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第1章 常用低压电器 1

1.1低压电器的基本知识 1

1.1.1低压电器的分类 1

1.1.2电磁式低压电器基本结构 1

1.2电磁式接触器 9

1.2.1接触器的结构及工作原理 9

1.2.2接触器的主要技术参数 11

1.2.3常用典型接触器 12

1.2.4接触器的选用 13

1.3电磁式继电器 13

1.3.1电磁式继电器的基本结构及分类 14

1.3.2电磁式继电器的特性及主要参数 15

1.3.3电磁式电压继电器与电流继电器 15

1.4时间继电器 19

1.4.1直流电磁式时间继电器 20

1.4.2空气阻尼式时间继电器 20

1.4.3晶体管时间继电器 23

1.4.4时间继电器的选用 25

1.5热继电器 25

1.5.1电气控制对热继电器性能的要求 25

1.5.2双金属片热继电器的结构及工作原理 26

1.5.3具有断相保护的热继电器 26

1.5.4热继电器典型产品及主要技术参数 28

1.5.5热继电器的选用 29

1.6熔断器 29

1.6.1熔断器结构及工作原理 29

1.6.2熔断器的保护特性 30

1.6.3熔断器的主要技术参数及典型产品 31

1.6.4熔断器的选择 32

1.7低压断路器 33

1.7.1低压断路器的结构和工作原理 34

1.7.2低压断路器的主要技术数据和保护特性 35

1.7.3塑壳式低压断路器典型产品 36

1.7.4塑壳式低压断路器的选用 37

1.8主令电器 37

1.8.1控制按钮 38

1.8.2行程开关 39

1.8.3接近开关 41

1.8.4万能转换开关 43

1.8.5主令控制器 44

1.9速度继电器与干簧继电器 46

1.9.1速度继电器 46

1.9.2干簧继电器 47

1.10低压电器产品型号 48

习题一 49

第2章 常用电气控制电路分析与设计 50

2.1电气控制系统图 50

2.1.1电气图常用的图形与文字符号 50

2.1.2电气原理图 51

2.1.3电器布置图 53

2.1.4安装接线图 54

2.2电气控制电路基本控制规律 54

2.2.1自锁与互锁的控制 55

2.2.2点动与连续运转的控制 56

2.2.3多地联锁控制 57

2.2.4顺序控制 57

2.2.5自动往复循环控制 59

2.3三相异步电动机的起动控制 60

2.3.1星形-三角形减压起动控制 61

2.3.2自耦变压器减压起动控制 62

2.3.3三相绕线型异步电动机的起动控制 63

2.4三相异步电动机的制动控制 64

2.4.1电动机单向反接制动控制 65

2.4.2电动机可逆运行反接制动控制 66

2.4.3电动机单向运行能耗制动控制 67

2.4.4电动机可逆运行能耗制动控制 68

2.4.5无变压器单管能耗制动控制 68

2.5三相异步电动机的调速控制 69

2.5.1三相笼型异步电动机变极调速控制 69

2.5.2三相绕线型异步电动机转子串电阻调速控制 70

2.5.3三相异步电动机的变频调速控制 72

2.6电气控制系统常用的保护环节 74

2.6.1短路保护 74

2.6.2过电流保护 74

2.6.3过载保护 75

2.6.4失电压保护 75

2.6.5欠电压保护 75

2.6.6过电压保护 76

2.6.7直流电动机的弱磁保护 76

2.6.8其他保护 76

2.7电气控制电路分析 76

2.7.1电气控制电路分析概述 76

2.7.2 X62W型卧式铣床电气控制电路分析 78

2.8电气控制线路的设计方法 85

2.8.1电气原理图设计的基本内容 85

2.8.2经验设计法 86

2.8.3逻辑设计法 90

习题二 92

第3章 可编程控制器基础 95

3.1可编程控制器概述 95

3.1.1可编程控制器的产生与定义 95

3.1.2可编程控制器的特点与应用 96

3.1.3可编程控制器的发展状况与展望 98

3.1.4可编程控制器的分类与性能指标 99

3.2可编程控制器的硬件基础 100

3.2.1中央处理器 101

3.2.2存储器 101

3.2.3输入、输出接口 102

3.2.4电源 105

3.2.5各种接口 105

3.2.6编程工具 106

3.2.7智能单元 106

3.2.8其他部件 106

3.3可编程控制器的软件基础 106

3.3.1可编程控制器的软件组成 106

3.3.2可编程控制器的编程语言 108

3.3.3可编程控制器的程序结构 110

3.4可编程控制器的工作原理 110

3.4.1可编程控制器的等效电路 111

3.4.2可编程控制器的工作过程 112

3.5可编程控制系统与微机及继电器控制系统的区别 113

3.5.1可编程控制系统与微机控制系统的区别 113

3.5.2可编程控制系统与继电器控制系统的区别 113

习题三 114

第4章S7-200系列PLC的系统配置与编程基础 115

4.1 S7-200系列PLC的系统配置 115

4.1.1 S7-200系列PLC的基本组成 115

4.1.2 CPU模块的输出结构及性能 119

4.2 S7-200系列PLC的功能模块 120

4.2.1数字量模块 120

4.2.2模拟量模块 122

4.2.3智能模块 127

4.3 S7-200系列PLC编程基础 128

4.3.1寻址方式 128

4.3.2操作数 130

4.3.3状态字 134

4.3.4用户程序结构 134

4.3.5编程的一般规则 135

习题四 136

第5章S7-200系列PLC的基本指令 137

5.1常用指令及其应用 137

5.1.1常用指令 137

5.1.2常用指令的应用 148

5.2定时器与计数器指令及其应用 152

5.2.1定时器指令 152

5.2.2计数器指令 156

5.2.3定时器与计数器指令的应用 159

5.3数据运算指令及其应用 162

5.3.1算术运算指令 162

5.3.2逻辑运算指令 169

5.3.3数据运算指令应用 173

习题五 175

第6章S7-200系列PLC的功能指令 178

6.1数据处理指令及其应用 178

6.1.1指令简介 178

