PLC原理及应用（第2版）

第2版前言

第1版前言

第1章继电接触器控制系统

1.1常用低压电器

1.1.1开关电器

1.1.2熔断器

1.1.3接触器

1.1.4继电器

1.1.5主令电器

1.2电气控制系统图的绘制

1.2.1电气控制系统图中的图形符号和

文字符号

1.2.2电气原理图

1.2.3电器元件布置图

1.2.4电气安装接线图

1.3基本控制电路

1.3.1自锁与互锁控制电路

1.3.2顺序控制电路

1.3.3点动与连续控制电路

1.3.4多点控制电路

1.3.5往复循环控制电路

小结

习题

第2章PLC软、硬件组成及工作

原理

2.1概述

2.1.1PLC的定义

2.1.2PLC的产生与发展趋势

2.1.3PLC与其他工业控制系统的

比较

2.1.4PLC的特点及应用领域

2.2PLC的硬件组成

2.2.1CPU模块

2.2.2输入/输出模块

2.2.3电源模块

2.2.4外部设备

2.2.5PLC的配置

2.3PLC的软件系统

2.3.1系统程序

2.3.2用户程序

2.4PLC的工作原理

2.4.1接线程序控制与存储程序控制

2.4.2PLC的循环扫描工作过程

2.5PLC的主要指标

2.6PLC的分类

小结

习题

第3章S7200系列PLC系统特性及

硬件构成

3.1S7200系列PLC系统特性

3.1.1概述

3.1.2CPU模块结构和技术指标

3.1.3性能特点

3.1.4内部资源

3.1.5I/O地址分配

3.1.6CPU模块外部接线

3.2S7200系列PLC扩展模块简介

3.2.1数字量扩展模块

3.2.2模拟量扩展模块

3.2.3通信模块

3.2.4EM241调制解调器模块

3.2.5EM253位控模块

小结

习题

第4章S7200系列PLC的编程语言

及程序结构

4.1常见编程语言简介

4.1.1梯形图

4.1.2语句表

4.1.3顺序功能图

4.1.4功能块图

4.2梯形图的特点与编程规则

4.2.1梯形图的特点

4.2.2梯形图编程的基本规则

4.2.3梯形图与继电接触器控制

电路比较

4.3PLC的程序结构

4.3.1用户程序

4.3.2数据块

4.3.3系统块

4.4PLC程序编辑器的选择

4.4.1STL编辑器

PLC原理及应用第2版

4.4.2LAD编辑器

4.4.3FBD编辑器

4.5STEP7Micro/WIN编程软件简介

4.5.1STEP7Micro/WIN编程软件

安装

4.5.2STEP7Micro/WIN编程软件

项目窗口

4.5.3程序的创建、下载和运行

小结

习题

第5章S7200系列PLC基本指令

系统及应用

5.1指令及结构

5.1.1指令的组成

5.1.2操作数

5.1.3寻址方式

5.1.4S7200系列PLC的编程数据

类型

5.2位逻辑指令

5.2.1触点指令

5.2.2线圈指令

5.2.3RS触发器指令

5.2.4逻辑堆栈指令

5.3定时器、计数器指令和比较指令

5.3.1定时器指令

5.3.2计数器指令

5.3.3比较指令

5.4运算指令

5.4.1算术运算指令

5.4.2逻辑运算指令

5.5数据处理指令

5.5.1传送类指令

5.5.2移位指令

5.5.3字节交换指令

5.5.4存储器填充指令

5.6程序控制指令与子程序指令

5.6.1程序控制指令

5.6.2子程序指令

小结

习题

第6章S7200系列PLC通信及

网络

6.1工业数据通信及控制网络

6.1.1工业数据通信特点

6.1.2串行通信

6.1.3现场总线技术

6.2S7200系列PLC的网络通信

6.2.1S7系列PLC的网络结构与

协议

6.2.2S7200系列PLC的通信方式

与硬件选择

6.2.3S7200系列PLC通信参数的

设置

6.2.4S7200系列PLC的通信指令

6.2.5S7200系列PLC通信实例

小结

习题

第7章PLC控制系统设计与调试

7.1PLC控制系统设计的原则、内容与

步骤

7.1.1PLC系统设计的原则与内容

7.1.2PLC控制系统设计的一般

步骤

7.2PLC控制系统的硬件设计

7.2.1PLC机型的选择

7.2.2PLC容量估算

7.2.3输入/输出模块的选择

7.2.4电源模块的选择

7.2.5分配输入/输出点

7.2.6输出点的保护

7.2.7安全回路设计

7.3PLC控制系统的软件设计

