第1章 可编程序控制器概述 1
1.1 PLC的定义 1
1.2 PLC的特点 1
1.3 PLC的应用和发展 3
1.3.1 PLC的应用领域 3
1.3.2 PLC的发展趋势 4
1.4 PLC的分类 5
1.4.1 按I/O点数分类 5
1.4.2 按结构分类 6
1.5 PLC的主要技术指标 6
1.6 PLC的基本组成 7
1.6.1 PLC的基本组成部分 7
1.6.2 PLC系统的等效电路 12
1.6.3 PLC与继电器－接触器控制系统的区别 14
1.7 PLC的工作原理 15
1.7.1 PLC的工作方式与运行框图 15
1.7.2 PLC的工作过程 16
1.7.3 PLC对输入／输出的处理原则 17
1.8 PLC的软件 17
1.8.1 软件的分类 17
1.8.2 应用软件的编程语言 18
1.9 PLC控制系统的设计 20
1.9.1 PLC控制系统的设计原则与选用依据 20
1.9.2 PLC控制系统的设计步骤 21
第2章 S7-300系列PLC的硬件组成和模块特性 24
2.1 S7-300系列PLC简介 24
2.2.1 S7-300系列PLC的组成部件 25
2.2 S7-300系列PLC的硬件和安装 25
2.2.2 组态 28
2.2.3 安装 30
2.2.4 接线 31
2.2.5 寻址 34
2.3 CPU模块 36
2.3.1 CPU模块的元件 36
2.3.2 CPU模块的技术规范 39
2.4 电源模块 44
2.5 输入／输出模块 45
2.5.1 数字量输入模块 46
2.5.2 数字量输出模块 47
2.5.4 模拟量输入模块 50
2.5.3 数字量输入／输出模块 50
2.5.5 将模拟量输入模块的输出值转换为实际的物理量 55
2.5.6 模拟量输出模块 56
2.5.7 模拟量输入／输出模块 57
2.5.8 模拟量模块的诊断与中断 58
2.5.9 EX系列与F系列输入／输出模块 59
2.6 S7-300系列PLC的其他模块 60
2.6.1 闭环控制模块 60
2.6.2 计数器模块 60
2.6.3 称重模块 61
2.6.4 前连接器与其他模块 62
第3章 STEP 7编程软件 63
3.1 STEP 7简介 63
3.1.1 STEP 7概述 63
3.1.3 STEP 7的硬件接口 64
3.1.2 使用STEP 7完成一个项目 64
3.1.4 STEP 7的编程功能 65
3.1.5 STEP 7的硬件组态与诊断功能 65
3.1.6 STEP 7的使用设置 66
3.2 安装与授权 69
3.2.1 硬件要求 69
3.2.2 软件要求 69
3.2.3 安装步骤 69
3.2.4 STEP 7的授权 73
3.3 STEP 7的硬件组态与参数设置 74
3.3.1 项目的创建与项目的结构 74
3.3.2 硬件组态 76
3.3.3 CPU模块的参数设置 79
3.3.4 数字量输入模块的参数设置 84
3.3.5 数字量输出模块的参数设置 85
3.3.6 模拟量输入模块的参数设置 85
3.3.7 模拟量输出模块的参数设置 88
3.4 STEP 7编程 88
3.4.1 STEP 7的程序结构 88
3.4.2 数据类型 94
3.4.3 符号编程 97
3.4.4 编程语言 100
3.4.5 STEP 7指令系统简介 101
3.4.6 LAD编程示例 106
3.5 在线调试 111
3.5.1 建立在线连接 111
3.5.2 下载与上传 112
3.5.3 硬件调试与诊断 113
3.5.4 用变量表测试程序 114
3.5.5 用程序状态测试程序 115
3.5.6 访问数据块 116
3.5.7 PLCSIM 117
3.6 通信和网络组态 119
3.6.1 网络通信概述 119
3.6.2 MPI通信介绍 121
3.6.3 Profibus通信介绍 122
第4章 S7-300系列PLC的实践应用 132
4.1 电动机单向旋转控制 132
4.1.1 用继电器－接触器控制电动机单向旋转电路 132
4.1.2 用S7-300系列PLC实现电动机单向旋转控制 132
4.1.3 电动机单向旋转控制模拟测试 134
4.2 电动机正反转控制 135
4.2.1 用继电器－接触器控制电动机正反转电路 135
4.2.2 用S7-300系列PLC实现电动机正反转控制 135
4.2.3 电动机正反转模拟测试 137
4.3 自动往返电动机正反转控制 138
4.3.1 用继电器－接触器控制自动往返电动机正反转电路 138
4.3.2 用S7-300系列PLC实现自动往返电动机正反转控制 139
4.3.3 自动往返电动机正反转系统模拟测试 141
4.4 电动机定子串电阻降压起动控制 142
4.4.1 用继电器－接触器实现定子串电阻降压起动控制 142
4.4.2 用S7-300系列PLC实现定子串电阻降压起动控制 143
4.4.3 电动机定子串电阻降压起动模拟测试 145
4.5.2 用S7-300系列PLC实现自耦降压起动控制 147
4.5 电动机自耦降压起动控制 147
4.5.1 用继电器－接触器实现电动机自耦降压起动控制 147
4.5.3 电动机自耦降压起动模拟测试 150
4.6 电动机Y-D降压起动控制 151
4.6.1 用继电器－接触器实现电动机Y-D降压起动控制 152
4.6.2 用S7-300系列PLC实现电动机Y-D降压起动控制 152
