西门子 S PLC项目化教程（田云）

本书按照工学结合、项目化教学要求编写，以西门子公司S71200 PLC在生产实践中的典型应用为载体，以基于工作过程的项目组织内容，按照项目应用模式编写。将基本概念、理论知识、编程技巧贯穿于项目中，全书项目的设计由易到难，由简单到复杂，由基础到综合，体现了循序渐进的学习规律。本书强调动手实践，学习者可以通过学习书中的项目，按照任务实施分步操作，从而达到学习目标。每个任务配套操作视频，可以更为直观地显示任务实施过程，有助于学习者快速地掌握PLC基本应用技术。本书适合作为高职高专电气自动化技术、机电一体化技术、智能控制技术等相关专业教材，也可作为成人教育及企业培训教材，还可作为从事PLC技术相关工程技术人员的自学用书。

无

项目1　四路抢答器设计 001
任务1.1　自锁控制系统设计 001
【任务目标】 001
【任务描述】 001
【任务资讯】 001
1.1.1 I/O接口与PLC位寻址方式 001
1.1.2 电气接线图 002
1.1.3 I/O分配表 002
1.1.4 PLC控制程序 003
【任务实施】 003
【任务评价】 011
【课后练习】 012
任务1.2　互锁控制系统设计 013
【任务目标】 013
【任务描述】 013
【任务资讯】 013
1.2.1 程序设计思路 013
1.2.2 电气接线图 013
1.2.3 I/O分配表 013
1.2.4 PLC控制程序 014
【任务实施】 015
【任务评价】 019
【课后练习】 020
任务1.3　抢答器控制程序设计 021
【任务目标】 021
【任务描述】 021
【任务资讯】 021
1.3.1 程序设计思路 021
1.3.2 电气接线图 021
1.3.3 I/O分配表 022
1.3.4 PLC控制程序 022
【任务实施】 024
【任务评价】 027
【课后练习】 028

项目2　交通信号灯系统设计 029
任务2.1　定时控制系统设计 029
【任务目标】 029
【任务描述】 029
【任务资讯】 029
2.1.1 西门子S7-1200系列PLC定时器 029
2.1.2 电气接线图 033
2.1.3 I/O分配表 034
2.1.4 PLC控制程序 034
【任务实施】 035
【任务评价】 037
【课后练习】 038
任务2.2　计数控制系统设计 039
【任务目标】 039
【任务描述】 039
【任务资讯】 039
2.2.1 西门子S7-1200系列PLC基本计数器 039
2.2.2 电气接线图 042
2.2.3 I/O分配表 043
2.2.4 PLC控制程序 043
【任务实施】 043
【任务评价】 047
【课后练习】 048
任务2.3　时序控制系统设计 049
【任务目标】 049
【任务描述】 049
【任务资讯】 049
2.3.1 程序设计思路 049
2.3.2 电气接线图 049
2.3.3 I/O分配表 050
2.3.4 PLC控制程序 050
【任务实施】 053
【任务评价】 055
【课后练习】 056

项目3　PLC 人机交互系统设计 057
任务3.1　PLC 开关量交互系统设计 057
【任务目标】 057
【任务描述】 057
【任务资讯】 057
3.1.1 MCGS组态软件简介 057
3.1.2 人机交互界面设计 062
3.1.3 PLC控制程序 069
【任务实施】 069
【任务评价】 073
【课后练习】 074
任务3.2　数值量交互系统设计 075
【任务目标】 075
【任务描述】 075
【任务资讯】 075
3.2.1 S7-1200的数据类型 075
3.2.2 人机交互界面设计 079
3.2.3 PLC控制程序 082
【任务实施】 083
【任务评价】 085
【课后练习】 086
任务3.3　简易计算器设计 087
【任务目标】 087
【任务描述】 087
【任务资讯】 087
3.3.1 PLC简单运算指令 087
3.3.2 人机交互界面设计 088
3.3.3 PLC控制程序 088
【任务实施】 089
【任务评价】 093
【课后练习】 094

