本书按照“项目导向-任务驱动”的模式，以具有工业对象的典型控制类产品（机电一体化柔性生产实训系统）为载体，将理论和实践深度融合，对原有课程体系进行解构和重构，设计了一个大的贯穿项目，包含了七个子项目和一个系统集成项目，系统集成项目和每个子项目按“项目任务说明→基础知识→前导训练→过程详解→技能提高→知识拓展”来设计。通过一个完整系统的“教、学、做”一体化训练后，使读者能根据常见工业控制对象的特点和要求，正确选择控制方案和控制规律，掌握常见传感器件和控制器件的选用和维护知识，熟练地掌握简单工业控制系统的设计、安装和调试方法，达到培养读者实际应用能力的目的。
本书可作为高职高专院校电气自动化、生产过程自动化、工业自动化等控制类专业的教材，也可作为从事控制系统开发和应用的工程技术人员的参考书。

前言
课程教学目标及学习方法建议
绪论
第1章 落料控制系统的设计、安装与调试
1.1 项目任务说明
1.1.1 工艺的描述
1.1.2 器件的组成
1.1.3 控制要求分析
1.2 基础知识
1.2.1 可编程序控制器基础
1.2.2 SIMATIC S7-200系列PLC编程数据的存取
1.2.3 SIMATIC S7-200系列PLC的基本指令
1.2.4 STEP 7-Micro/WIN软件的使用
1.2.5 SIMATIC S7-200系列PLC的I/O分配与外部连接
1.3 前导训练
1.3.1 电动机正/反转的PLC控制
1.3.2 落料单元托盘检测与放行
1.4 过程详解
1.4.1 I/O端口分配
1.4.2 梯形图的设计
1.4.3 控制电路的连接
1.4.4 系统的调试
1.5 技能提高
1.6 知识拓展
1.6.1 工控网站介绍
1.6.2 SIMATIC S7-200系列PLC系统手册
本章小结
第2章 加盖控制系统的设计、安装与调试
2.1 项目任务说明
2.1.1 工艺的描述
2.1.2 器件的组成
2.1.3 控制要求分析
2.2 基础知识
2.2.1 S堆栈与顺序控制状态流程图
2.2.2 步与步进指令
2.2.3 分支状态转移图的处理
2.3 前导训练
2.3.1 班级广告灯箱的设计
2.3.2 加盖单元托盘、料体与盖子的检测与放行系统设计
2.4 过程详解
2.4.1 I/O端口分配
2.4.2 状态转移图与梯形图的设计
2.4.3 控制电路的连接
2.4.4 系统的调试
2.5 技能提高
2.6 知识拓展
2.6.1 立体式自动化停车库系统简述
2.6.2 立体式自动化停车库系统的控制方案
2.6.3 立体式自动化停车库系统的工作原理及过程
2.6.4 立体式自动化停车库系统的设计
本章小结
第3章 顶销控制系统的设计、安装与调试
3.1 项目任务说明
3.1.1 工艺的描述
3.1.2 器件的组成
3.1.3 控制要求分析
3.2 基础知识
3.2.1 功能指令概述
3.2.2 常用的功能指令
3.2.3 复杂程序的设计思路与步骤
3.2.4 PLC程序的质量标准与调试方法
3.3 前导训练
3.3.1 左右运动送料车的PLC控制
3.3.2 拨销机构顶销系统的设计
3.4 过程详解
3.4.1 输入/输出端口分配
3.4.2 程序的设计
3.4.3 PLC外部电路
3.5 技能提高
3.6 知识拓展
3.6.1 S7-200系列PLC中数的表达形式
3.6.2 S7-200系列PLC的其他数据存储区
3.6.3 直接寻址与间接寻址
本章小结
第4章 检测及链条传送控制系统的设计、安装与调试
4.1 项目任务
4.1.1 工艺的描述
4.1.2 器件的组成
4.1.3 控制要求分析
4.2 基础知识
4.2.1 传感器的定义与分类
4.2.2 传感器的静态特性
4.2.3 传感器的动态特性
4.2.4 传感器的选用原则
4.2.5 常用传感器介绍
4.2.6 传感器接线方式
4.3 前导训练
4.3.1 金属材料的检测
4.3.2 用PT100型温度传感器进行温度测量
4.3.3 工件颜色检测
4.4 过程详解
4.4.1 输入/输出端口分配
4.4.2 梯形图的设计
4.4.3 控制电路的连接
4.4.4 系统的调试
4.5 技能提高
4.5.1 玻璃瓶压盖机控制系统的设计、安装与调试
4.5.2 控制规格
4.5.3 训练步骤
4.6 知识拓展
本章小结
第5章 废成品分拣控制系统的设计、安装与调试
5.1 项目任务说明
5.1.1 工艺的描述
5.1.2 器件的组成
5.1.3 控制要求分析
5.2 基础知识
5.2.1 气压传动系统的组成
5.2.2 气源装置
5.2.3 执行元件
5.2.4 控制元件
5.2.5 常用气动控制回路
5.3 前导训练
5.4 过程详解
5.4.1 废成品分拣气动控制系统设计
5.4.2 输入/输出端口分配
5.4.3 程序流程图
5.4.4 控制电路的连接
5.4.5 控制梯形图
5.4.6 系统的调试
5.5 技能提高
5.6 知识拓展
本章小结
第6章 喷涂烘干控制系统的设计、安装与调试
6.1 项目任务说明
6.1.1 工艺的描述
6.1.2 器件的组成
6.1.3 控制要求分析
