《电气控制与PLC应用技术》2018版图书

前言

绪论 1

第 1 章 常用低压控制电器 3

1. 1 电器的基本知识 3

1. 1. 1 电器的定义、 分类及作用 3

1. 1. 2 电磁式电器的工作原理与

结构特点 5

1. 2 常用低压控制电器中的输入设备和

输出设备 11

1. 2. 1 常用低压控制电器中的

输入设备 11

1. 2. 2 常用低压控制电器中的

输出设备 15

1. 3 其他低压控制电器 21

1. 3. 1 低压断路器 21

1. 3. 2 熔断器 22

本章小结 23

练习与思考 23

第 2 章 继电器 接触器控制系统的

基本电路 24

2. 1 电气控制电路的绘制 24

2. 1. 1 常用电气设备图形符号及

文字符号 24

2. 1. 2 电气控制电路的绘制原则 24

2. 2 三相笼型异步电动机的基本控制

电路 26

2. 2. 1 全压起动控制电路 26

2. 2. 2 正反转控制电路 28

2. 2. 3 多地点控制电路 29

2. 2. 4 自动循环控制电路 29

2. 3 三相笼型异步电动机的减压起动

控制电路 30

2. 3. 1 星 三角形减压起动控制电路 30

2. 3. 2 自耦变压器减压起动控制电路 31

2. 4 三相笼型异步电动机制动控制电路 32

2. 4. 1 反接制动控制电路 32

2. 4. 2 能耗制动控制电路 33

2. 5 电气控制电路的设计 34

2. 5. 1 电气控制电路的基本内容 34

2. 5. 2 电气控制电路的设计方法 35

本章小结 39

练习与思考 39

第 3 章 可编程序控制器的基础知识 41

3. 1 可编程序控制器的产生、 定义及

发展 41

3. 1. 1 可编程序控制器的产生和定义 41

3. 1. 2 可编程序控制器的发展 42

3. 1. 3 我国 PLC 的发展状况 46

3. 2 可编程序控制器的结构和工作原理 47

3. 2. 1 可编程序控制器的基本结构 47

3. 2. 2 PLC 的工作原理 50

3. 3 PLC 的编程语言 52

3. 4 PLC 的性能指标及分类 54

3. 4. 1 PLC 的性能指标 54

3. 4. 2 PLC 的分类 55

本章小结 56

练习与思考 57

第 4 章 S7 200 系列 PLC 系统配置 58

4. 1 S7 200 系列 PLC 概述 58

4. 2 S7 200 PLC 的硬件系统 59

4. 2. 1 硬件系统基本构成 59

4. 2. 2 主机结构及性能特点 59

4. 2. 3 数字量输入与数字量输出 63

4. 2. 4 I/ O 点数的扩展及功能的扩展 65

4. 3 S7 200 系列 PLC 的内部资源及

寻址方式 68

4. 3. 1 软元件 (软继电器) 68

4. 3. 2 寻址方式 71

4. 4 S7 200 系列 PLC 的编程语言与

程序结构 76

4. 4. 1 编程语言 76

Ⅳ4. 4. 2 基本概念 78

4. 4. 3 程序结构 78

本章小结 79

练习与思考 80

第 5 章 S7 200 系列 PLC 的指令

系统 81

5. 1 基本逻辑指令及编程方法 81

5. 1. 1 标准触点的位逻辑指令 81

5. 1. 2 触点的立即指令 85

5. 1. 3 逻辑堆栈指令 87

5. 1. 4 定时器和计数器指令及

应用举例 90

5. 1. 5 顺序控制继电器指令及

应用举例 103

5. 1. 6 比较指令及应用举例 105

5. 1. 7 取非和空操作指令 108

5. 2 功能指令及编程方法 108

5. 2. 1 数据处理指令 109

5. 2. 2 算术逻辑运算指令 114

5. 2. 3 表功能指令 120

5. 2. 4 转换指令 123

5. 2. 5 程序控制指令 129

5. 2. 6 字符串指令 135

5. 2. 7 时钟指令 136

5. 2. 8 中断程序与中断指令 138

5. 2. 9 高速处理指令 143

5. 2. 10 PID 回路指令 150

5. 3 梯形图编程的基本规则 155

本章小结 157

