通過西門子S7-200 PLC 在9 個大項目30 多個小訓練項目中的典型應用，重點介紹PLC 在各領

域的工程應用，以控制系統的開發為目的，實例內容豐富，涉及范圍廣，實用性較強。

突破以往理論貫穿的思路，教學結構“模塊化”。以“綜合項目－分解任務－具體步驟”的模式

組織教學內容，項目與項目間一環套一環，將理論知識在每一個典型工作任務中表現得淋漓盡致。

每一個項目中理論與實訓同步，力求與現場實際控制要求接軌。通過采用圖紙、實際設計分析方

法等，幫助讀者進一步熟悉工業設計工藝和要求。同時，還注意給學生一定的學習空間，以培養

學生的再學習能力。

前 言

為了實現高等職業技術教育的培養目標，更好地適應制造大業的發展，本書根據高等職業技術教育制造大業類專業教學大綱的要求，以及職業崗位技能需求，結合最新的高職院校職業教育課程改革經驗，以生產實踐中典型的工作任務為項目，編寫了這本任務驅動式特色教材，以突出技術應用性和針對性，強化實踐操作能力，更好地適應21世紀科技和經濟發展對電氣技術應用型高級技術人才的要求。

本書內容包括S7-200 PLC認知、簡單電動機控制電路的PLC控制、燈光、搶答器和洗衣機的PLC控制、交通信號燈的PLC控制、除塵室的PLC控制、物料傳送設備的PLC控制、機械手的PLC控制、步進電動機的PLC控制、啤酒發酵自動控制系統設計與調試等9個大項目。通過典型的西門子S7-200 PLC在9個大項目30多個小的訓練項目中的應用，側重學習PLC控制技術在工業產品設計生產中的應用方法。項目與項目間一環套一環，讓所有的理論知識在每一個典型任務中表現得淋漓盡致。每個項目都力求與現場實際控制要求接軌，通過采用圖紙、實際設計分析方法等內容，幫助讀者更進一步地熟悉工業設計工藝和要求。

本書突破理論貫穿的思路，以綜合項目－分解任務－具體步驟的模式組織內容，以加強基礎知識、重視實踐技能、培養動手能力為指導思想，強調理論聯系實際，注重培養學生的動手能力、分析和解決實際問題的能力，以及工程設計能力和創新意識，體現理實一體化教材的特色。本書對相關項目的內容均通過實訓加以驗證和總結，并配有一定量的技能訓練，以保證理論與實踐的有機結合。技能訓練安排在基礎知識講述的同時進行，以便學生在做中學，在學中做，邊學邊做，教、學、做合一，真正將企業應用很好地結合于教學內容。

本書是作者在多年從事本課程及相關課程的教學、教改及科研的基礎上編寫的，可作為高職高專院校工業自動化、電氣自動化、機電一體化等相近專業的教材（教師可以根據專業需要選擇講解的內容），也可供從事電氣控制方面工作的工程技術人員和技術工人參考。

本書由邱俊主編，黃翔、彭希南、陶銳、程衛權、周志光、徐麗娟、唐春霞、雷翔霄、任琪、劉定良等參加了編寫工作，編寫期間還得到了羅水華、胡良君、張韌、鄒先明、陳舜、馬威、譚新元、羅華陽、唐立偉、李榮華的大力支持，在此真誠致謝！

