本书根据教育部职业教育教学改革要求，结合编写组二十多年PLC工程实践经验以及高等职业教育教学经验，以突出实用性及岗位适应能力培养为目标，结合西门子S7-200 SMART PLC以及常用触摸屏、变频器、气动执行电器等组合使用的特点选择教学项目。在教材内容设计时充分考虑高职学生的思维特点，采用项目引领、任务驱动模式编写，每个任务均设计任务目标、任务描述、任务准备、任务实施、任务评价、拓展提高等栏目，以建立完整的学习过程。同时适当增加计算机仿真案例和工程应用项目，将计算机仿真和实验实训操作有机结合，配套建设在线学习资源，是一本既方便教师教又能促进学生学的新形态教材。
本书可作为高职高专院校电气自动化技术、光伏工程技术、应用电子技术等相关专业的教材，也可作为职业教育本科、应用型本科、成人教育的教材，以及作为相关专业师生和工程技术人员的参考用书。
本书配有微课视频二维码、电子课件、习题解答、源程序和参考资料等。凡选用本书作为授课教材的教师，均可免费索取。咨询电话：010-88379375。

目　录
前言
二维码索引
项目1　交流电动机PLC控制系统
设计 1
任务1.1　初识S7-200 SMART PLC硬件及
编程软件 1
1.1.1　任务目标 1
1.1.2　任务描述 1
1.1.3　任务准备—PLC简介 2
1.1.4　任务实施 6
1.1.5　任务评价 17
1.1.6　拓展提高—S7-200 SMART PLC仿真软件 17
任务1.2　电动机起动PLC控制系统设计 18
1.2.1　任务目标 18
1.2.2　任务描述 19
1.2.3　任务准备—电动机控制及
位逻辑指令 19
1.2.4　任务实施 26
1.2.5　任务评价 29
1.2.6　拓展提高—多台电动机按时序
起停PLC控制 30
任务1.3　电动机正反转PLC控制系统
设计 31
1.3.1　任务目标 31
1.3.2　任务描述 31
1.3.3　任务准备—电动机正反转电气
控制及定时器/计数器指令 31
1.3.4　任务实施 37
1.3.5　任务评价 40
1.3.6　拓展提高—机械装置在两个位置
之间自动往返运动的控制 40
任务1.4　三相交流异步电动机-△减压起动PLC控制系统设计 40
1.4.1　任务目标 40
1.4.2　任务描述 41
1.4.3　任务准备—三相交流异步
电动机的起动 41
1.4.4　任务实施 43
1.4.5　任务评价 46
1.4.6　拓展提高—用变频器或软起动器
起动电动机 47
任务1.5　电动机循环起停PLC控制系统
设计 47
1.5.1　任务目标 47
1.5.2　任务描述 47
1.5.3　任务准备—特殊存储器SMB0及周期性循环控制方法 47
1.5.4　任务实施 50
1.5.5　任务评价 52
1.5.6　拓展提高—拓展计数范围的
方法 53
复习思考题1 53
项目2　气动传动PLC控制系统设计 55
任务2.1　气缸自动往复PLC控制系统
设计 55
2.1.1　任务目标 55
2.1.2　任务描述 55
2.1.3　任务准备—气缸运动控制
原理 56
2.1.4　任务实施 58
2.1.5　任务评价 61
2.1.6　拓展提高—双气缸顺序PLC
控制 62
任务2.2　气动机械手PLC控制系统设计 62
2.2.1　任务目标 62
2.2.2　任务描述 62
2.2.3　任务准备—气动机械手及
控制指令 63
2.2.4　任务实施 68
2.2.5　任务评价 70
2.2.6　拓展提高—机械手多种工作方式
控制 72
任务2.3　气动滑台PLC控制系统设计 73
2.3.1　任务目标 73
2.3.2　任务描述 73
2.3.3　任务准备—气动滑台及磁性
开关 73
2.3.4　任务实施 76
2.3.5　任务评价 80
2.3.6　拓展提高—带计数功能的气动
滑台PLC控制 81
复习思考题2 81
项目3　变频器与PLC控制系统
设计 82
任务3.1　PLC控制系统人机界面设计 82
3.1.1　任务目标 82
3.1.2　任务描述 82
3.1.3　任务准备—HMI画面组态设计
方法 83
3.1.4　任务实施 86
3.1.5　任务评价 93
3.1.6　拓展提高—HMI在烤箱上的应用画面设计 94
任务3.2　变频器操作与PLC控制系统
设计 94
3.2.1　任务目标 94
3.2.2　任务描述 94
