項目一初識PLC/001

任務一認識PLC 001

一、可編程控制器的產生和發展 001

二、PLC的特點和應用 003

三、PLC的分類及技術性能指標 005

四、習題與訓練 006

任務二了解PLC的編程語言 008

一、梯形圖 008

二、指令表 009

三、功能塊圖 009

四、順序功能圖 009

五、結構化文本 009

六、習題與訓練 009

任務三認識PLC繫統的組成及原理 010

一、PLC的繫統組成 010

二、PLC的工作原理 013

三、習題與訓練 014

任務四認識S7-200繫列PLC  015

一、S7-200PLC的構成 015

二、S7-200CPU的主要性能指標 016

三、擴展模塊 017

四、I/O配置 018

五、S7-200PLC件及尋址方式 019

六、習題與訓練 025

本項目小結 027



項目二PLC基本邏輯指令應用/028

任務一三相電動機的直接啟停控制 028

一、任務導入和分析 029

二、相關知識 輸入/輸出、串/並聯指令 029

三、任務實施 031

四、知識拓展 置位S/復位R指令 033

五、習題與訓練 034

任務二三相電動機的正反轉控制 035

一、任務導入和分析 035

二、相關知識 電路塊連接指令 035

三、任務實施 036

四、知識拓展 邏輯堆棧指令 038

五、習題與訓練 039

任務三三相電動機的Y-△換接啟動控制 041

一、任務導入和分析 041

二、相關知識 定時器TON  042

三、任務實施 043

四、知識拓展 定時器TONR與TOF  045

五、習題與訓練 047

任務四貨物數量統計的控制 048

一、任務導入和分析 048

二、相關知識 計數器CTU  048

三、任務實施 049

四、知識拓展 減計數器、可逆計數器和梯形圖設計規則及優化 051

五、習題與訓練 054

任務五水塔水位的控制 055

一、任務導入和分析 055

二、相關知識 邊沿觸發EU/ED指令 055

三、任務實施 056

四、知識拓展 立即指令 058

五、習題與訓練 058

本項目小結 060



項目三PLC順序控制指令應用/061

任務一多種液體混合裝置控制 061

一、任務導入和分析 061

二、相關知識 順序控制指令及單一流向的順控程序設計方法 062

三、任務實施 064

四、知識拓展 跳轉和循環控制 065

五、習題與訓練 069

任務二按鈕式人行橫道交通燈控制 070

一、任務導入和分析 070

二、相關知識 多流程順序控制 070

三、任務實施 072

四、知識拓展 程序控制類指令 077

五、習題與訓練 079

本項目小結 081



項目四PLC功能指令應用/082

任務一除塵室的控制 082

一、任務導入和分析 082

二、相關知識 比較、傳送及加1指令 083

三、任務實施 086

四、知識拓展 算術運算指令 089

五、習題與訓練 091

任務二裝配流水線控制 092

一、任務導入和分析 092

二、相關知識 移位、循環移位指令 093

三、任務實施 094

四、知識拓展 移位寄存器指令 097

五、習題與訓練 097

任務三噴泉彩燈控制 099

一、任務導入和分析 099

二、相關知識 子程序 099

三、任務實施 102

四、知識拓展 中斷指令 105

五、習題與訓練 108

本項目小結 109



項目五PLC特殊功能模塊應用/110

任務一兩臺電動機的異地控制 110

一、任務導入和分析 110

二、相關知識 S7-200PLC的通信概述 111

三、任務實施 118

四、知識拓展 工業觸摸屏應用簡介 121

五、習題與訓練 125

任務二窯溫模糊控制設計 127

一、任務導入和分析 127

二、相關知識 模擬量 128

三、任務實施 129

四、知識拓展 轉換指令 137

五、習題與訓練 138

任務三溫度PID控制 139

一、任務導入和分析 139

二、相關知識 PID指令 140

三、任務實施 143

四、知識拓展 PLC的日常維護 147

五、習題與訓練 148

任務四步進電機的定位控制 149

一、任務導入和分析 149

二、相關知識 高速計數器 150

三、任務實施 154

四、知識拓展 高速脈衝輸出 162

五、習題與訓練 170

本項目小結 171



