第一篇 电器控制 1
第一章 常用低压电器 1
第一节 低压电器的作用、分类及发展概况 1
一、电器的定义及作用 1
二、电器的分类 1
三、电力拖动自控系统常用的低压电器 2
四、低压电器的发展概况 2
习题 5
第二节 接触器 5
一、接触器的结构与工作原理 5
二、交、直流接触器的特点对比 11
三、接触器的主要技术数据 12
四、智能接触器简介 12
习题 13
第三节 继电器 13
一、继电器的定义及与接触器的区别 13
二、继电器的种类及其特点 13
三、继电器触点的种类 14
四、继电器的特性 14
五、继电器的结构及原理 15
六、交流固态继电器简介 20
七、可编程通用逻辑控制继电器简介 22
习题 28
第四节 低压熔断器 29
一、熔断器的功能 29
二、熔断器的种类与型号 29
三、熔断器的安秒特性 30
四、熔断器的选择 31
习题 31
第五节 主令电器 31
一、控制按钮 32
二、行程开关 33
三、接近开关与光电开关 34
四、转换开关 38
习题 40
第六节 低压断路器 40
一、低压断路器的工作原理 40
二、低压断路器的功能 41
三、低压断路器的种类 41
四、低压断路器的选择 41
五、智能断路器简介 42
第七节 变频器 44
一、概述 44
二、变频调速的基本概念 46
三、变频器的分类 47
四、变频器的基本结构 54
五、变频器的主要功能 59
六、变频器的主要技术参数 64
七、变频器的选择 65
习题 66
第八节 可通信低压电器 67
一、概述 67
二、现场总线基础 68
三、可通信低压电器简介 84
习题 91
第九节 常用执行电器 92
一、电磁执行电器 92
二、常用驱动设备 97
习题 99
第二章 电器控制线路 100
第一节 电器控制线路的绘制 100
一、图形和文字符号 100
二、电器控制线路的表示方法 104
三、控制线路的组成及分类 104
四、电器控制原理图的绘制原则 104
五、阅读和分析控制线路图的方法 104
习题 105
第二节 笼型电动机的直接起停控制 105
一、功能 105
二、动作过程 105
习题 106
第三节 组成电器控制线路的基本规律 106
一、自锁控制 107
二、联锁控制 107
三、变化参量控制 109
习题 113
第四节 电器控制线路的一般设计方法 113
一、电器控制线路的设计方法 113
二、设计中应注意的几个原则 114
三、经验设计法举例 117
习题 120
第五节 电器控制的逻辑设计法 120
一、三种基本逻辑运算 120
二、逻辑代数定理 121
三、逻辑函数的化简 123
四、继电器-接触器控制线路的逻辑函数 124
五、用逻辑设计法设计控制线路 124
习题 125
第六节 常用典型控制线路 125
一、笼型异步电动机的起动控制线路 125
二、笼型异步电动机的制动控制线路 128
三、笼型异步电动机的调速控制线路 130
四、软起动器起动的控制线路简介 134
习题 137
第二篇 可编程序控制器 138
第三章 PLC的产生、基本特点和主要功能 138
第一节 PLC的产生、演变和发展趋势 139
一、PLC的产生 139
二、国际上PLC的发展过程 139
三、我国PLC的发展过程 140
四、PLC的发展趋势 141
第二节 PLC的分类 145
一、按I/O点数分类 145
二、按功能分类 145
三、按结构形式分类 145
第三节 PLC的基本特点和主要功能 147
一、PLC的主要特点 147
二、PLC的主要功能及应用领域 148
习题 149
第四章 PLC的硬件组成及工作原理 150
第一节 PLC的基本组成及各部分的作用 150
一、PLC的基本组成 150
二、整体式和模块式PLC的组成 150
三、PLC各部分的作用 151
习题 152
第二节 PLC的工作原理 152
一、PLC的系统工作过程 153
二、用户程序的循环扫描过程 155
三、PLC的I/O响应滞后问题 158
四、PLC的中断 159
习题 160
第三节 PLC的I/O模块和外围设备 160
一、数字量I/O模块 161
二、模拟量I/O模块 162
