本书是国家精品课“PLC控制系统编程与实现”的配套教材，内容以西门子S7-200系列可编程控制器的应用为主线，全面系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部组件、指令系统、编程方法、组态技术和现场总线通信技术。深入浅出地介绍了PLC的输入、输出单元的内部电路特点，接口电路的设计，控制程序设计与调试方法，项目设计开发过程等。主要内容包括：初识西门子S7-200系列PLC、电动机PLC控制系统编程与实现、彩灯及密码锁PLC控制系统的编程与实现、自动生产线PLC控制系统的编程与实现、组合机床PLC控制系统的编程与实现、西门子S7-200系列PLC拓展应用6个项目，19个任务。通过完成这19个任务，学生不仅可以掌握有关基础理论知识、提高实际操作能力，还能培养学生科学严谨、精益求精的工匠精神和团队协作精神，以及端正文明生产的态度。本书适合作为高职高专院校电子技术、电子与信息、电气自动化、通信技术、机电类等专业的教材，也可作为其他相关专业和工程技术人员学习PLC技术的参考书。

随着我国高等职业教育改革的不断深化发展，我国高等职业教育改革和发展进入一个新阶段。教育部下发的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》教高\[2006\]16号文件，旨在进一步适应经济和社会发展对高素质技能型人才的需求，推进高职人才培养模式改革，提高人才培养质量。教材建设工作是整个高等职业院校教育教学工作中的重要组成部分，教材是课程内容和课程体系的载体，对课程改革和建设既有龙头作用，又有推动作用，所以提高课程教学水平和质量的关键在于建设高水平、高质量的教材。出版面向高等职业教育的“以就业为导向，以能力为本位”的优质教材一直以来就是中国铁道出版社优先开发的领域。我社本着“依靠专家、研究先行、服务为本、打造精品”的出版理念，于2007年成立了“中国铁道出版社高职机电类课程建设研究组”，并经过多年的充分调查研究，策划编写、出版本系列教材。本系列教材主要涵盖高职高专机电类的公共平台课和6个专业及相关课程，即电气自动化专业、机电一体化专业、生产过程自动化专业、数控技术专业、模具设计与制造专业以及数控设备应用与维护专业，既自成体系又具有相对独立性。本系列教材在研发过程当中邀请了高职高专自动化教指委专家、国家级教学名师、精品课负责人、知名专家教授、学术带头人及骨干教师。他们针对相关专业的课程设置融合了多年教学中的实践经验，同时吸取了高等职业教育改革的成果，无论从教学理念的导向、教学标准的开发、教学体系的确立、教材内容的筛选、教材结构的设计，还是教材素材的选择都极具特色。归纳而言，本系列教材体现如下几点编写思想：（1）围绕培养学生的职业技能这条主线设计教材的结构，理论联系实际，从应用的角度组织内容，突出实用性，并同时注意将新技术、新工艺等内容纳入教材。（2）遵循高等职业院校学生的认知规律和学习特点，对于基本理论和方法的讲述力求简单，易于理解，多用图表来表达信息，以解决日益庞大的知识内容与学时偏少之间的矛盾。同时，增加相关技术在实际生产生活中的应用实例，引导学生主动学习。（3）将“问题引导式”“案例式”“任务驱动式”“项目驱动式”等多种教学方法引入教材体例的设计中，融入启发式教学方法，力求好教、好学、爱学。（4）注重立体化教材的建设。本系列教材通过主教材、配套素材光盘、电子教案等教学资源的有机结合，提高教学服务水平。总之，在本系列教材的策划出版过程中得到了教育部高职高专自动化技术类专业教学指导委员会委员以及广大专家的指导和帮助，在此表示深深的感谢。希望本系列教材的出版能为我国高等职业院校教育改革起到良好的推动作用，欢迎使用本系列教材的老师和学生提出意见和建议，书中如有不妥之处，敬请批评指正。中国铁道出版社2013年11月为了贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》，深化职业教育“三教”改革，加快实现培养一大批结构合理、素质优良的技术技能型、复合技能型和知识技能型高技能人才这一伟大目标，结合高等职业院校的教学要求和办学特色，我们编写了本教材。本教材为“十二五”职业教育国家规划教材。本教材的内容及其实施过程有以下特点：（1）本教材由“PLC控制系统编程与实现”国家精品课主讲教师团队，按照人的职业成长规律，精心研讨选取实践项目。将慕课和课堂教学进行了整体化设计，通过项目任务，由简单到复杂，培养学生在项目开发过程中的工程应用能力。将理论教学、实践操作和综合设计训练有机结合；将硬件组态与软件设计相结合。（2）教材中的项目来源于企业实际应用，学生兴趣浓、学习积极性高。西门子S7-200及200 Smart系列PLC应用范围广，通俗易学，内容具有较好的可迁移性。将知识点和技能点紧密结合，再现完整的设计过程，可提高学生工程应用能力，突出了应用特色。（3）本教材以行动为导向，项目引领，任务驱动，促进学生综合职业能力的培养。运用工作任务要素（工作对象、工具、工作方式方法、劳动组织形式、工作要求等）梳理工作过程知识，明确学习内容，按照典型性、对知识和能力的覆盖性、可行性原则，遵循“从完成简单工作任务到完成复杂工作任务”的能力形成规律，设计出6个项目，19个任务。通过完成这19个任务，使学生在职业情境中“学中做、做中学”。（4）运用信息技术，展现立体化学习资源，实现线上线下混合式教学。以微课、动画、技能操作视频、仿真、课件、文本等丰富的数字化资源作为支撑，构建新形态的立体化课程体系。采用动画或仿真直观展示控制对象的动作过程、指令执行的动作；以屏幕录像来演示、讲解软件操作；实际操作以拍摄录像、制作动画来展示；讲解工作原理以微课的方式展现；使用仿真软件来模拟实训模型，验证设计。所有信息化教学资源可通过扫描二维码获取，学生可以反复学习，学习后通过在线作业、练习、考试，检验学习效果，并有在线答疑、互动等内容。延伸阅读与拓展内容，可以进一步培养和提高学生的设计能力和创新能力。（5）本教材打破了传统教材按章节划分的方法，将相关知识分为19个学习型任务，将学生应知应会的知识融入这些任务中。每个任务又由任务提出、任务目标、相关知识、任务分析、任务实施、评分标准、任务训练和总结反思构成。在基础知识安排上，打破了传统的知识体系，任务中牵涉什么知识就重点讲解这些知识，和任务无关或关系较小的内容放在知识拓展中，让学生自学。通过完成任务可使学生学有所用、学以致用，与传统的理论灌输有着质的区别。（6）本教材采用工作手册式，将课程建设与教材编写深度融合。学生成绩评定与传统方式有所不同，成绩评定不包含笔试，成绩的评定贯穿于各项任务实施的整个过程之中，每个任务的成绩严格按照评分标准评定，最后按这些任务的总成绩给出本课程的成绩。本教材由陈丽任主编，程德芳、曹芳菊、李立君任副主编，郭健、董永刚、于娜、王清、靳晨聪参与编写。具体分工如下：陈丽制订编写大纲，并编写任务10～任务14、程德芳编写任务17、任务18；曹芳菊编写任务4～任务6；李立君编写任务7～任务9；郭健编写任务15、任务16；董永刚编写任务1；于娜编写任务3；王清编写任务19；靳晨聪编写任务2。在第三版的修订过程中，针对重要知识点制作了微课视频、教学课件、动画视频及工作任务书等数字化教学资源（读者可扫描书中二维码获取相关内容），大大提升了教材的信息化建设，更加有效地辅助于线上线下混合式教学。在编写过程中编者参考了大量的相关文献资料，在此对书后参考文献中所列的作者深表谢意。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，恳请读者批评指正。编者2020年5月