項目六PLC綜合設計/172

任務一電動運輸車呼車控制 172

一、任務導入和分析 172

二、相關知識 PLC控制繫統的設計步驟 173

三、任務實施 175

四、知識拓展 可編程控制器的安裝 178

五、習題與訓練 181

任務二自動洗衣機的控制 182

一、任務導入和分析 182

二、相關知識 PLC中各類繼電器的驅動方式 183

三、任務實施 183

四、知識拓展 PLC的故障診斷與排除 190

五、習題與訓練 193

本項目小結 195



項目七三菱FX2N繫列PLC的基本應用/196

任務一密碼鎖的控制 196

一、任務導入和分析 196

二、相關知識 FX2N繫列PLC基本指令 197

三、任務實施 201

四、知識拓展 FX2N繫列PLC基本指令彙總 203

五、習題與訓練 203

任務二天塔之光的控制 205

一、任務導入和分析 205

二、相關知識 位左移和區間復位指令 205

三、任務實施 207

四、知識拓展 FX2N繫列PLC的功能指令 210

五、習題與訓練 217

任務三組合機床動力頭運動控制 218

一、任務導入和分析 218

二、相關知識 步進梯形指令 218

三、任務實施 220

四、知識拓展 步進梯形指令應用注意事項 223

五、習題與訓練 223

本項目小結 225



附錄/226

附錄ASTEP7-Micro/WIN編程軟件 226

附錄BS7-200的SIMATIC指令集簡表 236

附錄CS7-200的出錯代碼 240

附錄DGX-Developer軟件使用入門 243



參考文獻/248

本書根據高職高專人纔培養方案，結合高職高專的教學改革和課程改革，並在充分聽取眾多使用過本書師生的意見和建議基礎上，再次聯合相關專業老師共同編寫了本教材。該書第二版被評為“十三五”職業教育國家規劃教材，經過三年的使用，獲得了充分肯定。這次再版，主要做了以下幾個方面的工作。

（1）在書中加入了大量的數字資源(通過掃描二維碼獲得)，以便更好地滿足教學需要。

（2）把傳統文化、理想信念、職業道德等思想政治教素融入本教材的每個項目中，通過課堂教學“主渠道”將立德樹人貫徹教學始終，達到潤物無聲的育人效果。

（3）對書中部分內容做了調整、補充及完善。

（4）在書中部分任務後設置功能區——“學習筆記”，供老師和學生記錄要點。

本書共有7個項目，主要內容包括：初識PLC、PLC基本邏輯指令應用、PLC順序控制指令應用、PLC功能指令應用、PLC特殊功能模塊應用、PLC綜合設計及三菱FX2N繫列PLC的基本應用。本書從實際工業控制的具體案例中提煉出23個工作任務，從項目二開始的每個任務都包含任務導入和分析、相關知識、任務實施、知識拓展、習題與訓練，在任務實施中有I/O設備的選擇、I/O接線圖、程序設計及調試等，力求使“教、學、做、練”緊密結合。本書在內容上注重精選、結合實際、突出應用、融入思政，力求簡明扼要、通俗易懂，便於教學和自學。

本書非常適合作為高職高專院校電類、機電類各專業的教材，也可作為工程技術人員學習PLC的參考書。

我們將為使用本書的教師免費提供立體化的教學資源，需要者可以到化學工業出版社教學資源網站http://wwwcipeducomcn免費下載使用。本書還配有豐富的課程數字網站，學習者可以登錄省級精品在線開放課程平臺（網址：http://mooc1chaoxingcom/course/201885034html ）；或進入“學習通”，在示範教學包中查找“可編程控制器技術”；也可以進入“學銀在線”，搜索“可編程控制器技術”“祝紅芳”。

本書由江西工業職業技術學院祝紅芳和熊媛、錫林郭勒職業學院朱麗娜擔任主編，錫林郭勒職業學院姚宇、瀘州職業技術學院陳昌濤、鄭州城市職業學院鄭偉麗擔任副主編，江西工業職業技術學院餘靜、瀋陽黎明技師學院張博舒、錫林郭勒職業學院張宏明也參與了編寫。項目一由張博舒、陳昌濤編寫，項目二由祝紅芳、朱麗娜編寫，項目三由熊媛編寫，項目四由張宏明、朱麗娜編寫，項目五由餘靜、姚宇編寫，項目六及附錄A由鄭偉麗編寫，項目七及附錄B~附錄D由祝紅芳編寫。

本書由工業與信息化職教教育指導委員會委員、電子信息專業指導委員會委員、全國高校計算機專業委員會常務理事、江西信息應用職業技術學院廖芳教授擔任主審。全書由祝紅芳組織統稿。

由於編者的水平和經驗有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者予以批評指正。



編者

2021年12月