PLC应用技术(西门子S7-1200)(附微课视频)

本书采用项目-任务编写模式,通过38个实际案例讲解相关知识,突出实践教学的特色。
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赵春生 (作者)

关于本书的内容有任何问题,请联系 王丽美

1.内容紧贴工程应用需求,注重实践;
2.讲解简练,实用性较强;
3.每个任务都按照任务引入、相关知识、任务实施设计,符合应用型院校和职业院校的少理论多实践的要求。本教材中的实例经过作者精心设计,适合电气工程及其自动化、机电一体化等不同行业需求,具有广泛的用户群;
4.教学资源配套齐全,每章都有练习,每个PLC任务都有教学视频。同时配有电子教案、习题答案、模拟试卷。

内容摘要

本书按“课题—任务”模式编写,以任务为载体,通过大量的实例介绍了完成该任务的S7-1200相关知识、硬件组态、软件编程、仿真运行和运行操作技能。全书共分为8个课题,由浅入深地介绍了西门子博途软件的应用、S7-1200的指令、通信、变频器和触摸屏应用技术,主要内容有S7-1200基础与博途软件入门、基本指令、顺序控制、扩展指令、扩展模块、通信、变频器和触摸屏的应用。
本书可作为机电类专业、工业自动化专业、电气专业及其他相关专业的教材,也可供从事机电行业的工程技术人员自学及参考使用。

