本书由机床电气和PLC控制技术两部分组成，包含9个项目。项目一和项目二是普通机床电气控制电路的分析、安装与调试，主要介绍了常用低压电器、典型控制电路、电气原理图的分析与绘制以及电路安装与调试。项目三～项目九选择立体仓库、带式输送系统和气动搬运单元等典型机电装备为载体，介绍了S71200 PLC的编程基础、TIA Portal的基本操作、编程指令、程序设计和通信等。 本书中的知识学习以满足任务实施为原则，注重学生的自主探究性学习，让学生在教师的指导下经历完整的工作过程，并在工作过程中掌握专业知识，训练专业技能。本书将理论知识碎片化地融入任务实施过程中，通过任务实施的方式培养学生完善的工程思维，任务实施完成后会获得工作成果，比如可以实现特定功能的电气控制电路或者PLC程序，可以提高学生的成就感，从而激发其学习兴趣。 本书可作为高等职业院校机械制造及自动化、机电设备技术、智能制造装备技术、机电一体化技术和电气自动化技术等专业的教材，也可以作为相关工程技术人员的参考书。 为便于教学，本书配套有电子教案、助教课件、教学视频等教学资源，选择本书作为教材的教师可来电（01088379375）索取，或登录www.cmpedu.com网站，注册、免费下载。

职业院校教师

前言
项目一CA6140型卧式车床电气原理图的
分析与绘制1
一、项目引入1
二、学习目标3
三、项目任务3
四、知识获取4
知识点1：低压电器4
知识点2：按钮5
知识点3：熔断器6
知识点4：低压断路器9
知识点5：接触器10
知识点6：电气原理图14
知识点7：电气原理图的阅读和分析
方法16
知识点8：三相异步电动机点动运行控制
电路17
知识点9：三相异步电动机连续运行控制
电路17
五、项目实施18
任务1：识别低压电器18
任务2：低压电器的检测18
任务3：CA6140型卧式车床电气控制电路
分析19
六、项目复盘20
七、知识拓展21
知识点1：三相异步电动机21
知识点2：组合开关21
知识点3：多地控制电路21
八、思考与练习21
项目二Z3040型摇臂钻床控制电路的
分析、安装与调试22
一、项目引入22
二、学习目标23
三、项目任务23
四、知识获取25
知识点1：行程开关25
知识点2：热继电器26
知识点3：时间继电器28
知识点4：三相异步电动机的正反转控制
电路29
知识点5：Z3040型摇臂钻床控制电路
分析33
五、项目实施35
任务1：识别低压电器35
任务2：检测低压电器35
任务3：Z3040型摇臂钻床电气控制电路
分析35
任务4：Z3040型摇臂钻床主轴及液压泵电动
机电气控制电路的安装与调试37
六、项目复盘40
七、知识拓展40
知识点1：中间继电器40
知识点2：顺序控制电路41
知识点3：三相异步电动机减压起动控制
电路41
八、思考与练习41
项目三智能制造单元立体仓库控制
程序设计42
一、项目引入42
二、学习目标42
三、项目任务43
四、知识获取43
知识点1：认识PLC43
知识点2：S71200 PLC的基本结构45
知识点3：S71200 PLC的工作原理48
知识点4：S71200 PLC的硬件系统49
知识点5：S71200 PLC的编程语言52
知识点6：TIA Portal使用入门及硬件
组态53
知识点7：编写用户程序与使用变量表58
知识点8：位逻辑指令60
五、项目实施63
任务1：确定控制系统中所需要的元件63
任务2：分配I/O地址64
任务3：新建工程项目并进行硬件组态64
任务4：创建变量表64
任务5：设计PLC控制程序64
任务6：技术文档整理65
六、项目复盘65
七、知识拓展67
知识点1：PLC的诞生与发展67
知识点2：TIA Portal的组成与安装67
知识点3：接近开关67
知识点4：光电开关67
八、思考与练习67
项目四带式输送系统控制程序设计69
一、项目引入69
二、学习目标70
三、项目任务70
四、知识获取70
知识点1：数据的存储与寻址70
知识点2：数据格式与数据类型73
知识点3：定时器指令76
知识点4：用户程序的下载与仿真80
知识点5：用TIA Portal调试程序81
知识点6：用监控表监控变量82
五、项目实施84
任务1：确定电气元件84
任务2：分配I/O地址84
任务3：新建工程项目并进行硬件组态84
任务4：创建变量表84
任务5：编写PLC程序85
