西门子S7-1200 PLC编程与应用 / 高等职业教育系列教材
定价：￥65.00
作者： 李方园
出版时间：2025-09-04
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111785941
- 1-1
- 561706
- 平装
- 2025-09-04
- 419
内容简介
本书由浅入深地介绍了PLC控制指示灯亮灭、PLC控制电动机启停、结构化编程控制生产流程、触摸屏控制现场设备、PLC控制电动机速度与位置、PLC控制系统综合应用共6个项目16个任务，从任务描述、知识探究、任务实施、任务记录和任务评价一一展开，全过程围绕目标导向培养PLC设计、编程的核心竞争力，便于分析、归纳和创造性教与学，在探究中解决问题并提升知识结构、技能水平和道德素养。本书将工程实践中常用的步序控制流程、结构化编程、PLC触摸屏联合仿真、PLC系统设计步骤等融入项目中，让读者在学习、模拟、仿真和实践的过程中更方便观察、调试程序，大幅提升了学习效率。
本书从入门到实践、图文并茂，可作为高职院校自动化类专业PLC相关课程教材，也可作为广大智能制造、电气自动化等工程技术人员和职业培训人员的参考用书。
本书从入门到实践、图文并茂，可作为高职院校自动化类专业PLC相关课程教材，也可作为广大智能制造、电气自动化等工程技术人员和职业培训人员的参考用书。
目录
项目1 PLC控制指示灯亮灭 1
任务1.1 两个按钮控制指示灯亮灭 1
任务描述 1
知识探究 2
1.1.1 PLC的概念与发展史 2
1.1.2 S7-1200 PLC构成与梯形图原理 3
1.1.3 位元件与位逻辑 5
任务实施 8
1.1.4 PLC I/O分配 8
1.1.5 PLC电气原理图绘制与电气接线 8
1.1.6 创建PLC项目 10
1.1.7 以太网通信设置与程序调试 18
任务记录 22
任务评价 23
任务1.2 多个开关控制一个指示灯亮灭 23
任务描述 23
知识探究 24
1.2.1 字节、字和双字的寻址方式 24
1.2.2 异或、置位与复位逻辑 24
1.2.3 PLC扫描周期 25
任务实施 26
1.2.4 PLC I/O分配和控制电路接线 26
1.2.5 PLC梯形图编程 26
1.2.6 调试与监控 29
任务记录 30
任务评价 30
任务1.3 故障信号控制指示灯闪烁 31
任务描述 31
知识探究 32
1.3.1 通用定时器硬件与PLC定时器 32
1.3.2 S7-1200 PLC定时器指令 34
1.3.3 系统存储器位与时钟存储器位 37
任务实施 39
1.3.4 PLC I/O分配和控制电路接线 39
1.3.5 PLC梯形图编程 40
1.3.6 调试与监控 43
任务记录 45
任务评价 45
拓展阅读 46
思考与练习 47
项目2 PLC控制电动机启停 50
任务2.1 电动机正反转次数控制 50
任务描述 50
知识探究 51
2.1.1 PLC基本数据类型与地址区 51
2.1.2 S7-1200 PLC计数器指令 54
2.1.3 CTU、CTD和CTUD计数器指令应用 56
任务实施 58
2.1.4 PLC I/O分配 58
2.1.5 PLC接线电气原理绘制与电气接线 59
2.1.6 PLC项目创建与编程 60
2.1.7 调试与监控 62
任务记录 63
任务评价 63
任务2.2 电动机延时记忆控制 64
任务描述 64
知识探究 65
2.2.1 数据块寻址与断电保持 65
2.2.2 比较、移动和交换指令 68
2.2.3 数学运算指令 70
2.2.4 日期和时间基本指令 71
任务实施 72
2.2.5 PLC I/O分配和控制电路接线 72
2.2.6 PLC梯形图编程 72
2.2.7 调试与监控 75
任务记录 76
任务评价 76
任务2.3 电动机往复步序控制 76
任务描述 76
知识探究 77
2.3.1 移位、循环和字逻辑运算指令 77
2.3.2 步序控制设计法 79
2.3.3 读取相关CPU信息 80
任务实施 82
2.3.4 PLC I/O分配与外围电路接线 82
2.3.5 PLC梯形图编程 82
2.3.6 S7-1200 PLC恢复出厂设置 86
任务记录 88
任务评价 88
拓展阅读 89
思考与练习 89
项目3 结构化编程控制生产流程 94
任务3.1 使用FC块实现
电动机控制 94
任务描述 94
知识探究 95
3.1.1 代码块与用户程序结构 95