6.1.2传送指令 179

6.1.3表功能指令 184

6.1.4转换指令 189

6.1.5比较指令 199

6.1.6移位和循环移位指令 201

6.1.7应用举例 206

6.2程序控制指令及其应用 207

6.2.1基本控制指令 207

6.2.2跳转及循环指令 209

6.2.3子程序指令 213

6.2.4中断程序控制指令 217

6.2.5应用举例 222

6.3顺序控制指令及其应用 224

6.3.1功能流程图 224

6.3.2顺序控制指令 225

6.3.3多流程顺序控制 228

6.4特殊功能指令及其应用 233

6.4.1高速计数器指令 233

6.4.2高速脉冲输出指令 240

6.4.3 PID回路指令 245

6.4.4时钟功能指令 254

习题六 256

第7章S7-200系列PLC的通信与网络 258

7.1通信及网络基础 258

7.1.1数据通信方式 258

7.1.2网络概述 261

7.2 S7-200系列PLC的通信部件 264

7.2.1通信端口 264

7.2.2网络连接器 265

7.2.3通信电缆 266

7.2.4网络中继器 268

7.2.5调制解调器 268

7.2.6 PROFIBUS-DP通信模块 269

7.2.7工业以太网通信处理器 269

7.3 S7-200系列PLC的通信网络 270

7.3.1单主站PPI网络 270

7.3.2多主站PPI网络 271

7.3.3复杂的PPI网络 272

7.4 S7-200系列PLC通信协议 272

7.4.1利用PPI协议进行网络通信 272

7.4.2利用MP协议进行网络通信 273

7.4.3利用PROFIBUS协议进行网络通信 274

7.4.4利用其他协议进行网络通信 275

7.5 S7-200系列PLC网络及其应用 275

7.5.1通信参数的设置 275

7.5.2 S7-200系列PLC的参数设置 277

7.5.3网络指令及应用 278

习题七 281

第8章S7-200系列PLC的编程与仿真软件 282

8.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP9的安装 282

8.1.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0软件安装 282

8.1.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0软件功能 283

8.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件的组态 286

8.2.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0系统组态的方法 286

8.2.2设置数字量输入、输出滤波 287

8.2.3设置脉冲截取与数字输出表 288

8.2.4设置存储器保持范围与CPU密码 289

8.3 STEP 7-Micro/WIN V4.0编程概念 291

8.3.1程序编辑器显示地址 291

8.3.2全局范围与局部范围 291

8.3.3控制程序的基本构成元素 291

8.3.4 LAD、 FBD、 STL编辑器比较 292

8.3.5 SMATIC、 IEC编程模式比较 292

8.4 STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件的基本操作 293

8.4.1建立项目文件 293

8.4.2编辑程序文件 294

8.4.3显示梯形图中的输入错误 297

8.5 S7-200系列PLC程序的状态监控调试 298

8.5.1程序的运行 298

8.5.2选择扫描次数 298

8.5.3用状态图监控程序 298

8.5.4运行模式下编辑程序 299

8.5.5程序监控 299

8.6 S7-200系列PLC仿真软件 300

8.6.1软件界面 300

8.6.2常用菜单命令 301

8.6.3导入程序 302

8.6.4程序仿真 302

习题八 304

第9章S7-200系列PLC控制系统的设计 306

9.1可编程控制器系统设计的一般方法 306

9.1.1设计内容 306

9.1.2设计步骤 306

9.2可编程控制器系统的硬件设计 308

9.2.1总体方案的确定 309

9.2.2 PLC机型的选择 310

9.2.3智能I/O模块的选择 311

9.2.4其他控制硬件的选择 312

9.2.5绘制硬件系统接线图 312

9.2.6在线和离线编程的选择 312

9.3可编程控制器系统的软件设计 312

9.3.1设计基本原则 312

9.3.2设计步骤 313

9.3.3设计方法 313

9.4可编程控制器系统的可靠性设计 327

9.4.1漏电流和冲击电流的处理 328

9.4.2电磁兼容性设计 328

9.4.3接地设计 331

9.4.4软件抗干扰设计 332

9.4.5安装及环境条件设计 333

9.4.6冗余设计 334

9.4.7供电设计 335

9.4.8静电预防 336

习题九 337

第10章S7-200系列PLC的应用 338

10.1多台电动机顺序起停控制 338

10.1.1概述 338

10.1.2利用顺序控制继电器指令设计 338

10.1.3利用移位寄存器指令设计 342

10.2运料小车控制 343

10.2.1概述 343

10.2.2工作过程 344

10.2.3 PLC设计 345

10.3 X62W万能铣床电气控制部分PLC改造设计 349

10.3.1改造方法 349

10.3.2硬件设计 350

10.3.3软件设计 351

10.4多路信息检测与显示控制系统 354

10.4.1控制系统原理 354

10.4.2控制要求 355

10.4.3硬件设计 355

10.4.4软件设计 360

10.4.5系统调试 363

习题十 363

附录A低压电器型号编制方法 364

附录B常用电器元件图形符号及文字符号一览表 366

附录C逻辑运算及定律表 371

附录D S7-200系列PLC指令集 373

参考文献 378