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 16
1.2电气图中的图形符号和文字符号 20
1.2.1电器的文字符号 20
1.2.2电器的图形符号 20
1.3电气图基本知识 25
1.4三相异步电动机的基本控制电路 27
1.4.1基本控制环节 27
1.4.2三相异步电动机起动控制 30
1.4.3三相异步电动机制动控制 32
1.4.4三相异步电机调速控制线路 33
习题 35
第2章 可编程序控制器概述 36
2.1 PLC简介 36
2.1.1 PLC的产生 36
2.1.2 PLC的发展 37
2.1.3 PLC的定义 37
2.1.4 PLC的分类 38
2.1.5 PLC的特点 39
2.1.6 PLC性能指标 41
2.2 PLC硬件组成 41
2.3 PLC编程环境和工作原理 44
2.3.1 PLC编程环境 44
2.3.2 PLC编程语言及编程软件 45
2.3.3 PLC的工作原理 47
2.4 PLC产品概况及发展趋势 48
2.5 PLC在工业自动化中的地位和作用 50
2.6 SIMATIC自动化控制系统 50
2.6.1 SIMATIC的组成 50
2.6.2全集成自动化 53
习题 53
第3章S7 -300 PLC硬件系统 54
3.1 S7-300 PLC硬件简介 54
3.2 S7-300 PLC机架 54
3.3 S7-300 PLC电源模块 55
3.4 S7-300 PLC CPU模块 56
3.4.1 CPU模块的分类 56
3.4.2 CPU面板介绍 57
3.4.3 CPU模块存储器 60
3.5 S7 -300 PLC接口模块 61
3.6 S7-300 PLC信号模块 62
3.6.1数字量模块 62
3.6.2模拟量模块 65
3.6.3数字量仿真模块 67
3.7其他模块 68
3.8编程设备PG/PC 69
3.9人机操作界面 70
3.9.1人机界面的概念 70
3.9.2人机界面的功能 70
3.9.3 WinCC软件 71
3.10 S7-300 PLC模块的安装与扩展 72
3.10.1模块配放原则 72
3.10.2模块安装规范 72
3.10.3模块安装步骤 73
3.10.4模块扩展 74
3.11 S7-300 PLC模块编址 76
3.11.1数字量I/O编址 76
3.11.2模拟量I/O编址 77
3.11.3面向用户编址 77
习题 78
第4章 编程软件STEP 7的介绍与使用 79
4.1 STEP 7概述 79
4.2安装与卸载STEP 7 80
4.2.1安装系统配置 80
4.2.2 STEP 7授权 81
4.2.3安装STEP 7 81
4.2.4卸载STEP 7 84
4.3 SIMATIC管理器概述 85
4.4项目的管理与创建 85
4.4.1 STEP 7创建项目步骤 85
4.4.2项目结构 85
4.4.3创建项目 86
4.4.4编辑项目 88
4.5硬件组态 89
4.5.1硬件组态步骤 89
4.5.2参数设置 90
4.5.3硬件组态目录更新 92
4.6符号表 93
4.6.1符号表的创建 94
4.6.2符号表的管理 95
4.7逻辑块的生成 98
4.7.1逻辑块的组成 98
4.7.2程序编辑器的设置 98
4.7.3输入程序的方式 99
4.7.4程序块上锁 100
4.7.5程序编辑器 101
4.8硬件接口与程序下载及上传 104
4.8.1硬件接口 104
4.8.2程序下载及上传 105
4.9程序调试工具PLCSIM 106
4.9.1 S7-PLCSIM的介绍 106
4.9.2 S7-PLCSIM的使用 107
4.9.3 S7-PLCSIM的调试举例 109
4.9.4 PLCSIM与真实PLC的差别 110
习题 111
第5章S7-300 PLC的编程基础 112
5.1 IEC61131-3国际标准简介 112
5.2 S7-300 PLC编程语言 113
5.3梯形图绘制原则 115
5.4变量与数制 115
5.4.1变量 115
5.4.2常量和数制 115
5.5数据类型 117
5.5.1基本数据类型 117
5.5.2复杂数据类型 120
5.5.3参数类型 121
5.6 PLC中的存储区与寄存器 122
5.6.1系统存储器 122
