第1章 电气控制基础 1
1.1 常用低压电器 1
1.1.1 电器的基本知识 1
1.1.2 熔断器 5
1.1.3 接触器 7
1.1.4 继电器 9
1.1.5 主令电器 14
1.1.6 开关电器 18
1.2 基本电气控制电路 20
1.2.1 电气控制系统图的绘制 20
1.2.2 三相笼型异步电动机的全压起动控制电路 21
1.2.3 三相笼型异步电动机的减压起动控制电路 24
1.2.4 三相异步电动机的调速控制电路 26
1.2.5 三相异步电动机的制动控制电路 29
1.2.6 电气控制系统的保护环节 30
1.2.7 电气控制电路的一般设计 31
本章小结 33
习题 33
第2章 可编程序控制器概述 34
2.1 可编程序控制器的定义及分类 34
2.1.1 可编程序控制器的定义 34
2.1.2 可编程序控制器的分类 36
2.2 可编程序控制器的组成及原理 39
2.2.1 PLC的基本结构 40
2.2.2 PLC的组成 40
2.2.3 PLC的工作原理 44
2.2.4 PLC的编程语言 44
2.3 可编程序控制器的功能及特点 46
2.3.1 PLC的主要功能 46
2.3.2 PLC的主要特点 48
2.3.3 PLC的性能指标 51
2.4 可编程序控制器的应用及发展 54
2.4.1 PLC与其他控制设备的差异 54
2.4.2 PLC的应用领域 60
2.4.3 PLC的发展过程 63
2.4.4 PLC的发展趋势 64
本章小结 68
习题 68
第3章 可编程序控制器的系统配置 69
3.1 S7-200 PLC系统的基本构成 69
3.1.1 基本单元 70
3.1.2 编程器 71
3.1.3 STEP7-Micro/WIN32编程软件 71
3.1.4 通信电缆 71
3.1.5 人机界面 72
3.2 S7-200 PLC的接口模块 72
3.2.1 数字量模块 72
3.2.2 模拟量模块 76
3.2.3 热电偶、热电阻扩展模块 78
3.2.4 PROFIBUS-DP通信模块 79
3.2.5 工业以太网CP243-1通信处理器 80
3.2.6 工业以太网CP243-2通信处理器 81
3.3 S7-200 PLC的系统配置 81
3.3.1 S7-200 PLC的基本配置 81
3.3.2 S7-200 PLC的扩展配置 83
本章小结 85
习题 85
第4章 S7-200 PLC的指令系统 86
4.1 S7-200 PLC数据类型 86
4.1.1 基本数据类型 86
4.1.2 数据格式 86
4.2 S7-200 PLC存储器区域 87
4.2.1 S7-200 PLC存储器区域的划分 87
4.2.2 数据区存储器的地址表示 87
4.2.3 数据区存储器区域 88
4.3 S7-200 PLC寻址方式 91
4.3.1 立即寻址 92
4.3.2 直接寻址 92
4.3.3 间接寻址 93
4.4 S7-200 PLC用户程序结构及规则 94
4.4.1 S7-200 PLC用户程序结构 94
4.4.2 S7-200 PLC编程规则 94
4.5 S7-200 PLC基本指令及编程方法 95
4.5.1 基本逻辑指令 95
4.5.2 逻辑堆栈指令 98
4.5.3 定时器指令 101
4.5.4 计数器指令 104
4.5.5 比较指令 107
4.5.6 顺序控制继电器指令 108
4.6 S7-200 PLC功能指令及编程方法 110
4.6.1 数据传送指令 110
4.6.2 算术及逻辑运算指令 112
4.6.3 移位指令 117
4.6.4 转换指令 120
4.6.5 特殊功能指令 123
4.6.6 时钟指令 140
4.7 S7-300和S7-400的基本指令 142
4.7.1 基本概念 142
4.7.2 基本指令 145
本章小结 148
习题 148
第5章 PLC控制系统的工程设计方法 151
5.1 PLC控制系统设计概述 151
5.1.1 PLC控制系统的设计原则 151
5.1.2 PLC控制系统的设计内容及步骤 152
5.2 PLC控制系统的配置设计 153
5.2.1 PLC机型选择 153
5.2.2 PLC I/O点配置 154
5.2.3 I/O模块的选择 155
5.2.4 安全回路设计 156
5.3 PLC控制系统的抗干扰设计 156
5.3.1 干扰的来源 156
5.3.2 主要抗干扰措施 158
5.4 PLC控制系统应用程序设计 159
5.4.1 程序设计内容及步骤 159
5.4.2 应用程序的设计方法 161
5.5 PLC控制系统的设计案例 175
5.5.1 金属板收料控制设计 175
5.5.2 全自动洗衣机控制设计 176
5.5.3 交通灯信号控制设计 176
5.5.4 小车送料控制设计 178
5.5.5 机械手控制设计 185
5.5.6 组合机床控制设计 189
5.5.7 除尘室PLC控制设计 194
5.5.8 水塔水位模拟控制设计 195
5.5.9 温度检测与控制设计 197
本章小结 199
习题 200
第6章 可编程序控制器的通信 201
6.1 数据通信的基本方法 201
6.1.1 数据通信的传输方法 201
6.1.2 通信网络的拓扑结构 203
6.1.3 数据通信的传输介质 203
6.1.4 串行通信的接口标准 205
6.2 通信网络模型和标准 206
6.2.1 开放系统互连模型 206
6.2.2 IEEE 802通信标准 208
6.2.3 现场总线及其标准 210
6.3 工业控制网络的通信 211
6.3.1 工业以太网 211
6.3.2 PROFIBUS总线 211
6.3.3 OPC与PC Access 213
6.4 可编程序控制器的通信 214
6.4.1 S7系列PLC通信协议 214
6.4.2 S7系列PLC通信网络 215
6.4.3 S7-200 PLC的通信指令 216
本章小结 220
习题 220
第7章 组态软件在PLC监控系统中的应用 221
7.1 MCGS组态软件简介 221
7.1.1 MCGS特点和功能 221
7.1.2 MCGS的体系结构 223
7.1.3 MCGS的工作方式 226
7.2 MCGS的组态方法 226
7.2.1 MCGS的组态流程 226
7.2.2 MCGS主控窗口组态 227
7.2.3 MCGS用户窗口组态 227
7.2.4 MCGS设备窗口组态 229
7.2.5 MCGS的运行调试 234
7.3 过程监控系统的设计案例 234
7.3.1 罐区工艺流程简介 234
7.3.2 罐区监控系统功能组态 235
本章小结 236
习题 238
参考文献 239