0.1 机电一体化技术的基本概念 1
0.1.1 机电一体化技术的基本概念 1
0.1.2 机电一体化的主要技术特征 1
0.1.3 机电一体化的分类 1
第0章 绪论 1
0.2 MPS教学系统简介 2
0.2.1 概述 2
0.2.2 MPS的基本组成及基本功能 2
0.3 SIMATIC S7-300 PLC简介 3
0.3.1 CPU简介 4
0.3.2 S7-300 PLC的程序设计软件 5
1.2 S7-300 PLC的结构 6
第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介 6
1.1 概述 6
1.2.1 单机架PLC的结构 7
1.2.2 多机架PLC的结构 7
1.3 S7-300的模板地址 8
1.3.1 数字量模板地址的构成与表示 8
1.3.2 模拟量模板地址 9
1.3.3 CPU 314 IFM集成I/O的编址 9
1.4 CPU工作模式 10
1.5 信号模板简介 11
1.5.1 SM323数字量模板 12
1.5.2 SM334模拟量模板 13
1.6 学生活动：观察S7-314 PLC的结构 14
第2章 STEP 7 V5.1基础 15
2.1 概述 15
2.2 STEP 7的安装与授权 16
2.2.1 授权的安装 16
2.2.2 授权的取出 17
2.2.3 STEP 7的安装与卸载 17
2.3 结构化编程环境 18
2.4 STEP 7的操作 21
2.4.1 STEP 7的启动 21
2.4.2 SIMATIC Manager 21
2.5.1 概述 24
2.5 项目结构与创建操作 24
2.5.2 项目结构 25
2.5.3 创建项目（Project） 25
2.5.4 插入程序块 35
2.5.5 符号表（Symbols） 35
2.5.6 学生活动 37
2.6 程序块编辑方法 38
2.6.1 程序录入方法 38
2.6.2 编程语言的选择 39
2.6.3 程序编辑器 41
2.6.4 编程区域和程序元素表的使用 44
2.7 程序的上载与下载操作 47
2.7.1 程序的下载 48
2.7.2 程序的上载 50
3.1 概述 52
3.1.1 梯形逻辑语言（LAD） 52
3.1.2 梯形逻辑语言（LAD）的基本知识 52
第3章 梯形逻辑语言（LAD） 52
3.2 位逻辑指令 57
3.2.1 概述 57
3.2.2 常开接点（Normally Open Contact） 57
3.2.3 常闭接点（Normally Closed Contact） 57
3.2.4 输出线圈（Output Coil） 58
3.2.5 中间输出（Midline Output） 59
3.2.6 信号流取反（Invert Power Flow） 60
3.2.8 复位线圈（Reset Coil） 61
3.2.7 置位线圈（Set Coil） 61
3.2.9 置位复位触发器（SR,Set-Reset Flip Flop） 62
3.2.10 复位置位触发器（RS,Reset-Set Flip Flop） 63
3.2.11 RLO上升沿检测（Positive RLO Edge Detection） 64
3.2.12 RLO下降沿检测（Negative RLO Edge Detection） 65
3.2.13 地址上升沿检测（POS,Address Positive Edge Detection） 65
3.2.14 地址下降沿检测（NEG,Address Negative Edge Detection） 66
3.2.15 学生活动 67
3.3 比较指令 67
3.3.1 概述 67
3.3.2 整数比较（CMP?I,Compare Integer） 68
3.3.3 双整数比较（CMP?D,Compare Double Integer） 69
3.3.4 实数比较（CMP?R,Compare Real） 70
3.3.5 学生活动 71
3.4 计数器指令 72
3.4.1 概述 72
3.4.2 加-减计数器（S_CUD,Up-Down Counter） 73
3.4.3 减计数器（S_CD,Down Counter） 74
3.4.4 加计数器（S_CU,Up Counter） 75
3.4.5 学生活动 77
3.5 定时器指令 77
3.5.1 概述 77
3.5.2 脉冲S5定时器（S_PULSE,Pulse S5 Timer） 79
3.5.3 延时脉冲S5定时器（S_PEXT,Extended Pulse S5 Timer） 81
3.5.4 延时接通S5定时器（S_ODT,On-Delay S5 Timer） 82
3.5.5 保持型延时接通S5定时器（S_ODTS,Retentive On-Delay S5 Timer） 84
3.5.6 延时断开S5定时器（S_OFFDT,Off-Delay S5 Timer） 85
3.5.7 定时器的正确选择 87
3.5.8 学生活动 87
3.6 赋值指令 88
第4章 气动技术基础 90
4.1 基础知识 90
4.1.1 气源基本知识 90
4.1.2 气源设备 91
4.2 气动元件 92
4.2.1 气动执行元件 92
4.2.2 气动控制元件 98
4.3.1 操作回路 105
4.3 气动回路简介 105
