PLC应用技术（第4版）（微课版）（西门子S7-200 SMART）（附实训工单）

本书按照项目导向、任务驱动的模式编写，突出PLC的实际应用，重点介绍德国西门子公司生产的S7-200 SMART系列PLC的工作原理、硬件资源和应用技术，书中所有的应用案例及指令用法对S7-200其他系列PLC也适用。全书共8个项目，主要内容包括认识PLC、PLC编程元件和基本逻辑指令应用、PLC步进顺控指令应用、PLC功能指令应用、PLC功能模块应用、PLC与触摸屏、PLC与变频器、PLC的工程应用实例等。本书在附录中提供了常用特殊继电器的含义、S7-200 SMART系列PLC指令以及STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的使用方法等内容，供读者查阅。 本书既可作为职业院校机电、电气、电子类专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

黄中玉，湖北荆州人，1982年毕业于华中科技大学机械系，中共党员，湖北三峡职业技术学院教授、教学名师。曾在相关企业从事过七年的技术工作，长期从事机电控制、数控技术方面的教学教研工作。主编教材有《PLC应用技术》、《电气控制与PLC技术》；相关论文有《基于有效职业学习原则的“PLC应用技术”课程设计》、《数控机床PLC步进顺控编程新方法解析》、《使用PLC模拟量输出模块对输入模块进行偏置增益校准的方法研究》等，指导学生参加“西门子杯中国智能制造挑战赛”获全国决赛一等奖；指导学生参加“工业机器人应用”大赛获省赛一等奖。