目录

课题1 S7-1200基础与TIA博途软件
课程育人
任务1 认识S7-1200系列PLC 1
任务引入
相关知识
一、S7-1200系列PLC 1
二、S7-1200 PLC的工作过程 4
三、PLC的分类 5
任务实施
练习题
任务2 S7-1200的存储器与数据类型 6
任务引入
相关知识
一、S7-1200的存储器 6
二、S7-1200的数据类型 7
任务实施
练习题
任务3 TIA博途软件入门 11
任务引入
相关知识
一、博途软件的安装与卸载 12
二、博途视图和项目视图 13
三、S7-1200属性的组态 17
四、创建变量的方法 21
五、PLC的编程语言和程序编辑器 24
任务实施
一、硬件组态与软件编程 26
二、仿真运行 27
三、上传和下载 28
四、运行调试 32
练习题
课题2 S7-1200基本指令的应用
课程育人
任务1 应用位逻辑指令实现电动机的点动控制 36
任务引入
相关知识
一、电动机定子绕组的连接 36
二、相关低压电器 37
三、位逻辑指令 39
任务实施
一、硬件组态与软件编程 40
二、仿真运行 40
三、运行操作步骤 41
扩展知识
一、电路构成 41
二、点动控制的执行过程 41
练习题
任务2 应用置位复位指令实现电动机的连续运行 42
任务引入
相关知识
一、热继电器 43
二、置位复位指令 43
三、自锁控制 45
任务实施
一、硬件组态与软件编程 45
二、仿真运行 46
三、运行操作步骤 47
扩展知识
一、点动与连续运行电路 47
二、点动与连续运行控制程序 47
练习题
任务3 应用边沿脉冲指令实现电动机的正反转控制 48
任务引入
相关知识—边沿脉冲指令
任务实施
一、硬件组态与软件编程 51
二、仿真运行 52
三、运行操作步骤 52
练习题
任务4 应用定时器实现电动机的顺序启动控制 53
任务引入
相关知识
一、接通延时定时器 54
二、时钟存储器 54
任务实施
一、硬件组态与软件编程 55
二、仿真运行 56
三、运行操作步骤 57
扩展知识
一、脉冲定时器 57
二、关断延时定时器 58
三、定时器自复位电路 59
四、 -△降压启动控制 59
练习题
任务5 应用计数器实现单按钮启动/停止控制 61
任务引入
相关知识
一、计数器的数据类型和背景数据块...62
二、加计数器CTU 62
任务实施
一、硬件组态与软件编程 63
二、仿真运行 64
三、运行操作步骤 64
扩展知识
一、减计数器CTD 65
二、加减计数器CTUD 65
练习题
任务6 应用比较指令实现传送带工件计数 66
任务引入
相关知识—比较指令
任务实施
一、硬件组态与软件编程 67
二、仿真运行 68
三、运行操作步骤 69
扩展知识—值在范围内和值超出范围指令
练习题
任务7 应用数学函数指令实现多挡位功率调节 70
任务引入
相关知识
一、数学函数指令 70
二、系统存储器字节 71
任务实施
一、硬件组态与软件编程 71
二、仿真运行 73
三、运行操作步骤 73
扩展知识
一、CALCULATE指令 74
二、函数运算指令 74
三、其他数学函数指令 75
练习题
任务8 应用移动指令实现Y-△启动控制 76
任务引入
相关知识—移动指令
任务实施
一、硬件组态与软件编程 76
二、仿真运行 77
三、运行操作步骤 78
扩展知识
一、块移动指令 78
二、填充块指令和交换指令 79
练习题
任务9 应用转换指令实现圆面积计算 80
任务引入
相关知识—转换指令
一、转换指令 80
二、浮点数转换为整数指令 80
任务实施
一、硬件组态与软件编程 81
二、仿真运行 81
扩展知识
一、缩放指令 82
二、标准化指令 82
练习题
任务10 应用程序控制指令选择电动机控制方式 82
任务引入
相关知识
一、跳转指令、标签指令与返回指令 83
二、跳转列表指令和跳转分支指令 84
任务实施
一、硬件组态与软件编程 85
二、仿真运行 86
三、运行操作步骤 86
练习题
任务11 应用字逻辑指令实现字节低4位输出 87
任务引入
相关知识
一、逻辑运算指令 87
二、SEL、MUX和DEMUX指令 88
任务实施
一、硬件组态与软件编程 89
二、仿真运行 89
练习题
任务12 应用移位指令实现8位彩灯控制 90
任务引入
相关知识
一、移位指令 90
二、循环移位指令 91
任务实施
一、硬件组态与软件编程 93
二、仿真运行 93
三、运行操作步骤 94
练习题
任务13 应用模拟量输入实现压力测量 94
任务引入
相关知识—模拟量输入与模拟值的对应关系
任务实施
一、硬件组态与软件编程 96
二、仿真运行 97
三、运行操作步骤 98
练习题
课题3 S7-1200顺序控制的应用
课程育人
任务1 应用单流程模式实现电动机顺序启动控制 99
任务引入
相关知识—单流程顺序控制功能图
任务实施
一、硬件组态与软件编程 100
二、仿真运行 102
三、运行操作步骤 103
练习题
任务2 应用选择流程模式实现运料小车控制 103
任务引入
相关知识—选择流程顺序控制功能图
任务实施
一、硬件组态与软件编程 105
二、仿真运行 105
三、运行操作步骤 107
练习题
任务3 应用并行流程模式实现交通信号灯控制 108
任务引入
相关知识—并行流程顺序控制功能图
任务实施
一、硬件组态与软件编程 109
二、仿真运行 112
三、运行操作步骤 112
练习题
课题4 S7-1200扩展指令的应用
课程育人
任务1 应用时间中断实现电动机的间歇启动 113
任务引入
相关知识
一、代码块与程序结构 113
二、事件与组织块 115
三、时间中断指令 116
四、读取系统时间指令 117
任务实施
一、硬件组态与软件编程 117
二、仿真运行 119
三、运行操作步骤 120
扩展知识
一、启动和循环组织块 120
二、延时中断 121
练习题
任务2 应用硬件中断实现电动机的启停控制 123
任务引入
相关知识——硬件中断
任务实施
一、硬件组态与软件编程 123
二、仿真运行 124
三、运行操作步骤 125
扩展知识
一、中断连接指令和中断分离指令 125
二、中断连接指令和中断分离指令的应用 126
练习题
任务3 应用函数实现两组电动机的顺序启动控制 127
任务引入
相关知识—函数
任务实施
一、硬件组态与软件编程 129
二、仿真运行 130
三、运行操作步骤 131
练习题
任务4 应用函数块实现水泵和油泵控制 132
任务引入
相关知识—函数块
