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第一章 常用低压电器3

1．1 电器的基本知识3

1．1．1 电器的定义和分类3

1．1．2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理4

1．2 接触器10

1．2．1 接触器的用途及分类10

1．2．2 接触器的结构及工作原理10

1．2．3 接触器的技术参数11

1．2．4 接触器的选择12

1．3 继电器13

1．3．1 电磁式继电器13

1．3．2 热继电器15

1．3．3 时间继电器18

1．3．4 速度继电器19

1．3．5 温度继电器20

1．3．6 液位继电器21

1．3．7 固态继电器21

1．4．2 低压断路器23

1．4 开关电器23

1．4．1 刀开关23

1．5 熔断器26

1．5．1 熔断器的结构和分类26

1．5．2 熔断器的保护特性27

1．5．3 熔断器的技术参数28

1．5．4 熔断器的选择28

1．6 主令电器29

1．6．1 控制按钮29

1．6．2 转换开关31

1．6．3 行程开关32

1．6．4 接近开关32

1．6．5 光电开关33

1．6．6 指示灯34

本章小结35

思考题与练习题35

2．1．1 常用电气图形符号和文字符号37

第二章 电气控制线路基础37

2．1 电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则37

2．1．2 电气控制线路图的绘制原则41

2．2 三相笼型异步电动机的基本控制线路43

2．2．1 全压启动控制线路43

2．2．2 正反转控制线路44

2．2．3 点动控制线路45

2．2．4 多点控制线路46

2．2．5 顺序控制线路46

2．2．6 自动循环控制线路47

2．3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路48

2．3．1 星形-三角形降压启动控制线路48

2．3．2 自耦变压器降压启动控制线路49

2．3．3 软启动器及其使用50

2．4 三相笼型异步电动机制动控制线路56

2．4．1 反接制动控制线路56

2．4．2 能耗制动控制线路58

2．5．2 变极调速控制线路61

2．5 三相笼型异步电动机速度控制线路61

2．5．1 基本概念61

2．5．3 变频调速与变频器的使用63

2．6 电气控制线路的简单设计法68

2．6．1 概述68

2．6．2 简单设计法介绍68

2．6．3 简单设计法设计举例71

2．7 典型生产机械电气控制线路分析72

2．7．1 电气控制线路分析基础72

2．7．2 C650卧式车床电气控制线路分析73

本章小结78

思考题与练习题78

第三章 可编程序控制器概述80

3．1 PLC的产生和定义80

3．1．1 PLC的产生80

3．1．2 PLC的定义81

3．2 PLC的特点82

3．3 PLC的应用和发展83

3．3．1 PLC的发展状况83

3．3．2 PLC的发展趋势83

3．3．3 PLC的应用领域85

3．4 PLC的分类86

3．5 PLC的系统组成87

3．6 PLC与继电器控制系统的区别90

3．7．1 PLC的工作方式与运行框图91

3．7 PLC的工作原理91

3．7．2 PLC工作过程的中心内容93

3．7．3 PLC对输入/输出的处理原则94

3．8 PLC的编程语言和程序结构94

3．8．1 PLC的编程语言94

3．8．2 PLC的程序结构96

本章小结96

思考题97

4．2 S7-200系列PLC的硬件系统98

第四章 S7-200系列PLC的硬件系统及内部资源98

4．1 概述98

4．2．1 硬件系统基本构成99

4．2．2 主机结构及性能特点99

4．2．3 输入/输出的扩展100

4．3 S7-200系列PLC的内部资源及寻址方式102

4．3．1 软元件102

4．3．2 CPU存储区域的直接寻址105

4．3．3 CPU存储区域的间接寻址108

本章小结109

思考题与练习题109

第五章 PLC的基本指令及程序设计110

5．1 PLC的基本逻辑指令及举例110

5．1．1 逻辑取及线圈驱动指令110

5．1．2 触点串联指令111

5．1．3 触点并联指令111

5．1．5 并联电路块的串联连接指令112

5．1．4 串联电路块的并联连接指令112

5．1．6 置位、复位指令113

5．1．7 RS触发器指令114

5．1．8 立即指令115

5．1．9 边沿脉冲指令116

5．1．10 逻辑堆栈操作指令117

5．1．11 定时器119

5．1．12 计数器123

5．1．13 比较指令126

5．1．14 NOT及NOP指令128

5．2 程序控制指令128

5．2．1 结束及暂停指令128

5．2．2 看门狗指令129

5．2．3 跳转及标号指令130

5．2．4 循环指令131

5．2．5 子程序132

5．2．6 与ENO指令135

5．3．1 梯形图编程的基本规则136

5．3 PLC初步编程指导136

5．3．2 LAD和STL编程形式的区别137

5．4 典型的简单电路编程138

5．4．1 延时脉冲产生电路138

5．4．2 瞬时接通/延时断开电路139

5．4．3 延时接通/延时断开电路139

5．4．4 脉冲宽度可控制电路140

5．4．5 计数器的扩展141

5．4．6 长定时电路141

5．4．7 闪烁电路142

5．4．8 报警电路143

5．5 PLC程序的简单设计法及应用举例145

5．5．1 PLC程序的简单设计法145

5．5．2 应用举例146

本章小结150

思考题与练习题150

6．1．2 功能图的基本概念153

6．1．1 功能图的产生153

