奚茂龙，男，汉族，1977年5月出生，江苏盐城人，研究生学历，工学博士，教授。 江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人、江苏省高校“青蓝工程”优秀教学团队带头人、江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队核心成员。 现任无锡职业技术学院副院长。 向晓汉 无锡职业技术学院副教授，江苏省优秀中青年教师，有丰富的企业工作经历。已经从事工控20余年。主编国家规划教材两部，主编江苏省重点教材两部，主编工控书籍十多部，累计销量数十万册。精通西门子全系列PLC、HMI、组态软件、变频器和伺服系统和西门子网络通信，对三菱的PLC、变频器、伺服系统也比较熟悉。近十年，先后百多次应邀到全国各机构、企业授课，具有丰富的工程经验和授课经验，深受学员喜爱。在某知名培训网上开设5门MOOC，在线收费会员超过70万。

第1章 可编程序控制器（PLC）基础 1
1.1 认识PLC 1
1.1.1 PLC是什么 1
1.1.2 PLC的发展历史 1
1.1.3 PLC的应用范围 2
1.1.4 PLC的分类与性能指标 2
1.1.5 知名品牌PLC介绍 3
1.2 PLC的结构和工作原理 4
1.2.1 PLC的硬件组成 4
1.2.2 PLC的工作原理 7
1.2.3 PLC的立即输入、输出功能 8
作业 9
第2章 S7-1200 PLC的硬件系统 10
2.1 S7-1200 CPU模块的接线 10
2.1.1 西门子PLC简介 10
2.1.2 S7-1200 PLC的体系 11
2.1.3 S7-1200 PLC的CPU模块及接线 12
2.2 S7-1200 PLC的扩展模块及接线 18
2.2.1 S7-1200 PLC数字量扩展模块及接线 18
2.2.2 S7-1200 PLC通信模块 20
2.3 S7-1200 PLC的数据类型与数据存储区 21
2.3.1 数据类型 21
2.3.2 S7-1200 PLC的存储区 24
作业 27
第3章 用TIA Portal（博途）软件创建简单项目 28
3.1 TIA Portal（博途）软件简介 28
3.1.1 初识TIA Portal（博途）软件 28
3.1.2 TIA Portal软件的安装及注意事项 28
3.2 TIA Portal视图与项目视图 29
3.2.1 TIA Portal视图结构 29
3.2.2 项目视图 30
3.2.3 项目树 32
3.3 用离线硬件组态法创建TIA Portal项目—电动机点动控制 33
3.3.1 在博途视图中新建项目 33
3.3.2 添加设备 34
3.3.3 PLC安全设置 35
3.3.4 CPU参数配置 37
3.3.5 I/O参数的配置 41
3.3.6 程序的输入 42
3.3.7 程序下载到仿真软件S7-PLCSIM 43
3.3.8 程序的监视 47
3.4 用在线检测法创建TIA Portal项目—电动机点动控制 47
3.4.1 在项目视图中新建项目 47
3.4.2 在线检测设备 48
3.4.3 程序下载到CPU模块 52
3.5 程序上载 54
3.5.1 程序上载步骤 54
3.5.2 程序上载与检测的区别 55
3.6 使用快捷键 55
作业 56
第4章 S7-1200 PLC的指令应用 58
4.1 编程基础知识介绍 58
4.1.1 全局变量与区域变量 58
4.1.2 编程语言 58
4.2 位逻辑运算指令 59
4.2.1 触点与线圈相关逻辑 59
4.2.2 复位、置位、复位域和置位域指令 63
4.2.3 RS/SR触发器指令 65
4.2.4 上升沿和下降沿指令 66
4.3 定时器指令 72
4.3.1 通电延时定时器（TON） 72
4.3.2 断电延时定时器（TOF） 75
4.3.3 时间累加定时器（TONR） 77
4.4 计数器指令 78
4.4.1 加计数器（CTU） 78
4.4.2 减计数器（CTD） 79
4.5 传送指令、比较指令和转换指令 82
4.5.1 传送指令 82
4.5.2 比较指令 85
4.5.3 转换指令 87
4.6 数学函数指令、移位和循环指令 88
4.6.1 数学函数指令 88
4.6.2 移位和循环指令 95
作业 100
第5章 S7-1200 PLC的程序结构与编程方法应用 102
5.1 块、函数和组织块 102
5.1.1 块的概述 102
5.1.2 函数（FC）及其应用 103
5.1.3 组织块（OB）及其应用 107
5.2 数据块和函数块 116
5.2.1 数据块（DB）及其应用 116
5.2.2 函数块（FB）及其应用 120
5.3 功能图 126
5.3.1 功能图的设计方法 126
5.3.2 梯形图编程的原则 132
5.4 逻辑控制的梯形图编程方法 133
5.4.1 经验设计法 133
5.4.2 功能图设计法介绍 134
5.4.3 用“起保停”方法编写逻辑控制程序 135
5.4.4 用MOVE指令编写逻辑控制程序 137
5.4.5 综合应用 139
作业 143
第6章 S7-1200 PLC的模拟量模块及其应用 146
6.1 基本概念 146
6.1.1 模拟量与数字量 146
6.1.2 传感器与变送器 146
6.2 S7-1200 PLC模拟量模块及其接线 148
6.2.1 模拟量输入模块（SM1231）及其接线 148
6.2.2 模拟量输出模块（SM1232）及其接线 150
6.2.3 热电偶和热电阻模拟量输入模块
（SM1231）及其接线 151
6.3 S7-1200 PLC模拟量模块综合应用 151
6.3.1 相关指令介绍 151
6.3.2 S7-1200 PLC模拟量模块应用实例 156
作业 158
第7章 S7-1200 PLC的通信应用 159
7.1 通信基础知识 159
7.1.1 通信的基本概念 159
7.1.2 现场总线介绍 161
7.2 S7通信及其应用 162
7.2.1 S7通信基础 162
7.2.2 两台S7-1200 PLC之间的S7通信 163
7.3 PROFINET通信及其应用 168
7.3.1 PROFINET IO通信基础 168
7.3.2 S7-1200 PLC与分布式模块ET200SP之间的PROFINET通信 169
7.4 Modbus通信及其应用 172
7.4.1 Modbus通信介绍 172
7.4.2 Modbus通信指令 173
7.4.3 S7-1200 PLC与温度仪表之间的Modbus-RTU通信 174
作业 178
第8章 S7-1200 PLC的高速输出及其应用 180
8.1 步进驱动系统的结构和工作原理 180
8.1.1 步进电动机简介 180
8.1.2 步进电动机的结构和工作原理 181
8.1.3 步进驱动器的工作原理 182
8.2 S7-1200对步进驱动系统的速度和位置控制 182
8.2.1 S7-1200 PLC运动控制指令介绍 182
8.2.2 S7-1200 PLC对步进驱动系统的速度控制 187
8.2.3 S7-1200 PLC对步进驱动系统的位置控制 191
作业 200
第9章 西门子PLC的SCL编程 201
9.1 西门子PLC的SCL编程基础 201
9.1.1 SCL简介 201
9.1.2 SCL程序编辑器 201
9.1.3 SCL编程语言基础 203
9.1.4 控制语句 207
9.2 SCL语言程序设计法及其应用 210
9.2.1 SCL语言程序设计入门案例 210
9.2.2 用SCL语言编写逻辑控制程序 213
9.2.3 用AI软件生成SCL程序 216
作业 217
第10章 S7-1200 PLC工程应用 219
10.1 折边机控制系统的设计 219
10.2 旋转料仓控制系统的设计 226
参考文献 235