电气控制与PLC应用技术——西门子S7-1200(辛顺强)

项目一三相异步电动机的继电器-接触器控制 001
任务一三相异步电动机点动与自锁控制 002
任务导入 002
知识学习 002
一、常用低压电器概述 002
二、刀开关 003
三、熔断器 004
四、接触器 005
五、按钮 006
任务实施 007
一、电动机点动控制电路分析 007
二、电动机自锁控制电路的分析与安装 007
技能训练与成绩评定 008
知识拓展 点动与自锁混合控制电路 010
一、电路结构 010
二、工作原理 010
三、保护环节 011
任务二三相异步电动机正反转控制电路 011
任务导入 011
知识学习 012
一、电气原理图 012
二、电器元件布置图 013
三、电气安装接线图 013
任务实施 015
一、电路分析 015
二、安装和调试 017
技能训练与成绩评定 017
知识拓展 单相交流电动机正反转的控制 018
任务三三相异步电动机顺序启动控制电路 019
任务导入 019
知识学习 019
一、低压断路器 019
二、漏电保护器 021
三、行程开关 022
四、接近开关 023
任务实施 024
一、主电路的顺序启动控制电路分析 024
二、控制电路的顺序启动控制电路的分析与安装 024
技能训练与成绩评定 025
知识拓展 电动机自动往返控制电路的分析与安装 027
任务四三相异步电动机降压启动控制 028
任务导入 028
知识学习 028
一、继电器的分类 028
二、时间继电器 029
三、中间继电器 030
任务实施 030
一、定子串电阻降压启动控制电路分析 030
二、Y-△降压启动控制电路的分析与安装 031
技能训练与成绩评定 032
知识拓展 自耦变压器降压启动控制电路分析 033
任务五三相异步电动机制动控制 034
任务导入 034
知识学习 034
一、机械制动控制电路 034
二、速度继电器 035
任务实施 036
一、能耗制动电路分析 036
二、反接制动控制电路分析 037
三、安装和调试 038
技能训练与成绩评定 038
知识拓展 电动机保护装置 040

项目二S7-1200程序设计基础 041
任务六认识S7-1200 PLC 042
任务导入 042
知识学习 043
一、PLC 基本概念 043
二、SIMATIC S7-1200 PLC 047
三、S7-1200 CPU 的技术规范 048
四、S7-1200 CPU 的共性 049
五、S7-1200 CPU 集成的工艺功能 050
任务实施 051
一、安装现场的接线 051
二、使用隔离电路时的接地与电路参考点 051
三、PLC 的外部接线 051
四、数字量输入接线 053
五、数字量输出接线 053
知识拓展 PLC系统硬件设计步骤与要求 053
一、计算输入/输出设备 054
二、PLC 机型选择 054
三、PLC 容量估算 056
四、设计电气原理图和接线图 057
任务七TIA 博途软件使用 058
任务导入 058
知识学习 058
任务实施 060
一、通过Portal 视图创建一个项目 060
二、组态硬件设备 061
三、PLC 编程 061
知识拓展 S7-1200程序结构 063
一、组织块 （OB） 063
二、功能（FC） 064
三、功能块（FB） 064
四、数据块 （DB） 065
任务八三相异步电动机连续运行的PLC控制 065
任务导入 065
知识学习 066
一、PLC 的基本工作原理 066
二、S7-1200 PLC 的工作模式 068
三、S7-1200 PLC 的存储器 069
任务实施 071
一、分配I/O 地址 071
二、程序设计 072
三、接线时的注意事项 072
四、操作步骤 072
知识拓展 数据格式与数据类型 073
一、数制 073
二、数据类型 074
三、系统数据类型 075
四、寻址 076