6．1 功能图的产生及基本概念153

第六章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用153

6．1．3 功能图的构成规则154

6．2 顺序控制指令155

6．2．1 顺序控制指令介绍155

6．2．2 举例说明155

6．2．3 使用说明156

6．3．2 可选择的分支和联接157

6．3．1 单流程157

6．3 功能图的主要类型157

6．3．3 并行分支和联接158

6．3．4 跳转和循环160

6．4 顺序控制指令应用举例161

6．4．1 选择和循环电路举例161

6．4．2 并行分支和联接电路举例165

6．4．3 选择和跳转电路举例168

思考题与练习题171

本章小结171

第七章 S7-200 PLC的功能指令173

7．1 传送、移位和填充指令173

7．1．1 传送类指令173

7．1．2 移位与循环指令174

7．1．3 字节交换指令177

7．1．4 填充指令177

7．2 运算和数学指令178

7．2．1 加法指令178

7．2．2 减法指令178

7．2．3 乘法指令178

7．2．4 除法指令179

7．2．5 数学函数指令181

7．2．6 增/减指令183

7．2．7 逻辑运算指令184

7．3 表功能指令186

7．4．1 数据类型转换指令189

7．4 转换指令189

7．4．2 编码和译码指令192

7．4．3 段码指令192

7．4．4 ASCII码转换指令193

7．4．5 字符串转换指令196

7．5 字符串指令197

7．6 时钟指令200

7．7 中断201

7．7．1 几个基本概念202

7．7．2 中断指令204

7．7．3 中断程序205

7．8 高速计数器指令206

7．8．1 高速计数器介绍206

7．8．2 高速计数器指令208

7．8．3 高速计数器的使用方法208

7．9．1 几个基本概念212

7．9．2 高速脉冲指令及特殊寄存器212

7．9 高速脉冲输出指令212

7．9．3 PTO的使用214

7．9．4 PWM的使用218

7．10 PID回路指令221

7．10．1 PID算法221

7．10．2 PID回路指令及使用221

本章小结225

练习题226

8．1．1 数据通信方式227

8．1 通信网络的基础知识227

第八章 PLC的网络通信技术及应用227

8．1．2 网络概述230

8．2 S7-200的通信与网络231

8．2．1 S7系列PLC网络层次的结构231

8．2．2 S7-200 PLC网络的通信协议232

8．2．3 网络配置实例236

8．2．4 网络部件238

8．3 S7-200通信指令239

8．3．1 网络读/网络写指令239

8．3．2 发送与接收指令242

8．3．3 USS通信指令247

8．4 S7-200的通信扩展模块248

8．4．1 EM241调制解调器模块248

8．4．2 CP243-1工业以太网信处理器模块248

本章小结249

思考题与练习题249

第九章 现代PLC控制系统综合设计实例250

9．1 PLC控制系统设计步骤及内容250

9．1．2 PLC的选型251

9．1．1 分析评估及控制任务251

9．1．3 I/O地址分配252

9．1．4 系统设计252

9．1．5 系统调试252

9．2 双恒压无塔供水控制系统设计253

9．2．1 工艺过程253

9．2．2 系统控制要求254

9．2．3 控制系统的I/O点及地址分配254

9．2．5 电气控制系统原理图255

9．2．4 PLC系统选型255

9．2．6 系统程序设计258

9．3 薄刀式分切压痕机控制系统264

9．3．1 工艺过程264

9．3．2 系统控制要求264

9．3．3 控制系统的I/O点及地址分配265

9．3．4 PLC系统选型265

9．3．5 电气控制系统原理图265

9．3．6 系统程序设计267

9．4．2 电源的设计272

9．4 PLC在工程应用中要注意的一些实际问题272

9．4．1 PLC的安装272

9．4．3 系统的接地273

9．4．4 电缆设计与铺设274

9．4．5 PLC输出端的保护274

本章小结275

思考题与练习题275

10．1．2 软件安装276

10．1．1 系统要求276

第十章 编程软件的使用276

10．1 编程软件安装276

10．1．3 硬件连接277

10．1．4 参数设置277

10．1．5 在线联系278

10．1．6 建立、修改PLC通信参数278

10．2 软件功能278

10．2．1 基本功能278

10．2．2 界面279

10．2．3 各部分功能279

10．2．4 系统组态281

10．3 编程281

10．3．1 程序文件操作281

10．3．2 编辑程序282

10．4 调试及运行监控286

10．4．1 选择扫描次数286

10．4．2 状态图表监控286

10．4．3 运行模式下的编辑287

10．4．4 程序监视288

本章小结289

附录A 实验指导书290

实验一 异步电动机可逆运行实验290

实验二 S7-200 PLC编程软件使用实验291

实验三 抢答器程序设计实验291

实验四 人行道按钮控制交通灯程序设计实验292

实验五 水位控制程序设计实验294

附录B S7-200 PLC快速参考信息295

表B-1 S7-200 PLC的CPU规范295

表B-2 S7-200 PLC的CPU输入规范296

表B-3 S7-200 PLC的CPU输出规范297

表B-4 S7-200 PLC的CPU存储器范围和特性总汇298

表B-5 S7-200PLC[CPU(V1．21)]指令系统速查表299

表B-6 常用特殊继电器SM0和SM1的位信息301

图B-1 CPU 224外围典型接线图302