项目一 认识PLC 1 【项目导读】 1 【学习目标】 1 【素质目标】 1 【思维导图】 1 一、继电器-接触器控制系统 2 二、PLC的产生及定义 4 三、PLC的特点及分类 6 四、PLC的应用及发展趋势 8 五、PLC的基本组成 10 六、PLC的编程语言 15 七、PLC的内部等效电路及工作过程 16 八、S7-200 SMART系列PLC简介 19 习题 25 项目二 PLC编程元件和基本逻辑指令 应用 26 【项目导读】 26 【学习目标】 26 【素质目标】 26 【思维导图】 26 任务一 三相异步电动机的全压启停控制 27 一、任务分析 27 二、相关知识——输入/输出继电器、PLC 基本逻辑指令（一） 27 三、任务实施 30 四、知识拓展——常闭触点的输入信号处理、置位/复位指令 31 五、任务拓展——三相异步电动机的两地 启停控制 33 任务二　三相异步电动机的正、反转运行控制 33 一、任务分析 33 二、相关知识——PLC基本逻辑指令 （二） 35 三、任务实施 37 四、知识拓展——S7-200 SMART仿真软件的使用 38 五、任务拓展——机床工作台的自动往返 运动控制 40 任务三　三相异步电动机的延时启动控制 41 一、任务分析 41 二、相关知识——定时器、辅助继电器 41 三、任务实施 46 四、知识拓展——定时器延时扩展电路、振荡电路、自复位电路 48 五、任务拓展——两台电动机的顺序启停 控制 51 任务四　进库物品的统计监控 52 一、任务分析 52 二、相关知识——计数器、特殊继电器 52 三、任务实施 54 四、知识拓展——加减双向计数器、计数器 自复位电路 57 五、任务拓展——间歇润滑装置的自动 控制 60 任务五　洗手间的冲水清洗控制 61 一、任务分析 61 二、相关知识——跳变触点指令 61 三、任务实施 63 任务六　七段数码管显示设计 64 一、任务分析 64 二、相关知识——梯形图程序设计规则与梯形图程序优化、经验设计法 65 三、任务实施 66 四、知识拓展——PLC控制系统设计 69 五、任务拓展——酒店自动门的开关 控制 70 综合实训　竞赛抢答器控制系统设计 70 习题 70 【实战演练】3人抢答控制设计 75 项目三 PLC步进顺控指令应用 76 【项目导读】 76 【学习目标】 76 【素质目标】 76 【思维导图】 76 任务一　自动送料小车的运行控制 77 一、任务分析 77 二、相关知识——PLC状态元件及单流程 结构的步进顺控设计法 77 三、任务实施 82 四、知识拓展——步进顺控程序的其他编制 方式 85 五、任务拓展——多个传送带的自动控制 86 任务二　按钮式人行横道交通信号灯控制 86 一、任务分析 86 二、相关知识——并行分支结构的步进顺控 设计法 86 三、任务实施 88 任务三 物料分拣机构的自动控制 91 一、任务分析 91 二、相关知识——选择分支结构的步进顺控 设计法 91 三、任务实施 93 四、任务拓展——剪板机的自动控制 96 综合实训　十字路口交通信号灯的控制 96 习题 96 【实战演练】设计一个用PLC控制的液体搅拌装置控制系统 98 项目四 PLC功能指令应用 99 【项目导读】 99 【学习目标】 99 【素质目标】 99 【思维导图】 99 任务一　设备维护提醒装置的设计 100 一、任务分析 100 二、相关知识——数据类型、变量存储器、累加器、功能指令的表达形式、传送指令、比较指令 101 三、任务实施 107 四、知识拓展——数据块传送指令、交换 指令、存储器字填充指令 108 任务二　电子四则运算器的设计 109 一、任务分析 109 二、相关知识——四则运算指令、数据转换 指令 110 【乘除法指令拓展应用】 112 三、任务实施 114 四、知识拓展——加1指令和减1指令、逻辑运算指令、实数函数运算指令 116 任务三　霓虹灯闪烁控制 119 一、任务分析 119 二、相关知识——移位指令、循环移位指令、移位寄存器位指令 119 三、任务实施 122 四、知识拓展——译码指令、编码指令 125 五、任务拓展——广告字牌的灯光闪烁 控制 127 任务四　变地址数据显示控制 127 一、任务分析 127 二、相关知识——寻址方式、BCD码转换指令、七段译码指令 127 三、任务实施 130 四、任务拓展——送料小车多地点随机卸料的 PLC控制 132 任务五　寻找数组最大值及求和运算 132 一、任务分析 132 二、相关知识——跳转指令与标号指令、循环指令、子程序指令与局部变量 132 三、任务实施 138 四、任务拓展——酒店自动门的开关 控制 139 综合实训　自动售货机的PLC控制 140 习题 140 【实战演练】智慧停车场控制设计 141 项目五 PLC功能模块应用 142 【项目导读】 142 【学习目标】 142 【素质目标】 142 【思维导图】 142 任务一　电热水炉温度控制 143 一、任务分析 143 二、相关知识——A/D转换 143 三、任务实施 146 四、知识拓展——D/A转换 147 任务二　供料单元与仓储单元的以太网通信 147 一、任务分析 147 二、相关知识——两台PLC之间的通信 147 三、任务实施 151 四、知识拓展——多台设备之间的通信 153 习题 153 【实战演练】恒流供水系统控制设计 154 项目六 PLC与触摸屏 155 【项目导读】 155 【学习目标】 155 【素质目标】 155 【思维导图】 156 任务　触摸屏控制的碱液配制系统 156 一、任务分析 156 二、相关知识——MCGS触摸屏 156 三、任务实施 159 四、知识拓展——PLC与MCGS触摸屏的其他连接方式、WinCC简介 165 五、任务拓展——三相异步电动机正、反转运行的触摸屏控制 167 习题 168 【实战演练】水塔水位自动控制系统设计 168 项目七 PLC与变频器 169 【项目导读】 169 【学习目标】 169 【素质目标】 169 【思维导图】 169 任务 钢琴琴弦绕丝机的电气控制 170 一、任务分析 170 二、相关知识——变频器 170 三、任务实施 178 四、知识拓展——PLC与变频器的通信 应用 180 习题 184 【实战演练】电动机自动变频运行控制设计 184 项目八 PLC的工程应用实例 185 【项目导读】 185 【学习目标】 185 【素质目标】 185 【思维导图】 185 任务一　C650卧式车床PLC控制 185 一、任务分析 185 二、相关知识——C650卧式车床的电力驱动形式、C650卧式车床控制电路与PLC型号的选择 186 三、任务实施 188 任务二　气动机械手的自动运行控制 190 一、任务分析 190 二、相关知识——具有多种工作方式的步进 顺控设计法 192 三、任务实施 192 综合实训　单台供水泵的PLC控制 196 习题 196 【实战演练】自动线上供料装置的PLC控制系统 设计 197 附录A 常用特殊继电器的含义 198 附录B S7-200 SMART系列PLC 指令 199 附录C STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的使用方法 210 一、STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件 简介 210 二、STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的 安装 210 三、STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的 主要界面 210 四、硬件连接与通信 212 五、编辑程序 214 六、监控与调试 217 参考文献 224