西門子 S7-1200 PLC項目化教程（田云）

本書按照工學結合、項目化教學要求編寫，以西門子公司S71200 PLC在生產實踐中的典型應用為載體，以基于工作過程的項目組織內容，按照項目應用模式編寫。將基本概念、理論知識、編程技巧貫穿于項目中，全書項目的設計由易到難，由簡單到復雜，由基礎到綜合，體現(xiàn)了循序漸進的學習規(guī)律。
本書強調動手實踐，學習者可以通過學習書中的項目，按照任務實施分步操作，從而達到學習目標。每個任務配套操作視頻，可以更為直觀地顯示任務實施過程，有助于學習者快速地掌握PLC基本應用技術。
本書適合作為高職高專電氣自動化技術、機電一體化技術、智能控制技術等相關專業(yè)教材，也可作為成人教育及企業(yè)培訓教材，還可作為從事PLC技術相關工程技術人員的自學用書。

隨著生產力和科學技術的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產活動大量使用自動化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且最大限度地提高了生產效率，又進一步推動了生產力快速發(fā)展。在自動化和智能制造領域中，西門子S71200 PLC被廣泛使用，市場占有率高。如何高效地學習S71200 PLC應用技術已成為很多PLC學習者迫切需要解決的問題。
本書以基于工作過程的項目組織內容，以西門子S71200 PLC在生產實踐的典型應用為載體，根據課程本身的特點和專業(yè)對課程設置及改革的要求，為實現(xiàn)教、學、做一體化的教學模式，以項目導向、任務驅動的方式構建課程內容，將基本概念、理論知識、編程技巧貫穿于項目中，突出技能提升和能力培養(yǎng)。
本書將PLC結構原理、指令系統(tǒng)、編程方法、典型方法、典型應用等內容分別融入8個具有代表性的項目中，分別為四路搶答器設計、交通信號燈系統(tǒng)設計、PLC人機交互系統(tǒng)設計、溫度采集系統(tǒng)設計、單相電動機控制系統(tǒng)設計、PLC運動控制系統(tǒng)設計、PLC以太網通信系統(tǒng)設計、智能傳感器系統(tǒng)設計。本書采用核心技術一體化思路，將傳感器技術、運動控制技術、人機交互技術、PLC之間的以太網通信技術整合，提高了PLC的綜合應用和創(chuàng)新實踐能力。
每個項目根據實現(xiàn)目標要求的難易程度劃分為多個任務，將學生應知應會的知識融入具體的任務中。每個任務均有詳細的知識點講解和操作步驟，并可通過掃描二維碼觀看任務實施視頻，可直觀地了解任務的實施過程。相關知識學習與技能提高貫穿于整個項目之中，真正實現(xiàn)了“知能合一”的學習效果。
本書由黑龍江農業(yè)經濟職業(yè)學院田云、史潔、韓瑞寶主編，貴州機電職業(yè)技術學院張宏龍參與編寫。具體分工如下：項目1、項目2由史潔編寫，項目3、項目4由韓瑞寶編寫，項目5由張宏龍編寫，項目6~項目8由田云編寫。
由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正，以便修訂時改進。

編者

項目1　四路搶答器設計 001
任務1.1　自鎖控制系統(tǒng)設計 001
【任務目標】 001
【任務描述】 001
【任務資訊】 001
1.1.1 I/O接口與PLC位尋址方式 001
1.1.2 電氣接線圖 002
1.1.3 I/O分配表 002
1.1.4 PLC控制程序 003
【任務實施】 003
【任務評價】 011
【課后練習】 012
任務1.2　互鎖控制系統(tǒng)設計 013
【任務目標】 013
【任務描述】 013
【任務資訊】 013
1.2.1 程序設計思路 013
1.2.2 電氣接線圖 013
1.2.3 I/O分配表 013
1.2.4 PLC控制程序 014
【任務實施】 015
【任務評價】 019
【課后練習】 020
任務1.3　搶答器控制程序設計 021
【任務目標】 021
【任務描述】 021
【任務資訊】 021
1.3.1 程序設計思路 021
1.3.2 電氣接線圖 021
1.3.3 I/O分配表 022
1.3.4 PLC控制程序 022
【任務實施】 024
【任務評價】 027
【課后練習】 028

