本书系统讲述了西门子200smart的原理、编程及应用，并配有大量案例，深入剖析讲解，让读者可以快速入门。

本书分为6篇，共35章。主要内容包括PLC的原理和应用、外部器件和模块接线、数据区和数据类型、PLC编程等知识点，以及11个实用性和综合性较高案例，并详细介绍了昆仑通泰触摸屏和西门子PLC的连接和触摸屏的主要应用。

本书适合电气工程专业的大学生、渴望提升和学习PLC编程的人员，以及从业的电工人员阅读。

可编程序控制器简称PLC，是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置。它具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点，尤其现代的可编程序控制器，其功能已经大大超过了逻辑控制的范围，还包括运动控制、闭环过程控制、数据处理、网络通信等。

目前国内应用的主流PLC主要有西门子、三菱、欧姆龙、AB等品牌。我们做任何事情都要有一个主线，学习PLC也是一样，我们只有确定好了主线，然后按照主线去学习和工作才会事半功倍，本书的主线是PLC应用技术。

首先确定以哪种PLC为蓝本，以西门子、三菱、AB、还是其他PLC为蓝本？西门子PLC是目前在我国占有率最高的PLC品牌。常用的有S7200、S7200 SMART、S7300/400、S71200/1500等系列，不同系列PLC所用的编程软件也不尽相同。S7200 SMART属于小型PLC，其价格便宜、功能适中，比较适合初学者和入门人员学习，对于S7300/400和S71200/1500更适用于比较大的项目，尤其作为现场总线主站的复杂项目。本书将以S7200 SMART为例来讲解PLC编程及应用的快速入门过程。

我们总结的学习指导思想如下：以认知的态度来思考问题；以完美的心态来处理问题；复杂的问题简单化，是指能把控大的构思和方向；简单的问题复杂化，难点问题逐一深入剖析并解决。

我们授课将遵循一个原则：从本质上给大家讲明白一个电气控制原理或者道理，然后拿出一个应用对象来做示范，接着再归纳总结，得出一个通用的道理或者结论，最后再用这个结论来套用或者应用到其他案例即可。其实大家并不缺乏资料，而是缺少合理的学习方法和学习引导。希望本书能为大家构建良好的学习方法和实用的学习思路，以此帮助所有读者。

本书共分为6篇33章。

 第一篇基础入门篇，包括第1~5章。

介绍PLC的工作原理和应用，S7200 SMART PLC编程软件，常用指令的分析和应用，PLC编程的一般步骤等。

 第二篇常用接线篇，包括第6~11章。

详细介绍S7200 SMART PLC外部器件和模块接线含数字量和模拟量，以及温控器和液位控制器的原理和应用。

 第三篇变频器应用篇，包括第12~14章。

介绍几种不同品牌变频器的接线和应用，变频器恒压供水应用，通过PLC采用端子控制变频器和通信控制变频器。

 第四篇难点解析和重点应用篇，包括第15~22章。

详细介绍数据区和数据类型，将常用的PLC编程归纳为：数字量逻辑编程、模拟量编程、高速计数器、PID调节、运动控制、Modbus通信、西门子PLC之间的S7通信。

 第五篇案例应用实战篇，包括第23~31章。

一共涉及9个案例，重点在提升读者数字量逻辑编程和模拟量编程的应用。案例以实际应用为原型，精简提炼并深入解析编程思路和编程方法的应用。

 第六篇番外提升篇，包括第32、33章。

介绍可调用子程序的编写，介绍如何大批量地处理同一类逻辑控制程序，介绍自由口通信，在PLC编程中算得上是难度比较大的一个，方便读者跟第三方设备自定义协议通信。

本书由网络主播徐宁和承德石油高等专科学校赵丽君副教授编写，本书视频部分主要由徐宁录制。赵丽君编写了第一篇和第四篇，其他章节由徐宁负责编写。全书由赵丽君统稿。

本书由承德石油高等专科学校李长久教授任主审，他对本书的内容、结构及文字方面提出了许多宝贵的建议，在此表示衷心的感谢！

本书部分图片由周玉海绘制并提供，在此表示衷心的感谢！也非常感谢杜海洋、张宁、梁进和徐少华对本书提供的支持和帮助。

由于编者水平有限，书中难免有不足和错漏之处，恳请读者批评指正。

徐宁赵丽君

2021年1月

本书源代码(上)

本书源代码(下)

教学课件

编程软件及资料

第一篇基础入门篇

第1章PLC的硬件组成和工作原理(35min)