由于編者水平有限，在書中難免存在缺點和錯誤，敬請讀者批評指正。

編　者

2013年4月

前言

項目1 S7-200 PLC認知 1
1.1 PLC概述 1
1.1.1 PLC的產生 1
1.1.2 PLC的概念 2
1.1.3 PLC的基本組成 6
1.1.4 PLC的輸入輸出接口電路 8
1.1.5 編程器 10
1.2 PLC的硬件組成及工作原理 10
1.2.1 S7系列PLC的硬件 10
1.2.2 S7-200系列CPU224型PLC的結構 12
1.2.3 擴展功能模塊 15
1.2.4 S7-200系列PLC內部元器件 17
1.2.5 PLC的工作原理 22
1.2.6 PLC主要技術指標 23
1.3 西門子PLC編程軟件應用 24
1.3.1 編程軟件認識 24
1.3.2 STEP 7-Mirco/WIN主要編程功能 33
1.3.3 通信 38
1.3.4 程序的調試與監控 39
1.4 項目管理 45
1.4.1 打印 45
1.4.2 復制項目 46
1.4.3 導入文件 46
1.4.4 導出文件 46
1.5 技能實訓 46
思考與練習 48
項目2 簡單電動機控制電路的PLC控制 49
2.1 相關知識 49
2.1.1 可編程控制器程序設計語言 49
2.1.2 基本位操作指令 51
2.1.3 定時器指令 58
2.2 項目實施 62
2.2.1 電動機單向運行的PLC控制 62
2.2.2 自動循環控制電路的PLC控制 62
2.2.3 電動機正反轉Y－△降壓起動的
PLC控制 64
2.3 知識拓展 66
2.3.1 梯形圖的經驗設計法 66
2.3.2 根據繼電器電路圖設計梯形圖的
方法 68
2.3.3 電動機正反轉Y－△降壓起動的
PLC控制 71
2.4 技能實訓 72
2.4.1 基本指令應用設計與調試 72
2.4.2 定時器指令應用設計與調試 75
2.4.3 電機的Y－△起動控制電路設計與
調試 76
思考與練習 78
項目3 燈光、搶答器和洗衣機的PLC控制 80
3.1 相關知識 80
3.1.1 正向、負向轉換指令 EU/ED 80
3.1.2 計數器指令 81
3.1.3 傳送指令 84
3.2 項目實施 85
3.2.1 燈光的PLC控制 85
3.2.2 搶答器的PLC控制 87
3.2.3 洗衣機的PLC控制 88
3.3 知識拓展 92
3.3.1 順序控制設計法與順序功能圖 93
3.3.2 置位/復位編程法應用示例 96
3.3.3 起保停編程法應用示例 99
3.4 技能實訓 100
3.4.1 EU、ED計數器及MOV指令應用
設計與調試 100
3.4.2 舞臺燈的PLC控制設計與調試 102
思考與練習 103
項目4 交通信號燈的PLC控制 106
4.1 相關知識 106
4.1.1 比較指令 106
4.1.2 步進階梯指令 107
4.1.3 移位循環指令 109
4.2 項目實施 113
4.2.1 十字路口交通燈的PLC控制 113
4.2.2 用比較指令完成十字路口交通
燈的PLC控制設計 114
4.2.3 用步進階梯指令完成十字路口
交通燈的PLC控制設計 114
4.2.4 用移位循環指令完成十字路口
交通燈的PLC控制設計 116
4.3 知識拓展 118
4.3.1 將真值表融入十字路口交通燈的
PLC控制設計 118
4.3.2 將數字顯示融入十字路口交通燈
的PLC控制設計 119
4.4 技能實訓 122
4.4.1 比較指令、移位循環指令應用
設計與調試 122
4.4.2 交通信號燈控制設計與調試 123
思考與練習 124
項目5 除塵室的PLC控制 127
5.1 相關知識 127
5.1.1 數據處理指令 127
5.1.2 數據轉換指令 128
5.1.3 算術運算指令 133
5.1.4 邏輯運算指令 137
5.1.5 遞增、遞減指令 139
5.2 項目實施 140
5.3 知識拓展 143
5.4 技能實訓 144
5.4.1 運算單位轉換實訓 144
5.4.2 LED數碼管顯示控制設計與調試 146
思考與練習 147
項目6 物料傳送設備的PLC控制 149
6.1 相關知識 149
6.1.1 END、STOP、WDR指令 149
6.1.2 循環、跳轉指令 151
6.1.3 子程序調用及子程序返回指令 153
6.2 項目實施 157
6.2.1 用基本指令完成物料傳送設備的
PLC控制設計 157
6.2.2 用順序控制指令完成物料傳送設
備的PLC控制設計 159
6.3 知識拓展 163
6.4 技能實訓 166
6.4.1 跳轉指令應用設計與調試 166
6.4.2 物料混合控制設計與調試 167
思考與練習 168
項目7 機械手的PLC控制 170
7.1 相關知識 170
7.1.1 立即類指令 170
7.1.2 中斷指令 171
7.1.3 高速處理 175
7.2 項目實施 191
7.3 知識拓展 195
7.4 技能實訓 205
7.4.1 中斷指令編程設計與調試 205
7.4.2 高速輸入、高速輸出指令編程設計
與調試 206
思考與練習 208
項目8 步進電動機的PLC控制 209
8.1 相關知識 209
8.2 項目實施 214
8.2.1 步進電動機四相四拍正轉的PLC
控制 214
8.2.2 步進電動機四相八拍正反轉的PLC
控制 216
8.3 知識拓展 219
8.4 技能實訓 225
8.4.1 驅動步進電機的PLC控制設計與
調試 225
8.4.2 高速計數器與高速輸出的編程
實訓 226
思考與練習 227
項目9 啤酒發酵自動控制系統設計與調試 228
9.1 相關知識 228
9.2 項目實施 230
9.2.1 用指令語句編寫實現恒壓供水
水箱的PID控制設計 230
9.2.2 用指令向導編寫實現電爐溫度的
PID控制設計 232
9.2.3 啤酒發酵自動控制系統設計與調試 236
9.3 知識拓展 246
9.3.1 通信與網絡基礎 246
9.3.2 工業局域網基礎 251
9.3.3 S7-200通信部件介紹 253
9.3.4 S7-200 PLC的通信 258
9.4 技能實訓 267
9.4.1 水塔水位控制設計與調試 267
9.4.2 郵件分揀控制設計與調試 269
思考與練習 270
參考文獻 271

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2. Java Web項目化設計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
3. 人工智能開發框架應用 [主編 王明超 蘆婭云]
4. 民航客艙服務實用英語教程 [主編 田靜 徐亞玲]
5. Python數據分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
6. 大學信息技術 [曾翰穎 編著]
7. 創新創業訓練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]
8. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
9. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
10. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
11. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
12. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
13. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
14. 電工電子技術基礎 [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
15. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
16. 機械設計基礎（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
17. 畫法幾何與機械制圖 [主編 趙軍]
18. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
19. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
20. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
21. 智能化技術基礎（第三版） [鄧文達　李禮]
22. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
23. 網絡營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
24. 電視節目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
25. 數據庫技術與應用實踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴暉 周肆清]
26. 大學應用數學 [主編 郭立娟]
27. 軟件定義網絡技術與實踐 [主編　但唐仁]
28. 工業機器人拆裝與調試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
29. 信號與系統（第二版） [主編 張宇]
30. 信息技術基礎 [主編 唐倩 邵銳]