項目2　交通信號燈系統(tǒng)設計 029
任務2.1　定時控制系統(tǒng)設計 029
【任務目標】 029
【任務描述】 029
【任務資訊】 029
2.1.1 西門子S7-1200系列PLC定時器 029
2.1.2 電氣接線圖 033
2.1.3 I/O分配表 034
2.1.4 PLC控制程序 034
【任務實施】 035
【任務評價】 037
【課后練習】 038
任務2.2　計數控制系統(tǒng)設計 039
【任務目標】 039
【任務描述】 039
【任務資訊】 039
2.2.1 西門子S7-1200系列PLC基本計數器 039
2.2.2 電氣接線圖 042
2.2.3 I/O分配表 043
2.2.4 PLC控制程序 043
【任務實施】 043
【任務評價】 047
【課后練習】 048
任務2.3　時序控制系統(tǒng)設計 049
【任務目標】 049
【任務描述】 049
【任務資訊】 049
2.3.1 程序設計思路 049
2.3.2 電氣接線圖 049
2.3.3 I/O分配表 050
2.3.4 PLC控制程序 050
【任務實施】 053
【任務評價】 055
【課后練習】 056

項目3　PLC 人機交互系統(tǒng)設計 057
任務3.1　PLC 開關量交互系統(tǒng)設計 057
【任務目標】 057
【任務描述】 057
【任務資訊】 057
3.1.1 MCGS組態(tài)軟件簡介 057
3.1.2 人機交互界面設計 062
3.1.3 PLC控制程序 069
【任務實施】 069
【任務評價】 073
【課后練習】 074
任務3.2　數值量交互系統(tǒng)設計 075
【任務目標】 075
【任務描述】 075
【任務資訊】 075
3.2.1 S7-1200的數據類型 075
3.2.2 人機交互界面設計 079
3.2.3 PLC控制程序 082
【任務實施】 083
【任務評價】 085
【課后練習】 086
任務3.3　簡易計算器設計 087
【任務目標】 087
【任務描述】 087
【任務資訊】 087
3.3.1 PLC簡單運算指令 087
3.3.2 人機交互界面設計 088
3.3.3 PLC控制程序 088
【任務實施】 089
【任務評價】 093
【課后練習】 094

項目4　溫度采集系統(tǒng)設計 095
任務4.1　Pt100 鉑熱電阻測溫系統(tǒng)認知 095
【任務目標】 095
【任務描述】 095
【任務資訊】 095
4.1.1 Pt100鉑熱電阻 095
4.1.2 電氣接線圖 096
【任務實施】 097
【任務評價】 099
【課后練習】 100
任務4.2　PLC 模擬量輸入組態(tài) 101
【任務目標】 101
【任務描述】 101
【任務資訊】 101
4.2.1 模擬量輸入(AI) 101
4.2.2 模擬量輸入組態(tài) 102
4.2.3 PLC轉換程序 102
【任務實施】 103
【任務評價】 107
【課后練習】 108
任務4.3　溫度轉換程序設計 109
【任務目標】 109
【任務描述】 109
【任務資訊】 109
4.3.1 系統(tǒng)設計思路 109
4.3.2 電氣接線圖 110
4.3.3 PLC控制程序 110
【任務實施】 111
【任務評價】 115
【課后練習】 116

項目5　單相電動機控制系統(tǒng)設計 117
任務5.1　單相電動機調速器參數設置 117
【任務目標】 117
【任務描述】 117
【任務資訊】 117
5.1.1 SK200E調速器 117
5.1.2 電氣接線圖 118
5.1.3 參數設置 119
【任務實施】 119
【任務評價】 121
【課后練習】 122
任務5.2　PLC 模擬量輸出組態(tài) 123
【任務目標】 123
【任務描述】 123
【任務資訊】 123
5.2.1 模擬量輸出(AQ) 123
5.2.2 直流信號隔離器 124
5.2.3 移動指令MOVE 124
5.2.4 模擬量輸出組態(tài) 125
5.2.5 PLC轉換程序 126
【任務實施】 126
【任務評價】 131
【課后練習】 132
任務5.3　單相電動機調速程序設計 133
【任務目標】 133
【任務描述】 133
【任務資訊】 133
5.3.1 系統(tǒng)設計思路 133
5.3.2 人機交互界面設計 133
5.3.3 PLC控制程序 134
【任務實施】 135
【任務評價】 139
【課后練習】 140
任務5.4　編碼器控制系統(tǒng)設計 141
【任務目標】 141
【任務描述】 141
【任務資訊】 141
5.4.1 編碼器 141
5.4.2 高速計數器 141
5.4.3 高速計數器尋址 142
5.4.4 電氣接線圖 142
5.4.5 PLC高速計數器組態(tài) 142
5.4.6 PLC控制程序 144
【任務實施】 145
【任務評價】 149
【課后練習】 150

