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绪论 1

第1章　常用低压控制电器 3

1.1 概述 3

1.1.1 电器的分类 3

1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器 4

1.1.3 我国低压控制电器的发展概况 5

1.2 接触器 6

1.2.1 结构和工作原理 6

1.2.2 交、直流接触器的特点 9

1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则 11

1.3 继电器 12

1.3.1 电磁式继电器 12

1.3.2 热继电器 15

1.3.3 时间继电器 17

1.3.4　速度继电器 20

1.4 熔断器 21

1.4.1 熔断器的工作原理 21

1.4.2　熔断器的选用 22

1.5 低压开关和低压断路器 24

1.5.1　低压断路器 24

1.5.2　漏电保护器 25

1.5.3　低压隔离器 27

1.6 主令电器 31

1.6.1 按钮 31

1.6.2 位置开关 31

1.6.3 凸轮控制器与主令控制器 33

1.7.1 全型号组成形式 34

1.7.2 全型号各组成部分的确定 34

1.7 低压电器的产品型号 34

习题与思考题 36

第2章　电气控制线路的基本原则和基本环节 37

2.1 电气控制线路的绘制 37

2.1.1 电气控制线路常用的图形、文字符号 37

2.1.2 电气原理图 42

2.1.3 电气元件布置图 44

2.1.4 电气安装接线图 45

2.2 三相异步电动机的启动控制 46

2.2.1 三相笼型电动机直接启动控制 46

2.2.2 三相笼型电动机减压启动控制 48

2.2.3 三相绕线转子电动机的启动控制 52

2.3 三相异步电动机的正、反转控制 55

2.4.1 三相笼型电动机的变极调速控制 56

2.4 三相异步电动机的调速控制 56

2.4.2 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制 57

2.4.3 电磁调速异步电动机的控制 58

2.5 三相异步电动机的制动控制 59

2.5.1 三相异步电动机反接制动控制 60

2.5.2 三相异步电动机能耗制动控制 60

2.5.3 三相异步电动机电容制动控制 62

2.6 其他典型控制环节 62

2.6.1 多地点控制 63

2.6.2 多台电动机先后顺序工作的控制 63

2.6.3 自动循环控制 64

2.7 电气控制线路的设计方法 65

2.7.1　经验设计法 65

2.7.2　逻辑设计法 70

习题与思考题 75

3.1.1 可编程控制器的产生与发展 77

第3章　可编程控制器基础 77

3.1 可编程控制器概述 77

3.1.2 可编程控制器的特点 79

3.2 可编程控制器的组成 79

3.2.1 中央处理单元（CPU） 80

3.2.2　存储器单元 80

3.2.3 电源单元 81

3.2.4　输入／输出单元 81

3.2.5 接口单元 81

3.2.6 外部设备 82

3.3 可编程控制器的工作原理 83

3.3.1 可编程控制器的等效电路 83

3.3.2 可编程控制器的工作过程 84

3.4.1 可编程控制器的I/O模块 85

3.4 可编程控制器的硬件基础 85

3.4.2 可编程控制器的配置 87

3.5 可编程控制器的软件基础 88

3.5.1 系统监控程序 88

3.5.2 用户应用程序 89

3.6 可编程控制器的性能指标及分类 91

3.6.1 可编程控制器的性能指标 91

3.6.2 可编程控制器的分类 92

习题与思考题 93

第4章　S7-200 PLC的系统配置 94

4.1 S7-200 PLC系统的基本组成 94

4.1.1 基本单元 94

4.1.4 通信电缆 97

4.1.5 人机界面 97

4.1.3 STEP 7-Micro/WIN32编程软件 97

4.1.2　个人计算机或编程器 97

4.2 S7-200 PLC的接口模块 98

4.2.1 数字量I/O模块 98

4.2.2　模拟量I/O模块 102

4.2.3 智能模块 103

4.3 S7-200 PLC的系统配置 103

4.3.1 S7-200 PLC的基本配置 103

4.3.2 S7-200 PLC的扩展配置 104

4.3.3　内部电源的负载能力 105

习题与思考题 106

第5章　S7-200 PLC的指令系统 107

5.1 S7-200 PLC编程基础 107

5.1.1 编程语言 107

5.1.2 数据类型 108

5.1.3 存储器区域 110

5.1.4 寻址方式 114

5.1.5 用户程序结构 116

5.1.6 编程的一般规则 117

5.2 S7-200 PLC的基本指令及编程方法 118

5.2.1 基本逻辑指令 119

5.2.2　立即操作指令 124

5.2.3　复杂逻辑指令 125

5.2.4 取非触点指令和空操作指令 127

5.2.5　定时器和计数器指令 128

5.2.6 顺序控制继电器指令 135

5.2.7 移位寄存器指令 136

5.2.8 比较操作指令 141

5.3 S7-200 PLC的功能指令及编程方法 143

5.3.1　数学运算指令 144

5.3.2　逻辑运算指令 150

5.3.3　其他数据处理指令 153

