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绪论1

第1章 电气设备及低压电器3

1.1 电气设备的构造和控制举例4

1.1.1 电动机设备4

1.1.2 电炉设备6

1.1.3 压力控制设备6

1.1.4 传送带设备7

1.1.5 泵设备8

1.2 常用低压电器9

1.2.1 低压电器的型号10

1.2.2 开关电器与熔断器12

1.2.3 主令电器18

1.2.4 接触器与继电器24

习题与思考题39

第2章 继电接触器控制线路41

2.1 电气控制的基本知识42

2.1.1 电气控制原理图的绘制原则44

2.1.2 电气控制原理图的表示方法44

2.2 继电接触器控制系统实例49

2.2.1 电动机启停控制电路49

2.2.2 电动机正反转控制电路52

2.2.3 电动机点动与连续运转控制56

2.2.4 电动机多地控制57

2.2.5 电动机顺序控制58

2.2.6 电动机降压启动控制60

2.2.7 电动机制动控制62

2.2.8 电动机调速控制63

2.2.9 直流电动机启停控制66

2.2.10 电炉设备的三相加热器温度控制电路68

2.2.11 泵的反复运转控制69

2.2.12 传送带的顺序控制71

2.3 继电接触器控制系统常用的保护环节73

2.3.1 短路保护73

2.3.2 过电流保护74

2.3.3 过载保护74

2.3.4 零电压和欠电压保护75

2.3.5 弱磁保护75

2.4 电气控制原理图的读图方法及应用76

2.4.1 电气线路图标识符78

2.4.2 分析电气线路图的方法78

2.4.3 C650卧式车床电气控制线路分析80

习题与思考题84

第3章 PLC的基本知识85

3.1 PLC的概念与工作原理86

3.1.1 一个简单的PLC控制系统88

3.1.2 PLC的输入／输出设备89

3.1.3 PLC的硬件构成97

3.1.4 PLC的接线102

3.1.5 PLC的工作原理106

3.2 PLC的数据表示107

3.2.1 数制与编码108

3.2.2 常数的表示111

3.3 S7-200系列PLC113

3.3.1 S7-200系列PLC系统113

3.3.2 PLC的用户数据存储器114

3.3.3 PLC的编址方式117

3.4 S7-200的用户程序结构119

习题与思考题120

第4章 PLC的基本指令与应用123

4.1 PLC的编程语言124

4.1.1 梯形图及符号124

4.1.2 设备、信号与触点值的关系126

4.1.3 PLC的其他编程语言127

4.2 饮料灌装控制系统127

4.3 基本位逻辑指令131

4.3.1 系统运行控制与标准触点指令131

4.3.2 模式选择控制与置位／复位指令132

4.3.3 其他基本逻辑指令134

4.4 手／自动运行功能与程序控制指令136

4.4.1 模块化编程结构136

4.4.2 子程序与调用指令137

4.4.3 跳转与标号指令139

4.5 计时操作与定时器指令140

4.5.1 通电延时定时器指令141

4.5.2 有记忆接通延时定时器指令和断开延时定时器指令143

4.6 产量统计与计数器指令146

4.6.1 加计数器指令146

4.6.2 减计数器指令和可逆计数器指令148

4.7 数据输入和显示与基本功能指令150

4.7.1 数据输入与显示控制151

4.7.2 其他功能指令152

4.8 典型程序段158

4.8.1 延时接通控制158

4.8.2 延时断开控制158

4.8.3 延时接通延时断开控制159

4.8.4 脉冲发生器160

4.8.5 闪烁信号（脉宽和周期可调的脉冲发生器）161

4.8.6 定时器定时时间扩展161

4.8.7 计数器计数值扩展163

4.8.8 二分频164

习题与思考题165

第5章 PLC程序设计169

5.1 一般编程法的应用170

5.1.1 电动机正反转控制171

5.1.2 故障报警控制172

5.2 顺序控制功能图法的应用174

5.2.1 顺序控制功能图及结构176

5.2.2 冲压成型机控制系统177

5.2.3 机械手的控制系统181

5.3 简单的模拟量处理187

习题与思考题191

第6章 S7-200 PLC的特殊指令及应用193

6.1 中断指令194

6.2 高速计数器指令198

6.2.1 增量式编码器与高速计数器198

6.2.2 高速计数器的特殊标志位存储器200

6.2.3 高速计数器指令201

6.2.4 高速计数器应用举例202

6.3 高速脉冲输出指令206

6.3.1 高速脉冲输出206

6.3.2 特殊标志位存储器208

6.3.3 高速脉冲指令210

6.3.4 高速输出应用举例210

6.4 PID指令216

6.4.1 PID控制参数的含义216

6.4.2 PID指令218

6.4.3 PID应用举例219

6.4.4 PID指令向导220

习题与思考题225

第7章 PLC的网络通信技术及应用227

7.1 PLC工业网络概述228

7.1.1 通信基础知识229

7.2 S7-200的网络通信协议231

7.2.1 自由口通信协议231

7.2.2 PPI通信协议232

7.2.3 MPI通信协议232

7.2.4 PROFIBUS-DP通信协议232

7.2.5 工业以太网通信协议233

7.2.6 USS协议233

7.3 S7-200网络通信指令及应用实例234

7.3.1 自由口通信234

7.3.2 PPI通信237

7.3.3 PROFIBUS-DP通信241

习题与思考题248

第8章 PLC系统设计249

8.1 PLC控制系统的设计流程250

8.1.1 分析控制要求、确定I/O点数250

8.1.2 选择PLC型号、确定输入／输出模块251

8.1.3 I/O地址分配251

8.1.4 程序设计和调试252

8.2 PLC控制系统的设计实例252

8.2.1 全自动洗衣机控制系统252

8.2.2 自动混料装置控制系统256

8.3 PLC在工程应用中应注意的一些实际问题271

8.3.1 PLC的安装271

8.3.2 电源的使用271

8.3.3 系统的接地272

8.3.4 电缆的设计与铺设273

8.3.5 PLC输出端的保护273

习题与思考题274

第9章 S7-200 PLC编程及仿真软件275

9.1 编程软件的安装与启动276

9.2 硬件的连接277

9.3 通信的建立278

9.4 编程软件功能279

9.4.1 菜单条280

9.4.2 工具条、状态条和输出窗口281

9.4.3 指令树和浏览条窗口281

9.5 编程软件使用举例282

9.5.1 新建项目、确定主机类型282

9.5.2 建立符号表283

9.5.3 编辑程序284

9.5.4 编译及下载285

9.5.5 调试及运行监控285

9.5.6 打开及上载287

9.6 S7-200PLC仿真软件的使用287

9.6.1 硬件设置288

9.6.2 下载及运行程序289

9.6.3 模拟调试程序291

习题与思考题292

附录A SAC-PLC教学实验设备简介293

附录B 实验指导书295

附录C S7-200 PLC的CPU22x性能数据303

附录D S7-200PLC常用SM存储位功能305

附录E 饮料灌装系统符号表及程序清单307

主要参考文献313