本書以“立德樹人、項目設計、任務驅(qū)動”為出發(fā)點，引入了6個項目，共15個任務，具體內(nèi)容包括S7-1200 PLC控制三相異步電動機、S7-1200 PLC控制輸送帶物料分揀、觸摸屏控制機電設備、S7-1200 PLC控制G120變頻器、S7-1200 PLC控制步進電機和伺服電機、PLC控制系統(tǒng)綜合應用。本書所有項目和任務都源于工程實際，按照從易到難、從單一到綜合的原則進行編排，符合學生的認知特點和學習規(guī)律。
李方園，副教授，省高職高專帶頭人，長期從事自動化的教科研工作，主持省“十三五”高職示范性實訓基地建設項目，完善了浙江工商職業(yè)技術(shù)學院慈溪校區(qū)產(chǎn)教融合新機制，與行業(yè)一起，組建了8個“現(xiàn)代學徒制”試點班，受益學生1200余人，3年間完成公益培訓3000人天，實現(xiàn)了校企人才共享、設備共享、技術(shù)共享、文化互補、管理互通的預期目標。
項目1 S7-1200 PLC控制三相異步電動機 1
任務1.1 PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)運行 2
1.1.1 PLC的基本構(gòu)成 2
1.1.2 PLC梯形圖編程基礎 4
1.1.3 位邏輯指令 6
1.1.4 PLC I/O分配 9
1.1.5 PLC接線原理圖與實物連接 10
1.1.6 編程環(huán)境下新建PLC項目 11
1.1.7 以太網(wǎng)通信設置與程序調(diào)試 17
任務1.2 PLC控制電動機星/三角啟動 21
1.2.1 S7-1200定時器種類 22
1.2.2 TON、TOF、TP和TONR定時器 23
1.2.3 數(shù)據(jù)塊尋址 26
1.2.4 系統(tǒng)和時鐘存儲器 27
1.2.5 PLC I/O分配和控制電路接線 28
1.2.6 PLC軟件編程步驟 29
1.2.7 PLC梯形圖程序調(diào)試 30
任務1.3 電動機循環(huán)計數(shù)控制 32
1.3.1 掃描周期定義與邊沿檢測 33
1.3.2 計數(shù)器指令與相關(guān)數(shù)據(jù)類型 34
1.3.3 CTU指令應用 35
1.3.4 CTD指令應用 36
1.3.5 CTUD指令應用 37
1.3.6 PLC I/O分配與控制電路接線 38
1.3.7 PLC梯形圖編程 38
思考與練習 41
項目2 S7-1200 PLC控制輸送帶物料分揀 44
任務2.1 使用步序控制實現(xiàn)輸送帶物料分揀 45
2.1.1 常見數(shù)據(jù)類型與尋址 46
2.1.2 比較指令 47
2.1.3 MOVE指令和SWAP指令 48
2.1.4 數(shù)學運算指令 49
2.1.5 移位、循環(huán)和字邏輯運算指令 50
2.1.6 PLC I/O分配和控制電路接線 51
2.1.7 氣路連接原理與氣動元件安裝 52
2.1.8 PLC梯形圖編程 56
任務2.2 使用函數(shù)FC實現(xiàn)輸送帶物料分揀 60
2.2.1 S7-1200程序塊種類 60
2.2.2 用戶程序的結(jié)構(gòu) 62
2.2.3 函數(shù)FC 62
2.2.4 物料邏輯FC的編程 64
2.2.5 主程序調(diào)用FC 66
任務2.3 使用函數(shù)塊FB實現(xiàn)輸送帶物料分揀 69
2.3.1 調(diào)用塊 69
2.3.2 FB接口區(qū) 70
2.3.3 FB的數(shù)據(jù)塊 71
2.3.4 物料控制FB的編程 72
2.3.5 主程序調(diào)用FB 74
思考與練習 77
項目3 觸摸屏控制機電設備 79
任務3.1 觸摸屏控制水泵降壓啟動 80
3.1.1 電阻式觸摸屏與電容式觸摸屏 80
3.1.2 西門子精簡觸摸屏 82
3.1.3 觸摸屏的組態(tài)與使用 83
3.1.4 PLC I/O分配與電氣接線 84
3.1.5 PLC梯形圖編程 84
3.1.6 KTP觸摸屏組態(tài) 86
3.1.7 觸摸屏程序下載和調(diào)試 93
任務3.2 觸摸屏實現(xiàn)流體攪拌模式控制 97
3.2.1 觸摸屏周期設定 98
