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第1章 概述 1

1.1 可编程序控制器概述 1

1.1.1 可编程序控制器的诞生与发展 1

1.1.2 可编程序控制器的发展 2

1.2 可编程序控制器的定义及特点 3

1.2.1 可编程序控制器的定义 3

1.2.2 可编程序控制器的特点 4

1.3 可编程序控制器的分类和功能 5

1.3.1 可编程序控制器的分类 5

1.3.2 可编程序控制器的功能 8

1.4 可编程序控制器的技术指标和应用 9

1.4.1 可编程序控制器的技术指标 9

1.4.2 可编程序控制器的应用 10

思考与练习题 11

第2章 继电器、接触器控制系统 12

2.1 常用低压电器 12

2.1.1 接触器 12

2.1.2 继电器 15

2.1.3 常用的开关电器 20

2.1.4 熔断器 22

2.1.5 主令电器 24

2.1.6 常用低压电器故障的排除 27

2.2 电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则 29

2.2.1 常用电气设备图形符号及文字符号 30

2.2.2 电气原理图 30

2.2.3 电气元件布置图 32

2.2.4 电气安装接线图 32

2.3 三相异步电动机电气控制线路 33

2.3.1 三相异步电动机的基本控制电路 34

2.3.2 三相异步电动机的启动控制电路 39

2.3.3 异步电动机的制动控制电路 41

思考与练习题 43

第3章 PLC控制系统 45

3.1 控制系统概述 45

3.2 PLC控制系统的分类 45

3.3 PLC控制系统的硬件系统 46

3.3.1 可编程控制器 46

3.3.2 输入／输出设备 47

3.3.3 外部设备 47

3.3.4 扩展模块 48

3.4 PLC控制系统的软件系统 49

3.4.1 系统程序 49

3.4.2 用户程序 49

3.5 可编程序控制器（主机）的工作原理 50

3.5.1 可编程控制器的基本概念 50

3.5.2 可编程控制器的工作过程 51

3.5.3 可编程序控制器PLC控制系统的工作原理 53

3.5.4 PLC控制系统的中断处理 55

3.6 可编程序控制器的编程语言 56

3.6.1 梯形图 56

3.6.2 指令表 59

3.6.3 功能块图 59

3.6.4 顺序功能流程图 60

3.7 可编程序控制器的程序 60

3.7.1 逻辑块 60

3.7.2 数据块 62

3.7.3 参数块 62

3.8 可编程序控制器的程序结构 63

3.8.1 线性化程序 63

3.8.2 结构化程序 63

3.9 PLC控制系统设计 63

思考与练习题 65

第4章 SIMATIC S7-300系列PLC 66

4.1 概述 66

4.2 SIMATIC S7-300系列PLC的基本构成 67

4.2.1 SIMATIC S7-300 PLC的主要功能 67

4.2.2 SIMATIC S7-300 PLC的基本构成 68

4.2.3 S7 300 PLC的硬件配置 69

4.2.4 S7-300 PLC模块的地址 71

4.2.5 S7-300 PLC的存储器 75

4.3 S7-300系列PLC模块 77

4.3.1 电源模块 77

4.3.2 CPU模块 80

4.3.3 接口模块 89

4.3.4 数字量模块（DI/DO） 90

4.3.5 模拟量模块（AI/AO） 97

4.3.6 功能模块 108

4.3.7 通信模块 110

4.3.8 特殊模块及其他 111

4.4 S7-300模块的电流耗量和功率损耗 113

思考与练习题 115

第5章 基本指令系统及编程 117

5.1 指令结构 117

5.1.1 指令 117

5.1.2 操作数的存储 118

5.1.3 状态字结构及其含义 119

5.2 位逻辑指令 121

5.2.1 位逻辑运算指令 121

5.2.2 位操作指令 125

5.2.3 位测试指令 131

5.2.4 位逻辑指令编程举例 134

5.2.5 触点的串并联组合 139

5.3 寻址方式 141

5.3.1 立即寻址 141

5.3.2 直接寻址 141

5.3.3 存储器间接寻址 142

5.3.4 寄存器间接寻址 143

5.4 定时器 144

5.4.1 定时器概述 144

5.4.2 定时器的种类和定时特点 146

5.4.3 定时器启动指令 147

5.4.4 定时器指令的使用 149

5.4.5 定时器编程举例 153

5.5 计数器 155

5.5.1 计数器概述 155

5.5.2 计数器种类和计数特点 156

5.5.3 计数器指令 156

5.5.4 计数器指令的使用 157

5.5.5 计数器编程举例 160

5.6 数据处理指令 161

5.6.1 装入和传送指令 161

5.6.2 方块传送指令 163

5.6.3 比较指令 164

5.6.4 移位和循环移位指令 168

5.7 转换指令 176

5.7.1 BCD与整数间的转换 176

5.7.2 整数转换为长整数 178

5.7.3 实数和长整数间的转换 179

5.7.4 数的取反和求补 182

5.7.5 累加器和地址寄存器操作指令 184

5.8 数据运算指令 187

5.8.1 加、减、乘、除算术运算指令 187

5.8.2 实数算术运算 191

5.8.3 字逻辑运算指令 193

5.9 控制指令 195

5.9.1 逻辑控制指令 195

5.9.2 程序控制指令 200

5.9.3 主控继电器指令 202

思考与练习题 203

第6章 PLC控制系统设计及应用举例 207

6.1 PLC控制系统设计概述 207

6.1.1 PLC控制系统设计原则 207

6.1.2 系统设计和调试的主要步骤 208

6.1.3 控制系统设计的内容 208

6.2 PLC的处理速度应满足实时控制的要求 216

6.3 PLC应用系统设计实例 216

6.3.1 十字路口交通信号灯PLC控制系统设计 216

6.3.2 PLC控制起重机动作机构设计 220

思考与练习题 228

第7章 实验与实训 231

7.1 S7-300PLC编程软件STEP 7 231

7.1.1 安装STEP 7 232

7.1.2 SIMATIC Manager（管理器）窗口 233

7.1.3 启动和退出SIMATIC Manager 234

7.1.4 建立项目 234

7.1.5 设置参数 240

7.1.6 硬件组态的保存、下载和上传 242

7.1.7 编辑程序 244

7.1.8 保存、下载程序 249

7.1.9 测试程序 250

7.1.10 编辑器的设置 255

7.1.11 结构化编程 258

7.1.12 中断组织块 260

7.2 实验项目 263

7.2.1 STEP 7的使用环境及S7-300的组态 263

7.2.2 简单位逻辑控制 264

7.2.3 定时器指令 265

7.2.4 计数器指令 266

7.2.5 数据运算指令 267

7.2.6 数据处理指令 268

7.2.7 结构化程序设计 269

7.3 实训项目 270

7.3.1 双门通道控制 270

7.3.2 化学反应器的PLC控制 271

7.3.3 传送带控制 272

7.3.4 装卸料小车多方式运行的PLC控制 273

7.3.5 水泵控制 274

7.3.6 水箱水位控制 274

7.3.7 自动药片装瓶机控制 275

7.3.8 全自动洗衣机的PLC控制 276

7.3.9 某电动单梁起重机质量检测系统的PLC控制 277

7.3.10 三层电梯的PLC控制 278

参考文献 280