5.3.4 转换指令 156

5.3.5　表功能指令 161

5.3.6　程序控制指令 164

5.3.7 特殊指令 168

习题与思考题 172

第6章　STEP 7-Micro/WIN32编程软件 174

6.1　编程软件的安装 174

6.1.1　系统要求 174

6.1.2　软件安装 174

6.1.3　硬件连接 175

6.1.4　参数设置 175

6.2.1　基本功能 176

6.2　编程软件的功能 176

6.1.6　设置和修改PLC通信参数 176

6.1.5　在线联系 176

6.2.2　主界面各部分的功能 177

6.2.3　系统组态 179

6.3　编程软件的使用 180

6.3.1　程序来源 180

6.3.2　编辑程序 181

6.4　程序的调试及运行监控 184

6.4.1　选择扫描次数 184

6.4.2　用状态表监控程序 184

6.4.3　运行模式下编辑程序 186

6.4.4　梯形图程序的状态监视 186

6.4.5　S7-200的出错处理 187

习题与思考题 188

7.1.1　S7-300 PLC的基本组成 190

7.1 S7-300 PLC和S7-400 PLC的系统配置 190

第7章　S7-300和S7-400 PLC系统配置与编程 190

7.1.2　S7-300 PLC的结构及功能特点 191

7.1.3　S7-300的系统配置 192

7.1.4　S7-300的CPU模块 193

7.1.5　S7-300的数字量模块 195

7.1.6　S7-300的模拟量模块 196

7.1.7　S7-300的电源模块（PS） 197

7.1.8 S7-300的I/O编址 197

7.1.9 S7-400系统简介 199

7.2 S7-300和S7-400的指令系统 200

7.2.1　基本概念 201

7.2.2　基本指令 203

7.3　S7-300和S7-400应用系统的编程 207

7.3.2　应用系统的程序结构 208

7.3.1 STEP 7软件包 208

7.3.3　组织块功能 209

7.3.4　循环程序的处理过程 209

7.3.5　编程的基本方法和步骤 210

习题与思考题 217

第8章　可编程控制器系统设计与应用 218

8.1 PLC控制系统设计 218

8.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 218

8.1.2 PLC控制系统设计的内容 218

8.1.3 PLC控制系统设计的一般步骤 220

8.2 PLC控制系统硬件配置 220

8.2.1　PLC的选型 221

8.2.2　I/O地址分配 222

8.2.3 响应时间 222

8.3.3　顺序功能图法 223

8.3.2　逻辑设计法 223

8.3 PLC控制系统软件设计 223

8.3.1　经验设计法 223

8.4 PLC应用程序的典型环节及设计技巧 225

8.4.1 应用程序的典型环节 225

8.4.2 PLC控制程序及设计技巧 232

8.5 PLC在工业控制中的应用 234

8.5.1 4台电动机的顺序启、停控制 234

8.5.2 电动机Y-△减压启动控制 238

8.5.3 节日彩灯的PLC控制 239

8.5.4 十字路口交通信号灯的PLC控制 242

8.5.5 造纸厂碱回收蒸发工段PLC控制 246

8.6 提高PLC控制系统可靠性的措施 248

8.6.1 PLC安装的环境条件 248

8.6.2　抗干扰措施 249

8.6.3 PLC系统的故障检查 251

8.6.4 PLC系统的试运行与维护 252

习题与思考题 253

第9章　可编程控制器的通信与网络 255

9.1 通信及网络基础 255

9.1.1 数据通信方式 255

9.1.2 网络概述 259

9.2 S7系列PLC的网络类型及配置 262

9.2.1 PLC网络类型 262

9.2.2　通信协议 262

9.2.3　通信设备 265

9.2.4 S7系列PLC产品组建的几种典型网络 268

9.2.5 通信参数的设置 272

9.2.6　S7-200的参数设置 274

9.3.1 网络指令及应用 275

9.3 S7-200网络及应用 275

9.3.2 自由口指令及应用 279

习题与思考题 286

第10章 三菱和欧姆龙系列PLC 288

10.1 三菱小型可编程控制器 288

10.1.1 FX系列PLC简介 288

10.1.2 FX2N系列PLC的器件及编号 290

10.1.3 FX2N系列PLC指令系统 294

10.2 欧姆龙（OMRON）小型可编程控制器 301

10.2.1 CPM1A系列PLC简介 301

10.2.2 CPM1A型PLC的器件及编号 304

10.2.3 CPM1A型PLC的指令系统 307

习题与思考题 326

附录A 特殊寄存器（SM）标志位 328

附录B　错误代码信息 332

附录C　S7-200可编程控制器指令集 335

附录D 实验指导书 340

实验一　基本指令练习 340

实验二　熟悉S7-200 PLC编程软件 342

实验三　直流电机正、反转控制 342

实验四　抢答器程序设计 343

实验五　运料小车的程序控制 344

实验六　彩灯的程序控制 345

实验七　十字路口交通灯程序控制 346

实验八　PLC的通信编程 346

附录E 课程设计指导书 348

附录F 课程设计任务书 349

参考文献 352