本书以西门子S7-1200 PLC为核心，共9章，其内容涵盖常用低压电器、常用电气控制电路、可编程控制器基础、S7-1200 PLC的硬件系统、S7-1200 PLC的编程软件TIA Portal、S7-1200 PLC的指令系统、S7-1200 PLC的用户程序结构、S7-1200 PLC的网络通信及PLC控制系统的设计。本书内容兼具理论深度与实践指导性，适合作为电气工程及其自动化、自动化、机电一体化、机器人工程、测控技术与仪器等专业的教材，也可供相关工程技术人员自学和作为培训教材使用。

沈超，辽宁科技学院电气工程与自动化学院副教授，东北大学控制理论与控制工程专业博士，IEEE电力与能源协会中国卫星技术委员会 - 智能客户系统技术小组委员会理事。专注于智能控制、工业自动化系统设计以及工业网络技术研究，拥有15年以上工业自动化项目开发经验，获国家发明专利3项，鉴于当前工业自动化领域对S7-1200 PLC技术的需求呈迅猛增长态势，结合自身10余年的项目经验，系统梳理了S7-1200的硬件配置、编程逻辑、故障诊断及工业网络集成方法。

目 录
第1章 常用低压电器1
1.1 低压电器概述1
1.1.1 低压电器的定义与分类1
1.1.2 低压电器的电磁结构3
1.1.3 低压电器的触点4
1.1.4 低压电器的灭弧6
1.1.5 低压电器的的选择原则7
1.2 接触器8
1.2.1 接触器的结构和工作原理8
1.2.2 接触器的主要参数9
1.2.3 接触器的选择10
1.3 继电器10
1.3.1 继电器概述10
1.3.2 电磁式继电器12
1.3.3 时间继电器13
1.3.4 热继电器15
1.3.5 速度继电器16
1.4 熔断器17
1.4.1 熔断器的工作原理17
1.4.2 熔断器的选择18
1.5 主令电器19
1.5.1 控制按钮19
1.5.2 行程开关20
1.5.3 接近开关21
1.5.4 转换开关22
习题123
第2章 常用电气控制电路24
2.1 电气控制电路图的绘制24
2.1.1 电气控制电路图的常用图形与符号25
2.1.2 电气原理图30
2.1.3 电气安装接线图33
2.1.4 电气元件布置图34
2.2 三相异步电动机的启动控制35
2.2.1 三相笼型异步电动机直接启动控制35
2.2.2 三相笼型异步电动机减压启动控制38
2.3 三相异步电动机的正、反转控制43
2.4 三相异步电动机的制动控制44
2.4.1 三相异步电动机反接制动控制44
2.4.2 三相异步电动机能耗制动控制46
2.4.3 三相异步电动机电容制动控制48
2.5 电气控制电路图的绘制工具49
习题251
第3章 可编程控制器基础53
3.1 PLC的基础知识53
3.1.1 PLC的产生53
3.1.2 PLC的定义54
3.2 PLC特点及性能指标55
3.2.1 PLC的分类55
3.2.2 PLC的主要功能56
3.2.3 PLC的主要特点58
3.2.4 PLC与计算机的比较60
3.2.5 PLC与单片机的比较61
3.3 PLC的应用及发展趋势62
3.4 PLC的结构与组成63
3.5 PLC的工作原理67
3.6 PLC的编程语言71
习题373
第4章 S7-1200 PLC的硬件系统74
4.1 S7-1200 PLC的基本组成74
4.2 S7-1200 PLC的CPU模块75
4.3 S7-1200 PLC的信号模块与信号板77
4.4 S7-1200 PLC的通信模块与通信板80
习题482
第5章 S7-1200 PLC的编程软件TIA Portal83
5.1 编程软件TIA Portal概述83
5.2 编程软件TIA Portal的常用功能85
5.2.1 TIA Portal软件的用户界面85
5.2.2 项目创建与硬件组态87
5.2.3 PLC编程90
5.2.4 程序下载92
5.2.5 上传94
5.2.6 监控95
5.2.7 诊断98
5.2.8 库功能98
5.2.9 Trace功能99
5.3 TIA Portal的仿真器102
5.3.1 仿真器的启动与视图切换102
5.3.2 SIM表格仿真功能103
5.3.3 序列仿真功能104
5.3.4 事件表仿真功能105
习题5108
第6章 S7-1200 PLC的指令系统109
6.1 S7-1200 PLC的数据类型109
6.1.1 基本数据类型109
6.1.2 复杂数据类型110
6.2 S7-1200PLC的存储区112
6.2.1 装载存储器112
6.2.2 工作存储器112
6.2.3 保持性存储器113
6.2.4 系统存储器113
6.3 位逻辑指令115
6.3.1 触点指令115
6.3.2 输出类指令117
6.3.3 上升沿和下降沿指令120
6.4 定时器操作指令与计数器操作指令124
6.4.1 定时器操作指令125
6.4.2 计数器指令131
6.5 数据处理指令137
6.5.1 比较指令137
6.5.2 移动指令143
6.5.3 转换指令152
6.6 数学函数指令158
6.7 其他指令159
6.7.1 移位指令与循环指令159
6.7.2 逻辑运算指令163
6.7.3 程序控制指令（跳转指令）171
6.7.4 运动控制指令176
习题6179
第7章 S7-1200 PLC的用户程序结构181
7.1 用户程序的基本结构181
7.2 组织块183
7.2.1 启动组织块185
7.2.2 程序循环组织块187
7.2.3 时间中断组织块188
7.2.4 延时中断组织块191
7.2.5 循环中断组织块192
7.2.6 硬件中断组织块193
7.2.7 错误处理组织块194
7.3 功能块和带背景数据块的功能块195
7.3.1 功能块195
7.3.2 带背景数据块的功能块196
7.3.3 FC与FB的区别197
7.3.4 FB的多重背景197
7.4 数据块198
习题7199
第8章 S7-1200 PLC的网络通信201
8.1 网络通信概述201
8.1.1 通信方式201
8.1.2 网络通信国际标准模型203
8.1.3 工业通信网络的调试206
8.1.4 S7-1200 PLC的通信方式207
8.2 工业以太网通信211
8.2.1 工业以太网概述212
8.2.2 PROFINET IO通信213
8.2.3 S7-1200 PLC的开放式用户（OUC）通信215
8.2.4 S7-1200 PLC的S7通信219
8.2.5 Modbus TCP通信222
8.3 PROFIBUS-DP通信230
8.3.1 PROFIBUS概述230
8.3.2 S7-1200 PLC与从站的通信232
8.3.3 一致性数据传输235
8.4 Modbus RTU通信236
8.4.1 Modbus RTU通信概述236
8.4.2 Modbus RTU通信指令237
8.4.3 Modbus RTU通信举例240
习题8249
第9章 PLC控制系统的设计250
9.1 PLC控制系统的设计原则及流程250
9.2 分析评估控制任务251
9.3 PLC控制系统的总体设计253
9.4 PLC控制系统的硬件设计255
9.4.1 传感器与执行器的确定255
9.4.2 PLC控制系统模块的选择255
9.4.3 控制柜设计257
9.5 PLC控制系统的软件设计258
9.5.1 控制软件设计258
9.5.2 监控软件设计259
9.6 PLC控制系统的调试260
9.6.1 模拟调试260
9.6.2 现场调试261
9.7 运料小车自动往返控制系统设计实例262
9.7.1 控制任务与分析评估262
9.7.2 系统总体设计263
9.7.3 系统硬件设计263
9.7.4 系统软件设计264
习题9272
参考文献273