项目4　温度采集系统设计 095
任务4.1　Pt100 铂热电阻测温系统认知 095
【任务目标】 095
【任务描述】 095
【任务资讯】 095
4.1.1 Pt100铂热电阻 095
4.1.2 电气接线图 096
【任务实施】 097
【任务评价】 099
【课后练习】 100
任务4.2　PLC 模拟量输入组态 101
【任务目标】 101
【任务描述】 101
【任务资讯】 101
4.2.1 模拟量输入(AI)  101
4.2.2 模拟量输入组态 102
4.2.3 PLC转换程序 102
【任务实施】 103
【任务评价】 107
【课后练习】 108
任务4.3　温度转换程序设计 109
【任务目标】 109
【任务描述】 109
【任务资讯】 109
4.3.1 系统设计思路 109
4.3.2 电气接线图 110
4.3.3 PLC控制程序 110
【任务实施】 111
【任务评价】 115
【课后练习】 116

项目5　单相电动机控制系统设计 117
任务5.1　单相电动机调速器参数设置 117
【任务目标】 117
【任务描述】 117
【任务资讯】 117
5.1.1 SK200E调速器 117
5.1.2 电气接线图 118
5.1.3 参数设置 119
【任务实施】 119
【任务评价】 121
【课后练习】 122
任务5.2　PLC 模拟量输出组态 123
【任务目标】 123
【任务描述】 123
【任务资讯】 123
5.2.1 模拟量输出(AQ)  123
5.2.2 直流信号隔离器 124
5.2.3 移动指令MOVE  124
5.2.4 模拟量输出组态 125
5.2.5 PLC转换程序 126
【任务实施】 126
【任务评价】 131
【课后练习】 132
任务5.3　单相电动机调速程序设计 133
【任务目标】 133
【任务描述】 133
【任务资讯】 133
5.3.1 系统设计思路 133
5.3.2 人机交互界面设计 133
5.3.3 PLC控制程序 134
【任务实施】 135
【任务评价】 139
【课后练习】 140
任务5.4　编码器控制系统设计 141
【任务目标】 141
【任务描述】 141
【任务资讯】 141
5.4.1 编码器 141
5.4.2 高速计数器 141
5.4.3 高速计数器寻址 142
5.4.4 电气接线图 142
5.4.5 PLC高速计数器组态 142
5.4.6 PLC控制程序 144
【任务实施】 145
【任务评价】 149
【课后练习】 150

项目6　PLC 运动控制系统设计 151
任务6.1　运动控制系统点动控制 151
【任务目标】 151
【任务描述】 151
【任务资讯】 151
6.1.1 S7-1200PLC运动控制原理 151
6.1.2 MC_Power运动控制指令 152
6.1.3 MC_MoveJog在点动模式下移动轴 153
6.1.4 电气接线图 154
6.1.5 I/O分配表 154
6.1.6 PLC控制程序 155
【任务实施】 155
【任务评价】 159
【课后练习】 160
任务6.2　步进电动机相对定位控制 161
【任务目标】 161
【任务描述】 161
【任务资讯】 161
6.2.1 MC_Reset复位轴 161
6.2.2 MC_Home归位轴 162
6.2.3 MC_MoveRelative轴的相对定位 163
6.2.4 PLC控制程序 163
【任务实施】 164
【任务评价】 171
【课后练习】 172
任务6.3　步进电动机绝对定位控制 173
【任务目标】 173
【任务描述】 173
【任务资讯】 173
6.3.1 MC_MoveAbsolute轴的绝对定位 173
6.3.2 MC_Halt停止轴 174
6.3.3 PLC控制程序 175
【任务实施】 176
【任务评价】 181
【课后练习】 182

