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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PLC 113

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