电气控制与PLC原理及应用（西门子S7-200系列）（第3版）pdf电子书版本下载

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绪论 1

第1章 常用低压电器 4

1.1 概述 4

1.1.1 电器的定义 4

1.1.2 常用低压电器分类 4

1.1.3 低压电器发展概况 5

1.2 低压电器的电磁机构及执行机构 5

1.2.1 电磁机构 5

1.2.2 触点系统 6

1.2.3 灭弧系统 7

1.3 接触器 8

1.3.1 接触器结构和工作原理 8

1.3.2 接触器的型号及主要技术参数 9

1.4 继电器 10

1.4.1 电流继电器和电压继电器 11

1.4.2 中间继电器 12

1.4.3 热继电器 12

1.4.4 时间继电器 13

1.4.5 速度继电器 15

1.4.6 液位继电器 16

1.4.7 干簧继电器 16

1.4.8 固态继电器 17

1.5 熔断器 18

1.5.1 熔断器的分类 18

1.5.2 熔断器型号及主要性能参数 19

1.6 低压断路器 19

1.6.1 低压断路器结构及工作原理 20

1.6.2 低压断路器类型及主要参数 20

1.7 低压隔离器 21

1.7.1 刀开关 21

1.7.2 组合开关 22

1.8 主令器 22

1.8.1 按钮 22

1.8.2 行程开关与接近开关 23

1.8.3 转换开关 24

1.9 常用液压传动元件与系统 25

1.9.1 动力元件与执行元件 25

1.9.2 控制调节元件 26

1.9.3 组合机床动力滑台的液压系统 30

1.9.4 液压剪切机 32

1.10 电磁执行元件 34

1.10.1 电磁铁 34

1.10.2 电磁制动器 34

本章小结 35

习题1 36

第2章 继电接触器控制系统的基本电路 37

2.1 电气控制线路的图形、文字符号 37

2.1.1 常用电气设备图形符号及文字符号 37

2.1.2 电气原理图 40

2.1.3 电气元件布置图 42

2.1.4 电气安装接线图 43

2.2 并励直流电动机的基本控制电路 43

2.2.1 启动控制电路 44

2.2.2 正、反转控制电路 44

2.2.3 能耗制动控制电路 45

2.2.4 调速控制电路 46

2.3 三相笼型异步电动机的控制电路 46

2.3.1 三相异步电动机的基本控制电路 46

2.3.2 三相异步电动机的启动控制电路 50

2.3.3 软启动器及调速控制电路 52

2.3.4 异步电动机的制动控制电路 53

2.3.5 异步电动机的调速控制电路 56

2.3.6 变频器及调速控制电路 57

本章小结 61

习题2 62

第3章 PLC概述及工作原理 63

3.1 PLC的产生及定义 63

3.1.1 PLC的产生 63

3.1.2 PLC的定义 64

3.2 PLC的特点及分类 64

3.2.1 PLC的特点 64

3.2.2 PLC的分类 65

3.3 PLC的应用范围 67

3.4 PLC的发展趋势 67

3.5 PLC的基本组成 68

3.5.1 PLC的硬件组成 68

3.5.2 PLC的软件组成 71

3.5.3 PLC系统的等效电路 71

3.5.4 PLC与继电器控制系统的比较 72

3.6 PLC的工作原理 74

3.6.1 PLC的工作过程 74

3.6.2 PLC对输入/输出的处理规则 76

3.7 PLC的编程语言 77

3.7.1 PLC的编程语言 77

3.7.2 PLC的控制程序结构 79

本章小结 79

习题3 80

第4章 S7-200系列PLC的构成 81

4.1 S7-200系列PLC系统结构 81

4.1.1 S7-200系列PLC的主机 81

4.1.2 S7-200系列PLC的扩展模块 86

4.1.3 S7-200系列PLC的通信及常用网络 87

4.2 S7-200系列PLC的内部元器件 90

4.2.1 数据存储类型 91

4.2.2 数据的编址方式 92

4.2.3 PLC内部元器件及编址 92

4.3 S7-200 CPU存储器区域的寻址方式 95

本章小结 98

习题4 99

第5章 S7-200系列PLC的基本指令 100

51基本逻辑指令 100

5.1.1 位操作指令 100

5.1.2 置位S（Set）、复位R（Reset）指令 104

5.1.3 边沿脉冲指令 105

5.1.4 立即指令I（Immediate） 106

5.1.5 触发器指令 107

5.1.6 取反和空操作指令 108

5.1.7 比较指令 108

5.1.8 定时器 109

5.1.9 计数器 112

5.2 程序控制指令 114

5.2.1 结束指令END/MEND 114

5.2.2 暂停指令STOP 114

5.2.3 看门狗复位指令WDR（Watch Dog Reset） 115

5.2.4 跳转指令JMP与标号指令LBL 116

5.2.5 循环指令FOR和NEXT 116

5.2.6 子程序 118

5.2.7 与ENO指令 120

5.2.8 顺序控制指令 121

5.3 基本指令的应用实例 124

5.3.1 自锁控制电路 124

5.3.2 互锁控制电路 124

5.3.3 多点控制电路 125

5.3.4 关联控制电路 125

5.3.5 顺序控制电路 125

5.3.6 二分频电路 126

5.3.7 闪烁电路 127

5.3.8 特殊时间控制电路 128

5.3.9 扩展定时器和计数器 129

5.3.10 报警电路 130

5.3.11 照明灯控制电路 131

5.3.12 译码电路 132

本章小结 133

习题5 134

第6章 S7-200PLC编程软件及应用 136

6.1 S7-200 PLC编程系统概述 136

