第1章 继电接触器控制系统 1
1.1 常用低压控制电器 1
1.1.1 刀开关 1
1.1.2 组合开关 2
1.1.3 按钮 3
1.1.4 熔断器 3
1.1.5 交流接触器 4
1.1.6 热继电器 5
1.1.7 时间继电器 6
1.1.8 行程开关 7
1.1.9 自动空气开关 7
1.1.10 中间继电器 8
1.2 继电接触器控制电路 9
1.2.1 控制线路的原理图与接线图 9
1.2.2 三相异步电动机的基本控制电路 12
1.3 典型机床电气控制系统举例 16
1.3.1 普通车床电气控制系统 16
1.3.2 磨床电气控制系统 19
1.3.3 摇臂钻床电气控制系统 24
1.3.4 万能铣床电气控制系统 27
本章小结 32
习题 32
第2章 可编程控制器的基础知识 35
2.1 可编程控制器的产生及发展 35
2.1.1 可编程控制器的由来 35
2.1.2 PLC的发展 36
2.2 PLC的特点及应用 37
2.2.1 PLC的主要特点 37
2.2.2 PLC的应用 38
2.3 PLC的分类及技术性能指标 39
2.3.1 PLC的分类 39
2.3.2 PLC的技术性能指标 39
2.4 PLC的编程语言 40
本章小结 41
习题 41
第3章 PLC系统的组成及工作原理 43
3.1 PLC系统的组成 43
3.1.1 PLC的硬件系统 43
3.1.2 PLC的软件系统 45
3.2 PLC的工作原理 46
3.2.1 PLC的工作方式 46
3.2.2 PLC的工作过程 47
3.2.3 扫描周期的计算与PLC的I/O响应时间 48
本章小结 49
习题 49
第4章 S7系列PLC 50
4.1 概述 50
4.2 S7-200系列PLC的构成及性能指标 51
4.2.1 S7-200系统功能概述 51
4.2.2 S7-200系列PLC的构成及性能指标 51
4.2.3 S7-200 CPU的工作过程和工作模式 59
4.3 S7-200 CPU存储器的数据类型及寻址方式 60
4.3.1 S7-200 CPU存储器的数据类型及表示方法 61
4.3.2 存储器区域的直接寻址 61
4.3.3 存储器区域的SIMATIC间接寻址 66
4.4 S7-300和S7-400系列PLC简介 67
4.4.1 S7-300系列PLC简介 67
4.4.2 S7-400系列PLC简介 70
本章小结 71
习题 71
第5章 S7-200 PLC指令 72
5.1 编程方法 72
5.1.1 西门子PLC的编程语言 72
5.1.2 S7-200的程序结构 74
5.1.3 梯形图编程的基本特点 74
5.2 S7-200常用指令 76
5.2.1 PLC触点类型 76
5.2.2 位操作指令 77
5.3 定时器及计数器指令 80
5.3.1 定时器指令 81
5.3.2 计数器指令 85
5.3.3 时钟指令 87
5.4 控制转移指令 87
5.4.1 程序控制指令 87
5.4.2 跳转及标号指令 89
5.4.3 循环指令 89
5.4.4 传送和比较指令 90
5.4.5 逻辑操作指令 93
5.4.6 移位指令 95
5.4.7 转换指令 99
5.4.8 译码和编码指令 101
5.4.9 字符串转换指令 102
5.5 数学运算指令 105
5.5.1 整数数学运算指令 105
5.5.2 加1和减1指令 107
5.5.3 实数数学运算指令 108
5.5.4 数学功能指令 109
5.6 顺序控制继电器指令 111
5.7 高速计数器指令 112
5.7.1 高速计数器定义 112
5.7.2 高速计数器使用 113
5.7.3 高速计数器的工作模式 114
5.7.4 高速计数器的控制字和状态字 117
5.7.5 高速计数器指令的初始化 119
5.7.6 高速计数器的应用举例 119
5.7.7 高速脉冲输出 121
5.8 中断指令 130
5.8.1 中断的概念 130
5.8.2 中断指令 132
5.8.3 中断程序 133
5.8.4 中断指令举例 133
5.9 应用举例 136
本章小结 142
习题 143
第6章 S7-200的编程系统 147
6.1 编程软件安装 147
6.1.1 编程软件的安装要求 147
6.1.2 编程软件的安装 148
6.1.3 建立S7-200 CPU的通信 149
6.2 编程软件的窗口组件 151
6.2.1 主界面 151
6.2.2 菜单栏 152
6.2.3 工具条 154
6.2.4 浏览条 155
6.2.5 指令树 158
6.3 编程软件的使用 159
6.3.1 指令集和编辑器的选择 159
6.3.2 编程元素及项目组件 160
6.3.3 建立程序文件 160
6.3.4 数据块编辑 163
6.3.5 符号表操作 163
6.3.6 通信网络的配置 165
6.4 程序的调试与监控 166
6.4.1 选择工作方式 166
6.4.2 程序状态显示 166
6.4.3 状态图显示 167
6.4.4 执行有限次扫描 169
6.4.5 项目管理 169