练习与思考 157

第 6 章 PLC 控制系统的设计与应用 160

6. 1 PLC 控制系统的设计 160

6. 1. 1 PLC 控制系统设计的基本原则 160

6. 1. 2 PLC 控制系统设计的基本内容 160

6. 1. 3 PLC 控制系统设计的一般

步骤 161

6. 2 PLC 在工业控制中的应用举例 162

6. 2. 1 多台电动机的顺序起停控制 162

6. 2. 2 电动机 减压起动控制 164

6. 2. 3 十字路口交通信号灯的

PLC 控制 166

6. 3 提高 PLC 控制系统可靠性的措施 169

6. 3. 1 PLC 的工作环境 169

6. 3. 2 PLC 的抗干扰措施 169

6. 3. 3 PLC 系统的故障诊断 171

6. 3. 4 PLC 系统的试运行与维护 172

本章小结 173

练习与思考 173

第 7 章 可编程序控制器的通信与

网络 174

7. 1 计算机通信方式与串行通信接口 174

7. 1. 1 数据通信基础 174

7. 1. 2 串行通信基础 175

7. 1. 3 网络概述 178

7. 2 S7 200 系列 PLC 的通信及网络 180

7. 2. 1 PLC 网络类型 180

7. 2. 2 通信协议 181

7. 2. 3 S7 200 PLC 的通信协议 181

7. 2. 4 通信设备 183

7. 2. 5 S7 200 系列 PLC 组建的几种

典型网络 186

7. 2. 6 通信参数的设置 188

7. 3 S7 200 PLC 网络通信指令 190

7. 3. 1 网络读/ 网络写指令 190

7. 3. 2 自由口指令及应用 192

7. 4 S7 200 系列 PLC 自由口通信实例 197

本章小结 200

练习与思考 201

第 8 章 PLC 的编程软件及实验系统 202

8. 1 S7 200 PLC 编程及仿真软件的

使用 202

8. 1. 1 STEP 7 Micro / WIN 编程软件

功能 202

8. 1. 2 窗口组件及功能 202

8. 1. 3 建立程序 209

8. 1. 4 调试及运行监控 211

8. 1. 5 S7 200 仿真软件的使用 214

8. 2 松下 FP0 PLC 的软硬件平台 217

8. 2. 1 TVT 90E 可编程序控制器训练

装置 217

8. 2. 2 FPWIN GR 编程软件 218

8. 2. 3 实验操作 228

8. 3 实验项目 229

8. 3. 1 FPWIN GR 的编程环境应用 229

Ⅴ8. 3. 2 电动机正反转和 起动

实验 230

8. 3. 3 自动送料装车控制实验 230

8. 3. 4 多种液体自动混合控制实验 231

8. 3. 5 交通灯系统设计实验 231

8. 3. 6 电梯控制系统设计实验 232

8. 3. 7 智力竞赛抢答控制系统设计

实验 233

8. 3. 8 自动售货机系统设计实验 234

8. 3. 9 彩灯控制系统设计实验 234

8. 3. 10 自动门控制系统设计实验 235

本章小结 235

附录 236

附录 A 电气控制电路中常用图形符号和

文字符号 236

附录 B 西门子 S7 200 CPU 的存储器

范围和特性汇总 242

附录 C 西门子 S7 200 PLC 指令表 243

附录 D 错误代码信息及其含义 248

参考文献 250 2100433B

本书从实际工程应用和便于学生更易理解和掌握的角度出发，分别介绍了电气控制系统和PLC系统。书中的第1-2章，介绍电气控制系统中常用的低压电器、典型控制线路及其设计方法；书中的第3-8章，讲解了PLC的原理及工作过程，以西门子S7-200系列PLC为主，以其原理和指令为基础，给出大量的实例，便于学生对指令及基本原理的理解，并在系统设计中给出综合的工程应用案例。编写的编程软件和实验系统，涉及到S7-200系列PLC和松下FP0系列PLC，通过2种机型的对比分析，让学生学会和掌握不同机型的学习方法，为今后的工程应用打下良好的基础。

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