6.2 基础知识
6.2.1 PLC模拟量闭环控制系统的基本原理
6.2.2 S7-200模拟量扩展模块介绍
6.2.3 S7-200功能指令介绍
6.3 前导训练
6.3.1 温度测量模块训练
6.3.2 升/降温度控制训练
6.4 过程详解
6.4.1 模拟量模块的选择
6.4.2 扩展模块的连接
6.4.3 控制程序的设计
6.5 技能提高
6.6 知识拓展
6.6.1 PLC的PID功能介绍
6.6.2 相关案例(恒压供水控制系统)
本章小结
第7章 提升及入库控制系统的设计、安装与调试
7.1 项目任务说明
7.1.1 工艺的描述
7.1.2 器件的组成
7.1.3 控制要求分析
7.2 基础知识
7.2.1 步进电动机的结构与工作

在工业生产过程中存在着大量的开关量顺序控制要
求，控制开关量按照逻辑关系进行顺序动作。同时，为
了安全有效的运行，还需设置很多互锁、连锁环节。在
传统方法中，这些功能是通过继电控制电路完成的。
1968年，美国通用汽车公司提出取代继电控制装置的要
求；第二年，美国数字公司（DEC）研制出了基于集成
电路和电子技术的控制装置，首次将程序化的手段应用
于电气控制，这就是第一代可编程控制器
(programmable controller，PC）。个人计算机
（personal computer,PC）发展起来后，为了方便，
也为了反映可编程控制器的功能特点，将可编程控制器
定名为PLC（programmable logic controller）。
20世纪80年代至90年代中期是PLC发展最快的时期
。在这个时期，PLC的处理模拟量能力、数字运算能力
、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐
进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领
域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方
便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等
特点，在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在
可预见的将来，是无法取代的。
基于这种情况，现代企业急需掌握PLC技术的人员
，因此劳动和社会保障部将可编程控制系统设计师列入
第七批新职业目录。目前，传统的PLC控制类教材过于
理论化，使读者学习后仍不能进行实际PLC控制系统的
设计、安装与调试。
本书的编写充分考虑了高职高专的教学特点，同时
对照劳动和社会保障部对可编程控制系统设计师的能力
要求，按照“项目导向—任务驱动”的模式，以具有工
业对象的典型控制类产品（机电一体化柔性生产实训系
统）为载体，将理论和实践深度融合，对原有课程体系
进行解构和重构，设计了一个大的贯穿项目，包含了七
个子项目和一个系统集成项目（第8章），系统集成项
目和每个子项目按“项目任务说明→基础知识→前导训
练→过程详解→技能提高→知识拓展”来设计。通过一
个完整系统的“教、学、做”一体化训练后，让读者能
根据常见工业控制对象的特点和要求，正确选择控制方
案和控制规律，掌握常见传感器件和控制器件的选用和
维护知识，熟练地掌握简单工业控制系统的设计、安装
和调试方法。
本书围绕完整的生产控制系统，共分8章，内容包
括：落料控制系统的设计、安装与调试；加盖控制系统
的设计、安装与调试；顶销控制系统的设计、安装与调
试；检测及链条传送控制系统的设计、安装与调试；废
成品分拣控制系统的设计、安装与调试；喷涂烘干控制
系统的设计、安装与调试；提升及入库控制系统的设计
、安装与调试；机电一体化柔性生产控制系统的设计、
安装与调试。每个项目都有明确的技能训练目标和知识
教学目标，让读者通过完成各个项目来学习PLC控制中
主要的操作方法和相关知识，强调对读者综合能力的培
养。在每个项目中的“前导训练”部分还穿插有基本的
技能训练项目，用于读者并行的能力训练。
本书是浙江省精品课程“PLC与控制技术”的配套
教材，网址http://jpkc.hzvtc.net/plc/中有各种
教学资源可供下载，教学课件等资源也可到科学出版社
网站（www.abook.cn）下载。
本书凝聚了作者多年教学及PLC控制系统设计开发
的经验，其内容丰富，结构完整，概念清晰，深入浅出
，通俗易懂，可读性、可操作性强，可作为高职高专院
校电气自动化、生产过程自动化、工业自动化等控制类
专业的教材，也可作为从事控制系统开发和应用的工程
技术人员的参考书。
本书由李天真、盛强、徐鑫奇、姚晴洲、钱振华、
冯显俊、郑巨上、刘海周、楼平共同编写。在编写过程
中得到了湖州职业技术学院领导和相关老师、亚龙科技
集团的领导和技术人员的支持、关心和帮助，在此表示
衷心感谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，
敬请读者批评指正。主编邮箱：
litianzhen@hzctv.net。