三、特殊I/O模块（智能模块） 163
四、外围设备简介 164
习题 166
第四节 西门子S7—300 PLC的硬件组成及硬件配置 166
一、S7—300 PLC的概况 167
二、硬件组成 168
三、S7—300 PLC的模块简介 169
四、分布式I/O简介 182
五、硬件配置 184
习题 189
第五节 西门子PLC网络通信简介 190
一、西门子PLC网络概述 190
二、西门子全集成自动化（TIA）简介 195
习题 196
第五章 PLC的编程基础 197
第一节 PLC编程语言 197
一、编程语言的种类及其特点 197
二、梯形图语言 197
三、语句表语言 198
四、梯形图的绘制原则 198
习题 198
第二节 S7—300 PLC编程基础 199
一、STEP7的程序结构 199
二、STEP7的编程语言 199
三、结构化程序中的块 201
四、STEP7的数据类型 208
五、PLC中的存储器与寄存器 212
六、S7—300 PLC编址 218
七、STEP7的指令类型与指令结构 223
习题 229
第六章 S7—300PLC指令系统及编程 231
第一节 逻辑指令 231
一、位逻辑指令 231
二、字逻辑指令 244
习题 248
第二节 定时器与计数器指令 249
一、定时器指令 249
二、计数器指令 258
习题 263
第三节 数据处理与算术运算指令 265
一、数据装入与传送指令 265
二、数据转换指令 271
三、数据比较指令 276
四、算术运算指令 277
五、移位与循环移位指令 285
六、累加器操作指令 289
七、地址寄存器加指令 290
第四节 程序执行控制指令 291
一、跳转指令 291
二、循环指令 298
三、功能块调用指令与数据块指令 299
四、主控继电器指令 302
五、显示和空操作指令 304
第五节 指令系统综合应用 304
习题 310
第七章 STEP7结构化程序设计 312
第一节 结构化编程与中断 312
一、结构化编程 312
二、PLC中断 313
第二节 数据块及其数据结构 316
一、数据块中存储数据的类型和结构 316
二、数据块的类型与建立 322
三、访问数据块 326
四、多重背景数据块 328
第三节 功能块编程与调用 329
一、功能块的结构 330
二、功能块的调用 336
三、块调用时参数传递的限制 339
四、功能和功能块编程与调用举例 340
五、系统功能和系统功能块 345
六、时间标记冲突与一致性检查 345
第四节 组织块及其应用 346
一、概述 346
二、主程序循环组织块OB1 347
三、启动特性组织块OB100 349
四、定期执行的组织块OB10、OB35 351
五、事件驱动的组织块 358
第五节 结构化程序设计举例 379
一、控制对象及其控制要求 379
二、控制系统的硬件设计 380
三、应用程序设计 382
习题 389
第八章 PLC控制系统设计 390
第一节 PLC控制系统的设计原则、内容与步骤 390
一、设计原则 390
二、设计内容 391
三、设计步骤 391
第二节 PLC控制系统的硬件设计 393
一、PLC的选型 393
二、PLC容量的估算 395
三、I/O模块选择 396
四、电源模块选择 397
五、外部接线设计 398
第三节 PLC控制系统的软件设计 403
一、PLC软件设计的一般步骤 403
二、西门子STEP7程序设计方法 405
第四节 PLC控制系统的人机接口设计 408
一、人机接口（界面）概述 408
二、人机接口系统的选型 408
三、系统设计 409
第五节 PLC控制系统的可靠性与抗干扰设计 410
一、PLC的环境适应性设计 410
二、PLC控制系统的冗余性设计 412
三、PLC控制系统的抗干扰设计 413
四、PLC控制系统的故障诊断 416
第六节 PLC控制系统设计举例 418
一、机械手控制系统简介 418
二、使用起、保、停电路的编程方法 419
三、使用置位、复位指令的编程方法 423
习题 424
附录 STEP7语句表指令一览表 425
参考文献 430