PLC机电控制系统应用设计技术PDF电子书下载

第一篇　基础篇 1

第1章　常用低压电器 2

1.1　概述 2

1.1.1 常用低压电器的分类 2

1.1.2　常用低压电器 3

1.1.3　常用低压电器的发展 3

1.2　低压电器的电磁执行机构 4

1.2.1 电磁机构 5

1.2.2　触头系统 5

1.2.3　灭弧系统 6

1.3　接触器 8

1.3.1　接触器的结构及工作原理 8

1.3.2　接触器的主要技术参数 9

1.3.3　常用接触器的主要技术数据 10

1.3.4　接触器选用原则 12

1.4.1 电磁式继电器 13

1.4　继电器 13

1.4.2　时间继电器 14

1.4.3　热继电器 18

1.4.4　速度继电器 21

1.5　熔断器 22

1.5.1　熔断器的结构和分类 23

1.5.2　熔断器的主要参数 24

1.5.3　熔断器的类型选择 24

1.5.4　快速熔断器 25

1.6　低压断路器 26

1.6.1　低压断路器的结构及工作原理 26

1.6.2　低压断路器的常用类别 27

1.6.3　低压断路器的主要参数和技术数据 28

1.6.4　低压断路器的选择及使用注意事项 29

1.7.1 低压刀开关 30

1.7　低压隔离器 30

1.7.3　组合开关 32

1.7.2　熔断器式刀开关 32

1.8　主令电器 34

1.8.1 控制按钮 34

1.8.2　行程开关 35

1.8.3　万能转换开关 38

1.8.4　主令控制器 39

第2章　继电器—接触器控制系统的基本控制电路 41

2.1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则 41

2.1.1 常用的电器图形符号和文字符号 41

2.1.2　电气控制线路原理图的绘图规则 41

2.2　直流电动机的基本控制电路 43

2.2.1　直流电动机的励磁方式 43

2.2.2　直流电动机的启动控制 44

2.2.4　直流电动机的制动控制 46

2.2.3　直流电动机的调速控制 46

2.3　三相异步电动机的基本控制电路 49

2.3.1 三相异步电动机的启动控制线路 49

2.3.2　三相异步电动机的正反转控制线路 55

2.3.3　三相异步电动机的制动控制线路 56

2.3.4　三相异步电动机的顺序控制线路 61

第3章　可编程控制器基础知识 63

3.1 可编程控制器的概述 63

3.1.1 PLC的定义 63

3.1.2　PLC的产生 64

3.1.3　PLC的发展阶段 64

3.1.4　PLC的特点和应用 65

3.1.5 PLC的分类 68

3.2　PLC的基本组成 69

3.2.1　PLC的硬件组成 70

3.2.2　PLC的软件组成 74

3.3　PLC控制系统与电气控制系统的比较 76

3.4　PLC的工作原理 77

3.4.1 扫描工作原理 77

3.4.2　PLC扫描工作过程 77

3.4.3　PLC执行程序的过程及特点 78

3.5 PLC的性能指标与发展趋势 80

3.5.1　PLC的性能指标 80

3.5.2　PLC的发展趋势 81

3.6 国内外PLC产品介绍 82

第4章 S7—200系列PLC的系统配置 86

4.1　S7—200系统的基本组成 86

4.1.1 基本单元 86

4.1.2　个人计算机或编程器 88

4.1.5　人机界面 89

4.1.6　扩展模块以及功能模块 89

4.1.4　通信电缆 89

4.1.3　STEP7-Micro/WIN32编程软件 89

4.2 S7—200系列PLC的主要技术性能 91

4.2.1　一般性能 91

4.2.2　输入特性 92

4.2.3　输出特性 92

4.2.4　扩展单元的主要技术特性 93

4.3 S7—200系列PLC的存储器区域 94

4.3.1 数据区空间存储器的地址表示格式 94

4.3.2　数据区空间存储器区域 96

4.4 S7—200系列PLC的寻址方式 99

4.4.1　立即寻址 99

4.4.2　直接寻址 100

4.4.3　间接寻址 101

5.1.1　编程语言 103

第5章 S7—200系列PLC的基本指令 103

5.1　S7—200编程的基本概念 103

5.1.2　数据类型 104

5.1.3　用户程序的结构 105

5.1.4　编程的一般约定 106

5.2　基本逻辑指令 107

5.2.1　位逻辑指令 107

5.2.2　定时器和计数器指令 112

5.2.3　逻辑堆栈指令 115

5.2.4 比较操作指令 116

5.3　程序控制指令 117

5.3.1　空操作指令 117

5.3.2　结束及暂停指令 117

5.3.3 警戒时钟刷新指令 117

5.3.5　子程序指令 118

5.3.4　跳转指令及标号指令 118

5.3.6　循环指令 119

5.3.7　顺序控制继电器指令 119

5.4　PLC初步编程指导 120

5.4.1　软件设计概述 120

5.4.2　梯形图和语句表编程简介 122

5.5　简单程序编制 124

5.5.1　闪烁电路 124

5.5.2　报警电路 125

5.5.3　启动保持和停止电路 126

5.5.4　延时通断电路 126

5.5.5　脉冲宽度可控制电路 127

5.5.6　长定时电路 127

第二篇　提高篇 129

6.1.1　安装系统要求 130

6.1.2　软件的安装 130

6.1　软件系统概述 130

第6章 PLC编程软件的使用 130

6.1.3　硬件连接 131

6.1.4　参数设置 131

6.1.5　在线联系 132

6.1.6　建立、修改PLC通信参数 132