5.6.2 CPU中的寄存器 123
5.7指令结构与寻址方式 125
5.7.1指令结构 125
5.7.2寻址方式 126
5.8 S7-300 PLC程序结构 129
习题 132
第6章S7 -300 PLC指令系统 133
6.1位逻辑指令 133
6.1.1位逻辑指令简介 133
6.1.2位逻辑指令使用方法 135
6.1.3位操作指令 138
6.1.4位测试指令 141
6.2定时器指令 145
6.2.1定时器指令简介 145
6.2.2定时器指令分类 147
6.2.3定时器举例 155
6.3计数器指令 158
6.3.1计数器简介 158
6.3.2计数器指令分类 159
6.3.3计数器举例 162
6.4数据处理指令 165
6.4.1装入指令与传送指令 165
6.4.2比较指令 167
6.4.3数据转换指令 171
6.4.4移位指令 175
6.5运算指令 183
6.5.1算术运算指令 183
6.5.2字逻辑运算指令 189
6.5.3累加器指令 190
6.6控制指令 192
6.6.1逻辑控制指令 192
6.6.2程序控制指令 196
6.6.3主控继电器指令 197
6.6.4数据块指令 199
6.7库分类及应用 200
6.7.1库的分类 200
6.7.2库的应用 201
6.7.3库的生成 202
习题 208
第7章 结构化编程 211
7.1编程方式和程序结构 211
7.1.1编程方式 211
7.1.2程序结构 211
7.2结构化编程的实现 214
7.2.1结构化编程 215
7.2.2实现形式 215
7.3功能与功能块 219
7.3.1功能块 219
7.3.2功能 223
7.3.3功能的调用 225
7.3.4功能块的调用 226
7.4结构化程序设计实例 226
7.4.1编辑并调用有参功能（FC） 226
7.4.2多重背景使用举例 229
习题 235
第8章 数据块和组织块 236
8.1数据块 236
8.1.1数据块的类型 236
8.1.2数据块的生成 237
8.1.3数据块的访问 238
8.2 S7-300 PLC的组织块 239
8.2.1组织块的分类 239
8.2.2中断 240
8.2.3启动组织块 242
8.2.4时间延时中断组织块 243
8.2.5硬件中断组织块 245
8.3定期执行组织块 248
8.3.1日期时间中断组织块 248
8.3.2循环中断组织块 252
8.4错误处理组织块 255
8.4.1错误处理概述 255
8.4.2错误的分类 256
8.4.3同步错误组织块 256
8.4.4冗余错误组织块 256
习题 257
第9章S7 -300/400 PLC在模拟量闭环控制中的应用 259
9.1 PID控制器 259
9.1.1 PID控制的基本原理 259
9.1.2 PID控制器的数字化 259
9.1.3 PID控制器参数与系统性能关系 260
9.2连续PID控制模块FB41 261
9.2.1设定值与过程变量的处理 261
9.2.2控制器算法 262
9.2.3输出值的处理 263
9.3脉冲发生器模块FB43 263
9.3.1脉冲发生器的功能与结构 263
9.3.2两步控制器 265
9.3.3三步控制器 265
9.4闭环控制示例 267
9.4.1系统简介 267
9.4.2硬件选型及信号类型设置 267
9.4.3程序设计 268
习题 270
第10章 PLC控制系统设计 271
10.1系统设计的原则和内容 271
10.1.1设计原则 271
10.1.2设计内容 271
10.1.3设计步骤 272
10.2硬件设计 272
10.2.1 PLC的选型 272
10.2.2 I/O模块的选型 273
10.2.3 PLC容量估算 274
10.3软件设计 275
10.3.1设计前准备工作 275
10.3.2编写程序 275
10.3.3程序测试 275
10.4系统调试 276
10.4.1调试步骤 276
10.4.2调试方法 276
10.5应用实例 277
10.5.1水箱水温自动控制系统 277
10.5.2功能需求 277
10.5.3控制方案设计 277
10.5.4硬件系统设计 277
10.5.5程序设计 279
10.5.6上位机软件设计 283
10.5.7系统调试 284
习题 285
参考文献 286