可编程控制器原理及应用PDF电子书下载

第1章 可编程控制器概述 1

1.1常用低压电器 1

1.1.1概述 1

1.1.2电磁式低压电器的结构和工作原理 4

1.1.3接触器 7

1.1.4继电器 9

1.1.5刀开关与低压断路器 16

1.1.6熔断器 19

1.1.7主令电器 21

1.2电气控制线路基础知识 25

1.2.1电气控制线路的绘制原则、图形符号及文字符号 25

1.2.2三相异步电动机全压起动控制线路 26

1.3 PLC的产生 32

1.3.1 PLC的由来 32

1.3.2 PLC的发展历程 34

1.3.3 PLC的定义 36

1.4 PLC的组成和工作原理 37

1.4.1 PLC的基本组成 37

1.4.2 PLC的工作原理 42

1.4.3 PLC的编程语言和程序结构 45

1.5 PLC的特点和应用 48

1.5.1 PLC的主要特点 48

1.5.2 PLC的应用范围 50

1.6 PLC的分类与发展趋势 51

1.6.1 PLC的分类 51

1.6.2 PLC的发展趋势 52

思考与练习 54

第2章 西门子S7-200 PLC基础知识 56

及基本指令 56

2.1 S7-200 PLC基础知识 56

2.1.1 S7-200 PLC的系统构成 56

2.1.2 S7-200 PLC的主要技术性能指标 61

2.1.3 S7-200 PLC的硬件系统及编程元件 62

2.2 S7-200 PLC的基本指令 70

2.2.1逻辑取及线圈驱动指令 71

2.2.2触点串联指令 71

2.2.3触点并联指令 72

2.2.4串联电路块的并联连接指令 73

2.2.5并联电路块的串联连接指令 73

2.2.6置位、复位指令 73

2.2.7立即指令 75

2.2.8边沿脉冲指令 76

2.2.9逻辑堆栈操作指令 76

2.2.10RS触发器指令 77

2.2.11取反指令NOT 78

2.2.12定时器指令 83

2.2.13计数器指令 92

思考与练习 96

第3章 西门子S7-200 PLC功能指令及应用 99

3.1数据传送指令 99

3.1.1单一数据传送指令 99

3.1.2数据块传送指令 100

3.1.3字节立即读、写指令 102

3.1.4字节交换指令 103

3.2数据比较指令 103

3.3四则运算指令 106

3.3.1整数与双整数加减法指令 106

3.3.2整数乘除法指令 107

3.3.3实数加减乘除指令 109

3.3.4数学函数变换指令 109

3.4逻辑运算指令 111

3.5递增、递减指令 113

3.6移位与循环移位指令 114

3.6.1左、右移位指令 114

3.6.2循环左、右移位指令 115

3.6.3移位寄存器指令 117

3.7数据转换指令 121

3.7.1字节与字整数之间的转换 121

3.7.2字整数与双字整数之间的转换 122

3.7.3双字整数与实数之间的转换 122

3.7.4 BCD码与整数的转换 123

3.7.5七段显示译码指令 126

3.7.6 ASCII码与十六进制数之间的转换指令 127

3.8表功能指令 128

3.8.1填表指令 129

3.8.2表取数指令 130

3.8.3表查找指令 130

3.8.4字填充指令 132

3.9时钟指令 133

3.10程序控制类指令 135

3.101结束指令 135

3.10.2停止指令 135

3.10.3看门狗复位指令 135

3.10.4跳转及标号指令 136

3.10.5循环指令 137

3.10.6子程序 138

3.11中断指令 139

3.11.1中断源 139

3.11.2中断指令 142

3.11.3中断程序 143

3.11.4程序举例 143

3.12高速计数器与高速脉冲输出 145

3.12.1占用输入／输出端子 146

3.12.2高速计数器的工作模式 146

3.12.3高速计数器的控制字节和状态字节 149

3.12.4高速计数器指令及举例 150

3.12.5高速脉冲输出 153

3.13 PID控制 163

3.13.1 PID指令 163

3.13.2 PID控制功能的应用 165

思考与练习 169

第4章 可编程控制器程序设计 170

4.1程序设计方法 170

4.2继电器控制线路移植法 171

4.2.1概述 171

