第1章 电气控制基础 1
1.1 常用低压电器 1
1.1.1 刀开关 2
1.1.2 熔断器 4
1.1.3 断路器 6
1.1.4 接触器 8
1.1.5 控制继电器 9
1.1.6 主令电器 15
1.2.电气图中的文字符号和图形符号 19
1.2.1 电气文字符号 19
1.2.2 电气图形符号 19
习题 23
第2章 可编程控制器概述 24
2.1 PLC的介绍与特点 24
2.1.1 PLC的产生 24
2.1.2 PLC的定义 25
2.1.3 PLC的分类 25
2.1.4 PLC的发展 26
2.1.5 PLC的特点 27
2.1.6 PLC的主要性能指标 28
2.2 PLC硬件组成 29
2.3 PLC编程环境和工作原理 31
2.3.1 PLC编程环境 31
2.3.2 PLC编程语言及编程软件 32
2.3.3 PLC的工作原理 33
2.4 PLC产品概况及发展趋势 35
习题 36
第3章 S7-300 PLC的硬件体系与特点 37
3.1 S7-300 PLC的硬件简介 37
3.2 CPU模块 38
3.2.1 CPU模块的分类 38
3.2.2 CPU面板介绍 39
3.2.3 CPU模块存储器 41
3.3 信号模块 43
3.3.1 数字量模块 43
3.3.2 模拟量模块 45
3.3.3 数字量仿真模块 47
3.4 接口模块 48
3.5 电源模块 48
3.6 编程设备PG/PC 49
3.7 其他模块 50
3.8 硬件的安装 51
3.8.1 安装导轨 51
3.8.2 接线 51
3.9 S7-300的扩展及I/O地址分配 52
3.9.1 S7-300的扩展 52
3.9.2 数字量I/O地址分配 54
3.9.3 模拟量I/O地址分配 54
习题 55
第4章 STEP 7的安装与使用 56
4.1 概述 56
4.2 STEP7的组成及功能 56
4.3 安装与卸载STEP 7 57
4.3.1 系统的配置要求 57
4.3.2 STEP 7的授权 58
4.3.3 安装STEP 7 59
4.3.4 STEP 7的硬件接口 61
4.3.5 卸载STEP 7 62
4.4 设置PG/PC 62
4.5 软件编辑器 62
4.5.1 编辑器中的工作流程 63
4.5.2 启动编辑器 63
4.5.3 在编辑器中选择编程语言 64
4.5.4 程序块的下载 65
4.5.5 程序块简单的测试 66
4.5.6 编辑器的设置 66
4.6 硬件组态和参数设置 67
4.6.1 硬件组态步骤 67
4.6.2 参数设置 69
4.6.3 下载与上传 71
4.6.4 硬件组态目录的更新 73
4.7 符号编程功能 74
4.7.1 打开符号表 74
4.7.2 符号表的排序和过滤 76
4.7.3 查找和替换 76
4.7.4 符号表的导入和导出 77
4.7.5 符号表的便利 78
4.8 仿真软件S7-PLCSIM 78
4.8.1 S7-PLCSIM的介绍 78
4.8.2 S7-PLCSIM的使用 79
4.8.3 S7-PLCSIM的调试举例 81
4.8.4 PLCSIM与真实PLC的差别 82
习题 82
第5章 S7-300的编程语言与指令系统 83
5.1 S7-300的编程语言 83
5.1.1 PLC编程语言的国际标准 83
5.1.2 STEP 7的编程语言 83
5.1.3 PLC编程原则 85
5.2 S7-300 CPU的存储区 85
5.2.1 数制 85
5.2.2 基本数据类型 86
5.2.3 系统存储器 88
5.2.4 CPU中的寄存器 90
5.2.5 寻址方式 91
5.3 位逻辑指令 93
5.3.1 梯形图指令 93
5.3.2 位逻辑运算指令 95
5.3.3 位操作指令 96
5.3.4 位测试指令 99
5.4 定时器指令 101
5.4.1 定时器指令概述 101
5.4.2 定时器编程指令 103
5.4.3 定时器编程举例 109
5.5 计数器指令 110