1.1PLC概述

1.2PLC的硬件组成

1.2.1PLC的控制系统构成

1.2.2模块组成和连接

1.3PLC的工作原理

1.3.1PLC的基本原理和执行过程

1.3.2PLC各部分的主要作用

1.4PLC编程的学习路线

1.4.1学习电气控制的主导思想

1.4.2学习PLC编程的主导思想

1.4.3学习电气控制和PLC需要具备的能力

1.4.4学习电气控制和PLC的工具

1.5学习的心态

1.5.1以认知的态度来学习

1.5.2以教授其他人的态度来学习

1.5.3营造学习氛围

1.6PLC编程的学习路线

1.6.1制订学习计划表

1.6.2适当地改变自己

本章小结

第2章西门子PLC常用编程软件(48min)

2.1西门子PLC常用编程软件

2.2S7200 SMART PLC编程软件介绍

2.2.1软件安装

2.2.2软件常用操作

2.2.3软件常用设置

2.2.4添加库文件

2.2.5符号表的建立

2.2.6程序数据监控

2.2.7子程序调用

2.3与计算机联机操作

本章小结

第3章S7200 SMART PLC基本指令

(147min)

3.1位逻辑指令

3.1.1常开和常闭触点

3.1.2取反

3.1.3线圈的使用

3.1.4置位和复位

3.1.5上升沿和下降沿

3.2系统时钟

3.2.1读取时钟

3.2.2设置时钟

3.2.3实例应用

3.3比较指令

3.3.1比较指令

3.3.2比较指令的应用

3.4定时器

3.4.1定时器的编号

3.4.2定时器的类型

3.4.3定时器的应用

3.5计数器

3.6转换指令

3.7传送指令

3.8整数运算

本章小结

第4章学习PLC编程

(25min)

4.1编程计算机配置

4.2PLC的配置 

4.3触摸屏配置

本章小结

第5章PLC编程的一般步骤

5.1编程思路的确定

5.2PLC程序编写的基本原则

本章小结

第二篇常用接线篇

第6章数字量输入接线(18min)

6.1数字量输入分类

6.1.1按钮类

6.1.2旋钮类

6.1.3行程开关

6.1.4接近开关

6.1.5光电开关

6.2数字量输入对比汇总

6.3接线原理分析

6.4图纸分析

本章小结

第7章数字量输出接线(6min)

7.1数字量输出分类

7.2数字量输出对比汇总

7.3接线原理分析

7.4数字量输出接线的应用

本章小结

第8章模拟量输入接线(14min)

8.1模拟量输入的分类

8.2模拟量输入分类汇总

8.3模拟量输入原理

8.4模拟量输入接线的应用

8.4.1无源传感器接线

8.4.2模拟量有源接线

8.5模拟量图纸接线应用

本章小结

第9章模拟量输出接线(9min)

9.1模拟量输出的分类

9.2模拟量分类汇总

9.3模拟量输出原理分析

9.4模拟量输出接线应用

本章小结

第10章温控器接线和应用(8min)

10.1温控器

10.2温控器的应用

本章小结

第11章液位控制器接线和应用(17min)

11.1液位控制器的分类

11.1.1浮球开关

11.1.2液位继电器

11.1.3电极式液位控制器

本章小结

第三篇变频器应用篇

第12章变频器接线和快速应用(28min)

12.1变频器的原理

12.2变频器的接线

12.2.1台达变频器接线

12.2.2三菱变频器接线

12.2.3ABB变频器接线

12.3变频器总结和应用

本章小结

第13章变频器的恒压供水使用(25min)

13.1变频恒压供水的原理

13.2变频器恒压供水的参数设置

13.2.1变频器恒压供水案例应用

13.2.2变频器恒压供水步骤

13.3恒压供水的应用

本章小结

第14章PLC控制变频器的应用(20min)

14.1PLC通过端子控制变频器

14.2PLC通信控制变频器

14.2.1变频器通信模式

14.2.2变频器参数设置和接线

14.2.3变频器通信控制字的确定

14.2.4变频器通信频率的给定

本章小结

第四篇难点解析和重点应用篇

第15章难点重点解析

15.1数据类型的讲解

15.1.1数据类型

15.1.2数据进制 

15.2PLC中数据区的理解和划分

15.2.1常用数据区

15.2.2存储数据区

本章小结

第16章数字量逻辑控制编程(46min)

16.1启停保程序控制

16.2互锁程序控制

16.3编程中的动作时效性

16.3.1编程中的瞬动

16.3.2状态保持

16.4位置互锁

本章小结

第17章模拟量编程(53min)

