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本书以行动导向教学理念为基础，采用项目化方式，由浅入深地介绍西门子S7-1200 PLC的软硬件结构、工作原理、指令系统、组态技术和以太网通信技术等。以项目为载体，从电气图设计到产品安装调试，基于工作过程使学生快速掌握项目所需理论知识及操作技能，培养学生的实际动手能力和精益求精的工匠精神。每个项目同时提供梯形图（LAD）和结构化控制语言（SCL）两种编程语言实现方式，拓展语言的开发技巧以更快响应项目的开发需求。本书在“学银在线”“超星学习通”平台上配有在线课程，提供微课、电子课件及在线题库等丰富的教学资源，并为每个项目提供工作手册式的实训指导书和仿真工程文件，有利于开展混合式协作教学。本书可作为职业院校、应用型本科机电设备类、自动化类相关课程教材，也可作为社会培训及行业从业人员的参考用书。为方便教学，本书植入二维码视频，配有电子课件、电子教案、习题答案、工程文件、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为授课教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册后下载配套资源。本书咨询电话：010-88379564。
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目录前言二维码索引项目1安全门直流电动机控制系统项目情景古语有云思维导图任务1PLC控制系统电气设计及调试任务描述任务目标知识储备1. S7-1200系列PLC硬件构成2.与其他西门子PLC的区别任务实施1.设计控制系统电气原理图2.安装CPU及注意事项任务2PLC硬件组态任务描述任务目标知识储备1. TIA Portal V16简介2. TIA Portal V16软件安装方法任务实施1.创建TIA工程文件2.添加控制器3.配置组态参数4.实体及仿真下载任务3PLC程序设计与调试任务描述任务目标知识储备1.用户程序2.变量表3. LAD与SCL4.位逻辑控制任务实施1.设计用户程序2.程序调试与仿真总结与扩展1.项目总结2.扩展任务项目2机械手气缸控制系统项目情景古语有云思维导图任务1控制系统设计及调试任务描述任务目标知识储备1. PLC工作原理2.控制系统电气设计3. GRAFECT流程图任务实施1.扩展PLC硬件模块2.配置存储区任务2面向对象程序框架设计任务描述任务目标知识储备1.面向对象程序设计2. PLC程序结构3.程序调试方法任务实施1.设计控制程序架构2.创建手动控制FC3.创建自动控制FB4.设计驱动程序5.设计初始化程序任务3HMI程序设计任务描述任务目标知识储备HMI设备任务实施1. HMI硬件组态2.静态元素设计3.设置开关与按钮4.设置状态指示灯5.程序下载及仿真总结与扩展1.项目总结2.扩展任务项目3工件自动分拣系统项目情景古语有云思维导图任务1步进控制电气系统设计及调试任务描述任务目标知识储备1.高速脉冲输出2.步进电动机控制3.系统电气及流程图设计任务实施1.设置轴工艺对象2.手动调试步进电动机任务2程序设计与调试任务描述任务目标知识储备1.定时器指令2.计数器指令3.步进电动机控制指令任务实施1.设计程序框架2.设计自动控制程序3.设计驱动控制程序任务3触摸屏动画展示任务描述任务目标知识储备1.界面动画2.数组定义及引用3.数学运算任务实施1.设计监控界面功能2.设置元素动画总结与扩展1.项目总结2.扩展任务项目4恒压供水系统项目情景古语有云思维导图任务1变频控制系统电气设计与调试任务描述任务目标知识储备1.模拟量压力传感器2. PLC模拟I/O3. V20系列变频器4.模拟量控制系统电气设计任务实施1.手动调试变频器2.设置变频器参数任务2变频器PID模拟量控制任务描述任务目标知识储备1.循环中断及设置2. PID控制任务实施1.采集处理模拟量2.组态PID工艺对象3.设计恒压自动控制程序任务3变频器USS通信控制任务描述任务目标知识储备变频器USS通信任务实施1.设计PLC USS通信程序2.设计变频器通信程序任务4HMI状态管理任务描述任务目标知识储备操作权限任务实施1.设置用户权限2.设置HMI报警总结与扩展1.项目总结2.