3.2.2 觸摸屏動畫組態(tài) 98
3.2.3 PLC I/O分配與電氣接線 100
3.2.4 PLC梯形圖編程 101
3.2.5 觸摸屏畫面組態(tài) 107
3.2.6 觸摸屏實現(xiàn)流體攪拌模式控制系統(tǒng)調(diào)試 108
任務3.3 噴泉控制的聯(lián)合仿真 109
3.3.1 自動化仿真 110
3.3.2 PLC離線仿真 110
3.3.3 觸摸屏離線仿真 111
3.3.4 PLC 輸入I/O分配和擴展模塊使用 111
3.3.5 PLC硬件配置與梯形圖編程 113
3.3.6 噴泉控制PLC仿真 118
3.3.7 觸摸屏組態(tài)與噴泉控制聯(lián)合仿真 120
思考與練習 121
項目4 S7-1200 PLC控制G120變頻器 124
任務4.1 PLC端子控制G120變頻器 125
4.1.1 變頻器概述 125
4.1.2 變頻器的頻率指令方式 126
4.1.3 變頻器的啟動指令方式 127
4.1.4 G120變頻器的硬件與Startdrive集成工程工具 128
4.1.5 PLC I/O分配與PLC控制變頻器電路設計 131
4.1.6 通過Startdrive集成工程工具調(diào)試G120變頻器 132
4.1.7 通過Startdrive集成工程工具進行G120變頻器參數(shù)設置 146
4.1.8 PLC梯形圖編程 148
4.1.9 變頻器故障診斷 150
任務4.2 PLC通信控制G120變頻器 152
4.2.1 變頻器通信控制字和狀態(tài)字格式 152
4.2.2 轉(zhuǎn)速設定轉(zhuǎn)換指令 154
4.2.3 通過Startdrive集成工程工具進行G120變頻器報文配置 155
4.2.4 PLC通信控制變頻器編程 158
思考與練習 162
項目5 S7-1200 PLC控制步進電機與伺服電機 164
任務5.1 步進電機控制工作臺多點定位 165
5.1.1 定位控制應用概述 165
5.1.2 運動控制相關(guān)的指令 167
5.1.3 步進電機的角位移、步距角和轉(zhuǎn)速 172
5.1.4 PLC I/O分配與步進控制電路設計 173
5.1.5 軸工藝對象的組態(tài)與調(diào)試 174
5.1.6 PLC控制步進程序的編程 181
5.1.7 步進控制調(diào)試總結(jié) 184
任務5.2 V90伺服控制滑臺定位運行 186
5.2.1 伺服控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu) 187
5.2.2 西門子V90伺服控制系統(tǒng)的組成 189
5.2.3 伺服控制系統(tǒng)電氣接線 191
5.2.4 用V-ASSISTANT調(diào)試伺服驅(qū)動器和伺服電機 192
5.2.5 PLC配置與運動控制對象組態(tài) 196
5.2.6 滑臺定位控制系統(tǒng)的PLC和觸摸屏編程 203
5.2.7 滑臺定位控制系統(tǒng)調(diào)試總結(jié) 206
思考與練習 209
項目6 PLC控制系統(tǒng)綜合應用 211
任務6.1 電動機變頻與工頻切換系統(tǒng) 212
6.1.1 PLC控制系統(tǒng)設計的步驟 212
6.1.2 I/O定義和電氣接線 214
6.1.3 變頻與工頻切換的工作原理 215
6.1.4 變頻與工頻切換系統(tǒng)的觸摸屏畫面組態(tài) 216
6.1.5 變頻與工頻切換系統(tǒng)的PLC編程 216
6.1.6 變頻與工頻切換系統(tǒng)的調(diào)試運行 224
任務6.2 遠程提升機控制系統(tǒng) 226
6.2.1 PLC工業(yè)通信 227
6.2.2 I/O定義和遠程提升機控制系統(tǒng)電氣接線 229
6.2.3 PROFINET IO通信方式設置 230
6.2.4 遠程提升機PLC編程與觸摸屏組態(tài) 232
6.2.5 遠程提升機調(diào)試與故障診斷 240
思考與練習 243
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