4.6.3 电动机Y-D降压起动控制系统模拟测试 154
4.7 三相绕线转子异步电动机起动控制 155
4.7.1 用继电器－接触器控制转子串电阻起动电路 155
4.7.2 S7-300系列用PLC实现转子串电阻起动控制 156
4.7.3 电动机转子串电阻起动控制模拟测试 158
4.8 停车场车辆控制 159
4.8.1 停车场车辆控制设计要求 159
4.8.2 S7-300系列用PLC实现停车场车辆控制 160
4.8.3 停车场车辆控制系统模拟测试 164
4.9 传输带设备控制 165
4.9.1 传输带设备控制设计要求 165
4.9.2 S7-300系列用PLC实现传输带设备控制 166
4.9.3 传输带控制系统模拟测试 169
4.10 通风机控制 170
4.10.1 小容量通风机系统 170
4.10.2 大容量通风机系统 172
4.10.3 通风机模拟测试 173
第5章 交流变频调速 178
5.1 概述 178
5.1.1 交流变频调速的发展 178
5.1.2 变频调速的现实意义 178
5.2.1 交流异步电动机调速方法 179
5.2 交流调速的基本类型 179
5.2.3 同步电动机调速系统的基本类型 183
5.3 变频调速的概念 183
5.3.1 转速和频率的关系 183
5.2.2 异步电动机调速系统分类 183
5.3.2 实现变频调速的必要条件 184
5.3.3 高水平的控制是变频调速的基础 184
5.4 变频变压调速的基本控制方式 184
5.4.1 电动机要求主磁通不变的原因 184
5.4.2 保持E1/f1＝常数的控制方式 185
5.4.3 保持U1/f1＝常数的控制方式 185
5.5 变频器的分类 186
5.5.1 按变流环节不同分类 186
5.4.4 恒功率控制方式 186
5.5.2 按直流电路的滤波方式分类 189
5.5.3 按电压的调制方式分类 190
5.5.4 按控制方式分类 193
5.5.5 按输入电流的相数分类 194
5.6 变频器的额定数据 194
5.6.1 输入侧的额定数据 194
5.6.2 输出侧的额定数据 195
5.6.3 输出频率指标 195
5.7 中小容量通用型变频器 195
5.7.1 变频器的基本结构 195
5.7.2 变频器的主电路 196
5.7.3 变频器的控制电路 198
5.7.4 变频器功能综述 201
5.8.1 变频器种类的选择 206
5.8 变频器的选择和容量计算 206
5.8.2 变频器容量的选择 207
5.9 变频器的安装与维护 211
5.9.1 变频器的安装 211
5.9.2 变频器的维护 213
第6章 MICROMASTER 440（MM440）变频器 215
6.1 MM440变频器概述 215
6.1.1 MM440通用型变频器简介 215
6.1.2 MM440通用型变频器的特点 215
6.2 MM440变频器的外形尺寸及电路结构 217
6.2.1 MM440变频器的外形尺寸 217
6.2.2 MM440变频器的电路结构 219
6.3.1 MM440变频器的技术规格 222
6.3 MM440变频器的技术规格及可选件 222
6.3.2 MM440变频器的可选件 223
6.4 MM440变频器的安装 225
6.4.1 MM440变频器的机械安装 225
6.4.2 MM440变频器的电气安装 228
6.5 MM440变频器的调试 231
6.5.1 MM440变频器的调试方法 231
6.5.2 MM440变频器的常规操作 241
6.6 MM440变频器的参数 242
6.6.1 MM440变频器参数简介 242
6.6.2 用户访问级P0003和参数过滤器P0004 243
6.6.3 MM440变频器参数表 244
6.7.1 用SDP显示故障信号 259
6.7 MM440变频器的故障显示和保护 259
6.7.3 故障信息和故障排除 260
6.7.2 用BOP或AOP显示故障 260
6.7.4 报警信息 265
第7章 MM440变频器在变频调速中的应用 270
7.1 选择变频器和电动机 270
7.1.1 电动机的参数 270
7.1.2 变频器的参数 270
7.2 MM440变频器面板基本操作控制 271
7.3 MM440变频器控制端口开关操作运行 272
7.4 MM440变频器模拟信号操作控制 274
7.5 MM440变频器3段固定频率控制 276
7.6 MM440变频器7段固定频率控制 278
8.1.1 MM440变频器和电动机的选择 281
8.1.2 选用S7-300系列PLC 281
第8章 S7-300系列PLC和MM440在变频调速中的应用 281
8.1 选用MM440、电动机和S7-300系列PLC 281
8.2 S7-300系列PLC和MM440联机实现MM440控制端口开关操作 282
8.3 S7-300系列PLC和MM440联机实现电动机延时控制 286
8.4 S7-300系列PLC和MM440联机实现模拟信号操作控制 288
8.5 S7-300系列PLC和MM440联机实现3段固定频率控制 291
8.6 S7-300系列PLC和MM440联机实现7段固定频率控制 294
第9章 S7-300系列PLC和MM440的工程综合应用 298
9.1 料车卷扬上料过程分析 298
9.2 变频调速系统主要设备选型 300
9.3 变频调速系统设计 300
参考文献 306