3.1.2 函数FC 97
3.1.3 字符串及相关指令 99
任务实施 102
3.1.4 PLC I/O分配和控制电路接线 102
3.1.5 电动机控制FC块的梯形图编程 102
3.1.6 主程序调用FC块 104
3.1.7 调试与监控 106
任务记录 106
任务评价 107
任务3.2 使用FB块实现搅拌机控制 107
任务描述 107
知识探究 108
3.2.1 块调用与可嵌套块 108
3.2.2 函数块FB 109
3.2.3 时间数据变量相关指令 111
任务实施 113
3.2.4 PLC I/O分配和控制电路接线 113
3.2.5 搅拌机控制FB块的梯形图编程 114
3.2.6 主程序调用FB块 117
3.2.7 调试与监控 118
任务记录 119
任务评价 119
任务3.3 使用SCL实现生产线信息记录 119
任务描述 119
知识探究 120
3.3.1 SCL指令概述 120
3.3.2 复杂数据类型Array和Struct 124
3.3.3 时间函数 125
任务实施 127
3.3.4 PLC I/O分配和控制电路接线 127
3.3.5 生产线信息记录FB块SCL编程 127
3.3.6 主程序梯形图编程 129
3.3.7 调试与监控 131
任务记录 132
任务评价 132
拓展阅读 133
思考与练习 133
项目4 触摸屏控制现场设备 135
任务4.1 触摸屏控制指示灯循环点亮 135
任务描述 135
知识探究 136
4.1.1 触摸屏工作原理 136
4.1.2 西门子触摸屏分类与连接 138
4.1.3 触摸屏的组态与使用 139
任务实施 140
4.1.4 PLC I/O分配与电气接线 140
4.1.5 PLC梯形图编程 140
4.1.6 触摸屏初次组态 144
4.1.7 触摸屏程序下载和调试 150
任务记录 154
任务评价 154
任务4.2 触摸屏实现通风机调度控制 155
任务描述 155
知识探究 156
4.2.1 触摸屏变量采集周期 156
4.2.2 触摸屏常见四种动画组态 156
任务实施 160
4.2.3 PLC I/O分配与电气接线 160
4.2.4 PLC编程和触摸屏组态 161
4.2.5 触摸屏实现通风机调度控制系统调试 173
任务记录 174
任务评价 175
拓展阅读 175
思考与练习 176
项目5 PLC控制电动机速度与位置 179
任务5.1 PLC控制电动机多段速运行 179
任务描述 179
知识探究 180
5.1.1 S7-1200 PLC的模拟量功能 180
5.1.2 G120变频器的指定频率来源 183
任务实施 184
5.1.3 I/O分配与PLC控制变频器电路设计 184
5.1.4 使用Startdrive调试向导设置变频器参数 186
5.1.5 使用Startdrive进行变频器参数下载与调试 190
5.1.6 PLC梯形图编程 193
任务记录 195
任务评价 196
任务5.2 PLC通信控制电动机变速运行 196
任务描述 196
知识探究 197
5.2.1 变频器PROFIdrive报文 197
5.2.2 控制字、状态字含义与参数设置 199
任务实施 200
5.2.3 电气接线 200
5.2.4 通过Startdrive进行G120变频器报文配置 201
5.2.5 PLC梯形图编程 204
任务记录 206
任务评价 206
任务5.3 PLC控制步进电动机定位 207
任务描述 207
知识探究 208
5.3.1 步进电动机工作原理 208
5.3.2 步进驱动器与PLC的常见接线 210
5.3.3 基于S7-1200 PLC的电动机定位控制 212
5.3.4 S7-1200 PLC的运动控制指令 213
任务实施 219
5.3.5 PLC I/O分配与步进控制电路设计 219
5.3.6 工艺对象轴的组态与调试 220
5.3.7 PLC控制步进电动机的编程 227
任务记录 230
任务评价 230
拓展阅读 231
思考与练习 231
项目6 PLC控制系统综合应用 234
任务6.1 化工厂流程PLC控制 234
任务描述 234
知识探究 235
6.1.1 PLC控制系统设计步骤 235
任务实施 237
6.1.2 输入/输出定义 237
6.1.3 电气原理图绘制和电气接线 238
6.1.4 PLC控制流程图绘制 239