17.1模拟量输入原理

17.2模拟量输入

17.3模拟量输出

17.4模拟量编程的应用

17.4.1通道类型设置

17.4.2模拟量库添加

17.4.3程序编写

本章小结

第18章高速计数器(49min)

18.1高速计数器概述

18.2高速计数器模式和控制

18.2.1高速计数器的模式和种类

18.2.2高速计数器的控制

18.3使用流程和步骤

18.4高速计数器的应用

18.4.1编码器介绍

18.4.2程序编写

本章小结

第19章PID调节(55min)

19.1PID调节的原理

19.1.1PID控制原理

19.1.2PID调节各个环节的作用

19.1.3PID回路类型的选择

19.1.4PID参数调节口诀

19.2PID向导设置

19.3案例应用

19.3.1案例控制要求

19.3.2变频器接线和控制

19.3.3PLC接线和控制

本章小结

第20章运动控制(82min)

20.1步进电机控制案例

20.1.1元器件介绍

20.1.2驱动器接线和设置

20.1.3规划I/O，编制符号表

20.2程序编写

20.2.1运动控制向导建立

20.2.2运动控制程序编写

本章小结

第21章Modbus_RTU通信(108min)

21.1Modbus通信讲解

21.2PLC与仪表的Modbus通信

21.2.1S7200系列Modbus库添加

21.2.2Modbus主站指令解析

21.2.3Modbus程序编写

21.3触摸屏与仪表的Modbus通信

21.3.1确定接线方式

21.3.2触摸屏设置和操作

21.3.3从站设置和操作

本章小结

第22章PLC之间的S7通信(37min)

22.1S7通信的接线与原理

22.1.1S7通信的接线

22.1.2S7通信的原理

22.2S7通信的实例和应用

22.2.1S7200 SMART S7通信程序讲解

22.2.2S7200 SMART之间的通信

22.2.3S7200 SMART和S71200之间的S7通信

22.2.4S7200 SMART利用向导进行S7通信

22.2.5S71200之间的S7通信

本章小结

第五篇案例应用实战篇

第23章启停保案例(18min)

23.1案例说明

23.2项目制作

23.2.1初步工艺确定

23.2.2流程细化分解

23.2.3程序编写

本章小结

第24章正反转案例(21min)

24.1案例说明

24.1.1正反转案例控制工艺要求

24.1.2绘制电气图纸

24.1.3I/O配置

24.1.4接线调试

24.2程序编写

24.2.1规划I/O，编制符号表

24.2.2程序编写

本章小结

第25章红绿灯案例(32min)

25.1案例说明

25.2程序编写

25.2.1规划I/O，编制符号表

25.2.2程序编写

本章小结

第26章抢答器案例(20min)

26.1案例说明

26.2程序编写

26.2.1规划I/O，编制符号表

26.2.2程序编写

本章小结

第27章恒压供水案例(46min)

27.1案例说明

27.2程序编写

27.2.1规划I/O，编制符号表

27.2.2程序编写

本章小结

第28章恒温控制室案例(80min)

28.1案例说明

28.2程序编写

28.2.1规划I/O点，编制符号表

28.2.2程序编写

本章小结

第29章车库自动门案例(37min)

29.1案例说明

29.2程序编写

29.2.1规划I/O点，编制符号表

29.2.2程序编写

本章小结

第30章升降移行机案例(50min)

30.1案例说明

30.2程序编写

30.2.1规划I/O点，编制符号表

30.2.2程序编写

本章小结

第31章锅炉控制案例(58min)

31.1案例说明

31.2程序编写

31.2.1规划I/O点，编制符号表

31.2.2程序编写

本章小结

第六篇番外提升篇

第32章可调用子程序的编写

32.1子程序的划分

32.2子程序编写的流程

32.3子程序内容编写

本章小结

第33章自由口通信(43min)

33.1自由口通信介绍

33.1.1自由口通信原理

33.1.2在自由端口模式下控制串行通信端口

33.2采用Modbus协议测试自由口通信

33.2.1Modbus协议测试和确定

33.2.2Modbus协议测试自由口通信

本章小结

结束语

附表

随书笔记

方法思路记录

思想感悟记录

参考文献

徐宁，电气自动化工程师，中级职称，电气自动化行业从业10年，善于沟通交流和自我钻研，专注于PLC编程和研究。熟练掌握西门子200、200smart、300、1200系列等PLC，三菱、AB、欧姆龙等其他品牌也能独立编程应用。从事汽车厂输送线非标自动化电气项目设计调试维护工作6年，从事供热设备的自动化控制和监控4年。