适读人群 ：自动化、电气技术、机电一体化本科
本书以“能力为本、实践导向”作为核心理念，系统整合电气控制技术、PLC编程、人机界面（HMI）及工业自动化系统集成等关键技术，构建了“基础技能—核心能力—综合应用”三阶递进的实训体系。教材内容依托最新人才培养方案，充分吸收行业企业专家建议，将真实生产案例转化为教学项目，确保学生所学即所用，实现从课堂到岗位的无缝衔接。
本书特色鲜明，主要体现在以下4个方面。
1．项目引领，任务驱动：全书采用“项目+任务”的模块化设计，每个实训项目均来源于典型工业场景，如电动机控制、自动门控制、红绿灯控制等。学生在完成“电路安装→PLC编程→系统调试”的全流程任务中，既能掌握规范操作技能，又能培养工程思维和团队协作能力。
2．理实一体，虚实结合：理论讲解与实训操作深度融合，配套编程软件和仿真软件（如TIA Portal、S7-PLCSIM）与真实设备联调方案，降低学习门槛的同时增强实战性。例如，在PLC编程实训中，学生可先通过虚拟仿真验证逻辑，再连接实物PLC进行调试，有效提升学习效率。
3．紧跟技术前沿，突出工程应用：涵盖西门子S7-1200 PLC、KTP触摸屏、变频器控制等主流工业技术，并融入工业通信（如PROFINET）等新知识，拓宽学生的技术视野。
4．安全与规范贯穿始终：第1章专设“安全用电常识及电工实训规范”，将国家标准和行业规范融入实操细节，强化学生的安全意识与职业素养。

本书以实践技能培养为核心，系统构建了电气控制与PLC技术的知识体系。全书分为三大部分：第一部分为电气控制实训，涵盖安全用电常识及电工实训规范、常用电工工具和电工仪表、常用低压电器以及电气控制实训项目，通过渐进式的实训项目，帮助学习者掌握电动机控制电路设计与调试技能；第二部分为可编程序控制器实训，以西门子S7-1200 PLC为主线，详细介绍了PLC的基础知识、系统组成、编程语言和指令，并通过多个实训项目，提升学习者的PLC编程与调试能力；第三部分为电气自动化控制技术实训，包括西门子触摸屏的应用以及电气与自动化综合技能实训项目，培养学习者的系统集成与工程实践能力。

本书适合作为高等学校自动化、电气技术、机电一体化等专业实训教材，也可作为电气控制与PLC课程的教学用书。

胡艳丽，淮南师范学院机械与电气工程学院副教授。发表多篇学术论文，指导学生参加西门子杯竞赛并获得全国特等奖和一等奖。同时，她还荣获安徽省教学成果奖二等奖、安徽省教学创新大赛二等奖等多项荣誉。获安徽省教学成果奖二等奖、安徽省教学创新大赛二等奖、安徽省卓越教学新秀、安徽省师德先进个人以及安徽省教坛新秀等多项奖项。

