机械电气控制与PLC应用

第1章绪论001

1.1机械电气控制目的和任务001

1.2机械电气控制技术的发展001

1.3电气控制系统的组成002

第2章常用低压电器004

2.1常用低压电器分类与应用004

2.1.1常用低压电器分类004

2.1.2低压电器的应用005

2.2电磁式低压电器结构与工作原理005

2.2.1电器的触点和电弧005

2.2.2电磁机构009

2.3接触器013

2.3.1接触器的结构及工作原理013

2.3.2接触器的主要特性和参数014

2.3.3接触器的选用原则016

2.4继电器016

2.4.1概述016

2.4.2电磁式继电器017

2.4.3时间继电器019

2.4.4速度继电器022

2.4.5热继电器022

2.5低压开关025

2.5.1刀开关025

2.5.2组合开关026

2.5.3低压断路器028

2.6主令电器030

2.6.1控制按钮030

2.6.2行程开关032

2.6.3转换开关032

2.6.4接近开关033

2.6.5主令控制器034

2.7控制变压器035

2.8熔断器035

2.9智能电器036

习题与思考题037

第3章机械电气控制的基本电路039

3.1电器控制电路的绘制原则039

3.1.1电气图的图形符号、文字符号及

接线端子标记039

3.1.2电路图的布局044

3.1.3电气原理图044

3.1.4电器元件布置图046

3.1.5电器安装接线图048

3.2阅读电气图的基本方法和步骤049

3.3三相异步电动机控制的基本电路050

3.3.1交流异步电动机的结构050

3.3.2单向旋转控制电路053

3.3.3电动机正反向可逆控制电路057

3.3.4顺序控制电路059

3.3.5电液(气)控制电路061

3.3.6三相笼型异步电动机启动控制电路062

3.4三相绕线转子异步电动机启动控制电路065

3.4.1转子绕组串电阻启动电路065

3.4.2转子绕组串接频敏变阻器启动电路068

3.5三相交流电动机的制动控制电路070

3.5.1能耗制动控制电路070

3.5.2反接制动控制电路072

3.6电器控制电路中的保护环节074

习题与思考题076

第4章电气控制电路的设计方法077

4.1电气控制设计的主要内容077

4.2电气控制设备的设计步骤078

4.3电气设计的一般原则079

4.4电气控制系统的设计方法082

4.4.1经验设计法082

4.4.2逻辑设计方法085

习题与思考题087

第5章常用机械的电气控制电路089

5.1C650卧式车床电气控制电路089

5.1.1主要结构和运动形式089

5.1.2中小型车床对电气控制的要求089

5.1.3电气控制电路分析090

5.2T68卧式镗床电气控制电路092

5.2.1主要结构和运动形式092

5.2.2电力拖动方式和控制要求093

5.2.3电气控制电路分析093

5.2.4电气控制电路的特点096

5.3交流式起重机电气控制电路096

5.3.1横梁的移动控制098

5.3.2小车的移动控制099

5.3.3副钩的动作控制099

5.3.4主钩的动作控制100

5.3.5动作的限位与保护101

习题与思考题103

第6章可编程序控制器的组成及工作原理104

6.1PLC的产生、发展及特点104

6.1.1PLC的产生104

6.1.2PLC的发展107

6.1.3PLC的功能107

6.1.4PLC的特点108

6.1.5PLC的典型应用110

6.2可编程控制器的组成111

6.3PLC的工作原理115

6.4PLC技术性能指标及分类120

6.4.1PLC的性能指标120

6.4.2PLC的分类121

6.5S7200 PLC系统的基本组成122

6.5.1物理结构123

6.5.2基本单元123

6.5.3数字量扩展模块127

6.5.4模拟量扩展模块131

6.5.5PROFIBUSDP扩展模块133

6.5.6SIMATIC NET CP2432通信处理器133

6.5.7智能扩展模块134

6.6S7200 PLC的系统配置134

6.6.1S7200 PLC的基本配置134

6.6.2S7200 PLC的扩展配置134

6.6.3PLC的安装与接线137

习题与思考题139

第7章可编程控制器软件系统140

7.1PLC的编程语言140

7.1.1传统的PLC语言及不足140

7.1.2IEC 611313标准的产生141

7.1.3基于IEC 611313标准的编程软件142

7.1.4S7200 PLC的编程语言1437.2PLC的软件系统145

7.2.1PLC的软件构成145

7.2.2PLC的程序结构146

7.3S7200 PLC的数据区的分配及寻址方式147

7.3.1PLC的数据区147

7.3.2寻址方式149

7.4PLC的程序开发环境154

7.4.1STEP 7Micro/Win操作界面154

7.4.2软件编程应用156

习题与思考题161

第8章PLC的指令系统及编程方法162

8.1PLC的指令系统概述162

8.2S7200 PLC的基本指令164

8.2.1位操作类指令164

8.2.2定时和计数器指令170

8.3编程规则与技巧178

8.4S7200 PLC的功能指令183

8.4.1功能指令概述183

8.4.2程序控制指令185

8.4.3运算指令193

8.4.4传送指令199

8.4.5比较指令202

8.4.6数据转换指令204

8.4.7移位操作指令209

8.4.8逻辑运算指令213

8.4.9表功能指令215

8.4.10中断指令218

8.4.11高速处理类指令223

8.4.12PID指令238

习题与思考题244

第9章顺序控制梯形图的设计方法246

9.1功能图的基本概念246

9.2顺序功能图247

9.3顺序功能图的编程方法及梯形图表示249

9.3.1使用通用逻辑指令的方法249

9.3.2使用SCR指令的方法253

9.3.3使用置位、复位(S、R)指令的方法257

习题与思考题260

第10章PLC控制系统的设计与应用261

10.1PLC控制系统的设计方法及步骤261

10.1.1PLC控制系统设计的基本步骤261

10.1.2PLC硬件系统设计263

10.1.3PLC软件系统设计一般步骤264

10.2PLC系统控制程序设计方法265

10.2.1经验设计法266

10.2.2逻辑设计方法268

10.2.3移植设计法274

10.2.4顺序功能图设计法278

10.3变频器及其PLC控制278

10.3.1变压变频调速原理278

10.3.2变频器的基本结构和分类279

10.3.3变频器的选用、运行和维护279

10.3.4变频器的操作方式及使用280

10.3.5MM440变频器PLC控制282

习题与思考题285

第11章PLC人机界面与网络通信287

11.1人机界面287

11.1.1人机界面概述287

11.1.2人机界面的硬件装置289

11.1.3人机界面的组态软件292

11.2通信基础知识2961

1.2.1并行通信与串行通信297

11.2.2异步通信与同步通信298

11.2.3串行通信工作模式299

11.2.4串行通信的接口标准300

11.2.5IEEE802通信标准302

11.2.6现场总线303

11.2.7PLC数据通信介质304

11.3西门子PLC通信306

11.3.1西门子工业通信网络306

11.3.2S7200 PLC通信连接方式308

11.4S7200 PLC串行通信网络配置310

11.4.1通信协议种类310

11.4.2PPI网络通信313

11.4.3S7200 PLC通信部件314

11.4.4S7200 PLC的通信指令316

11.4.5S7200 PLC的自由端口通信318

习题与思考题323

参考文献324

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