S7-1200 PLC 应用技术

本书以“立德树人、项目设计、任务驱动”为出发点，引入了6个项目，共15个任务，具体内容包括S7-1200 PLC控制三相异步电动机、S7-1200 PLC控制输送带物料分拣、触摸屏控制机电设备、S7-1200 PLC控制G120变频器、S7-1200 PLC控制步进电机和伺服电机、PLC控制系统综合应用。本书所有项目和任务都源于工程实际，按照从易到难、从单一到综合的原则进行编排，符合学生的认知特点和学习规律。

李方园，副教授，省高职高专带头人，长期从事自动化的教科研工作，主持省“十三五”高职示范性实训基地建设项目，完善了浙江工商职业技术学院慈溪校区产教融合新机制，与行业一起，组建了8个“现代学徒制”试点班，受益学生1200余人，3年间完成公益培训3000人天，实现了校企人才共享、设备共享、技术共享、文化互补、管理互通的预期目标。

项目1 S7-1200 PLC控制三相异步电动机 1 任务1.1 PLC控制三相异步电动机正反转运行 2 1.1.1 PLC的基本构成 2 1.1.2 PLC梯形图编程基础 4 1.1.3 位逻辑指令 6 1.1.4 PLC I/O分配 9 1.1.5 PLC接线原理图与实物连接 10 1.1.6 编程环境下新建PLC项目 11 1.1.7 以太网通信设置与程序调试 17 任务1.2 PLC控制电动机星/三角启动 21 1.2.1 S7-1200定时器种类 22 1.2.2 TON、TOF、TP和TONR定时器 23 1.2.3 数据块寻址 26 1.2.4 系统和时钟存储器 27 1.2.5 PLC I/O分配和控制电路接线 28 1.2.6 PLC软件编程步骤 29 1.2.7 PLC梯形图程序调试 30 任务1.3 电动机循环计数控制 32 1.3.1 扫描周期定义与边沿检测 33 1.3.2 计数器指令与相关数据类型 34 1.3.3 CTU指令应用 35 1.3.4 CTD指令应用 36 1.3.5 CTUD指令应用 37 1.3.6 PLC I/O分配与控制电路接线 38 1.3.7 PLC梯形图编程 38 思考与练习 41 项目2 S7-1200 PLC控制输送带物料分拣 44 任务2.1 使用步序控制实现输送带物料分拣 45 2.1.1 常见数据类型与寻址 46 2.1.2 比较指令 47 2.1.3 MOVE指令和SWAP指令 48 2.1.4 数学运算指令 49 2.1.5 移位、循环和字逻辑运算指令 50 2.1.6 PLC I/O分配和控制电路接线 51 2.1.7 气路连接原理与气动元件安装 52 2.1.8 PLC梯形图编程 56 任务2.2 使用函数FC实现输送带物料分拣 60 2.2.1 S7-1200程序块种类 60 2.2.2 用户程序的结构 62 2.2.3 函数FC 62 2.2.4 物料逻辑FC的编程 64 2.2.5 主程序调用FC 66 任务2.3 使用函数块FB实现输送带物料分拣 69 2.3.1 调用块 69 2.3.2 FB接口区 70 2.3.3 FB的数据块 71 2.3.4 物料控制FB的编程 72 2.3.5 主程序调用FB 74 思考与练习 77 项目3 触摸屏控制机电设备 79 任务3.1 触摸屏控制水泵降压启动 80 3.1.1 电阻式触摸屏与电容式触摸屏 80 3.1.2 西门子精简触摸屏 82 3.1.3 触摸屏的组态与使用 83 3.1.4 PLC I/O分配与电气接线 84 3.1.5 PLC梯形图编程 84 3.1.6 KTP触摸屏组态 86 3.1.7 触摸屏程序下载和调试 93 任务3.2 触摸屏实现流体搅拌模式控制 97 3.2.1 触摸屏周期设定 98 3.2.2 触摸屏动画组态 98 3.2.3 PLC I/O分配与电气接线 100 3.2.4 PLC梯形图编程 101 3.2.5 触摸屏画面组态 107 3.2.6 触摸屏实现流体搅拌模式控制系统调试 108 任务3.3 喷泉控制的联合仿真 109 3.3.1 自动化仿真 110 3.3.2 PLC离线仿真 110 3.3.3 触摸屏离线仿真 111 3.3.4 PLC 输入I/O分配和扩展模块使用 111 3.3.5 PLC硬件配置与梯形图编程 113 3.3.6 喷泉控制PLC仿真 118 3.3.7 触摸屏组态与喷泉控制联合仿真 120 思考与练习 121 项目4 S7-1200 PLC控制G120变频器 124 任务4.1 PLC端子控制G120变频器 125 4.1.1 变频器概述 125 4.1.2 变频器的频率指令方式 126 4.1.3 变频器的启动指令方式 127 4.1.4 G120变频器的硬件与Startdrive集成工程工具 128 4.1.5 PLC I/O分配与PLC控制变频器电路设计 131 4.1.6 通过Startdrive集成工程工具调试G120变频器 132 4.1.7 通过Startdrive集成工程工具进行G120变频器参数设置 146 4.1.8 PLC梯形图编程 148 4.1.9 变频器故障诊断 150 任务4.2 PLC通信控制G120变频器 152 4.2.1 变频器通信控制字和状态字格式 152 4.2.2 转速设定转换指令 154 4.2.3 通过Startdrive集成工程工具进行G120变频器报文配置 155 4.2.4 PLC通信控制变频器编程 158 思考与练习 162 项目5 S7-1200 PLC控制步进电机与伺服电机 164 任务5.1 步进电机控制工作台多点定位 165 5.1.1 定位控制应用概述 165 5.1.2 运动控制相关的指令 167 5.1.3 步进电机的角位移、步距角和转速 172 5.1.4 PLC I/O分配与步进控制电路设计 173 5.1.5 轴工艺对象的组态与调试 174 5.1.6 PLC控制步进程序的编程 181 5.1.7 步进控制调试总结 184 任务5.2 V90伺服控制滑台定位运行 186 5.2.1 伺服控制系统的组成与结构 187 5.2.2 西门子V90伺服控制系统的组成 189 5.2.3 伺服控制系统电气接线 191 5.2.4 用V-ASSISTANT调试伺服驱动器和伺服电机 192 5.2.5 PLC配置与运动控制对象组态 196 5.2.6 滑台定位控制系统的PLC和触摸屏编程 203 5.2.7 滑台定位控制系统调试总结 206 思考与练习 209 项目6 PLC控制系统综合应用 211 任务6.1 电动机变频与工频切换系统 212 6.1.1 PLC控制系统设计的步骤 212 6.1.2 I/O定义和电气接线 214 6.1.3 变频与工频切换的工作原理 215 6.1.4 变频与工频切换系统的触摸屏画面组态 216 6.1.5 变频与工频切换系统的PLC编程 216 6.1.6 变频与工频切换系统的调试运行 224 任务6.2 远程提升机控制系统 226 6.2.1 PLC工业通信 227 6.2.2 I/O定义和远程提升机控制系统电气接线 229 6.2.3 PROFINET IO通信方式设置 230 6.2.4 远程提升机PLC编程与触摸屏组态 232 6.2.5 远程提升机调试与故障诊断 240 思考与练习 243