4.3.2 安全保护回路 106
4.3.3 速度控制回路 106
4.3.4 位置控制回路 106
4.3.5 同步控制回路 107
第5章 传感器技术基础 108
5.1 传感技术概述 108
5.1.1 传感器的基本概念 108
5.1.2 传感器的基本分类 109
5.2 电感式接近开关 110
5.2.1 电涡流效应 110
5.2.3 电感式接近开关的分类 111
5.2.2 电感式接近开关的基本工作原理 111
5.2.4 电感式接近开关的图形符号 112
5.2.5 电感式接近开关的技术术语与主要技术指标 113
5.3 电容式接近开关 114
5.3.1 电容式接近开关的基本工作原理 114
5.3.2 电容式接近开关的图形符号 114
5.4 光电式接近开关 114
5.4.1 光电效应 114
5.4.2 光电式接近开关 115
5.4.3 光电式接近开关的图形符号 116
6.1.2 供料单元的结构组成 117
6.1.1 供料单元的功能 117
6.1 供料单元的结构 117
第6章 供料单元的结构与控制 117
6.1.3 气动控制回路 126
6.1.4 电气通信接口地址 126
6.1.5 供料单元的主要技术数据 127
6.1.6 学生活动：观察了解供料单元的PLC的I/O接口情况 127
6.2 供料单元的PLC控制及编程 128
6.2.1 摆动气缸的控制 128
6.2.2 学生活动：上机调试摆动气缸的自动／手动控制程序 133
6.2.3 供料单元的手动单循环控制 135
6.2.4 学生活动：上机调试供料单元的手动控制程序 137
6.2.5 供料单元的自动连续运行控制 137
6.2.6 学生活动：上机调试供料单元的自动控制程序 139
第7章 检测单元的结构 141
7.1 检测单元的结构 141
7.1.1 检测单元的功能 141
7.1.2 检测单元的结构组成 141
7.1.3 学生活动：观察了解检测单元的气动控制回路 146
7.1.4 检测单元的主要技术数据 147
7.1.5 学生活动：观察了解检测单元PLC的I/O接口情况 147
7.2 检测单元的PLC控制及编程 148
7.2.1 升降气缸的控制 148
7.2.2 学生活动：上机调试升降气缸的自动／手动控制程序 149
7.2.3 检测单元的手动单循环控制 150
7.2.4 学生活动：上机调试检测单元的手动单循环控制程序 152
7.2.5 检测单元的自动连续运行控制 154
7.2.6 学生活动：上机调试检测单元的自动控制程序 155
8.1 加工单元的结构 158
8.1.1 加工单元的基本功能 158
8.1.2 加工单元的基本结构 158
第8章 加工单元的结构 158
8.1.3 加工单元的主要技术数据 161
8.1.4 学生活动：观察了解加工单元的气动控制回路 161
8.1.5 学生活动：观察了解加工单元PLC的I/O接口情况 162
8.2 加工单元的PLC控制及编程 163
8.2.1 加工单元的手动单循环控制 163
8.2.2 学生活动：上机调试加工单元的手动控制程序 165
8.2.3 加工单元的自动连续运行控制 167
8.2.4 学生活动：上机调试加工单元的自动控制程序 168
9.1.1 操作手单元的基本功能 171
9.1.2 操作手单元的基本结构 171
第9章 操作手单元的结构 171
9.1 操作手单元的结构 171
9.1.3 操作手单元的主要技术数据 172
9.1.4 学生活动：观察了解操作手单元的气动控制回路 172
9.1.5 学生活动：观察了解操作手单元PLC的I/O接口情况 173
9.2 操作手单元的PLC控制及编程 174
9.2.1 操作手单元的手动单循环控制 174
9.2.2 学生活动：上机调试操作手单元手动控制程序 177
9.2.3 操作手单元的自动连续运行控制 177
9.2.4 学生活动：上机调试操作手单元自动控制程序 180
10.1.2 分拣单元的基本结构 182
10.1.1 分拣单元的基本功能 182
第10章 分拣单元的结构 182
10.1 分拣单元的结构 182
10.1.3 分拣单元的主要技术数据 186
10.1.4 学生活动：观察了解分拣单元的气动控制回路 186
10.1.5 学生活动：观察了解分拣单元PLC的I/O接口情况 186
10.2 分拣单元的PLC控制及编程 187
10.2.1 分拣单元的手动单循环控制 187
10.2.2 学生活动：上机调试分拣单元的手动控制程序 188
10.2.3 分拣单元的自动连续运行控制 190
10.2.4 学生活动：上机调试分拣单元的自动控制程序 192
11.1 两个相邻工作单元之间的联机控制技术 194
11.1.1 通信I/O接口设计 194
第11章 MPS的整体控制 194
11.1.2 控制程序的编写 195
11.2 三个相邻工作单元之间的联机控制技术 198
11.2.1 通信I/O接口设计 198
11.2.2 控制程序的编写 199
11.3 四个工作单元之间的联机控制技术 200
11.3.1 通信I/O接口设计 200
11.3.2 控制程序的编写 202
11.4 五个工作单元之间的联机控制技术 203
附录A 常用气动图形符号 204
附录B STEP 7 LAD编程语言常用指令 206
参考文献 210