第1章 常用低压电器 1
1.1 低压电器的定义、分类 1
1.2 电磁式电器的组成与工作原理 2
1.2.1 电磁机构 2
1.2.2 触点系统 5
1.2.3 灭弧系统 6
1.3 接触器 8
1.3.1 接触器的组成及工作原理 8
1.3.2 接触器的分类 8
1.3.3 接触器的主要技术参数 10
1.3.4 接触器的选择与使用 10
1.3.5 接触器的图形符号与文字符号 11
1.4 继电器 11
1.4.1 继电器的分类和特性 11
1.4.2 电磁式继电器 12
1.4.3 时间继电器 13
1.4.4 热继电器 15
1.4.5 速度继电器 19
1.4.6 固态继电器 20
1.5 主令电器 21
1.5.1 控制按钮 21
1.5.2 行程开关 22
1.5.3 接近开关 23
1.5.4 万能转换开关 24
1.6 信号电器 26
1.7 开关电器 26
1.7.1 刀开关 26
1.7.2 低压断路器 28
1.8 熔断器 30
1.8.1 熔断器的结构和工作原理 30
1.8.2 熔断器的类型 30
1.8.3 熔断器的主要技术参数 32
1.8.4 熔断器的选择与使用 32
1.9 电磁执行器件 33
1.9.1 电磁铁 33
1.9.2 电磁阀 33
1.9.3 电磁制动器 34
习题与思考题 35
第2章 基本电气控制电路 37
2.1 电气控制电路的绘制原则及标准 37
2.1.1 电气图中的图形符号及文字符号 37
2.1.2 电气原理图的绘制原则 38
2.1.3 电气安装接线图 40
2.1.4 电气元件布置图 41
2.2 交流电动机的基本控制电路 41
2.2.1 三相笼型异步电动机直接起动控制电路 41
2.2.2 三相笼型异步电动机减压起动控制电路 48
2.2.3 三相绕线转子异步电动机起动控制电路 50
2.2.4 三相笼型异步电动机制动控制电路 51
2.2.5 三相笼型异步电动机调速控制电路 54
2.2.6 组成电气控制电路的基本规律 56
2.2.7 电气控制电路中的保护环节 56
2.3 典型生产机械电气控制电路的分析 58
2.3.1 电气控制电路分析的基础 58
2.3.2 电气原理图阅读分析的方法与步骤 58
2.3.3 C650型卧式车床电气控制电路的分析 59
2.4 电气控制电路的一般设计法 62
2.4.1 一般设计法的主要原则 62
2.4.2 一般设计法中应注意的问题 63
2.4.3 一般设计法控制电路举例 63
习题与思考题 64
第3章 可编程序控制器概述 66
3.1 PLC的产生及定义 66
3.1.1 PLC的产生 66
3.1.2 PLC的定义 67
3.2 PLC的发展与应用 67
3.2.1 PLC的发展历程 67
3.2.2 PLC的发展趋势 68
3.2.3 PLC的应用领域 70
3.3 PLC的特点 72
3.4 PLC的分类 73
3.4.1 按结构形式分类 73
3.4.2 按功能分类 75
3.4.3 按I/O点数分类 76
3.4.4 按生产厂家分类 76
3.5 PLC的硬件结构和各部分的作用 76
3.6 PLC的工作原理 79
3.6.1 PLC控制系统的组成 79
3.6.2 PLC循环扫描的工作过程 79
3.6.3 PLC用户程序的工作过程 80
3.6.4 PLC工作过程举例说明 82
3.6.5 输入、输出延迟响应 82
3.6.6 PLC对输入、输出的处理规则 84
习题与思考题 85
第4章 S7-200 PLC的系统配置与接口模块 86
4.1 S7-200 PLC控制系统的基本构成 86
4.2 S7-200 PLC的输入/输出接口模块 89
4.2.1 数字量模块 90
4.2.2 模拟量模块 93
4.2.3 S7-200 PLC的智能模块 97
4.3 S7-200 PLC的系统配置 97
4.3.1 主机加扩展模块的最大I/O配置 97
4.3.2 I/O点数的扩展与编址 98
4.3.3 内部电源的负载能力 99
4.3.4 PLC外部接线与电源要求 99
习题与思考题 101
第5章 S7-200 PLC的基本指令及程序设计 103
5.1 S7-200 PLC的编程语言 103
5.2 S7-200 PLC的数据类型与存储区域 104
5.2.1 位、字节、字、双字和常数 104
5.2.2 数据类型及范围 105
5.2.3 数据的存储区 105
5.3 S7-200 PLC的编程元件 107
5.3.1 编程元件 107
5.3.2 编程元件及操作数的寻址范围 112
5.4 寻址方式 113
5.5 程序结构和编程规约 115
5.5.1 程序结构 115
5.5.2 编程的一般规约 115
5.6 S7-200 PLC的基本指令 117
5.6.1 位逻辑指令 117
5.6.2 立即I/O指令 119
5.6.3 逻辑堆栈指令 120
5.6.4 取反指令和空操作指令 122
5.6.5 正/负跳变触点指令 123
