西门子PLC、变频器与触摸屏技术及综合应用 （S7-1200、G120、KTP系列HMI）

本书基于TIA Portal V16介绍了西门子S7-1200 PLC、G120变频器、KTP400触摸屏（HMI）的基本知识及其综合应用。通过大量实例和案例，通俗易懂地介绍PLC基本知识点的编程、仿真及应用，变频器多种功能参数的设置及调试，触摸屏常用元件的组态，以及它们的综合应用。 本书中的每个案例均配有电路原理图、控制程序及调试步骤，并且案例容易操作与实现，旨在让读者尽快掌握工控设备的基本知识及综合应用技能。本书可作为高等职业院校电气自动化、机电一体化、轨道交通等相关专业及技术培训的教材，也可作为工程技术人员的自学或参考用书。

侍寿永，淮安信息职业技术学院教师，主要从事PLC、电气、变频器、触摸屏、工业网络等自动化类课程的理论和实践教学，编写了《西门子S7-1200 PLC编程及应用教程》 《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用教程》 《S7-300 PLC、变频器与触摸屏综合应用教程》等9部教材，其讲解深入浅出易于理解、理实一体易于动手、案例选取易于激发兴趣，适合职业教育和职业本科的教学。其中1200PLC教材年销量2万册以上，200 SMART PLC教材年销量达6000册以上，是我社畅销教材。

