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第1章 常用低压电器 1

1.1低压电器的定义、分类 1

1.2电磁式电器的组成与工作原理 2

1.2.1电磁机构 2

1.2.2触点系统 5

1.2.3灭弧系统 6

1.3接触器 7

1.3.1接触器的组成及工作原理 8

1.3.2接触器的分类 8

1.3.3接触器的主要技术参数 10

1.3.4接触器的选择与使用 10

1.3.5接触器的图形符号与文字符号 11

1.4继电器 11

1.4.1继电器的分类和特性 11

1.4.2电磁式继电器 12

1.4.3时间继电器 13

1.4.4热继电器 15

1.4.5速度继电器 19

1.4.6固态继电器 20

1.5主令电器 21

1.5.1控制按钮 21

1.5.2行程开关 22

1.5.3接近开关 23

1.5.4万能转换开关 24

1.6信号电器 25

1.7开关电器 26

1.7.1刀开关 26

1.7.2低压断路器 28

1.8熔断器 29

1.8.1熔断器的结构和工作原理 29

1.8.2熔断器的类型 30

1.8.3熔断器的主要技术参数 32

1.8.4熔断器的选择与使用 32

1.9电磁执行器件 33

1.9.1电磁铁 33

1.9.2电磁阀 33

1.9.3电磁制动器 34

习题与思考题 34

第2章 基本电气控制电路 36

2.1电气控制电路的绘制原则及标准 36

2.1.1电气图中的图形符号及文字符号 36

2.1.2电气原理图的绘制原则 36

2.1.3电气安装接线图 39

2.1.4电气元件布置图 39

2.2交流电动机的基本控制电路 40

2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 40

2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 47

2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 49

2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路 50

2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路 53

2.2.6组成电气控制电路的基本规律 54

2.2.7电气控制电路中的保护环节 55

2.3典型生产机械电气控制电路的分析 56

2.3.1电气控制电路分析的基础 57

2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 57

2.3.3 C650型卧式车床电气控制电路的分析 58

2.4电气控制电路的一般设计法 61

2.4.1一般设计法的主要原则 61

2.4.2一般设计法中应注意的问题 62

2.4.3一般设计法控制电路举例 62

习题与思考题 63

第3章 可编程序控制器概述 65

3.1 PLC的产生及定义 65

3.1.1 PLC的产生 65

3.1.2 PLC的定义 65

3.2 PLC的发展与应用 66

3.2.1 PLC的发展历程 66

3.2.2 PLC的发展趋势 66

3.2.3 PLC的应用领域 68

3.3 PLC的特点 69

3.4 PLC的分类 70

3.4.1按结构形式分类 70

3.4.2按功能分类 72

3.4.3按I/O点数分类 72

3.5 PLC的硬件结构和各部分的作用 72

3.6 PLC的工作原理 75

3.6.1 PLC控制系统的组成 75

3.6.2 PLC循环扫描的工作过程 76

3.6.3 PLC用户程序的工作过程 76

3.6.4 PLC工作过程举例说明 78

3.6.5输入、输出延迟响应 79

3.6.6 PLC对输入、输出的处理规则 80

习题与思考题 81

第4章S7-200 PLC的系统配置与接口模块 82

4.1 S7-200 PLC控制系统的基本构成 82

4.2 S7-200 PLC的输入／输出接口模块 85

4.2.1数字量模块 85

4.2.2模拟量模块 89

4.2.3 S7-200 PLC的智能模块 92

4.3 S7-200 PLC的系统配置 93

4.3.1主机加扩展模块的最大I/O配置 93

4.3.2 I/O点数的扩展与编址 93

4.3.3内部电源的负载能力 94

4.3.4 PLC外部接线与电源要求 95

习题与思考题 97

第5章S7-200 PLC的基本指令及程序设计 98

5.1 S7-200 PLC的编程语言 98

5.2 S7-200 PLC的数据类型与存储区域 99

5.2.1位、字节、字、双字和常数 99

5.2.2数据类型及范围 100

5.2.3数据的存储区 100

5.3 S7-200 PLC的编程元件 101

5.3.1编程元件 102

5.3.2编程元件及操作数的寻址范围 106

5.4寻址方式 107

5.5程序结构和编程规约 109

5.5.1程序结构 109

5.5.2编程的一般规约 110

5.6 S7-200 PLC的基本指令 111

5.6.1位逻辑指令 112

5.6.2立即I/O指令 113