扩展任务项目5智能仓储系统项目情景古语有云思维导图任务1伺服控制系统设计及调试任务描述任务目标知识储备1. PROFINET分布式I/O2. PROFIdrive通信协议3. I/O电气图设计4.伺服硬件电气设计任务实施1.安装GSD文件2.组态分布式I/O模块3.组态伺服控制任务2程序设计及调试任务描述任务目标知识储备1.伺服电动机运动控制指令2. SCL循环指令3.移位指令4. PLC数据类型5.扫描RLO信号指令任务实施1.设计伺服电动机控制类2.伺服运动控制实例化3.设计仓储控制程序任务3HMI报表设计任务描述任务目标知识储备报表任务实施1.设置常规报表2.设置报警报表总结与扩展1.项目总结2.扩展任务项目6PLC网络数据通信项目情景古语有云思维导图任务1西门子S7通信任务描述任务目标知识储备网络通信协议任务实施1.组态S7网络2.设计S7通信程序任务2PLC开放式用户通信任务描述任务目标任务实施1.工业机器人Modbus TCP从站配置2. Modbus TCP主站配置3.标准TCP SOCKET通信4. OPC通信任务3HMI趋势视图任务描述任务目标任务实施1.添加趋势视图控件2.操作趋势视图总结与扩展1.项目总结2.扩展任务附录知识技能点参考文献
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前言随着智能制造产业的升级，控制对象的组成也变得复杂，可编程序逻辑控制器从单一的逻辑控制，逐步发展到网络联网控制，对智能制造行业从业人员也提出了更高的要求。本书以西门子S7-1200系列PLC在工业机器人自动组装线中的应用为项目背景，以面向对象程序设计方式讲述控制器程序为设计思路，基于工作过程系统化方式为每个项目提供电气图、梯形图（LAD）程序或结构化控制语言（SCL）程序，以及触摸屏程序和仿真程序，让读者由浅入深逐渐掌握PLC系统开发的技能。本书具有下列特点：1.产教融合，应用为先本书以可编程序逻辑控制器应用为主，简化控制理论方面的论述，除设有梯形图编程方式外，根据工业控制行业发展特点加强SCL语言的应用内容，提高产品的结构化特点，为今后跨平台学习提供更好的基础。同时介绍了Modbus、TCP、OPC等多种开放式通信协议，以及西门子S7通信、PROFINET、PROFIdrive等协议的应用方式，符合当前工业4.0的发展特点。2.项目式教学，工学结合本书打破传统知识体系，实施项目式教学，从分析控制系统要求，到控制系统电气设计，再到软硬件安装调试，项目设置由简到难，提高读者问题解决能力。项目1以直流电动机为控制对象，介绍PLC控制系统的基本使用方法，以及LAD语言和SCL语言的基本编程方式。项目2介绍PLC中实现面向对象程序设计（OOP）的方法，掌握PLC的工作原理和程序结构。项目3以步进电动机为应用背景介绍定时器和计数器的使用方式，并实现HMI动画展示。项目4对比USS通信控制和模拟量控制变频器方式的不同，讲解PID控制及整定方法，并实现HMI的用户管理。项目5以分布式I/O及PROFIdrive为基础讲解伺服电动机控制，以及如何利用报表功能查看当前设备状态。项目6介绍PLC所支持的多种数据通信方式，为PLC系统网络功能扩展奠定基础。3.混合协作式学习，动态升级教学资源本书在“学银在线”“超星学习通”上提供配套在线课程，结合德国职业教育行动导向教学理念，利用协作式学习模式组织内容，形成线上线下混合教学模式，构建新形态立体化课程体系。通过六步法组织教学，建立起以学生为中心的多元化的教学内容，让学生在学习专业技能的同时，提升职业化规范意识和岗位素养。学生学习课程配套微课的同时，还可通过在线课程所提供的配套电子实训工作手册，系统地完成项目内容。在线课程将针对行业及工艺上的技术革新持续更新，并不断优化项目教学内容，培养学生终身学习的理念。本书由余攀峰担任主编，韩玉铭、吴森林、钟诚担任副主编，参与编写的有张瑞清、赵传蕾、常虹。其中余攀峰制定编写大纲并编写项目1至项目3（除项目3任务2），吴森林编写项目4，韩玉铭编写项目5，余攀峰和钟诚编写项目6，常虹编写项目3任务2。教材配套微课及在线课程为校企合作双元开发，并由双元职业教育（北京）有限公司张瑞清和赵传蕾参与制作及维护。由于编者专业和学术水平有限，不足之处在所难免，敬请各位专家、学者不吝赐教，欢迎广大读者批评指正。编者
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