6.1.5 触摸屏画面组态 239
6.1.6 PLC程序编写 240
任务记录 241
任务评价 241
任务6.2 基于PLC与变频器的风机节能改造 242
任务描述 242
知识探究 243
6.2.1 SIMATIC NET网络结构中的PROFINET IO 243
任务实施 246
6.2.2 输入/输出定义 246
6.2.3 电气原理图绘制和电气接线 246
6.2.4 PLC1和PLC2的传输区定义 247
6.2.5 PLC控制流程图绘制 248
6.2.6 触摸屏画面组态 248
6.2.7 PLC程序编写 249
任务记录 249
任务评价 250
拓展阅读 250
思考与练习 251
参考文献 254
任务1.1 两个按钮控制指示灯亮灭 1
任务描述 1
知识探究 2
1.1.1 PLC的概念与发展史 2
1.1.2 S7-1200 PLC构成与梯形图原理 3
1.1.3 位元件与位逻辑 5
任务实施 8
1.1.4 PLC I/O分配 8
1.1.5 PLC电气原理图绘制与电气接线 8
1.1.6 创建PLC项目 10
1.1.7 以太网通信设置与程序调试 18
任务记录 22
任务评价 23
任务1.2 多个开关控制一个指示灯亮灭 23
任务描述 23
知识探究 24
1.2.1 字节、字和双字的寻址方式 24
1.2.2 异或、置位与复位逻辑 24
1.2.3 PLC扫描周期 25
任务实施 26
1.2.4 PLC I/O分配和控制电路接线 26
1.2.5 PLC梯形图编程 26
1.2.6 调试与监控 29
任务记录 30
任务评价 30
任务1.3 故障信号控制指示灯闪烁 31
任务描述 31
知识探究 32
1.3.1 通用定时器硬件与PLC定时器 32
1.3.2 S7-1200 PLC定时器指令 34
1.3.3 系统存储器位与时钟存储器位 37
任务实施 39
1.3.4 PLC I/O分配和控制电路接线 39
1.3.5 PLC梯形图编程 40
1.3.6 调试与监控 43
任务记录 45
任务评价 45
拓展阅读 46
思考与练习 47
项目2 PLC控制电动机启停 50
任务2.1 电动机正反转次数控制 50
任务描述 50
知识探究 51
2.1.1 PLC基本数据类型与地址区 51
2.1.2 S7-1200 PLC计数器指令 54
2.1.3 CTU、CTD和CTUD计数器指令应用 56
任务实施 58
2.1.4 PLC I/O分配 58
2.1.5 PLC接线电气原理绘制与电气接线 59
2.1.6 PLC项目创建与编程 60
2.1.7 调试与监控 62
任务记录 63
任务评价 63
任务2.2 电动机延时记忆控制 64
任务描述 64
知识探究 65
2.2.1 数据块寻址与断电保持 65
2.2.2 比较、移动和交换指令 68
2.2.3 数学运算指令 70
2.2.4 日期和时间基本指令 71
任务实施 72
2.2.5 PLC I/O分配和控制电路接线 72
2.2.6 PLC梯形图编程 72
2.2.7 调试与监控 75
任务记录 76
任务评价 76
任务2.3 电动机往复步序控制 76
任务描述 76
知识探究 77
2.3.1 移位、循环和字逻辑运算指令 77
2.3.2 步序控制设计法 79
2.3.3 读取相关CPU信息 80
任务实施 82
2.3.4 PLC I/O分配与外围电路接线 82
2.3.5 PLC梯形图编程 82
2.3.6 S7-1200 PLC恢复出厂设置 86
任务记录 88
任务评价 88
拓展阅读 89
思考与练习 89
项目3 结构化编程控制生产流程 94
任务3.1 使用FC块实现
电动机控制 94
任务描述 94
知识探究 95
3.1.1 代码块与用户程序结构 95
3.1.2 函数FC 97
3.1.3 字符串及相关指令 99
任务实施 102
3.1.4 PLC I/O分配和控制电路接线 102
3.1.5 电动机控制FC块的梯形图编程 102
3.1.6 主程序调用FC块 104
3.1.7 调试与监控 106
任务记录 106
任务评价 107
任务3.2 使用FB块实现搅拌机控制 107
任务描述 107
知识探究 108
3.2.1 块调用与可嵌套块 108
3.2.2 函数块FB 109
3.2.3 时间数据变量相关指令 111
任务实施 113
3.2.4 PLC I/O分配和控制电路接线 113
3.2.5 搅拌机控制FB块的梯形图编程 114