5.5.1 计数器指令概述 110
5.5.2 计数器编程指令 111
5.5.3 计数器编程举例 114
5.6 数据传送与转换指令 115
5.6.1 装入指令与传送指令 115
5.6.2 比较指令 117
5.6.3 数据转换指令 120
5.7 数学运算指令 124
5.7.1 整数与浮点数数学运算指令 124
5.7.2 字逻辑运算指令与累加器指令 125
5.7.3 移位指令 127
5.8 控制指令 131
5.8.1 逻辑控制指令 131
5.8.2 程序控制指令 134
5.8.3 主控继电器指令与数据块指令 134
5.9 综合举例 137
习题 144
第6章 西门子PLC数字量控制 147
6.1 数字量控制基础 147
6.2 数字量控制典型梯形图程序 148
6.3 数字量控制程序设计法 151
6.4 数字量控制设计举例 155
6.4.1 送料小车控制 155
6.4.2 多级传输带控制 158
6.4.3 机械手控制 162
习题 166
第7章 西门子PLC模拟量控制 167
7.1 模拟量模块的地址分配 167
7.2 模拟量模块的配置 168
7.2.1 模拟量输入模块SM331 168
7.2.2 模拟量输出模块SM332 169
7.3 模拟量的表示方法及分辨率 170
7.4 模拟量的规格化 171
7.5 PID与闭环控制 172
7.5.1 PID控制器 172
7.5.2 连续PID控制器FB41 174
7.5.3 模拟量控制设计实例 178
习题 181
第8章 结构化编程和组织块 182
8.1 编程方式和程序结构 182
8.1.1 编程方式 182
8.1.2 程序结构 182
8.2 结构化编程的实现 185
8.2.1 结构化编程 185
8.2.2 实现形式 186
8.3 数据块 190
8.3.1 数据块中的数据类型 190
8.3.2 建立数据块 191
8.3.3 访问数据块 192
8.4 功能与功能块 193
8.4.1 功能块 193
8.4.2 功能 196
8.4.3 功能的调用 197
8.4.4 功能块的调用 198
8.5 结构化程序设计实例 199
8.5.1 编辑并调用有参功能（FC） 199
8.5.2 多重背景使用举例 202
8.6 S7-300的组织块与中断 209
8.6.1 组织块介绍 209
8.6.2 中断过程 210
8.6.3 中断的优先级 211
8.6.4 启动组织块 212
8.6.5 时间延时中断组织块 213
8.6.6 硬件中断组织块 215
8.7 定期执行组织块 217
8.7.1 日期时间中断组织块 217
8.7.2 循环中断组织块 220
习题 223
第9章 西门子人机界面的组态与设计 225
9.1 人机界面与组态软件介绍 225
9.1.1 人机界面与触摸屏 225
9.1.2 人机界面的组成 226
9.1.3 SIMATIC人机界面 226
9.1.4 组态软件介绍 227
9.1.5 PC机通用组态软件 227
9.2 触摸屏组态软件WinCC flexible 228
9.2.1 WinCC flexible软件的安装 229
9.2.2 WinCC flexible工程开发实例 229
9.2.3 WinCC flexible与PLC集成 243
9.2.4 WinCC flexible与PLCSIM集成控制 249
习题 249
第10章 PLC综合应用实例 250
10.1 PLC控制系统的设计 250
10.1.1 PLC控制系统设计原则 250
10.1.2 PLC控制系统设计内容 250
10.1.3 PLC控制系统的设计步骤 251
10.2 基于S7-300 PLC物料分拣系统设计 252
10.2.1 系统主要硬件介绍 253
10.2.2 系统动作流程 254
10.2.3 系统硬件选型 254
10.2.4 系统I/O分配 255
10.2.5 系统控制程序设计 256
10.2.6 上位机监控设计 259
习题 263
参考文献 264