编程经验的工程师，之前主要接触的是西门子的 S5 和 S7-300/400 系列，最近公司引进了一批 SIMATIC S7-1500 控制器，我被要求快速上手并负责相关的项目开发。坦白说，TIA 博途的学习曲线确实不容小觑，它的集成环境提供了强大的功能，但同时也意味着需要掌握更多的知识点和操作技巧。我一直觉得，学习 PLC 的精髓在于理解其背后的逻辑和设计思想，而不仅仅是记住一堆指令和功能块。这本书的标题让我眼前一亮，它不仅仅是关于 S7-1500 的硬件介绍，更强调了与 TIA 博途软件的结合使用。我希望能在这本书中找到关于如何利用 TIA 博途的各种优势，比如面向对象编程、库管理、高效的调试工具等，来提升 S7-1500 项目的开发效率和质量。更重要的是，我期望书中能够分享一些在实际项目中遇到的典型问题和解决方案，例如如何处理复杂的运动控制任务、如何实现远程诊断和维护，以及如何在保证系统安全性的前提下进行高效的数据通信。这些都是在理论学习中很难获得的宝贵经验。

评分☆☆☆☆☆

我一直对西门子自动化产品在工业领域的应用非常感兴趣，尤其是 S7-1500 控制器，凭借其强大的性能和灵活的扩展性，在各种复杂的自动化系统中扮演着越来越重要的角色。而 TIA 博途作为其核心的开发平台，其集成化的设计理念极大地改变了传统的自动化软件开发模式。我个人认为，要真正掌握 S7-1500 和 TIA 博途，关键在于理解它们之间的协同工作机制，以及如何充分利用 TIA 博途的各项强大功能来发挥 S7-1500 的最大潜力。这本书的书名正是我一直在寻找的。我希望它能深入剖析 TIA 博途在项目管理、程序开发、硬件组态、网络配置、驱动器集成、HMI 设计以及诊断维护等方面的精髓，并将其与 S7-1500 的具体应用相结合。尤其是一些高级功能，比如如何利用 TIA 博途实现高效的程序调试和故障排除，如何进行系统性能的优化，以及如何进行项目生命周期的管理，这些都是我在实践中非常渴望了解和学习的内容。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚踏入自动化行业的新人，SIMATIC S7-1500 和 TIA 博途对我来说就像是全新的世界。我之前接触的 PLC 都是一些比较基础的型号，功能相对简单。现在，面对 S7-1500 这样高性能的控制器，加上 TIA 博途这样功能强大的集成开发环境，我感到有些不知所措。我最担心的是，我是否能够理解这些复杂的概念，并且将它们应用到实际的工程项目中。这本书的出现，让我看到了一丝曙光。我希望它能够从最基础的概念讲起，比如 TIA 博途的界面布局、基本操作、PLC 的硬件组成和功能，以及如何进行简单的程序编写。如果书中能够包含一些图文并茂的实例，能够一步步地引导我完成一个完整的项目，那将对我这样的初学者来说是极大的帮助。例如，如何连接设备，如何设置网络，如何编写一个简单的逻辑控制程序，以及如何进行仿真和下载。我希望这本书能够帮助我建立起对 S7-1500 和 TIA 博途的整体认知，并为我后续深入学习打下坚实的基础。