本书以S7-1200 PLC为主要机型，以基于岗课赛证融通的典型任务为载体，由山东省职业教育教学创新团队与企业技术人员联合开发。本书重点讲解了PLC编程与仿真、MCGS组态控制、WinCC组态控制、G120变频器控制、V90伺服驱动器控制、PLC以太网通信及PID控制等小型自动化系统的典型应用。全书内容整合成4个项目、15个任务，每个任务包含任务目标、任务引入、任务描述、任务资讯、任务分析、任务实施、任务评价、任务拓展、任务习题环节，内容编排循序渐进，通俗易懂。
孙康岭，泰山职业技术学院机电系教授。他是国家骨干专业带头人、山东省教学名师，同时担任山东省高等学校智能制造新技术研发中心负责人、山东省名师工作室主持人等多个重要职务，主持 2 门省级精品资源共享课程，主编多部教材。
项目一 电动机的典型控制 1
思政映射 大国工匠姜和信：用匠心铸就传奇 2
任务1.1 镗床进给电动机的控制 3
1.1.1 任务目标 3
1.1.2 任务引入 4
1.1.3 任务描述 4
1.1.4 任务资讯 4
一、PLC的产生和发展 4
二、S7-1200 PLC的硬件结构 5
三、S7-1200 PLC的工作过程 10
四、S7-1200 PLC的基本数据类型 11
五、S7-1200 PLC的编程语言 13
六、S7-1200 PLC的位逻辑指令 14
七、S7-1200 PLC的编程软件 17
1.1.5 任务分析 19
1.1.6 任务实施 20
一、硬件电路设计 20
二、软件设计 20
三、运行调试 21
四、仿真运行 24
1.1.7 任务评价 27
1.1.8 任务拓展 30
1.1.9 任务习题 31
任务1.2 机床主轴电动机的控制 32
1.2.1 任务目标 32
1.2.2 任务引入 32
1.2.3 任务描述 32
1.2.4 任务资讯 33
1.2.5 任务分析 34
1.2.6 任务实施 35
一、硬件电路设计 35
二、软件设计 36
三、运行调试 37
四、仿真运行 40
1.2.7 任务评价 43
1.2.8 任务拓展 45
1.2.9 任务习题 46
任务1.3 车床主轴及润滑泵电动机的控制 46
1.3.1 任务目标 46
1.3.2 任务引入 47
1.3.3 任务描述 47
1.3.4 任务资讯 47
1.3.5 任务分析 50
1.3.6 任务实施 51
一、硬件电路设计 51
二、软件设计 52
三、运行调试 53
1.3.7 任务评价 55
1.3.8 任务拓展 58
一、硬件电路设计 58
二、软件设计 59
1.3.9 任务习题 60
任务1.4 搅拌电动机的控制 61
1.4.1 任务目标 61
1.4.2 任务引入 61
1.4.3 任务描述 61
1.4.4 任务资讯 62
一、计数器 62
二、系统和时钟存储器 63
1.4.5 任务分析 64
1.4.6 任务实施 65
一、硬件电路设计 65
二、软件设计 66
三、运行调试 67
1.4.7 任务评价 70
1.4.8 任务拓展 72
一、硬件电路设计 72
二、软件设计 73
1.4.9 任务习题 74
项目二 信号灯的典型控制 75
思政映射 马伟明院士：矢志报国，创新强军 76
任务2.1 基于函数的流水灯的控制 77
2.1.1 任务目标 77
2.1.2 任务引入 77
2.1.3 任务描述 78
2.1.4 任务资讯 78
一、函数 78
二、传送指令与交换指令 79
三、移位指令与循环移位指令 80
2.1.5 任务分析 81
2.1.6 任务实施 81
一、硬件电路设计 81
二、软件设计 82
三、运行调试 83
2.1.7 任务评价 86
2.1.8 任务拓展 88
一、硬件电路设计 88
二、软件设计 89
2.1.9 任务习题 91
任务2.2 基于函数块的十字路口交通灯的控制 92
2.2.1 任务目标 92
2.2.2 任务引入 93
2.2.3 任务描述 93
2.2.4 任务资讯 93
一、数据块 93
二、函数块 93
三、比较器操作指令 95
2.2.5 任务分析 95
2.2.6 任务实施 96
一、硬件电路设计 96
二、软件设计 97
三、运行调试 99
2.2.7 任务评价 102
2.2.8 任务拓展 105
一、函数块FB1 105
二、主程序OB1 106
2.2.9 任务习题 107
任务2.3 基于循环中断的走马灯的控制 108
2.3.1 任务目标 108
2.3.2 任务引入 108
2.3.3 任务描述 109
2.3.4 任务资讯 109
一、事件与组织块 109
二、初始化组织块与循环中断组织块 111
2.3.5 任务分析 113
2.3.6 任务实施 114
一、硬件电路设计 114
二、软件设计 115
三、运行调试 116
2.3.7 任务评价 119
2.3.8 任务拓展 121
一、硬件电路设计 121
二、软件设计 122
2.3.9 任务习题 125
任务2.4 基于硬件中断的闪烁频率的控制 125
2.4.1 任务目标 125
2.4.2 任务引入 125
2.4.3 任务描述 126
2.4.4 任务资讯 126
一、硬件中断事件与硬件中断组织块 126
二、硬件中断事件与硬件中断
组织块的关联步骤 126
2.4.5 任务分析 129
2.4.6 任务实施 129
一、硬件电路设计 129
二、软件设计 130
三、运行调试 132
2.4.7 任务评价 135
2.4.8 任务拓展 137
一、硬件电路设计 137
二、软件设计 138
