第一章 电气控制基础知识 1
第一节 电器的作用与分类 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
习题 2
第二节 常用低压电器 2
一、接触器 2
二、继电器 4
三、低压熔断器 6
四、主令电器 7
五、低压断路器 10
习题 11
第三节 电气控制电路 12
一、电气控制电路的绘制 12
二、组成电气控制电路的基本规律 17
习题 19
第二章PLC概述 21
第一节PLC的产生与发展 21
一、PLC的产生 21
二、国际上PLC的发展过程 22
三、我国PLC的发展过程 23
四、PLC的发展趋势 23
第二节PLC的分类 28
一、按I/0点数分类 28
二、按功能分类 28
三、按结构形式分类 28
第三节PLC的基本特点和主要功能 30
一、PLC的主要特点 30
二、PLC的主要功能及应用领域 31
第四节PLC与继电器接触器控制系统的比较 32
一、继电器接触器控制系统 32
二、PLC控制系统 33
习题 34
第三章PLC的硬件组成及工作原理 35
第一节PLC的基本组成及各部分的作用 35
一、PLC的基本组成 35
二、整体式和模块式PLC的组成 35
三、PLC各部分的作用 35
习题 37
第二节PLC的工作原理 37
一、PLC的系统工作过程 38
二、用户程序的循环扫描过程 40
三、PLC的I/0响应滞后问题 43
四、PLC的中断 44
习题 45
第三节PLC的I/O模块和外部设备 45
一、数字量I/O模块 46
二、模拟量I/O模块 47
三、特殊I/O模块 49
四、外部设备简介 49
习题 51
第四节 西门子S7-300 PLC的硬件组成及硬件配置 51
一、S7-300的概况 52
二、硬件组成 53
三、S7-300 PLC的模块简介 54
四、分布式I/O简介 68
五、硬件配置 70
习题 76
第五节 西门子PLC网络通信简介 76
一、西门子PLC网络概述 77
二、西门子全集成自动化简介 82
习题 83
第四章PLC的编程基础 84
第一节PLC编程语言 84
一、编程语言的种类及其特点 84
二、梯形图语言 84
三、语句表语言 85
四、梯形图的绘制原则 85
习题 86
第二节S7-300 PLC编程基础 86
一、STEP7的程序结构 86
二、STEP7的编程语言 87
三、结构化程序中的块 88
四、STEP7的数据类型 95
五、PLC中的存储器与寄存器 100
六、S7-300 PLC编址 106
七、STEP7的指令类型与指令结构 111
习题 117
第五章S7-300 PLC指令系统及编程 119
第一节 逻辑指令 120
一、位逻辑指令 120
二、字逻辑指令 132
习题 135
第二节 定时器与计数器指令 137
一、定时器指令 137
二、计数器指令 146
习题 151
第三节 数据处理与算术运算指令 153
一、数据装入与传送指令 153
二、数据转换指令 159
三、数据比较指令 165
四、算术运算指令 166
五、移位与循环移位指令 173
六、累加器操作指令 177
七、地址寄存器加指令 179
第四节 程序执行控制指令 180
一、跳转指令 180
二、循环指令 186
三、功能块调用指令与数据块指令 187
四、主控继电器指令 191
五、显示和空操作指令 192
第五节 指令系统综合应用 193
习题 200
第六章STEP7结构化程序设计 202
第一节 结构化编程与中断 202
一、结构化编程 202
二、PLC中断 203
第二节 数据块及其数据结构 206
一、数据块中存储数据的类型和结构 206
二、数据块的类型与建立 212
三、访问数据块 216
四、多重背景数据块 219
第三节 功能块编程与调用 219
一、功能块的结构 219
二、功能块的调用 226
三、块调用时参数传递的限制 229
四、功能和功能块编程与调用举例 230
五、系统功能和系统功能块 235
六、时间标记冲突与一致性检查 235
第四节 组织块及其应用 236
一、概述 236
二、主程序循环组织块 238
三、启动特性组织块 239
四、定期执行的组织块 241
五、事件驱动的组织块 248
第五节 结构化程序设计举例 269
一、控制对象及其控制要求 269
二、控制系统的硬件设计 271
三、应用程序设计 273
习题 279
第七章PLC控制系统设计 281
第一节PLC控制系统的设计原则、内容与步骤 281
一、设计原则 281
二、设计内容 282
三、设计步骤 282
第二节PLC控制系统的硬件设计 284
一、PLC的选型 284
二、PLC容量的估算 286
三、I/0模块选择 287
四、电源模块选择 289
五、外部接线设计 289
第三节PLC控制系统的软件设计 294
一、PLC软件设计的一般步骤 294
二、西门子STEP7程序设计方法 296
第四节PLC控制系统的人机接口设计 298
一、人机接口（界面）概述 298
二、人机接口系统的选型 299
三、系统设计 300
第五节PLC控制系统的可靠性与抗干扰设计 300
一、PLC的环境适应性设计 301
二、PLC控制系统的冗余性设计 302
三、PLC控制系统的抗干扰设计 303
四、PLC控制系统的故障诊断 307
第六节PLC控制系统设计举例 308
一、机械手控制系统简介 308
二、使用起保停电路的编程方法 309
三、使用置位复位指令的编程方法 313
习题 314
附录 315
附录A STEP7语句表指令一览表 315
附录B PLC实验指导 320
实验一 实验系统简介及STEP7编程软件编程练习 320
实验二 基本指令的编程练习Ⅰ——与或非逻辑功能实验 344
实验三 基本指令的编程练习Ⅱ——定时器功能实验 346
实验四 基本指令的编程练习Ⅲ——计数器功能实验 347
实验五 移位指令练习——装配流水线控制的模拟 348
参考文献 350