引言
从PLC输入输出和步进电机接线开始PLC编制运动控制程序，然后进行后续工作ModbusTCP通信协议和上位机编程可以实现最终控制，涉及广泛的知识，可以很好地结合所学知识。
开发平台
采用西门子TIA Portal V16编程软件编写运动控制程序PLC（S7-1200系列：CPU1214C DC/DC/DC ）控制步进电机，然后编写ModbusTCP程序，映射控制地址，方便上位机（VS 2019开发）与PLC进行通信，最终实现步进电机的运动方向、速度及距离的灵活控制。
涉及硬件：开关电源，S7-1200PLC、步进驱动器、步进电机、单轴模块、限位开关
涉及软件：TIA Portal V16、VS2019、ModbusPoll(用于测试通信)
硬件接线
PLC编程
上位机开发思路
为了方便操作，需要匹配一个HMI使用人机界面。HMI形式多样化，如触摸屏、组态软件等，但在这里，我们采用了目前流行的方式——C#为用户开发上位机。C与传统的组态软件相比，上位机的开发各有优缺点，主要体现在以下三个方面：
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功能限制：组态软件对某些特定的需求或逻辑有一定的局限性，使用也受软件本身的限制；C#开发上位机完全自主开发，几乎没有功能限制，扩展方便。
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技术要求：组态软件最大的优点是方便，因为它集成了一些通用协议和元件，只需要根据使用说明进行组态配置；C#开发需要完全建立自己的框架，实现底层代码，对开发者有更高的技术要求。
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价格成本:组态软件需要按套按点收费，这意味着每个项目实际上都有一个基本成本；C#自主开发上位机，无二次授权费，开发一套后，可快速应用于其他项目。
采用C#上位机开发，首先要考虑的是通信问题。S7-1200支持多种不同的通信协议，包括S7、ModbusTCP、TCP/IP、UDP、OPC等等，我们优先考虑开发成本S7和ModbusTCP，对于S7和ModbusTCP通信协议，比较两者的优缺点：
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S7协议为西门子内部协议，协议本身不公开，需要调用或开发自己的通信库使用S7需要检查通信协议CPU允许来自远程对象的中间PUT/GET通信访问。
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ModbusTCP为公开、免费协议，可以自己开发通信库或者使用开源库，使用ModbusTCP通信协议需要编写一定的通信协议PLC实现地址映射的程序。
从公开免费和使用范围的角度来看，这里使用ModbusTCP因为你学会了为你学会了ModbusTCP，这意味着市场上大多数仪器，PLC你可以通信，PLC程序编写如下：
1、创建DB块
首先在这里创建一个DB块，包含一些常用的操作和参数设置，值得注意的是，因为Modbus保持寄存器Bit位操作比较麻烦，这里统一使用Word类型来代替Bit。
2、Modbus地址与PLC映射(控制位)地址
3、Modbus地址与PLC映射地址(参数地址)
4、ModbusServer程序编写
5、上位机UI界面设计
6、ModbusTCP通信库
实现上位机开发功能的核心在于ModbusTCP因为Modbus协议是公开和免费的，可以自己根据Modbus开发协议，也可以使用开源Modbus库，如NModbus等，有了ModbusTCP在通信库之后，我们可以更多地关注业务处理和逻辑处理。
7、ModbusTCP通信点表
上位机开发功能
1、首先创建一个Windows窗体应用项目名称为thinger.cn.MotionPro。
2.日志显示功能：日志显示ListView显示，绑定一个ImageList添加日志方法的参数包括日志等级和日志内容，用于区分信息、报警和错误。
3、自己开发ModbusTCP通信库或开源库应具有建立连接、断开连接、预置寄存器和读取寄存器的功能。
4.建立连接和断开连接：通过按钮建立连接和断开连接。
5、相对运动：设置相对运动速度和相对运动位置，实现电机的相对运动。
6、绝对位置运动：设置绝对运动速度和绝对运动位置，实现电机的相对运动。
7.点动运动模式:设置点动运动速度，按住正反点动，实现电机点动运动。
8.返回原点模式:点击返回原点，控制物体返回原点并停止。
9、运动停止、运动暂停、复位相关功能。
写在最后
总的来说，这个项目并不难，但知识面广，非常适合上位机初学者学习和练习。