項目6　PLC 運動控制系統(tǒng)設計 151
任務6.1　運動控制系統(tǒng)點動控制 151
【任務目標】 151
【任務描述】 151
【任務資訊】 151
6.1.1 S7-1200PLC運動控制原理 151
6.1.2 MC_Power運動控制指令 152
6.1.3 MC_MoveJog在點動模式下移動軸 153
6.1.4 電氣接線圖 154
6.1.5 I/O分配表 154
6.1.6 PLC控制程序 155
【任務實施】 155
【任務評價】 159
【課后練習】 160
任務6.2　步進電動機相對定位控制 161
【任務目標】 161
【任務描述】 161
【任務資訊】 161
6.2.1 MC_Reset復位軸 161
6.2.2 MC_Home歸位軸 162
6.2.3 MC_MoveRelative軸的相對定位 163
6.2.4 PLC控制程序 163
【任務實施】 164
【任務評價】 171
【課后練習】 172
任務6.3　步進電動機絕對定位控制 173
【任務目標】 173
【任務描述】 173
【任務資訊】 173
6.3.1 MC_MoveAbsolute軸的絕對定位 173
6.3.2 MC_Halt停止軸 174
6.3.3 PLC控制程序 175
【任務實施】 176
【任務評價】 181
【課后練習】 182

項目7　PLC 以太網通信系統(tǒng)設計 183
任務7.1　Modbus-TCP通信系統(tǒng)設計 183
【任務目標】 183
【任務描述】 183
【任務資訊】 183
7.1.1 S7-1200系列PLC的PROFINET通信口 183
7.1.2 Modbus-TCP協(xié)議 185
7.1.3 Modbus-TCP通信指令 186
7.1.4 客戶機通信程序 187
7.1.5 服務器通信程序 188
【任務實施】 188
【任務評價】 193
【課后練習】 194
任務7.2　開放式用戶通信系統(tǒng)設計 195
【任務目標】 195
【任務描述】 195
【任務資訊】 195
7.2.1 S7-1200開放式用戶通信 195
7.2.2 開放式用戶通信指令 195
7.2.3 組態(tài)網絡 196
7.2.4 主站通信程序 196
7.2.5 從站通信程序 198
【任務實施】 198
【任務評價】 203
【課后練習】 204
任務7.3　S7 通信系統(tǒng)設計 205
【任務目標】 205
【任務描述】 205
【任務資訊】 205
7.3.1 S7通信介紹 205
7.3.2 PUT/GET指令 205
7.3.3 網絡組態(tài) 206
7.3.4 通信程序 209
【任務實施】 211
【任務評價】 213
【課后練習】 214

項目8　智能傳感器系統(tǒng)設計 215
任務8.1　稱重傳感器系統(tǒng)設計 215
【任務目標】 215
【任務描述】 215
【任務資訊】 215
8.1.1 稱重智能顯示控制儀表介紹 215
8.1.2 PTP串口通信 217
8.1.3 RCV_PTP啟用消息接收 217
8.1.4 控制程序 218
【任務實施】 220
【任務評價】 223
【課后練習】 224
任務8.2　RFID 系統(tǒng)設計 225
【任務目標】 225
【任務描述】 225
【任務資訊】 225
8.2.1 RFID設備工作原理 225
8.2.2 Reset_RF300功能塊 225
8.2.3 Read塊 226
8.2.4 Write塊 227
8.2.5 RFID傳感器組態(tài) 227
8.2.6 RFID讀寫程序 230
【任務實施】 231
【任務評價】 237
【課后練習】 238
任務8.3　2D 相機視覺識別設計 239
【任務目標】 239
【任務描述】 239
【任務資訊】 239
8.3.1 康耐視is2000相機的認知 239
8.3.2 康耐視相機組態(tài) 241
8.3.3 通信數據說明 249
8.3.4 相機控制程序 249
【任務實施】 250
【任務評價】 253
【課后練習】 254

參考文獻 255