6.5 S7-200的出错代码 171
6.5.1 致命错误 171
6.5.2 程序运行错误 171
6.5.3 编译规则错误 172
本章小结 173
习题 173
第7章 PLC安装与维护 174
7.1 PLC的安装 174
7.1.1 PLC的安装环境 174
7.1.2 PLC安装的基本规则 175
7.1.3 PLC的安装步骤 176
7.2 PLC的日常维护 184
7.2.1 日常清洁与巡查 184
7.2.2 定期检查维护 185
7.2.3 PLC的维护 185
7.3 PLC的故障诊断与排除 186
7.3.1 故障特性 186
7.3.2 故障分类 187
7.3.3 故障诊断 188
本章小结 189
习题 190
第8章 PLC应用设计 191
8.1 PLC控制系统的总体设计 191
8.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 191
8.1.2 设计方法及步骤 192
8.2 PLC控制系统硬件设计方法 194
8.2.1 应用系统总体方案设计 194
8.2.2 系统硬件设计 196
8.2.3 PLC的机型选择 197
8.2.4 I/O模块的选择 198
8.2.5 系统硬件设计文件 200
8.2.6 PLC供电系统设计 200
8.2.7 系统接地设计 204
8.2.8 电缆设计和敷设 204
8.3 控制程序设计 205
8.3.1 PLC程序设计的常用方法 205
8.3.2 利用STEP 7进行程序设计 205
8.3.3 符号表与符号化编程 206
8.4 模拟量处理 208
8.4.1 模拟I/O模板特性及参数设置 208
8.4.2 模拟量输出信号的量值整定 209
8.4.3 模拟量的规范化 209
8.5 应用举例 210
8.5.1 除尘室PLC控制 210
8.5.2 水塔水位的控制 212
8.5.3 温度的检测与控制 214
本章小结 216
习题 216
第9章 PLC的通信 218
9.1 PLC通信的基本概念 218
9.1.1 通信系统的构成 218
9.1.2 通信方式 219
9.1.3 通信介质 221
9.1.4 PLC常用的通信接口 222
9.1.5 通信协议 223
9.1.6 网络结构概述 223
9.1.7 PLC与计算机通信的基本功能 225
9.2 S7-200 PLC的通信与网络 225
9.2.1 网络通信协议及类型 225
9.2.2 网络通信硬件 227
9.3 S7-200 PLC通信和网络功能的实现 229
9.3.1 选择通信组态 229
9.3.2 PPI网络通信 230
9.3.3 MPI网络通信 232
9.3.4 Profibus网络通信 232
9.3.5 自由口通信 236
9.3.6 工业以太网 237
本章小结 238
习题 239
第10章 PLC在数控机床上的应用 240
10.1 概述 240
10.1.1 数控机床中的PLC 240
10.1.2 内装型PLC 241
10.1.3 独立型PLC 242
10.1.4 数控机床中PLC的功能 243
10.2 CNC、PLC、机床之间的信号处理 244
10.2.1 CNC侧与MT侧的概念 244
10.2.2 CNC、PLC、机床之间的信号处理过程 244
10.2.3 PLC、CNC、机床间的信息交换 244
10.3 数控机床PLC信号的种类与接口地址 245
10.3.1 接口信息 245
10.3.2 数控系统PLC的工作过程 246
10.3.3 PLC信息交换实例 247
10.3.4 M、S、T功能的实现 250
10.3.5 安全互锁 252
10.4 数控机床PLC系统的设计及调试 253
10.4.1 PLC系统设计要求 253
10.4.2 PLC系统设计的基本内容 254
10.4.3 PLC系统设计步骤 254
10.4.4 PLC程序设计 255
10.4.5 数控机床PLC设计实例 258
10.5 数控机床PLC控制实例 261
10.5.1 PLC主程序 261
10.5.2 主要子程序 263
本章小结 270
习题 270
第11章 其他数控系统的可编程控制器 271
11.1 FANUC数控系统的可编程机床控制器 271
11.1.1 PMC的型号 271
11.1.2 PMC程序的地址 271
11.1.3 PMC的信号处理 272
11.2 FANUC系统典型PMC的指令和程序编制 273
11.2.1 PMC-L型可编程控制器指令 273
11.2.2 PMC的指令和程序编制 275
11.2.3 应用示例 277
11.3 国产数控系统的PLC 278
11.3.1 PLC规格 278
11.3.2 顺序程序的结构 279
11.3.3 顺序程序的执行 280
11.3.4 I/O信号的处理 282
11.3.5 编程地址 284
11.3.6 指令 288
11.3.7 顺序程序的编制 289
11.3.8 程序示例 291
本章小结 291
习题 292
附录 293
参考文献 296