5.6.3逻辑堆栈指令 114

5.6.4取反指令和空操作指令 117

5.6.5正／负跳变触点指令 117

5.6.6定时器指令 118

5.6.7计数器指令 122

5.6.8比较指令 124

5.6.9移位寄存器指令 125

5.6.10顺序控制继电器指令 126

5.7典型控制环节的PLC程序设计 129

5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序 129

5.7.2单按钮起动、停止控制程序 130

5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 130

5.7.4电动机的正、反转控制程序 130

5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序 132

5.7.6闪烁控制程序 133

5.7.7瞬时接通／延时断开程序 133

5.7.8定时器、计数器的扩展 134

5.7.9高精度时钟程序 134

5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 135

5.7.11故障报警程序 138

5.8梯形图编写规则 139

习题与思考题 140

第6章S7-200 PLC的功能指令及使用 143

6.1 S7-200 PLC的基本功能指令 143

6.1.1数据传送指令 143

6.1.2数学运算指令 145

6.1.3数据处理指令 153

6.2程序控制指令 166

6.2.1有条件结束指令 166

6.2.2暂停指令 167

6.2.3监视定时器复位指令 167

6.2.4跳转与标号指令 167

6.2.5循环指令 168

6.2.6诊断LED指令 168

6.3局部变量表与子程序 169

6.3.1局部变量表 169

6.3.2子程序 169

6.4中断程序与中断指令 171

6.4.1中断程序 171

6.4.2中断指令 172

6.5 PID算法与PID回路指令 175

6.5.1 PID算法 176

6.5.2 PID回路指令 177

6.6高速处理类指令 181

6.6.1高速计数器指令 181

6.6.2高速脉冲输出指令 187

习题与思考题 193

第7章PLC控制系统设计与应用实例 195

7.1 PLC控制系统设计的内容和步骤 195

7.1.1 PLC控制系统设计的内容 195

7.1.2 PLC控制系统设计的步骤 195

7.2 PLC控制系统的硬件配置 197

7.2.1 PLC机型的选择 197

7.2.2开关量I/O模块的选择 199

7.2.3模拟量I/O模块的选择 200

7.2.4智能模块的选择 200

7.3 PLC控制系统梯形图程序的设计 200

7.3.1经验设计法 200

7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图 202

7.4顺序控制梯形图的设计方法 205

7.4.1置位、复位指令编程 205

7.4.2顺序控制继电器指令编程 206

7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法 208

7.5 PLC在工业控制系统中的典型应用实例 214

7.5.1节日彩灯的PLC控制 214

7.5.2恒温控制 217

7.5.3基于增量式旋转编码器和PLC高速计数器的转速测量 220

习题与思考题 223

第8章PLC的通信及网络 224

8.1 SIEMENS工业自动化控制网络 224

8.1.1 SIEMENS PLC网络的层次结构 224

8.1.2网络通信设备 225

8.1.3通信协议 228

8.2 S7-200串行通信网络及应用 229

8.2.1 S7系列PLC产品组建的几种典型网络 229

8.2.2在编程软件中设置通信参数 231

8.3通信指令及应用 234

8.3.1网络读、写指令及应用 234

8.3.2自由口通信指令及应用 236

习题与思考题 248

第9章STEP7-Micro/WIN编程软件功能与使用 249

9.1软件安装及硬件连接 249

9.1.1软件安装 249

9.1.2硬件连接 249

9.1.3通信参数的设置和修改 250

9.2编程软件的主要功能 251

9.2.1基本功能 251

9.2.2主界面各部分功能 251

9.2.3系统组态 254

9.3编程软件的使用 256

9.3.1项目生成 256

9.3.2程序的编辑和传送 257

9.3.3程序的预览与打印输出 261

9.4程序的监控和调试 261

9.4.1用状态表监控程序 261

9.4.2在RUN方式下编辑程序 263

9.4.3梯形图程序的状态监视 263

9.4.4选择扫描次数 264

9.4.5S7-200的出错处理 264

附录 265

附录A常用电器的图形符号及文字符号 265

附录B特殊继电器（SM）含义 266

附录C错误代码 269

附录DS7-200可编程序控制器指令集 271

附录E实验指导书 274

附录F课程设计指导书 286

附录G课程设计任务书 288

附录H台达PWS1711触摸屏画面编辑简介 291

参考文献 293