2.4.9 任务习题 140
项目三 机加工设备的典型控制 141
思政映射 复兴之路：“复兴号”开启中国高铁领跑新征程 142
任务3.1 钻床的顺序控制 143
3.1.1 任务目标 143
3.1.2 任务引入 144
3.1.3 任务描述 144
3.1.4 任务资讯 145
一、PLC程序的顺序控制设计法与顺序功能图 145
二、以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法 148
3.1.5 任务分析 150
3.1.6 任务实施 150
一、硬件电路设计 150
二、软件设计 152
三、运行调试 156
3.1.7 任务评价 158
3.1.8 任务拓展 161
一、硬件电路设计 161
二、软件设计 162
3.1.9 任务习题 165
任务3.2 基于MCGS的折弯机的组态控制 166
3.2.1 任务目标 166
3.2.2 任务引入 166
3.2.3 任务描述 167
3.2.4 任务资讯 167
3.2.5 任务分析 170
3.2.6 任务实施 171
一、硬件电路设计 171
二、软件设计 172
三、运行调试 176
3.2.7 任务评价 178
3.2.8 任务拓展 181
一、触摸屏监控软件 181
二、S7-1200 PLC软件 191
三、联调 193
3.2.9 任务习题 193
任务3.3 基于WinCC的剪板机的组态控制 193
3.3.1 任务目标 193
3.3.2 任务引入 194
3.3.3 任务描述 194
3.3.4 任务资讯 195
一、西门子人机界面简介 195
二、WinCC简介 196
3.3.5 任务分析 198
3.3.6 任务实施 198
一、硬件电路设计 198
二、软件设计 199
三、运行调试 204
3.3.7 任务评价 205
3.3.8 任务拓展 208
一、硬件组态 208
二、S7-1200 PLC程序 209
三、触摸屏监控程序 210
四、联调 213
3.3.9 任务习题 213
项目四 控制系统的高级应用 214
思政映射 逐梦人形机器人—宇树科技的创新逆袭之路 215
任务4.1 S7-1200 PLC与S7-1500 PLC的以太网通信 216
4.1.1 任务目标 216
4.1.2 任务引入 217
4.1.3 任务描述 217
4.1.4 任务资讯 217
一、S7-1500 PLC的CPU概述 217
二、SIMATIC NET的结构 220
三、S7-1200/1500 PLC以太网支持的通信服务 221
四、S7-1200/1500 PLC以太网常用的通信服务 222
4.1.5 任务分析 226
4.1.6 任务实施 227
一、硬件电路设计 227
二、软件设计 228
三、运行调试 230
4.1.7 任务评价 232
4.1.8 任务拓展 235
一、硬件组态 235
二、PLC程序 236
三、联调 241
4.1.9 任务习题 241
任务4.2 基于G120变频器的电动机控制 241
4.2.1 任务目标 241
4.2.2 任务引入 242
4.2.3 任务描述 243
4.2.4 任务资讯 243
一、G120变频器的组成及报文说明 243
二、G120变频器的设置与快速调试 246
三、NORM_X指令和SCALE_X指令 248
4.2.5 任务分析 248
4.2.6 任务实施 249
一、硬件电路设计 249
二、软件设计 249
三、运行调试 251
4.2.7 任务评价 255
4.2.8 任务拓展 258
一、修改S7-1200 PLC变量 258
二、触摸屏组态 258
三、S7-1200 PLC程序 260
4.2.9 任务习题 261
任务4.3 基于V90伺服驱动的运动控制 262
4.3.1 任务目标 262
4.3.2 任务引入 263
4.3.3 任务描述 263
4.3.4 任务资讯 264
一、S7-1200 PLC的运动控制方式 264
二、伺服系统的组成 264
三、V90伺服电动机及伺服系统 265
四、V90伺服电动机的控制方式 266
五、V90伺服驱动器的两类控制方式 268
六、运动控制指令说明 268
4.3.5 任务分析 275
4.3.6 任务实施 276
一、硬件电路设计 276
二、软件设计 276
三、运行调试 280
4.3.7 任务评价 288
4.3.8 任务拓展 290
一、修改S7-1200 PLC变量 290
二、触摸屏组态 291
三、S7-1200 PLC程序 294
4.3.9 任务习题 297
任务4.4 基于PID的锅炉温度控制 297
4.4.1 任务目标 297
4.4.2 任务引入 298
4.4.3 任务描述 299
4.4.4 任务资讯 299
一、模拟量闭环控制系统 299
二、PID_Compact指令的参数及组态 301
三、PID参数的手动整定方法 306
四、PID参数自整定 307
4.4.5 任务分析 309
4.4.6 任务实施 310
一、硬件电路设计 310
二、软件设计 311
三、运行调试 312
4.4.7 任务评价 317
4.4.8 任务拓展 320
一、修改S7-1200 PLC变量 320
二、触摸屏组态 320
三、S7-1200 PLC程序 322
4.4.9 任务习题 323
参考文献 325
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