3.2.6 主程序调用FB块 117
3.2.7 调试与监控 118
任务记录 119
任务评价 119
任务3.3 使用SCL实现生产线信息记录 119
任务描述 119
知识探究 120
3.3.1 SCL指令概述 120
3.3.2 复杂数据类型Array和Struct 124
3.3.3 时间函数 125
任务实施 127
3.3.4 PLC I/O分配和控制电路接线 127
3.3.5 生产线信息记录FB块SCL编程 127
3.3.6 主程序梯形图编程 129
3.3.7 调试与监控 131
任务记录 132
任务评价 132
拓展阅读 133
思考与练习 133
项目4 触摸屏控制现场设备 135
任务4.1 触摸屏控制指示灯循环点亮 135
任务描述 135
知识探究 136
4.1.1 触摸屏工作原理 136
4.1.2 西门子触摸屏分类与连接 138
4.1.3 触摸屏的组态与使用 139
任务实施 140
4.1.4 PLC I/O分配与电气接线 140
4.1.5 PLC梯形图编程 140
4.1.6 触摸屏初次组态 144
4.1.7 触摸屏程序下载和调试 150
任务记录 154
任务评价 154
任务4.2 触摸屏实现通风机调度控制 155
任务描述 155
知识探究 156
4.2.1 触摸屏变量采集周期 156
4.2.2 触摸屏常见四种动画组态 156
任务实施 160
4.2.3 PLC I/O分配与电气接线 160
4.2.4 PLC编程和触摸屏组态 161
4.2.5 触摸屏实现通风机调度控制系统调试 173
任务记录 174
任务评价 175
拓展阅读 175
思考与练习 176
项目5 PLC控制电动机速度与位置 179
任务5.1 PLC控制电动机多段速运行 179
任务描述 179
知识探究 180
5.1.1 S7-1200 PLC的模拟量功能 180
5.1.2 G120变频器的指定频率来源 183
任务实施 184
5.1.3 I/O分配与PLC控制变频器电路设计 184
5.1.4 使用Startdrive调试向导设置变频器参数 186
5.1.5 使用Startdrive进行变频器参数下载与调试 190
5.1.6 PLC梯形图编程 193
任务记录 195
任务评价 196
任务5.2 PLC通信控制电动机变速运行 196
任务描述 196
知识探究 197
5.2.1 变频器PROFIdrive报文 197
5.2.2 控制字、状态字含义与参数设置 199
任务实施 200
5.2.3 电气接线 200
5.2.4 通过Startdrive进行G120变频器报文配置 201
5.2.5 PLC梯形图编程 204
任务记录 206
任务评价 206
任务5.3 PLC控制步进电动机定位 207
任务描述 207
知识探究 208
5.3.1 步进电动机工作原理 208
5.3.2 步进驱动器与PLC的常见接线 210
5.3.3 基于S7-1200 PLC的电动机定位控制 212
5.3.4 S7-1200 PLC的运动控制指令 213
任务实施 219
5.3.5 PLC I/O分配与步进控制电路设计 219
5.3.6 工艺对象轴的组态与调试 220
5.3.7 PLC控制步进电动机的编程 227
任务记录 230
任务评价 230
拓展阅读 231
思考与练习 231
项目6 PLC控制系统综合应用 234
任务6.1 化工厂流程PLC控制 234
任务描述 234
知识探究 235
6.1.1 PLC控制系统设计步骤 235
任务实施 237
6.1.2 输入/输出定义 237
6.1.3 电气原理图绘制和电气接线 238
6.1.4 PLC控制流程图绘制 239
6.1.5 触摸屏画面组态 239
6.1.6 PLC程序编写 240
任务记录 241
任务评价 241
任务6.2 基于PLC与变频器的风机节能改造 242
任务描述 242
知识探究 243
6.2.1 SIMATIC NET网络结构中的PROFINET IO 243
任务实施 246
6.2.2 输入/输出定义 246
6.2.3 电气原理图绘制和电气接线 246
6.2.4 PLC1和PLC2的传输区定义 247
6.2.5 PLC控制流程图绘制 248
6.2.6 触摸屏画面组态 248
6.2.7 PLC程序编写 249
任务记录 249
任务评价 250
拓展阅读 250
思考与练习 251
参考文献 254
