本书以柔性智能制造生产线（温湿度计/保温杯垫产线）为教学平台，围绕物料分拣系统、输送系统、检测系统等典型工艺环节，聚焦智能生产线中PLC应用的主流技术，包括PLC选型、安装接线、编程（TIA Portal）、传感器应用、气动控制、变频器调速、HMI人机交互、运动控制（高速计数/高速脉冲）以及工业通信（S7通信、开放式通信、IO-Link）等，结合智能生产线的典型生产实践案例设计了相关的实训教学任务，构建完整的知识技能体系。
全书共十个项目，每个项目细分为若干典型任务，在任务设计和实施过程中，目标清晰，步骤详尽，内容由浅入深、层层递进和理实结合，不仅包括了PLC等技术中常规的知识点、硬件安装、电气接线、编程调试等学习内容，还将结构化编程、多站通信、工业视觉、IO-Link智能传感器等前沿技术的理论知识和操作技能进行了融入。学习者通过完成各阶段任务，最终能实现对完整智能生产线系统的控制与集成，深刻理解PLC在复杂系统中的核心作用。
本书适合作为高职电气自动化技术、机电一体化技术、智能控制技术等智能制造相关专业PLC技术课程的教材，也适合机电控制相关领域专业技术人员学习与培训。

当前，全球制造业正处于智能化转型升级的关键时期。以工业互联网、人工智能、数字孪生、5G等为代表的新一代信息技术与先进制造技术深度融合，推动智能制造从概念走向规模化落地。智能生产线作为智能制造的核心单元，其柔性化、网络化、智能化的特征，对底层控制技术提出了更高要求，需具备实时响应、可靠稳定、开放互联与数据协同的能力。在此背景下，产业升级对技术技能人才的需求结构发生深刻变化。企业急需既精通传统自动化控制（如PLC编程、传感器应用、变频调速、气动控制），又掌握工业网络通信、人机交互（HMI）、数据采集分析，并能理解系统集成逻辑的复合型、创新型工程技术人才。然而，人才供给与产业需求之间的结构性矛盾日益凸显：传统教学内容相对滞后于技术发展，实践环节与真实工业场景脱节，跨领域技术融合能力培养不足。
为响应国家制造强国战略对高素质技术技能人才的迫切需求，破解产教融合痛点，常州工程职业技术学院组织编写了本书。本书以柔性智能制造生产线（温湿度计/保温杯垫产线）为教学平台，以物料分拣系统、传送系统、检测系统为项目载体，以PLC技术为核心纽带，深度融合当前主流工业应用场景，以项目化、任务驱动的方式组织内容，着力体现以下特色：
1. 紧贴产业前沿，聚焦核心技术：教材内容深度融入工业4.0和智能制造理念，涵盖当前智能生产线中PLC、传感器、气动、HMI、运动控制以及通信等应用的主流技术和关键环节，构建了完整的知识技能体系。
2. 突出工程实践，强化动手能力：打破传统理论教学的局限，以实训为核心。每个项目均设计具体、可操作的任务，引导学习者通过动手安装、接线、编程、调试等操作，将抽象原理转化为解决实际工程问题的能力。
3. 凸显任务驱动，注重循序渐进：全书共十个项目，由浅入深，从PLC基本认知、硬件安装到复杂编程、网络通信与运动控制。每个项目细分为若干明确任务，目标清晰，步骤详尽。
4. 聚焦典型系统，贯穿项目主线：以物料分拣系统等设备为典型实训平台，各项目任务均围绕其核心单元的控制需求展开。学习者通过完成各阶段任务，最终能实现对完整智能生产线子系统的控制与集成，深刻理解PLC在复杂系统中的核心作用。
5. 融入规范与安全，培养职业素养：在设备安装、接线、调试等环节强调操作规范、电气安全与工业标准，培养学习者严谨、负责的职业习惯和安全意识，为未来胜任岗位奠定基础。
本书由常州工程职业技术学院、常州科教城现代工业中心以及山东莱茵科斯特智能科技有限公司合作开发编写，由丁才成、薛剑飞担任主编，吴奕奇担任副主编，王伟担任主审。丁才成负责教材大纲和内容框架的设计，薛剑飞负责项目任务的设计，吴奕奇负责思政模块和教学目标内容的设计，共同完成教材初稿的编写。徐嘉负责项目一的深化设计，朱亚飞负责项目二的深化设计，丁才成负责项目三的深化设计和定稿工作，薛剑飞负责项目四、项目五以及项目七的深化设计和整本教材的统稿工作，刘书凯负责项目六的深化设计，吴奕奇负责项目八的深化设计，孙德松负责项目九的深化设计，储琴负责项目十的深化设计，张宁负责教材内思维导图的设计以及文本格式、表格、图片的校对和编辑。在编写过程中山东莱茵科斯特智能科技有限公司提供了典型生产实践项目，配合完成了实训资源的开发。
我们期望通过本书系统化、实战化的学习与训练，学习者能够扎实掌握PLC在智能生产线中的核心应用技术，具备独立分析、设计、安装、调试和维护基于PLC的智能控制系统的能力，成为推动制造业智能化升级的坚实力量。
在编写过程中，编者力求内容准确、实用、前沿，但由于技术发展日新月异及编者水平所限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者和专家批评指正。

编者
2025年12月

无

项目一 智能生产线中的PLC控制技术认知 001
任务一 智能生产线的认知 002
任务二 智能生产线中PLC技术应用认知 008

项目二 智能生产线中的PLC选型与运用 017
任务一 智能生产线中的PLC选型 018
任务二 智能生产线中的PLC设备安装 029
任务三 智能生产线中的PLC接线 034
任务四 智能生产线中PLC编程软件的安装及仿真使用 039

项目三 智能生产线中供料单元的主令电器及指示灯控制 051
任务一 供料单元指示灯双按钮启停控制 052
任务二 供料单元指示灯单按钮控制 063
任务三 供料单元指示灯的状态显示控制 068

项目四 智能生产线中供料单元的气动系统控制 073
任务一 供料单元的手动送料控制 074
任务二 供料单元的自动推料控制 087
任务三 供料单元的推料自动计数控制 093

项目五 智能生产线中输送单元的变频器控制 098
任务一 输送单元的设备参数采集 099
任务二 输送单元的传送带手动控制 107
任务三 输送单元的传送带固定转速控制 117
任务四 输送单元的传送带模拟量控制 130

项目六 智能生产线中物料检测单元的传感器应用 137
任务一 物料检测单元的工件检测和计数控制 138

项目七 智能生产线中物料分拣系统的程序结构设计 147
任务一 物料分拣系统的线性化编程控制 148
任务二 物料分拣系统的模块化编程控制 153
任务三 物料分拣系统的结构化编程控制 159

项目八 智能生产线中物料分拣系统的HMI应用 168
任务一 供料单元的HMI启停控制 169
任务二 输送单元的HMI调速控制 182

项目九 智能生产线中分拣站和转运站的运动控制 186
任务一 自动分拣站的高速计数器控制 187
任务二 物料转运站的高速脉冲输出控制 204

项目十 智能生产线中工作站和设备间的PLC通信应用 225
任务一 智能生产线加工站与转运站之间的S7通信技术应用 226
任务二 智能生产线工业视觉系统的开放式通信应用 235
任务三 智能生产线超声波距离传感器的IO-Link技术应用 248

参考文献256