本书按照项目导向、任务驱动的模式，以西门子S71200?PLC为载体，分别介绍了TIA Portal软件开发平台的使用，S71200?PLC 的工作原理、基本指令及其应用、程序设计方法、通信技术及变频器控制技术等内容。
本书不仅适用于高职高专、中专等PLC应用相关专业的教学、实验、实训，也可作为相关工程技术人员的参考书，还可作为相关师资培训的培训教材。
SIMATIC S71200 PLC是西门子公司推出的新一代小型PLC，它是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI和网络通信等任务。S71200?PLC的可扩展性强、灵活度高，可实现最高标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能，因而成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。TIA Portal开发平台是由西门子打造的全集成自动化软件，可对西门子全集成自动化中所涉及的所有自动化和驱动产品进行组态、编程和调试。TIA Portal V12以上版本集成了SIMATIC STEP?7、SIMATIC WinCC和SINANMIC Startdrive，支持SIMATIC S71200、SIMATIC S71500、SIMATIC S7300、SIMATIC S7400 PLC。
本书从工程实际应用出发，以西门子S71200?PLC为载体，以项目为导向组织内容，将S71200?PLC的工作原理、基本指令、编程与调试方法融汇于各项目内容之中。
本书共3篇10个项目。基础篇介绍了PLC的基础知识和TIA Portal软件的使用方法，包括：项目一，介绍S71200 PLC的工作原理与结构；项目二，介绍TIA Portal开发平台的使用。应用篇介绍了PLC基本指令及其应用和基本编程方法，包括：项目三，以三相交流异步电机的点动和连续运行控制为例，讲解位逻辑指令和数据类型；项目四，以三相异步电机正反转控制、降压启动控制为例讲解定时器的工作原理和使用，以及比较操作指令的使用方法；项目五，以工业洗衣机的PLC控制为例，讲解计数器的工作原理与使用，以及顺序控制的程序设计方法；项目六，以十字路口交通灯控制系统为例，讲解组织块、功能、功能块和数据块的原理和使用方法；项目七，以三相异步电动机的变频器控制为例，介绍变频器的基本参数、使用、通信等；项目八，以运料小车运动往返控制为例，讲解运动控制指令的应用。高级篇内容包括：项目九，以液位控制系统为例，讲解数学运算指令及模拟量控制；项目十，以多路口交通信号灯控制为例，讲解以太网通信的相关通信协议等知识。
本书由武汉职业技术学院袁勇、李菁川、段安静担任主编，孟悦担任副主编。李菁川负责项目一、项目二和项目七的编写，段安静负责项目十的编写及所用设备的安装与调试，袁勇负责项目三～项目六、项目八、项目九的编写。全书由袁勇统稿，由孟悦负责部分项目的程序调试工作。
本书在编写过程中参考了相关资料和文献，在此向其作者表示衷心的感谢！
由于编写水平有限，书中难免有疏漏与不足之处，恳请读者批评指正。
基 础 篇
项目一 S71200 PLC简介 2
学习目标 2
知识讲座 2
1.1 概述 2
1.2 S71200 PLC的基本结构与工作原理 3
1.3 S71200 PLC的硬件组成 4
1.4 S71200 PLC的编程语言 7
1.5 系统存储区 9
项目二 TIA Portal软件的使用 11
学习目标 11
知识讲座 11
2.1 TIA Portal软件的安装 11
2.2 TIA Portal软件的界面介绍 12
2.3 TIA Portal软件的应用 13
2.4 仿真软件S7PLC SIM V14的使用 18
应 用 篇
项目三 三相交流异步电机的点动、连续运行控制 24
学习目标 24
知识讲座 24
3.1 数据类型和数据访问 24
3.2 位逻辑指令及其应用 29
工作任务 34
任务一 基于PLC的三相交流异步电机点动运行控制 34
任务二 基于PLC的三相交流异步电机连续运行控制 37
项目拓展 39
拓展一 PLC输入元件常闭接法 39
拓展二 晶体管输出型PLC驱动交流负载 41
能力测试 42
项目四 三相异步电机正反转控制、降压启动控制 43
学习目标 43
知识讲座 43
4.1 定时器指令 43
4.2 比较操作指令 50
工作任务 51
任务一 基于PLC的三相交流异步电机星三角降压启动 51
任务二 基于PLC的三相交流异步电机正反转循环控制 56
项目拓展 59
拓展一 系统存储器和时钟存储器 59
拓展二 交通灯控制系统设计 61
能力测试 66
项目五 工业洗衣机的PLC控制 67
学习目标 67
知识讲座 67
5.1 计数器指令 67
5.2 顺序控制设计与顺序功能图 70
工作任务 73
任务 基于PLC的工业洗衣机控制 73
项目拓展 78
工业洗衣机的PLC控制 78
能力测试 86
项目六 十字路口交通灯控制系统 88
学习目标 88
知识讲座 88
6.1 组织块 88
6.2 数据块 89
6.3 功能 90
6.4 功能块 94
工作任务 97
任务 基于PLC的十字路口交通灯控制 97
项目拓展 104
基于PLC的十字路口交通灯控制(使用FB) 104
能力测试 107
项目七 三相异步电动机的变频器控制 108
学习目标 108
知识讲座 108
7.1 变频器的工作原理与G120变频器介绍 108
7.2 G120变频器的基本操作(面板操作) 109
7.3 G120变频器的PROFINET通信 111
7.4 G120变频器端子控制 112
7.5 变频器参数设置 114
工作任务 114
任务一 用BOP2控制面板控制电机正反转及调速 114
任务二 G120变频器PROFINET通信控制电机正反转及调速 120
任务三 G120变频器端子控制电机正反转及调速(数字方式) 129
项目拓展 132
拓展一 触摸屏控制变频器启动、停止 132
拓展二 G120变频器端子控制电机正反转及调速(模拟方式) 139
能力测试 142
项目八 运料小车往返运动控制 143
学习目标 143
知识讲座 143
8.1 运动控制方式 143
8.2 硬件组态 144
8.3 工艺对象轴 146
8.4 S71200 PLC的CPU运动控制指令 153
工作任务 160
任务 基于PLC的运料小车往返运动控制(光电开关) 160
项目拓展 170
基于PLC的运料小车往返运动控制(绝对指令) 170
能力测试 174
高 级 篇
项目九 液位控制系统 176
学习目标 176
知识讲座 176
9.1 数学运算指令 176
9.2 移位指令和循环移位指令 178
9.3 模拟量控制 180
工作任务 184
任务 水箱控制系统设计 184
能力测试 189
项目十 多路口交通信号灯控制 190
学习目标 190
知识讲座 190
10.1 通信方式 190
10.2 西门子通信网络 191
10.3 S71200 PLC以太网通信 192
工作任务 212
任务 基于PLC的多路口交通灯控制系统设计 212
能力测试 231
参考文献 232
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