第1章 常用低压电器与电动机 1
1.1电气控制系统概述 1
1.1.1什么是电气控制系统 1
1.1.2继电-接触器控制系统 2
1.2常用低压电器 4
1.2.1低压电器概述 4
1.2.2开关电器 6
1.2.3主令电器 10
1.2.4交流接触器 13
1.2.5继电器 14
1.2.6熔断器 20
1.3电动机 21
1.3.1三相交流异步电动机 22
1.3.2直流电动机 28
1.3.3步进电动机 31
1.3.4伺服电动机 32
习题 33
第2章 电气控制基础 35
2.1识读和绘制电气图的原则 35
2.1.1电路原理图 35
2.1.2电器元件布置图 38
2.1.3电气接线图 38
2.2电气控制的基本环节 40
2.2.1点动控制 40
2.2.2自锁控制 41
2.2.3点动与连续控制 42
2.2.4多地控制 42
2.2.5互锁控制 43
2.2.6顺序控制 44
2.2.7限位控制 45
2.3三相交流异步电动机的降压起动控制 46
2.3.1定子串电阻的降压起动控制 46
2.3.2星-角变换的降压起动控制 47
2.4三相交流异步电动机的制动 48
2.4.1反接制动 48
2.4.2能耗制动 50
2.5三相交流异步电动机的变极调速 52
2.6 T68型镗床的电气控制电路分析 53
2.6.1 T68型镗床概述 53
2.6.2电气控制电路分析 54
2.6.3常见故障的分析处理 58
习题 61
第3章 可编程序控制器基础 65
3.1可编程序控制器的基本概念 65
3.1.1什么是PLC 65
3.1.2 PLC有哪几类 66
3.1.3 PLC有什么用途 67
3.1.4现代PLC如何发展 68
3.2 PLC如何工作 71
3.2.1 PLC和电气控制的比较 71
3.2.2 PLC基本结构 75
3.2.3 PLC工作方式 78
3.3 PLC的编程语言 81
3.3.1梯形图 81
3.3.2语句表 81
3.3.3其他编程语言 82
3.4 PLC编程的相关知识 83
3.4.1变量、常量和数据类型 83
3.4.2 PLC的寻址方式 88
3.4.3梯形图的编程原则 90
习题 92
第4章 PLC的硬件配置及组态 94
4.1 S7-300系列PLC的硬件模块 94
4.1.1 CPU模块 94
4.1.2信号模块（SM） 102
4.1.3功能模块（FM） 108
4.1.4通信模块（CP） 110
4.1.5接口模块（IM） 111
4.1.6电源模块（PS） 112
4.2 S7-300的硬件安装 113
4.2.1安装机架 113
4.2.2 S7-300模块安装 115
4.2.3安装后复查 122
4.3 S7-300系统硬件组态与参数设置 123
4.3.1 Step7软件简介 123
4.3.2 S7-300单机硬件组态 127
4.3.3 S7-300多机架硬件的组态 133
4.3.4 CPU单元的参数设置 138
4.3.5模拟量模块的量程设置 142
4.3.6 PLC硬件组态问题的处理 144
4.4 S7-400系列PLC简介 145
4.4.1 S7-400系列PLC的硬件组成 145
4.4.2 S7-400系列PLC的主要特点 146
习题 146
第5章 PLC的指令系统及编程应用 147
5.1位逻辑控制 147
5.1.1电动机的点动控制——位逻辑指令应用之一 147
5.1.2电动机正反转控制——位逻辑指令应用之二 151
5.1.3多人表决器——逻辑块指令的应用 155
5.2 Step7的编程仿真实验 159
5.2.1基本编程操作 159
5.2.2使用Step7的仿真实验 163
5.3定时器和计数器指令 172
5.3.1定时器和计数器简介 172
5.3.2电动机Y/△降压起动控制——定时指令的应用 173
5.3.3产品的批量包装——计数指令的应用 178
5.3.4定时器和计数器的应用案例 180
5.3.5定时器和计数器的仿真实验 182
5.4传送和比较控制 185
5.4.1传送指令和比较指令简介 185
5.4.2彩灯交替闪烁——传送指令的应用 186
5.4.3水塔的水位报警——比较指令的应用 187
5.5移位和循环控制 191
5.5.1移位和循环指令简介 191
5.5.2彩灯控制——循环移位指令的应用 193
5.5.3不良产品检测——移位指令的应用 195
5.6数据类型转换 197
5.6.1数据类型转换指令简介 197