第一篇 西门子S7-1200 PLC的编程及应用第1章 基本指令的编程及应用11.1 PLC概述11.1.1 PLC的产生及定义11.1.2 PLC的结构及特点21.1.3 PLC的工作过程41.1.4 PLC的编程语言41.1.5 S7-1200 PLC的CPU模块61.1.6 TIA Portal V16编程软件81.2 S7-1200的寻址101.3 位逻辑指令111.3.1 触点指令111.3.2 线圈指令121.3.3 置位/复位指令121.3.4 边沿检测指令141.4 案例1 电动机点动运行的 PLC控制161.4.1 目的161.4.2 任务161.4.3 步骤161.4.4 训练211.5 案例2 电动机连续运行的PLC控制211.5.1 目的211.5.2 任务211.5.3 步骤221.5.4 训练241.6 定时器及计数器指令241.6.1 定时器指令241.6.2 计数器指令291.7 案例3 电动机 -△减压起动的PLC控制321.7.1 目的321.7.2 任务321.7.3 步骤321.7.4 训练351.8 案例4 电动机循环起停的 PLC控制361.8.1 目的361.8.2 任务361.8.3 步骤361.8.4 训练421.9 习题与思考42 第2章 功能指令的编程及应用442.1 数据类型442.1.1 基本数据类型442.1.2 复杂数据类型452.2 数据处理指令462.2.1 移动指令462.2.2 比较指令482.2.3 移位和循环移位指令502.2.4 转换指令522.3 案例5 跑马灯的PLC控制532.3.1 目的532.3.2 任务542.3.3 步骤542.3.4 训练562.4 运算指令562.4.1 数学运算指令562.4.2 逻辑运算指令582.5 案例6 9s倒计时的PLC控制592.5.1 目的592.5.2 任务592.5.3 步骤592.5.4 训练622.6 程序控制指令632.7 习题与思考65 第3章 程序结构的编程及应用673.1 函数与函数块673.1.1 函数683.1.2 函数块713.2 案例7 多级分频器的PLC控制743.2.1 目的743.2.2 任务743.2.3 步骤743.2.4 训练783.3 组织块783.3.1 事件和组织块793.3.2 程序循环组织块803.3.3 启动组织块803.3.4 循环中断组织块813.3.5 延时中断组织块823.3.6 硬件中断组织块833.4 案例8 电动机断续运行的PLC控制843.4.1 目的843.4.2 任务853.4.3 步骤853.4.4 训练873.5 案例9 电动机延时停止的 PLC控制873.5.1 目的873.5.2 任务873.5.3 步骤873.5.4 训练893.6 习题与思考89 第4章 脉冲量与模拟量的编程及应用914.1 脉冲指令914.1.1 编码器914.1.2 高速计数器924.1.3 高速脉冲输出984.2 案例10 钢包车行走控制1024.2.1 目的1024.2.2 任务1024.2.3 步骤1024.2.4 训练1064.3 案例11 步进电机控制1064.3.1 目的1064.3.2 任务1074.3.3 步骤1074.3.4 训练1104.4 模拟量1104.4.1 S7-1200 PLC模拟量模块1104.4.2 模拟量模块的地址分配1114.4.3 模拟量模块的组态1124.4.4 模拟量值的表示1144.5 案例12 面漆线烘干系统的PLC控制1154.5.1 目的1154.5.2 任务1154.5.3 步骤1154.5.4 训练1184.6 习题与思考118 第5章 网络通信的编程及应用1195.1 以太网通信1195.1.1 通信简介1195.1.2 S7-1200 PLC之间的以太网通信1205.2 案例13 两台电动机的同向运行控制1285.2.1 目的1285.2.2 任务1285.2.3 步骤1285.2.4 训练1335.3 USS通信1335.3.1 USS通信概述1335.3.2 USS通信指令1345.4 案例14 面漆线传输链的速度控制1365.4.1 目的1365.4.2 任务1375.4.3 步骤1375.4.4 训练1405.5 习题与思考141 第二篇 西门子G120变频器的应用第6章 G120变频器的面板操作及调试软件应用1426.1 变频器简介1426.1.1 变频器的定义及作用1426.1.2 变频器的组成及分类1436.1.3 变频器的工作原理1446.1.4 变频器的应用场所1446.2 西门子G120变频器1456.2.1 G120变频器的端子介绍1456.2.2 G120变频器的操作面板1466.2.3 G120变频器的面板操作1486.2.4 G120变频器的快速调试1486.3 案例15 面板控制电动机的运行1496.3.1 目的1496.3.2 任务1506.3.3 步骤1506.3.4 训练1506.4 调试软件Startdrive 的应用1516.4.1 驱动软件安装1516.4.2 创建及下载项目1516.4.3 在线调试1556.5 案例16 使用软件在线控制电动机的运行1646.5.1 目的1646.5.2 任务1646.5.3 步骤1646.5.4 训练1656.6 习题与思考165 第7章 G120变频器的数字量应用1677.1 数字量输入1677.1.1 端子及连接1677.1.2 预定义接口宏1687.1.3 指令源和设定值源1697.1.4 固定频率运行1697.1.5 电动电位器（MOP）给定1727.1.6 使用调试软件实现固定速度运行1737.2 案例17 电动机的七段速运行控制1757.2.1 目的1757.2.2 任务1757.2.3 步骤1757.2.4 训练1777.3 数字量输出1777.3.1 端子及连接1777.3.2 相关参数1777.3.3 数字量输出应用1777.3.4 使用调试软件修改数字量输出参数1787.4 案例18 电动机的工变频运行控制1797.4.1 目的1797.4.2 任务1797.4.3 步骤1797.4.4 训练1817.5 习题与思考182 第8章 G120变频器的模拟量应用183 8.1 模拟量输入1838.1.1 端子及连接1838.1.2 相关参数1838.1.3 预定义宏1848.1.4 使用调试软件实现模拟值给定运行1858.2 案例19 电位器调速的电动机运行控制1878.2.1 目的1878.2.2 任务1878.2.3 步骤1878.2.4 训练1888.3 模拟量输出1888.3.1 端子及连接1888.3.2 相关参数1888.3.3 使用调试软件修改模拟量输出参数1898.4 案例20 电动机运行速度的实时监测1918.4.1 目的1918.4.2 任务1918.4.3 步骤1918.4.4 训练1938.5 习题与思考194 第9章 G120变频器的PROFINET网络通信应用195 9.1 PROFINET网络通信应用1959.2 本地/远程切换控制2009.3 案例21 基于PROFINET网络的电动机运行控制2019.3.1 目的2019.3.2 任务2019.3.3 步骤2019.3.4 训练2039.4 习题与思考203 第三篇 西门子KTP400触摸屏的应用第10章 项目的创建及调试204 10.1 人机界面及组态软件介绍20410.1.1 人机界面介绍20410.1.2 组态软件介绍20510.2 项目创建的过程20910.2.1 创建项目20910.2.2 组态连接21110.2.3 生成变量21110.2.4 生成画面21410.3 项目的仿真调试21610.3.1 仿真调试方法21610.3.2 使用变量仿真器仿真21610.3.3 使用PLC与HMI集成仿真21810.4 项目下载的设置22310.4.1 PG/PC接口设置22310.4.2 HMI通信参数设置22310.4.3 项目下载22510.5 案例22 电动机的点动运行控制22610.5.1 目的22610.5.2 任务22610.5.3 步骤22710.5.4 训练23110.6 习题与思考231 第11章 基本对象的组态23311.1 文本域的组态23311.1.1 静态文本23311.1.2 动态文本23611.2 指示灯的组态23911.3 案例23 电动机的连续运行控制24011.3.1 目的24011.3.2 任务24011.3.3 步骤24011.3.4 训练24511.4 习题与思考245 第12章 元素的组态24612.1 按钮的组态24612.1.1 文本按钮24612.1.2 图形按钮25012.2 开关的组态25212.2.1 文本切换开关25212.2.2 图形切换开关25412.3 案例24 车床主轴电动机的点连复合运行控制25512.3.1 目的25512.3.2 任务25612.3.3 步骤25612.3.4 训练26012.4 I/O域的组态26012.5 案例25 多种液体混合配比控制26212.5.1 目的26212.5.2 任务26312.5.3 步骤26312.5.4 训练26812.6 符号I/O域的组态26812.7 案例26 变频电动机有级调速控制27112.7.1 目的27112.7.2 任务27112.7.3 步骤27112.7.4 训练27612.8 图形对象组态27612.8.1 滚动条的组态27712.8.2 棒图的组态27912.8.3 量表的组态28112.9 案例27 变频电动机无级调速控制28212.9.1 目的28212.9.2 任务28212.9.3 步骤28312.9.4 训练28912.10 习题与思考289