5.6.6 定时器指令 123
5.6.7 计数器指令 127
5.6.8 比较指令 130
5.6.9 移位寄存器指令 131
5.6.10 顺序控制继电器指令 132
5.7 典型控制环节的PLC程序设计 135
5.7.1 单向运转电动机起动、停止控制程序 135
5.7.2 单按钮起动、停止控制程序 136
5.7.3 具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 136
5.7.4 电动机的正、反转控制程序 136
5.7.5 大功率电动机的星-三角减压起动控制程序 138
5.7.6 闪烁控制程序 139
5.7.7 瞬时接通/延时断开程序 139
5.7.8 定时器、计数器的扩展 140
5.7.9 高精度时钟程序 140
5.7.10 多台电动机顺序起动、停止控制程序 141
5.7.11 故障报警程序 144
5.8 梯形图编写规则 145
习题与思考题 147
第6章 S7-200 PLC的功能指令及使用 149
6.1 S7-200 PLC的基本功能指令 149
6.1.1 数据传送指令 149
6.1.2 数学运算指令 152
6.1.3 数据处理指令 160
6.2 程序控制指令 175
6.2.1 有条件结束指令 175
6.2.2 暂停指令 175
6.2.3 监视定时器复位指令 175
6.2.4 跳转与标号指令 176
6.2.5 循环指令 176
6.2.6 诊断LED指令 177
6.3 局部变量表与子程序 177
6.3.1 局部变量表 177
6.3.2 子程序 178
6.4 中断程序与中断指令 180
6.4.1 中断程序 180
6.4.2 中断指令 180
6.5 PID指令及应用 184
6.5.1 PID算法 184
6.5.2 PID回路指令 185
6.5.3 PID指令向导编程 190
6.5.4 PID参数自整定 192
6.6 高速处理类指令 197
6.6.1 高速计数器指令 197
6.6.2 高速脉冲输出指令 203
习题与思考题 209
第7章 PLC控制系统设计与应用实例 211
7.1 PLC控制系统设计的内容和步骤 211
7.1.1 PLC控制系统设计的内容 211
7.1.2 PLC控制系统设计的步骤 211
7.2 PLC控制系统的硬件配置 213
7.2.1 PLC机型的选择 213
7.2.2 开关量I/O模块的选择 215
7.2.3 模拟量I/O模块的选择 216
7.2.4 智能模块的选择 216
7.3 PLC控制系统梯形图程序的设计 216
7.3.1 经验设计法 217
7.3.2 顺序控制设计法与顺序功能图 217
7.4 顺序控制梯形图的设计方法 221
7.4.1 置位、复位指令编程 221
7.4.2 顺序控制继电器指令编程 223
7.4.3 具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法 227
7.5 PLC在工业控制系统中的典型应用实例 232
7.5.1 恒温控制 232
7.5.2 基于增量式旋转编码器和PLC高速计数器的转速测量 236
习题与思考题 238
第8章 PLC的通信及网络 240
8.1 SIEMENS工业自动化控制网络 240
8.1.1 SIEMENS PLC网络的层次结构 240
8.1.2 网络通信设备 241
8.1.3 通信协议 244
8.2 S7-200串行通信网络及应用 245
8.2.1 S7系列PLC产品组建的几种典型网络 245
8.2.2 在编程软件中设置通信参数 247
8.3 通信指令及应用 250
8.3.1 网络读、写指令及应用 250
8.3.2 自由口通信指令及应用 252
习题与思考题 264
第9章 STEP7-Micro/WIN编程软件功能与使用 265
9.1 软件安装及硬件连接 265
9.1.1 软件安装 265
9.1.2 硬件连接 265
9.1.3 通信参数的设置和修改 266
9.2 编程软件的主要功能 267
9.2.1 基本功能 267
9.2.2 主界面各部分功能 267
9.2.3 系统组态 270
9.3 编程软件的使用 272
9.3.1 项目生成 272
9.3.2 程序的编辑和传送 273
9.3.3 程序的预览与打印输出 276
9.4 程序的监控和调试 276
9.4.1 用状态表监控程序 277
9.4.2 在RUN方式下编辑程序 278
9.4.3 梯形图程序的状态监视 279
9.4.4 选择扫描次数 279
9.4.5 S7-200的出错处理 279
附录 281
附录A 常用电器的图形符号及文字符号 281
附录B 特殊继电器（SM）含义 282
附录C 错误代码 285
附录D S7-200可编程序控制器指令集 288
附录E 实验指导书 291
附录F 课程设计指导书 303
附录G 课程设计任务书 304
参考文献 308