5.6.2四路抢答器——整型数据转换为BCD码指令的应用 198
5.6.3将英寸转换为厘米——转换指令的应用 200
5.6.4编码与译码——数据转换指令应用 203
5.7运算控制 208
5.7.1运算指令简介 208
5.7.2用浮点数进行四则运算——运算指令应用 209
5.8程序控制 212
5.8.1程序控制指令简介 212
5.8.2汽车烤漆房任务切换——跳转指令应用 214
5.8.3饮料调配机——主控继电器指令的应用 216
习题 219
第6章 PLC程序结构编程及应用 227
6.1用户程序结构简介 227
6.1.1用户程序块的类型及功能 227
6.1.2传送带分拣系统——线性程序结构和堆栈概念 231
6.1.3复合数据和参数类型 234
6.2常见程序块的应用 238
6.2.1水箱液位控制系统——组织块的应用 238
6.2.2混合配料罐——功能（FC）与功能块（FB）的应用 240
6.2.3打印机控制——数据块的应用 245
6.3启动、中断、错误（诊断）处理的块指令应用 251
6.3.1水箱液位系统的初始化——启动初始化指令的应用 251
6.3.2极限液位控制——硬件中断指令的应用 252
6.3.3模拟量输入断线的故障报警——错误诊断指令的应用 254
6.4库指令的应用 257
6.4.1库指令简介 257
6.4.2锅炉温度控制——模拟量转换和PID指令应用 259
6.5 蓄水池供水控制系统设计实例 265
习题 272
第7章 PLC程序的设计方法 274
7.1经验设计方法 274
7.1.1典型环节的经验设计法 274
7.1.2根据继电-接触器线路设计梯形图 278
7.2逻辑设计方法 286
7.2.1 PLC程序的组合逻辑设计法 286
7.2.2 PLC程序的时序逻辑设计法 290
7.3顺序功能图设计方法 294
7.3.1顺序功能图概述 294
7.3.2单序列控制的编程方法——喷烤漆单元 298
7.3.3选择及循环序列的编程方法——工件检测单元 302
7.3.4并行序列的编程方法——物料混合控制 304
习题 306
第8章 PLC的综合应用设计 310
8.1选用PLC的建议 310
8.1.1如何选择合适的PLC 310
8.1.2手册使用向导 312
8.2机械手自动分拣装置案例 314
8.2.1工作任务描述 315
8.2.2被控对象分析 315
8.2.3设计思路 315
8.2.4程序设计 317
8.3电梯控制装置案例 320
8.3.1工作任务描述 320
8.3.2被控对象分析 321
8.3.3设计思路 321
8.3.4程序设计 323
8.4高压变电站进线与母联的自动切换案例 331
8.4.1工作任务描述 331
8.4.2被控对象分析 332
8.4.3设计思路 333
8.4.4系统程序设计 335
8.5温度检测和控制装置案例 340
8.5.1被控对象分析 340
8.5.2设计思路 340
8.5.3设计步骤 342
习题 346
第9章 PLC的调试及故障诊断 348
9.1程序的下载、上传和复位操作 348
9.1.1程序的下载 348
9.1.2程序的上传 349
9.1.3 CPU存储器复位 350
9.1.4 CPU程序块的删除 351
9.2使用程序编辑器调试程序 351
9.2.1调试LAD/FBD程序 351
9.2.2调试STL程序 351
9.2.3使用断点单步调试程序 352
9.3 PLC的硬件诊断 354
9.3.1硬件的诊断符号 354
9.3.2模板诊断信息 354
9.4使用模拟器测试用户程序 359
9.4.1设置PLC模拟器通信接口 360
9.4.2设置CPU的操作模式 361
9.4.3触发中断 361
9.4.4回放功能 361
9.5一般故障的诊断与处理 362
9.5.1 S7-300的基本故障类型 362
9.5.2 PLC常规维护及故障排除方法 363
9.5.3常见故障的诊断与处理 365
习题 370
第10章 WinCC的组态应用 371
10.1 WinCC组态软件简介 371
10.2 WinCC组态软件的使用 372
10.2.1 WinCC组态画面设计 372
10.2.2 WinCC的参数设置与仿真 380
10.3交通灯的WinCC组态设计 382
10.3.1交通灯系统控制流程及设计 382
10.3.2交通灯系统的WinCC设计 386
习题 394
主要参考文献 395