6.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0的功能 139

6.2.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0功能简介 139

6.2.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0的窗口组件及其功能 140

6.2.3 系统模块的设置及系统块配置（CPU组态） 143

6.3 程序编辑及运行 145

6.3.1 用户程序文件操作 145

6.3.2 编辑程序 146

6.4 程序调试运行与监控 150

6.4.1 选择工作模式 150

6.4.2 梯形图程序的状态监视 150

6.4.3 语句表程序的状态监视 152

6.4.4 用状态图监视与调试程序 152

6.4.5 在RUN模式下编辑用户程序 154

6.4.6 使用系统块设置PLC的参数 154

6.4.7 梯形图程序状态的强制功能 155

6.4.8 程序的打印输出 156

本章小结 156

第7章 S7-200系列PLC功能指令 157

7.1 数据处理指令 157

7.1.1 数据传送 157

7.1.2 移位指令 159

7.1.3 字节交换/填充指令 161

7.2 运算指令 161

7.2.1 算术运算指令 161

7.2.2 数学函数指令 165

7.2.3 增1/减1计数指令 167

7.2.4 逻辑运算指令 167

7.3 表功能指令 169

7.3.1 填表指令ATT（Add To Table） 169

7.3.2 表取数指令 170

7.3.3 表查找指令TBL FIND（Table Find） 171

7.4 转换指令 172

7.4.1 数据类型转换指令 172

7.4.2 数据的编码和译码指令 175

7.5 中断指令 178

7.5.1 中断源 178

7.5.2 中断控制 179

7.5.3 中断程序 180

7.6 高速处理指令 180

7.6.1 高速计数指令 180

7.6.2 高速脉冲输出 182

7.7 功能指令的应用实例 184

7.7.1 三相笼型异步电动机星形-三角形启动控制 184

7.7.2 霓虹灯的控制 184

7.7.3 三相步进电机的控制 186

7.7.4 四组抢答器程序设计 189

本章小结 191

习题7 192

第8章 PLC控制系统的应用设计 194

8.1 PLC控制系统的总体设计 194

8.1.1 PLC控制系统的类型 194

8.1.2 PLC控制系统设计的基本原则 196

8.1.3 PLC控制系统的设计步骤 197

8.2 减少PLC输入和输出点数的方法 199

8.2.1 减少PLC输入点数的方法 199

8.2.2 减少PLC输出点数的方法 200

8.3 提高PLC控制系统可靠性的措施 201

8.3.1 PLC的工作环境 201

8.3.2 对电源的处理 201

8.3.3 对感性负载的处理 203

8.3.4 安装与布线的注意事项 204

8.3.5 PLC的接地 205

8.3.6 冗余系统与热备用系统 205

8.3.7 故障的检测与诊断 206

8.4 塔架起重机加装夹轨器后的大车行走控制系统的设计 206

8.4.1 大车行走控制系统 207

8.4.2 现场控制柜盘面布置 208

8.4.3 PLC外部接线图及输入/输出端子地址分配 209

8.4.4 设计大车行走控制系统程序 210

8.5 机械手控制系统的应用设计 212

8.5.1 机械手控制系统 212

8.5.2 操作面板布置 213

8.5.3 输入/输出端子地址分配 213

8.5.4 整体程序结构 214

8.5.5 整体顺序功能流程图 214

8.5.6 实现单操作工作的程序 215

8.5.7 自动顺序操作控制程序 216

8.5.8 机械手步进操作功能流程图 217

本章小结 218

习题8 218

第9章 PLC的梯形图程序设计方法及应用实例 220

9.1 PLC梯形图的经验设计法及应用 220

9.1.1 启动、保持和停止电路 221

9.1.2 运货小车的自动控制 221

9.1.3 交通指挥信号灯的控制 223

9.2 梯形图的逻辑设计法及应用 225

9.2.1 集选电梯外呼信号停站控制 226

9.2.2 装卸料小车多方式运动控制 228

9.2.3 深孔钻床的自动控制 230

9.3 PLC梯形图的“翻译”设计法及应用 233

9.3.1 三速异步电动机启动和自动加速的控制 234

9.3.2 异步电动机长动与点动控制 235

9.4 PLC梯形图的顺序控制设计法及应用 236

9.4.1 液压剪切机的控制 238

9.4.2 组合机床动力滑台的控制 240

9.4.3 交通指挥信号灯的顺序控制 241

9.4.4 自动门顺序控制 242

9.4.5 皮带传输线的顺序控制 244

9.4.6 大、小球分检机械臂装置的控制 247

本章小结 249

习题9 250

附录A 实训指导书 255

实训1 并励直流电动机正、反转控制实训 255

实训2 S7-200 PLC编程软件使用实训 256

实训3 人行道按钮控制信号灯实训 256

实训4 五星彩灯和数码管控制实训 257

实训5 S7-200 PLC简单通信实训 258

附录B 应用课题的简单设计 259

课题1 送料小车控制系统的设计 259

课题2 压铸机控制系统的设计 260

课题3 全自动洗衣机控制系统的设计 260

课题4 化学反应过程控制系统的设计 261

课题5 电镀生产线控制系统的设计 262

课题6 自动售货机控制系统的设计 263

课题7 打乒乓球的模拟控制系统的设计 264

附录C S7-200 PLC快速参考信息 265

参考文献 269