绪论1项目1初识西门子S7-200系列PLC6任务1S7-200系列PLC的结构及接线6
任务2S7-200系列PLC的选用21
任务3S7-200系列PLC的编程软件STEP 7 Micro/WIN32的使用29
思考与练习39
项目2电动机PLC控制系统的编程与实现41 任务4三相异步电动机连续控制系统编程与实现41
任务5三相异步电动机正反转控制系统编程与实现50
任务6三相异步电动机-△降压启动控制系统编程与实现57
思考与练习66
项目3彩灯及密码锁PLC控制系统的编程与实现69任务7交通信号灯控制系统编程与实现69
任务8霓虹灯控制系统编程与实现79
任务9电子密码锁控制系统编程与实现89
思考与练习101
项目4自动生产线PLC控制系统的编程与实现103任务10自动生产线数码显示控制系统编程与实现103
任务11自动装车上料控制系统编程与实现113
任务12电镀生产线控制系统编程与实现122
任务13物料自动分拣控制系统编程与实现130
任务14机械手控制系统编程与实现138
思考与练习151
项目5组合机床PLC控制系统的编程与实现153任务15组合机床液压动力滑台控制系统编程与实现153
任务16四工位组合机床控制系统编程与实现167
思考与练习179
项目6西门子S7-200系列PLC拓展应用181任务17水箱水位控制系统编程与实现181
任务18西门子S7-200系列PLC的网络通信197
任务19西门子S7-200系列PLC的维护208
思考与练习217
附录A219参考文献230

陈丽  邢台职业技术学院 

对各个项目和任务增加了信息化教学资源，比如大学MOOC学习平台、微课、动画、教学视频、学习案例、拓展阅读PPT课件、试题在线测试等，该信息化教学资源已经于2019年10月8日在大学MOOC平台成功开课，该教材将更有助于开展线上、线下混合式教学，是一本手册式的新形态立体化教材。