6.2　STEP7的软件功能 132

6.2.1　基本功能 132

6.2.2　界面 133

6.2.3　各部分功能 134

6.2.4　系统组态 136

6.3　编程 136

6.3.1　程序文件操作 136

6.3.2　编辑程序 137

6.4.2　状态图表监控 141

6.4.1　选择扫描次数 141

6.4　调试及运行监控 141

6.4.3　运行模式下的编辑 142

6.4.4　程序监视 143

第7章 S7—200系列PLC的功能指令 145

7.1 运算和算术指令 145

7.1.1 加法指令 145

7.1.2　减法指令 146

7.1.3　乘法指令 146

7.1.4　除法指令 147

7.1.5 自增／自减指令 148

7.1.6　数学函数指令 149

7.1.7　逻辑运算指令 150

7.2　传送、移位和填充指令 151

7.2.1 传送指令 151

7.2.2　移位和循环移位指令 154

7.3.1　填表、查表指令 156

7.3　表功能指令 156

7.3.2　表取数指令 157

7.3.3 存储器填充指令 158

7.4　转换指令 159

7.4.1 数据转换指令 159

7.4.2　编码和译码指令 160

7.4.3 段码指令（SEG） 161

7.4.4　ASCII码转换指令 161

7.5 中断 164

7.5.1 中断的分类及中断优先级 164

7.5.2 中断指令 166

7.5.3 中断程序 167

7.6　PID回路指令 168

7.6.1　PID算法 168

7.6.3　控制方式 169

7.6.2　PID回路指令 169

7.6.4　选择回路的控制类型 170

7.6.5　关于回路控制参数 170

7.6.6　其他 172

7.6.7　PID指令编程举例 172

7.7　时钟指令 175

7.8　高速处理类指令 176

7.8.1　高速计数器指令 176

7.8.2　高速脉冲输出指令PLS 181

第8章　S7—200的通信和网络 186

8.1　通信网络的基础知识 186

8.1.1 数据通信方式 186

8.1.2　网络概述 190

8.2 S7—200PLC的通信与网络 191

8.2.1 网络主站与从站 191

8.2.2　S7-200PLC网络的通信协议 191

8.2.3 网络部件 194

8.2.4　网络参数的设置 196

8.3 S7—200PLC的通信指令 199

8.3.1 网络读／网络写指令 199

8.3.2　发送和接收指令 200

8.3.3　USS通信指令 204

第三篇　应用篇 207

第9章 PLC的应用设计、使用与维护 208

9.1 PLC机电控制系统的总体设计 208

9.1.1　建立系统设计方案 208

9.1.2　确定控制方案 210

9.1.3　控制系统的结构和控制方式 211

9.2　PLC机电控制系统设计的基本内容和步骤 212

9.2.1 PLC的硬件设计 213

9.2.2　PLC的软件设计 216

9.2.3　程序测试和修改 217

9.3.1 PLC的输入接口电路 218

9.3 PLC的接口电路 218

9.3.2　PLC的输出接口电路 220

9.3.3　PLC电源电路 221

9.4　提高PLC控制系统可靠性的措施 222

9.4.1 PLC的安装 222

9.4.2　对电源的处理 223

9.4.3　对感性负载的处理 224

9.4.4　PLC安装和布线的注意事项 225

9.4.5 PLC的接地 225

9.4.6　PLC与计算机的连接 226

9.4.7　冗余系统和热备份系统 227

9.4.8　PLC控制系统的必要保护措施 228

第10章　PLC梯形图程序设计方法及应用实例 229

10.1　PLC梯形图的经验设计法及应用 229

10.1.1　启动—保持—停止电路 229

10.1.2　运货小车的自动控制 230

10.1.3　交通指挥信号灯的控制 232

10.2　梯形图的逻辑设计法及应用 234

10.3　PLC梯形图的“翻译”设计法及应用 240

10.4　PLC梯形图的顺序控制设计法及应用 242

10.4.1　状态转移图 242

10.4.2　状态转移流程图的主要组成及其形式 243

10.4.3　顺序功能图设计举例 246

第11章　数控机床中的PLC控制系统 249

11.1　常用三相异步电动机的基本控制环节及控制实现 249

11.1.1　启动、停车和点动 249

11.1.2　电动机的正转、反转和停止控制 250

11.1.3 电动机正／反转连锁控制 250

11.2　PLC在步进电机控制中的实现 251

11.3 可编程控制器在常用机床中的应用实例 254

11.3.1　全自动导轨除锈磨光机 254

11.3.2　卧式镗铣组合机床 258

11.3.3 半自动液压机床 261

11.3.4　PLC在单轴数控中的应用 265

11.3.5　PLC的车床电气控制系统设计 268

第12章　其他机电系统中的PLC控制应用设计 273

12.1　PLC在工业机械手控制中的应用 273

12.2　PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用 277

12.3　PLC在电梯控制系统中的应用 281

12.4　PLC在自动数粒机中的应用 285

12.5　PLC在PID控制系统中的应用 287

附录A　常用电气符号 293

附录B　S7—200可编程控制器指令集 299

附录C　错误代码 304

附录D　特殊存储器SM0和SM1的位信息 306

附录E　实验指导书 307

参考文献 317