项目三PLC基本指令及其应用 078
任务九楼梯照明控制程序设计 079
任务导入 079
知识学习 079
一、PLC 编程语言的国际标准 079
二、位逻辑指令 081
三、置位/复位指令 083
四、边沿指令 083
任务实施 085
一、分配I/O 地址 085
二、程序设计 085
三、调试运行 087
知识拓展 单按钮控制电机连续运行与停止 087
任务十三相异步电动机降压启动的PLC 控制 088
任务导入 088
知识学习 089
一、接通延时定时器 089
二、保持型接通延时定时器 090
三、关断延时定时器 091
四、脉冲定时器 091
五、复位定时器 092
任务实施 092
一、电气原理图 092
二、程序设计 092
三、调试运行 094
知识拓展 电机顺序启动逆序停止的控制 094
任务十一生产线产量计数指示灯控制 095
任务导入 095
知识学习 096
一、计数器 096
二、系统和时钟存储器 098
任务实施 099
一、分配I/O 地址 099
二、程序设计 100
三、调试运行 100
知识拓展 车辆出入库数量监控程序设计 100
任务十二喷泉的模拟控制程序设计 102
任务导入 102
知识学习 102
一、移动值指令 102
二、块移动指令 103
三、交换指令 103
任务实施 103
一、分配I/O 地址 103
二、程序设计 104
三、调试运行 106
知识拓展 天塔之光的PLC控制 106
任务十三自动售货机的PLC控制 108
任务导论 108
知识学习 109
一、四则运算指令 109
二、CALCULATE（计算） 109
三、其他数学函数指令 110
四、比较操作运算 111
任务实施 112
一、分配I/O 地址 112
二、程序设计 113
三、调试运行 113
知识拓展 七段数码管控制 114

项目四步进顺序控制设计及其应用 115
任务十四机械手动作的PLC 控制 116
任务导入 116
知识学习 116
一、顺序功能图 117
二、顺序控制的设计思想 118
三、使用置位复位指令 119
四、使用移动指令和比较指令 119
任务实施 122
一、电气原理图 122
二、程序设计 122
三、调试运行 122
知识拓展 单按钮控制电机连续运行与停止 122
任务十五十字路口交通灯运行控制 124
任务导入 124
知识学习 125
一、顺序功能图的基本结构 125
二、绘制顺序功能图的基本规则 126
三、绘制顺序功能图的注意事项 127
任务实施 127
一、电气原理图 127
二、程序设计 128
三、调试运行 128
知识拓展 自动成型机仿真控制模块控制 128

项目五S7-1200 运动控制指令 131
任务十六步进电机的正反转控制 132
任务导入 132
知识学习 132
一、S7-1200 运动控制 132
二、工艺对象PTO 参数组态 134
三、程序指令 141
任务实施 147
一、硬件接线 147
二、程序设计 147
知识拓展 148
一、S7-1200 PTO 控制方式——调试面板 148
二、S7-1200 PTO 控制方式——诊断 150
任务十七西门子V90 驱动伺服电机的正反转控制 151
任务导入
知识学习
一、基本知识 151
二、SINAMICS V90 伺服驱动系统的亮点 152
三、SINAMICS V90 接线图 153
任务实施 154
知识拓展 S7-1200 对V90 PN 进行速度控制 156

项目六S7-1200 通信指令 159
任务十八S7-1200 之间的S7 通信 160
任务导入 160
知识学习 160
一、通信基础 160
二、以太网通信 161
三、GET 和 PUT 指令 162
任务实施 164
一、使用博途生成项目 164
二、网络配置 164
三、连接及其属性说明 164
四、软件编程 165
五、监控结果 166
任务十九S7-1200 之间的Modbus 通信 169
任务导入 169
知识学习 169
一、Modbus TCP 通信概述 169
二、S7-1200 Modbus TCP 通信指令块 170
任务实施 170
一、S7-1200 Modbus TCP 实验环境 170
二、S7-1200 Modbus TCP 服务器编程 171
三、S7-1200 Modbus TCP 客户端编程 174
任务二十S7-1200 之间的Profinet 通信 177
任务导入 177
知识学习 177
一、PROFINET 通信概述 177
二、智能设备功能概述 178
三、S7-1200 PROFINET 与 IO device 通信 179
任务实施 184
一、S7-1200 CPU 之间通信的实验环境 184
二、S7-1200 智能设备在相同项目下组态 185

参考文献 187