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第一章 常用低压电器 3

1．1 电器的基本知识 3

1．1．1 电器的定义和分类 3

1．1．2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 4

1．2 接触器 10

1．2．1 接触器的用途及分类 10

1．2．2 接触器的结构及工作原理 10

1．2．3 接触器的技术参数 11

1．2．4 接触器的选择 12

1．3 继电器 13

1．3．1 电磁式继电器 13

1．3．2 热继电器 15

1．3．3 时间继电器 18

1．3．4 速度继电器 19

1．3．5 温度继电器 20

1．3．6 液位继电器 21

1．3．7 固态继电器 21

1．4．2 低压断路器 23

1．4 开关电器 23

1．4．1 刀开关 23

1．5 熔断器 26

1．5．1 熔断器的结构和分类 26

1．5．2 熔断器的保护特性 27

1．5．3 熔断器的技术参数 28

1．5．4 熔断器的选择 28

1．6 主令电器 29

1．6．1 控制按钮 29

1．6．2 转换开关 31

1．6．3 行程开关 32

1．6．4 接近开关 32

1．6．5 光电开关 33

1．6．6 指示灯 34

本章小结 35

思考题与练习题 35

2．1．1 常用电气图形符号和文字符号 37

第二章 电气控制线路基础 37

2．1 电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 37

2．1．2 电气控制线路图的绘制原则 41

2．2 三相笼型异步电动机的基本控制线路 43

2．2．1 全压启动控制线路 43

2．2．2 正反转控制线路 44

2．2．3 点动控制线路 45

2．2．4 多点控制线路 46

2．2．5 顺序控制线路 46

2．2．6 自动循环控制线路 47

2．3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路 48

2．3．1 星形-三角形降压启动控制线路 48

2．3．2 自耦变压器降压启动控制线路 49

2．3．3 软启动器及其使用 50

2．4 三相笼型异步电动机制动控制线路 56

2．4．1 反接制动控制线路 56

2．4．2 能耗制动控制线路 58

2．5．2 变极调速控制线路 61

2．5 三相笼型异步电动机速度控制线路 61

2．5．1 基本概念 61

2．5．3 变频调速与变频器的使用 63

2．6 电气控制线路的简单设计法 68

2．6．1 概述 68

2．6．2 简单设计法介绍 68

2．6．3 简单设计法设计举例 71

2．7 典型生产机械电气控制线路分析 72

2．7．1 电气控制线路分析基础 72

2．7．2 C650卧式车床电气控制线路分析 73

本章小结 78

思考题与练习题 78

第三章 可编程序控制器概述 80

3．1 PLC的产生和定义 80

3．1．1 PLC的产生 80

3．1．2 PLC的定义 81

3．2 PLC的特点 82

3．3 PLC的应用和发展 83

3．3．1 PLC的发展状况 83

3．3．2 PLC的发展趋势 83

3．3．3 PLC的应用领域 85

3．4 PLC的分类 86

3．5 PLC的系统组成 87

3．6 PLC与继电器控制系统的区别 90

3．7．1 PLC的工作方式与运行框图 91

3．7 PLC的工作原理 91

3．7．2 PLC工作过程的中心内容 93

3．7．3 PLC对输入/输出的处理原则 94

3．8 PLC的编程语言和程序结构 94

3．8．1 PLC的编程语言 94

3．8．2 PLC的程序结构 96

本章小结 96

思考题 97

4．2 S7-200系列PLC的硬件系统 98

第四章 S7-200系列PLC的硬件系统及内部资源 98

4．1 概述 98

4．2．1 硬件系统基本构成 99

4．2．2 主机结构及性能特点 99

4．2．3 输入/输出的扩展 100

4．3 S7-200系列PLC的内部资源及寻址方式 102

4．3．1 软元件 102

4．3．2 CPU存储区域的直接寻址 105

4．3．3 CPU存储区域的间接寻址 108

本章小结 109

思考题与练习题 109

第五章 PLC的基本指令及程序设计 110

5．1 PLC的基本逻辑指令及举例 110

5．1．1 逻辑取及线圈驱动指令 110

5．1．2 触点串联指令 111

5．1．3 触点并联指令 111

5．1．5 并联电路块的串联连接指令 112

5．1．4 串联电路块的并联连接指令 112

5．1．6 置位、复位指令 113

5．1．7 RS触发器指令 114

5．1．8 立即指令 115

5．1．9 边沿脉冲指令 116

5．1．10 逻辑堆栈操作指令 117

5．1．11 定时器 119

5．1．12 计数器 123

5．1．13 比较指令 126

5．1．14 NOT及NOP指令 128

5．2 程序控制指令 128

5．2．1 结束及暂停指令 128

5．2．2 看门狗指令 129

5．2．3 跳转及标号指令 130

5．2．4 循环指令 131

5．2．5 子程序 132

5．2．6 与ENO指令 135

5．3．1 梯形图编程的基本规则 136

5．3 PLC初步编程指导 136

5．3．2 LAD和STL编程形式的区别 137

5．4 典型的简单电路编程 138

5．4．1 延时脉冲产生电路 138

5．4．2 瞬时接通/延时断开电路 139

5．4．3 延时接通/延时断开电路 139

5．4．4 脉冲宽度可控制电路 140

5．4．5 计数器的扩展 141

5．4．6 长定时电路 141

5．4．7 闪烁电路 142

5．4．8 报警电路 143

5．5 PLC程序的简单设计法及应用举例 145

5．5．1 PLC程序的简单设计法 145

5．5．2 应用举例 146

本章小结 150

思考题与练习题 150

6．1．2 功能图的基本概念 153

6．1．1 功能图的产生 153