项目7　PLC 以太网通信系统设计 183
任务7.1　Modbus-TCP通信系统设计 183
【任务目标】 183
【任务描述】 183
【任务资讯】 183
7.1.1 S7-1200系列PLC的PROFINET通信口 183
7.1.2 Modbus-TCP协议 185
7.1.3 Modbus-TCP通信指令 186
7.1.4 客户机通信程序 187
7.1.5 服务器通信程序 188
【任务实施】 188
【任务评价】 193
【课后练习】 194
任务7.2　开放式用户通信系统设计 195
【任务目标】 195
【任务描述】 195
【任务资讯】 195
7.2.1 S7-1200开放式用户通信 195
7.2.2 开放式用户通信指令 195
7.2.3 组态网络 196
7.2.4 主站通信程序 196
7.2.5 从站通信程序 198
【任务实施】 198
【任务评价】 203
【课后练习】 204
任务7.3　S7 通信系统设计 205
【任务目标】 205
【任务描述】 205
【任务资讯】 205
7.3.1 S7通信介绍 205
7.3.2 PUT/GET指令 205
7.3.3 网络组态 206
7.3.4 通信程序 209
【任务实施】 211
【任务评价】 213
【课后练习】 214

项目8　智能传感器系统设计 215
任务8.1　称重传感器系统设计 215
【任务目标】 215
【任务描述】 215
【任务资讯】 215
8.1.1 称重智能显示控制仪表介绍 215
8.1.2 PTP串口通信 217
8.1.3 RCV_PTP启用消息接收 217
8.1.4 控制程序 218
【任务实施】 220
【任务评价】 223
【课后练习】 224
任务8.2　RFID 系统设计 225
【任务目标】 225
【任务描述】 225
【任务资讯】 225
8.2.1 RFID设备工作原理 225
8.2.2 Reset_RF300功能块 225
8.2.3 Read块 226
8.2.4 Write块 227
8.2.5 RFID传感器组态 227
8.2.6 RFID读写程序 230
【任务实施】 231
【任务评价】 237
【课后练习】 238
任务8.3　2D 相机视觉识别设计 239
【任务目标】 239
【任务描述】 239
【任务资讯】 239
8.3.1 康耐视is2000相机的认知 239
8.3.2 康耐视相机组态 241
8.3.3 通信数据说明 249
8.3.4 相机控制程序 249
【任务实施】 250
【任务评价】 253
【课后练习】 254

参考文献 255

随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且最大限度地提高了生产效率，又进一步推动了生产力快速发展。在自动化和智能制造领域中，西门子S71200 PLC被广泛使用，市场占有率高。如何高效地学习S71200 PLC应用技术已成为很多PLC学习者迫切需要解决的问题。
本书以基于工作过程的项目组织内容，以西门子S71200 PLC在生产实践的典型应用为载体，根据课程本身的特点和专业对课程设置及改革的要求，为实现教、学、做一体化的教学模式，以项目导向、任务驱动的方式构建课程内容，将基本概念、理论知识、编程技巧贯穿于项目中，突出技能提升和能力培养。
本书将PLC结构原理、指令系统、编程方法、典型方法、典型应用等内容分别融入8个具有代表性的项目中，分别为四路抢答器设计、交通信号灯系统设计、PLC人机交互系统设计、温度采集系统设计、单相电动机控制系统设计、PLC运动控制系统设计、PLC以太网通信系统设计、智能传感器系统设计。本书采用核心技术一体化思路，将传感器技术、运动控制技术、人机交互技术、PLC之间的以太网通信技术整合，提高了PLC的综合应用和创新实践能力。
每个项目根据实现目标要求的难易程度划分为多个任务，将学生应知应会的知识融入具体的任务中。每个任务均有详细的知识点讲解和操作步骤，并可通过扫描二维码观看任务实施视频，可直观地了解任务的实施过程。相关知识学习与技能提高贯穿于整个项目之中，真正实现了“知能合一”的学习效果。
本书由黑龙江农业经济职业学院田云、史洁、韩瑞宝主编，贵州机电职业技术学院张宏龙参与编写。具体分工如下：项目1、项目2由史洁编写，项目3、项目4由韩瑞宝编写，项目5由张宏龙编写，项目6~项目8由田云编写。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正，以便修订时改进。

编者