本书从基础和实用出发，全面系统介绍西门子S7-1200 PLC编程及应用。具体内容为西门子S7-1200 PLC的硬件与接线、TIA Portal软件的使用、常用指令及其编程、S7-1200 PLC的工艺功能、S7-1200 PLC在运动控制中的应用、S7-1200 PLC的通信和工程应用等。

本书是新形态、立体化教材，可扫描二维码观看微课。本书内容丰富，重点突出，强调知识的实用性，重视对学生实践技能的培养和激发学生的学习兴趣。每章配有典型、实用的例题，共100多道，另外配有作业供读者训练之用，可扫描二维码查看答案。

本书可以作为高等职业技术院校和应用型本科、中专及高等专科学校机械类、电气类和信息类专业的教材，也可以作为职大、电大等有关专业的教材，还可以供工程技术人员参考。

第1章  可编程序控制器（PLC）基础1

1.1  认识PLC1

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-PLCSIM43

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