7.3.1PLC应用软件设计的内容

7.3.2PLC控制系统软件设计一般

步骤

7.3.3常用基本环节编程

7.4PLC控制系统的抗干扰设计

7.4.1抗电源干扰的措施

7.4.2控制系统的接地设计

7.4.3抗I/O干扰设计

7.5PLC控制系统的调试

7.5.1应用程序离线调试

7.5.2控制系统硬件检查

7.5.3应用程序在线调试

7.5.4现场调试

小结

习题

第8章PLC应用系统设计实例

8.1PLC在三相异步电动机控制中的

应用

8.1.1控制要求、工艺过程、控制

原理分析

8.1.2PLC选型和资源配置

8.1.3PLC程序说明

8.1.4设计小结

8.2PLC在时序控制中的应用

8.2.1控制要求、工艺过程、控制

原理分析

8.2.2PLC选型和资源配置

8.2.3控制程序说明

8.2.4设计小结

8.3PLC模拟量的处理

8.3.1控制要求、工艺过程、控制

原理分析

8.3.2PLC选型和资源配置

8.3.3控制程序说明

8.3.4设计小结

8.4模拟量闭环控制系统的设计

8.4.1模拟量闭环控制的基本概念

8.4.2控制要求、工艺过程、控制原理

分析

8.4.3PLC选型和资源配置

8.4.4控制程序

8.4.5上位计算机操作画面

8.4.6设计小结

附录

附录A电气图常用图形符号及文字

符号表

附录BS7.200系列PLC特殊存储器

标志

附录CS7.200系列PLC中断事件

参考文献

本书从实际工程应用和教学需要出发，简要介绍了常用低压电器、继电-接触器控制系统、电气控制系统图的绘制等基本知识。然后以西门子S7-200PLC为背景，介绍了PLC的工作原理、系统特性、硬件构成、指令系统、编程语言及程序结构等内容。在此基础上，根据作者多年PLC系统设计、教学经验，重点介绍了PLC控制系统软、硬件设计与调试等内容。后以实例形式对PLC控制系统的设计进行总结。本书内容由浅入深，注重理论和实际应用相结合，所举示例均为工程实例。本书不仅介绍了PLC在开关量、模拟量控制系统中的应用，同时还介绍了PLC网络通信、现场总线、模拟量闭环控制等技术。本书可作为高等专科学校及应用型本科院校工作自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、计算机应用及相关专业的教材，也可作为工业自动化技术人员的培训教材和自学参考书。

《PLC原理及工程应用》以西门子公司S7-200（CN）系列PLC为背景，介绍了电气控制的基本知识、PLC的工作原理、特点、硬件结构、编程元件与指令系统，并从工程应用出发介绍了梯形图程序的常用设计方法、PLC系统设计与调试方法、PLC在实际应用中应注意的问题。《PLC原理及工程应用》不仅介绍了PLC在开关量、模拟量控制系统中的应用，同时还突出了PLC的脉冲输出控制、网络通信、现场总线等新技术。

《PLC原理及工程应用》为21世纪高等学校规划教材。

《PLC原理及应用技术(第2版)》遵照教育部颁发的高职高专院校自动控制与自动化专业的大纲内容，根据专业要求，以三菱fx2n系列PLC为样机，突出应用和实践，结合可编程控制器的新发展和实用技术而编写。在编写中遵循由浅到深、循序渐进的原则。

《PLC原理及应用技术(第2版)》内容共9章分为5部分，第一部分内容(1、2、3章)为PLC基础知识、编程器、PLC的计算机编程(gx—developer)及仿真(gx—simulator)软件的使用介绍。第二部分内容(4、5、6章)在第一部分的基础上扩展加深，叙述梯形图程序设计方法、顺序控制指令及常用的应用指令(中断、pid等)与程序分析设计法。第三部分内容(7、8章)介绍有关PLC在工程应用中的问题，故障诊断的编程与显示，控制程序的模块化设计，并在网络通信与通信方面做筛要介绍、举例。第四部分内容(9章)讲述课程设计举例与课题。第五部分为附录，附上三菱fx2n机的技术指标、元件编号、名称、应用指令总表，以便学习者查阅。《PLC原理及应用技术(第2版)》每一章分为两部分，前部分是系统的学习理论知识，后部分主要是以PLC的应用及实际上程运用做能力训练及实验，为学生即时创立较好的理论与实践联系的平台，同时适当地讲解在工程实践中遇到的实际问题，如：传感器的安装、浮球液价丌关的接线、变频器的使用与接线等。

《PLC原理及应用技术(第2版)》适用于自动控制类专业使用，也适用于非控制类但需要可编程控制器知识的一些其他方向的专业，如机电一体化专业、数控专业、电子、通信等方面专业选用，也可作为电气技术人员的培训教材和参考用书。