任务实施
一、硬件组态与软件编程 133
二、仿真运行 135
三、运行操作步骤 135
练习题
任务5 应用日期和时间指令实现作息响铃控制 136
任务引入
相关知识
一、日期和时间的数据类型 136
二、转换时间并提取指令和时钟指令 137
任务实施
一、硬件组态与软件编程 138
二、仿真运行 140
三、运行操作步骤 140
练习题
任务6 应用PTO输出脉冲 141
任务引入
相关知识
一、PTO的输出端子 141
二、CTRL_PTO指令 142
任务实施
一、硬件组态与软件编程 142
二、运行操作步骤 144
扩展知识—PTO输出信号类型
练习题
任务7 应用PWM输出脉冲 145
任务引入
相关知识
一、PWM输出端子 145
二、CTRL_PWM指令 146
任务实施
一、硬件组态与软件编程 146
二、运行操作步骤 147
练习题
任务8 应用高速计数器实现转速测量 147
任务引入
相关知识
一、高速计数器的工作模式与端子 148
二、高速计数器的功能 149
三、单相高速计数器 149
任务实施
一、硬件组态与软件编程 150
二、运行操作步骤 151
扩展知识
一、双相高速计数器 151
二、A/B相正交计数器 153
练习题
课题5 S7-1200扩展模块的应用
课程育人
任务1 应用数字量信号模块实现电动机运行控制 160
任务引入
相关知识—数字量信号模块
任务实施
一、硬件组态与软件编程 161
二、仿真运行 161
三、运行操作步骤 162
练习题
任务2 应用模拟量信号模块实现烘仓温度测量 163
任务引入
相关知识—模拟量信号模块
任务实施
一、硬件组态与软件编程 164
二、仿真运行 166
三、运行操作步骤 167
练习题
任务3 应用数字量信号板实现步进电动机速度控制 167
任务引入
相关知识
一、数字量信号板 168
二、步进驱动器 168
任务实施
一、硬件组态与软件编程 170
二、运行操作步骤 170
练习题
任务4 应用模拟量信号板实现模拟电流输出 171
任务引入
相关知识—模拟量信号板
任务实施
一、硬件组态与软件编程 172
二、仿真运行 173
三、运行操作步骤 174
扩展知识
一、CPU可扩展的模块数量 174
二、电源计算 174
练习题
课题6 S7-1200通信的应用
课程育人
任务1 应用TCP连接实现S7-1200之间的通信 176
任务引入
相关知识
一、基于以太网的开放式用户通信 176
二、TSEND_C指令和TRCV_C指令 177
任务实施
一、硬件组态与软件编程 178
二、仿真运行 181
三、运行操作步骤 182
扩展知识
一、ISO-on-TCP通信 182
二、UDP通信 182
练习题
任务2 应用S7连接实现S7-1200之间通信 183
任务引入
相关知识
一、基于以太网的S7通信 183
二、PUT指令和GET指令 183
任务实施
一、硬件组态与软件编程 184
二、仿真运行 187
三、运行操作步骤 188
练习题
任务3 应用PROFINET IO连接实现S7-1200之间的通信 189
任务引入
相关知识—PROFINET IO通信
任务实施
一、硬件组态与软件编程 190
二、运行操作步骤 192
练习题
任务4 应用点到点连接实现S7-1200之间的通信 193
任务引入
相关知识
一、串行通信 193
二、通信模块 194
三、通信指令 195
任务实施
一、硬件组态与软件编程 196
二、运行操作步骤 198
练习题
课题7 S7-1200与变频器的应用
课程育人
任务1 认识变频器 200
任务引入
相关知识
一、变频器的用途 200
二、变频器的基本结构 201
三、MM420变频器 201
四、MM420变频器的参数设置 203
任务实施
练习题
任务2 应用S7-1200与变频器实现连续运转控制 205
任务引入
相关知识
一、数字量输入功能 206
二、变频器参数设置 206
任务实施
一、硬件组态与软件编程 207
二、仿真运行 208
三、运行操作步骤 208
练习题
任务3 应用S7-1200与变频器实现自动往返控制 209
任务引入
相关知识
一、固定频率选择 209
二、变频器参数设置 210
任务实施
一、硬件组态与软件编程 210
二、仿真运行 211
三、运行操作步骤 212
练习题
任务4 应用S7-1200与变频器实现多段速控制 212
任务引入
相关知识
一、变频器固定频率的选择 213
二、变频器参数设置 213
任务实施
一、硬件组态与软件编程 214
二、仿真运行 215
三、运行操作步骤 216
练习题
任务5 应用S7-1200与变频器实现变频调速控制 217
任务引入
相关知识—变频器参数设置
任务实施
一、硬件组态与软件编程 218
二、仿真运行 219
三、运行操作步骤 220
练习题
课题8 S7-1200与触摸屏的应用
课程育人
任务1 认识触摸屏 221
任务引入
相关知识
一、人机界面与触摸屏 221
二、触摸屏的组态与运行 222
三、触摸屏TP700 Comfort 223
四、触摸屏参数的设置与下载 223
任务实施
练习题
任务2 应用S7-1200与触摸屏实现调速控制 226
任务引入
相关知识—旋转编码器
任务实施
一、PLC与触摸屏的硬件组态 227
二、编写程序 228
三、触摸屏画面对象的组态 229
四、仿真运行 233
五、运行操作步骤 234
练习题
任务3 应用S7-1200与触摸屏实现故障报警 234
任务引入
相关知识—报警的概念
任务实施
一、PLC与触摸屏的硬件组态 236
二、编写程序 237
三、触摸屏画面对象和报警的组态 238
四、仿真运行 244
五、运行操作步骤 246
练习题
任务4 应用S7-1200与触摸屏实现用户管理 246
任务引入
相关知识—用户管理
任务实施
一、PLC与触摸屏的硬件组态 247
二、编写程序 247
三、触摸屏画面对象和用户管理的组态 248
四、仿真运行 250
五、运行操作步骤 251
练习题
参考文献



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作者介绍

赵春生 作者从事电气控制技术、传感器与检测技术、单片机等课程教学近二十年,主编教材6部,完成科研项目8项,完成教研项目2项,完成论文12篇,获得专利2项。

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