6．1 功能图的产生及基本概念 153

第六章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用 153

6．1．3 功能图的构成规则 154

6．2 顺序控制指令 155

6．2．1 顺序控制指令介绍 155

6．2．2 举例说明 155

6．2．3 使用说明 156

6．3．2 可选择的分支和联接 157

6．3．1 单流程 157

6．3 功能图的主要类型 157

6．3．3 并行分支和联接 158

6．3．4 跳转和循环 160

6．4 顺序控制指令应用举例 161

6．4．1 选择和循环电路举例 161

6．4．2 并行分支和联接电路举例 165

6．4．3 选择和跳转电路举例 168

思考题与练习题 171

本章小结 171

第七章 S7-200 PLC的功能指令 173

7．1 传送、移位和填充指令 173

7．1．1 传送类指令 173

7．1．2 移位与循环指令 174

7．1．3 字节交换指令 177

7．1．4 填充指令 177

7．2 运算和数学指令 178

7．2．1 加法指令 178

7．2．2 减法指令 178

7．2．3 乘法指令 178

7．2．4 除法指令 179

7．2．5 数学函数指令 181

7．2．6 增/减指令 183

7．2．7 逻辑运算指令 184

7．3 表功能指令 186

7．4．1 数据类型转换指令 189

7．4 转换指令 189

7．4．2 编码和译码指令 192

7．4．3 段码指令 192

7．4．4 ASCII码转换指令 193

7．4．5 字符串转换指令 196

7．5 字符串指令 197

7．6 时钟指令 200

7．7 中断 201

7．7．1 几个基本概念 202

7．7．2 中断指令 204

7．7．3 中断程序 205

7．8 高速计数器指令 206

7．8．1 高速计数器介绍 206

7．8．2 高速计数器指令 208

7．8．3 高速计数器的使用方法 208

7．9．1 几个基本概念 212

7．9．2 高速脉冲指令及特殊寄存器 212

7．9 高速脉冲输出指令 212

7．9．3 PTO的使用 214

7．9．4 PWM的使用 218

7．10 PID回路指令 221

7．10．1 PID算法 221

7．10．2 PID回路指令及使用 221

本章小结 225

练习题 226

8．1．1 数据通信方式 227

8．1 通信网络的基础知识 227

第八章 PLC的网络通信技术及应用 227

8．1．2 网络概述 230

8．2 S7-200的通信与网络 231

8．2．1 S7系列PLC网络层次的结构 231

8．2．2 S7-200 PLC网络的通信协议 232

8．2．3 网络配置实例 236

8．2．4 网络部件 238

8．3 S7-200通信指令 239

8．3．1 网络读/网络写指令 239

8．3．2 发送与接收指令 242

8．3．3 USS通信指令 247

8．4 S7-200的通信扩展模块 248

8．4．1 EM241调制解调器模块 248

8．4．2 CP243-1工业以太网信处理器模块 248

本章小结 249

思考题与练习题 249

第九章 现代PLC控制系统综合设计实例 250

9．1 PLC控制系统设计步骤及内容 250

9．1．2 PLC的选型 251

9．1．1 分析评估及控制任务 251

9．1．3 I/O地址分配 252

9．1．4 系统设计 252

9．1．5 系统调试 252

9．2 双恒压无塔供水控制系统设计 253

9．2．1 工艺过程 253

9．2．2 系统控制要求 254

9．2．3 控制系统的I/O点及地址分配 254

9．2．5 电气控制系统原理图 255

9．2．4 PLC系统选型 255

9．2．6 系统程序设计 258

9．3 薄刀式分切压痕机控制系统 264

9．3．1 工艺过程 264

9．3．2 系统控制要求 264

9．3．3 控制系统的I/O点及地址分配 265

9．3．4 PLC系统选型 265

9．3．5 电气控制系统原理图 265

9．3．6 系统程序设计 267

9．4．2 电源的设计 272

9．4 PLC在工程应用中要注意的一些实际问题 272

9．4．1 PLC的安装 272

9．4．3 系统的接地 273

9．4．4 电缆设计与铺设 274

9．4．5 PLC输出端的保护 274

本章小结 275

思考题与练习题 275

10．1．2 软件安装 276

10．1．1 系统要求 276

第十章 编程软件的使用 276

10．1 编程软件安装 276

10．1．3 硬件连接 277

10．1．4 参数设置 277

10．1．5 在线联系 278

10．1．6 建立、修改PLC通信参数 278

10．2 软件功能 278

10．2．1 基本功能 278

10．2．2 界面 279

10．2．3 各部分功能 279

10．2．4 系统组态 281

10．3 编程 281

10．3．1 程序文件操作 281

10．3．2 编辑程序 282

10．4 调试及运行监控 286

10．4．1 选择扫描次数 286

10．4．2 状态图表监控 286

10．4．3 运行模式下的编辑 287

10．4．4 程序监视 288

本章小结 289

附录A 实验指导书 290

实验一 异步电动机可逆运行实验 290

实验二 S7-200 PLC编程软件使用实验 291

实验三 抢答器程序设计实验 291

实验四 人行道按钮控制交通灯程序设计实验 292

实验五 水位控制程序设计实验 294

附录B S7-200 PLC快速参考信息 295

表B-1 S7-200 PLC的CPU规范 295

表B-2 S7-200 PLC的CPU输入规范 296

表B-3 S7-200 PLC的CPU输出规范 297

表B-4 S7-200 PLC的CPU存储器范围和特性总汇 298

表B-5 S7-200PLC[CPU(V1．21)]指令系统速查表 299

表B-6 常用特殊继电器SM0和SM1的位信息 301

图B-1 CPU 224外围典型接线图 302