前言
第一部分 电气控制实训
第1章 安全用电常识及电工实训规范 2
1.1 安全用电常识 2
1.1.1 电的基本概念及安全用电知识 2
1.1.2 触电危害及急救知识 5
1.2 电工实训规范 8
1.2.1 电气控制实训规范 8
1.2.2 PLC实训规范 10
1.2.3 实训设备使用与维护规范 11
1.2.4 实训安全管理制度 12
1.2.5 实训考核与评估 12
1.3 思考与练习 13
第2章 常用电工工具和电工仪表 14
2.1 常用电工工具 14
2.2 常用电工仪表 20
2.2.1 万用表 20
2.2.2 绝缘电阻表 23
2.2.3 单相电能表 24
2.3 思考与练习 25
第3章 常用低压电器 27
3.1 低压电器的分类 27
3.2 常用低压电器介绍 28
3.2.1 刀开关 28
3.2.2 低压断路器 29
3.2.3 控制按钮 30
3.2.4 行程开关 32
3.2.5 熔断器 33
3.2.6 接触器 35
3.2.7 继电器 37
3.3 电气控制系统图绘制原则 43
3.3.1 电气原理图 44
3.3.2 电气安装接线图 45
3.3.3 电气元器件位置图 46
3.4 思考与练习 47
第4章 电气控制实训项目 48
实训项目4.1 直接起动控制实训 48
实训项目4.2 连续控制电路实训 50
实训项目4.3 点动与连续混合控制电路实训 54
实训项目4.4 接触器联锁的正反转控制电路实训 57
实训项目4.5 双重互锁的正反转控制电路实训 61
实训项目4.6 手动星-三角减压起动控制电路实训 64
实训项目4.7 自动星-三角减压起动控制电路实训 67
实训项目4.8 两台电动机顺序控制电路实训 70
第二部分 可编程序控制器实训
第5章 可编程序控制器基础与S7-1200 PLC 75
5.1 可编程序控制器概述 75
5.1.1 可编程序控制器的产生与发展 75
5.1.2 可编程序控制器的特点 76
5.1.3 可编程序控制器的组成 77
5.1.4 可编程序控制器的工作原理 78
5.1.5 可编程序控制器的分类 78
5.2 S7-1200 PLC系统及基本组成 79
5.2.1 S7-1200 PLC的基本组成 79
5.2.2 CPU模块 80
5.2.3 信号板和信号模块 81
5.2.4 S7-1200 PLC开发环境 83
5.2.5 S7-1200 PLC的编程语言 84
5.3 S7-1200 PLC常用基本指令 85
5.3.1 位逻辑运算指令 85
5.3.2 比较指令 87
5.3.3 定时器 88
5.3.4 计数器 91
5.3.5 数学运算指令 94
5.3.6 移动操作指令 95
5.3.7 逻辑运算指令 97
5.3.8 移位和循环移位指令 98
5.4 思考与练习 100
第6章 PLC编程基础实训 101
实训项目6.1 硬件组态实训 101
实训项目6.2 自动浇花实训 110
实训项目6.3 自动门实训 115
实训项目6.4 流水灯实训 123
实训项目6.5 提升机实训 130
第7章 PLC编程提升实训 138
实训项目7.1 实训室温湿度测量实训 138
实训项目7.2 物品识别与计数实训 150
实训项目7.3 红绿灯时间控制实训 155
实训项目7.4 气动双向推送装置实训 161
第三部分 电气自动化控制技术实训
第8章 西门子触摸屏及其应用 171
8.1 人机界面（HMI）概述 171
8.2 西门子精简系列面板 172
8.3 KTP700 Basic 触摸屏 173
8.4 思考与练习 176
第9章 电气与自动化综合技能实训 177
实训项目9.1 PLC-HMI通信协议配置与调试实训 177
实训项目9.2 步进电动机组态及调试实训 190
实训项目9.3 变频电动机控制实训 201
附录 208
附录A 常用低压电器的图形符号和文字符号 208
附录B S7-1200 PLC指令集 210
参考文献 214

随着工业自动化技术的快速发展，电气控制与可编程序控制器（PLC）技术已成为现代制造业、智能装备、工业机器人等领域不可或缺的核心技能。为适应新时代对高素质技术技能人才的需求，深化实践教学改革，培养学生的工程实践能力、创新能力和职业素养，我们结合多年教学经验和企业实际需求，编写了本书。
本书以“能力为本、实践导向”作为核心理念，系统整合电气控制技术、PLC编程、人机界面（HMI）及工业自动化系统集成等关键技术，构建了“基础技能—核心能力—综合应用”三阶递进的实训体系。教材内容依托最新人才培养方案，充分吸收行业企业专家建议，将真实生产案例转化为教学项目，确保学生所学即所用，实现从课堂到岗位的无缝衔接。
本书特色鲜明，主要体现在以下4个方面。
1．项目引领，任务驱动：全书采用“项目+任务”的模块化设计，每个实训项目均来源于典型工业场景，如电动机控制、自动门控制、红绿灯控制等。学生在完成“电路安装→PLC编程→系统调试”的全流程任务中，既能掌握规范操作技能，又能培养工程思维和团队协作能力。
2．理实一体，虚实结合：理论讲解与实训操作深度融合，配套编程软件和仿真软件（如TIA Portal、S7-PLCSIM）与真实设备联调方案，降低学习门槛的同时增强实战性。例如，在PLC编程实训中，学生可先通过虚拟仿真验证逻辑，再连接实物PLC进行调试，有效提升学习效率。
3．紧跟技术前沿，突出工程应用：涵盖西门子S7-1200 PLC、KTP触摸屏、变频器控制等主流工业技术，并融入工业通信（如PROFINET）等新知识，拓宽学生的技术视野。
4．安全与规范贯穿始终：第1章专设“安全用电常识及电工实训规范”，将国家标准和行业规范融入实操细节，强化学生的安全意识与职业素养。
本书编写过程中，特别感谢北京德普罗尔科技有限公司提供的S7-1200 PLC实训设备及技术文档支持，学校教务处在教材立项、数字资源建设等方面给予的政策保障，以及新能源汽车智能制造创新班周其瑞等同学在实训场景数字化还原方面的技术支持。
本书由胡艳丽担任主编，刘团结、张龙任副主编，鲁先文担任主审，伍龙、苗磊、朱玉琴、王鹏参与编写。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，真诚希望广大读者能够不吝赐教，提出宝贵意见，以便我们不断改进和完善。