4.2.2移植设计法的编程步骤 172

4.2.3设计注意事项 174

4.3经验设计法 175

4.3.1经验设计法的编程步骤 175

4.3.2经验设计法的特点 180

4.4逻辑设计法 181

4.4.1 PLC程序的组合逻辑设计法 181

4.4.2 PLC程序的时序逻辑设计法 189

4.5顺序控制设计法 191

4.5.1单流程及编程方法 191

4.5.2选择分支及编程方法 195

4.5.3并行分支及编程方法 197

4.5.4循环、跳转流程及编程方法 201

4.6程序设计举例 202

思考与练习 212

第5章 S7-200可编程控制器的通信及网络 213

5.1通信网络的基础知识 213

5.1.1数据通信基础 213

5.1.2工业局域网基础 220

5.2 S7-200的通信与网络 226

5.2.1 S7-200系列网络层次结构 226

5.2.2 S7-200 PLC网络通信协议 227

5.2.3网络部件 234

5.3 S7-200通信指令 240

5.3.1网络读／写指令 240

5.3.2发送与接收指令 242

5.3.3 USS通信指令 242

5.4 S7-200通信的应用 246

5.4.1 PPI通信方式的应用 246

5.4.2 MPI通信方式的应用 250

5.4.3 PROFIBUS-DP通信方式的应用 253

5.4.4自由口通信方式的应用 259

5.4.5以太网通信 268

思考与练习 277

第6章 编程软件及其使用 278

6.1编程软件安装 278

6.1.1计算机的配置要求 278

6.1.2软件的安装与卸载 278

6.1.3硬件的安装与卸载 282

6.1.4参数的设置 283

6.1.5 S7-200通信的建立 284

6.2编程软件的功能 284

6.2.1基本功能 284

6.2.2界面及各部分的功能 284

6.2.3工具栏 286

6.2.4浏览条中各部分的功能 289

6.3程序编辑器使用 292

6.3.1程序编辑器中使用的惯例 292

6.3.2建立程序 292

6.4调试及运行监控 297

6.4.1S7-200 PLC操作模式的选择 297

6.4.2选择扫描次数 297

6.4.3状态表监控和趋势图监控 297

6.4.4运行模式下编辑应用程序 299

6.4.5程序监控 300

思考与练习 300

第7章 PLC工控组态控制及其应用 302

7.1概述 302

7.2常用组态软件 303

7.2.1组态软件的特点 303

7.2.2组态软件主要功能 303

7.2.3常用组态软件 305

7.3组态王软件 307

7.3.1概述 307

7.3.2特点 308

7.4 S7-200 PLC液体混合控制的组态过程 310

7.4.1根据控制要求编写PLC程序 310

7.4.2系统硬件连接 312

7.4.3创建液体混合控制应用工程 314

7.4.4联机调试 355

思考与练习 359

第8章 可编程控制器系统设计与维护 360

8.1系统设计的内容和步骤 360

8.1.1系统设计的原则与内容 360

8.1.2系统设计步骤 361

8.2系统的硬件配置及网络结构 363

8.2.1 PLC机型的选择 363

8.2.2 PLC容量估算 364

8.2.3 I/O模块的选择 365

8.2.4分配I/O点 367

8.2.5设计安全回路 368

8.2.6系统的结构 368

8.3系统的软件设计 370

8.3.1 PLC程序设计 370

8.3.2监控软件的设计 372

8.3.3联机调试 375

8.4火电厂叶轮给煤控制系统设计 376

8.4.1分析工艺过程，明确控制要求 376

8.4.2控制系统的硬件设计 377

8.4.3系统应用软件设计 379

8.5控制系统的维护 390

8.5.1检查与维护 390

8.5.2故障查找 390

8.5.3故障处理 394

8.6抗干扰措施 396

8.6.1PLC系统中干扰分类及来源 396

8.6.2提高硬件部分的抗干扰能力 397

8.6.3加强软件的检测功能 399

思考与练习 400

附录1 S7-200的SIMATIC指令集简表 401

附录2 S7-200的特殊存储器（SM）标志位 405

附录3 S7-200错误代码 419

附录4 电工系统常用图符 423

参考文献 430