3.2.3　任务准备—V20变频器 95
3.2.4　任务实施 101
3.2.5　任务评价 110
3.2.6　拓展提高—变频器与PLC构成
多种速度控制系统设计 111
任务3.3　风力发电PLC控制仿真平台
设计 111
3.3.1　任务目标 111
3.3.2　任务描述 111
3.3.3　任务准备—模拟量模块及
数据处理指令 112
3.3.4　任务实施 119
3.3.5　任务评价 123
3.3.6　拓展提高—多速段风力发电系统
设计 124
任务3.4　三层电梯变频PLC控制系统
设计 124
3.4.1　任务目标 124
3.4.2　任务描述 124
3.4.3　任务准备—电梯原理及高速
计数器应用 125
3.4.4　任务实施 137
3.4.5　任务评价 150
3.4.6　拓展提高—四层电梯变频PLC
控制程序设计 151
复习思考题3 151
项目4　PLC通信网络系统设计 152
任务4.1　PLC通信基础知识学习 152
4.1.1　任务目标 152
4.1.2　任务描述 152
4.1.3　任务准备—通信基础知识 153
4.1.4　任务实施 157
4.1.5　任务评价 165
4.1.6　拓展提高—选择合适的S7-200 SMART PLC通信方案 166
任务4.2　自由口通信系统设计 166
4.2.1　任务目标 166
4.2.2　任务描述 166
4.2.3　任务准备—自由口通信及
相关指令 166
4.2.4　任务实施 172
4.2.5　任务评价 175
4.2.6　拓展提高—两台S7-200 SMART PLC之间的自由口通信 175
任务4.3　以太网通信系统设计 175
4.3.1　任务目标 175
4.3.2　任务描述 176
4.3.3　任务准备—工业以太网通信及
相关指令 176
4.3.4　任务实施 179
4.3.5　任务评价 183
4.3.6　拓展提高—3台S7-200 SMART PLC之间的以太网通信 184
任务4.4　光伏发电自动追光仿真平台
设计 184
4.4.1　任务目标 184
4.4.2　任务描述 184
4.4.3　任务准备—自动追光原理 185
4.4.4　任务实施 186
4.4.5　任务评价 191
4.4.6　拓展提高—光伏发电分步追光
系统设计 192
复习思考题4 192
项目5　顺序控制系统应用设计 193
任务5.1　学习顺序功能图编程方法 193
5.1.1　任务目标 193
5.1.2　任务描述 193
5.1.3　任务准备—顺序控制设计法 194
5.1.4　任务实施 196
5.1.5　任务评价 204
5.1.6　拓展提高—具有多种工作方式的
顺序控制系统设计 204
任务5.2　组合机床动力头PLC控制系统
设计 205
5.2.1　任务目标 205
5.2.2　任务描述 205
5.2.3　任务准备—组合机床动力头控制
原理 205
5.2.4　任务实施 207
5.2.5　任务评价 211
5.2.6　拓展提高—多种工作方式
动力头控制系统设计 211
任务5.3　智能抢答器PLC控制系统
设计 212
5.3.1　任务目标 212
5.3.2　任务描述 212
5.3.3　任务准备—智能抢答器控制
原理 212
5.3.4　任务实施 213
5.3.5　任务评价 217
5.3.6　拓展提高—多路智能抢答器PLC控制系统设计 218
任务5.4　十字路口交通灯PLC控制系统
设计 218
5.4.1　任务目标 218
5.4.2　任务描述 218
5.4.3　任务准备—十字路口交通灯
控制原理 219
5.4.4　任务实施 219
5.4.5　任务评价 226
5.4.6　拓展提高—前后协同交通灯
控制系统设计 227
任务5.5　分拣机械手PLC控制系统
设计 227
5.5.1　任务目标 227
5.5.2　任务描述 227
5.5.3　任务准备—分拣机械手
控制原理 227
5.5.4　任务实施 229
5.5.5　任务评价 235
5.5.6　拓展提高—机械手与传送带
协调控制系统设计 236
复习思考题5 236
附录
附录A　常用特殊寄存器SM0和SM1的
位信息表 239
附录B　S7-220 SMART CPU存储器
范围表 239
附录C　指令中的有效常数范围表 240
附录D　S7-220 SMART CPU指令系统分类
速查表 241
参考文献 248