任务6：程序仿真调试87
任务7：技术文档整理89
六、项目复盘89
七、知识拓展90
知识点1：移动指令90
知识点2：移位和循环指令90
知识点3：其他数据类型90
八、思考与练习90
项目五质量检测控制系统设计91
一、项目引入91
二、学习目标91
三、项目任务91
四、知识获取92
知识点1：模拟量92
知识点2：转换指令94
知识点3：比较器操作指令96
知识点4：计数器指令97
知识点5：S71200 PLC的硬件接线99
五、项目实施102
任务1：确定电气元件102
任务2：分配I/O地址102
任务3：完成I/O接线图102
任务4：创建变量表103
任务5：编写PLC程序103
任务6：仿真调试105
任务7：技术文档整理105
六、项目复盘105
七、知识拓展106
知识点1：字逻辑运算指令106
知识点2：数学功能指令106
知识点3：PLC的系统设计106
八、思考与练习106
项目六气动搬运单元控制系统设计108
一、项目引入108
二、学习目标109
三、项目任务109
四、知识获取109
知识点1：梯形图的经验设计法109
知识点2：顺序功能图112
知识点3：顺序控制设计法116
五、项目实施125
任务1：确定电气元件125
任务2：分配I/O地址125
任务3：完成气动搬运单元的I/O
接线图125
任务4：绘制顺序功能图125
任务5：创建变量表126
任务6：编写梯形图127
任务7：仿真调试131
任务8：技术文档整理131
六、项目复盘131
七、知识拓展132
知识点1：程序控制操作指令132
知识点2：日期和时间指令132
八、思考与练习132
项目七电动机组的起停控制系统
设计133
一、项目引入133
二、学习目标133
三、项目任务133
四、知识获取134
知识点1：编程方法134
知识点2：S71200 PLC的用户程序
结构135
知识点3：DB的使用136
知识点4：FC的生成与调用138
知识点5：FB的生成与调用142
知识点6：多重背景DB145
五、项目实施145
任务1：定时器和计数器多重背景的
应用145
任务2：FB的多重背景147
任务3：电动机组起停控制系统的硬件
设计149
任务4：电动机组起停控制系统的软件
设计150
任务5：技术文档整理153
六、项目复盘153
七、知识拓展154
知识点：组织块在程序中的应用154
八、思考与练习154
项目八智能制造生产线通信程序
设计155
一、项目引入155
二、学习目标156
三、项目任务156
四、知识获取156
知识点1：S71200 PLC的串行通信156
知识点2：S71200 PLC的ModbusRTU
通信158
知识点3：S71200 PLC的以太网通信161
知识点4：S7通信162
知识点5：开放式用户通信164
知识点6：Modbus TCP通信167
五、项目实施170
任务1：ModbusRTU通信170
任务2：两台S71200 PLC进行S7
通信172
任务3：两台S71200 PLC之间的开放式
用户通信173
任务4：PLC之间的Modbus TCP通信176
任务5：S71200 PLC与G120变频器的
PROFINET通信178
任务6：S71200 PLC与ABB机器人之间的
PROFINET通信183
任务7：技术文档整理187
六、项目复盘188
七、知识拓展188
知识点1：SIMATIC HMI面板的组态与
应用188
知识点2：画面对象的组态188
知识点3：PLC与HMI的集成仿真189
八、思考与练习189
项目九工业机器人第七轴运动控制
程序设计190
一、项目引入190
二、学习目标191
三、项目任务191
四、知识获取191
知识点1：S71200 PLC运动控制功能及
原理191
知识点2：S71200 PLC PTO控制的轴
资源192
知识点3：硬件输出组态194
知识点4：工艺对象“轴”196
知识点5：运动控制指令203
五、项目实施208
任务1：确定电气元件208
任务2：PLC硬件系统设计208
任务3：创建项目并完成工艺对象“轴”
的组态209
任务4：编写梯形图程序211
任务5：技术文档整理217
六、项目复盘218
七、知识拓展218
知识点1：PWM控制218
知识点2：高速计数器218
八、思考与练习219
参考文献220