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第1章 继电器—接触器控制系统的基本控制电路1

1.1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则1

1.1.1 常用的电气图形符号和文字符号1

1.1.2 电气控制线路原理图的绘图规则2

1.2 直流电动机的基本控制电路3

1.2.1 直流电动机的励磁方式3

1.2.2 直流电动机的启动控制4

1.2.3 直流电动机的调速控制6

1.2.4 直流电动机的制动控制7

1.3 三相异步电动机的基本控制电路9

1.3.1 三相异步电动机的启动控制线路9

1.3.2 三相异步电动机的正反转控制线路15

1.3.3 三相异步电动机的制动控制线路17

1.3.4 三相异步电动机的顺序控制线路22

1.3.5 三相异步电动机的多地点控制线路23

1.4 本章小结23

第2章 可编程控制器基础知识24

2.1 PLC的基本组成24

2.1.1 PLC的硬件组成24

2.1.2 PLC的软件组成28

2.2 PLC的定义及工作原理28

2.2.1 PLC的定义29

2.2.2 PLC的工作原理29

2.3 PLC的特点及发展趋势31

2.3.1 PLC的特点31

2.3.2 PLC的分类33

2.3.3 PLC的发展趋势34

2.3.4 PLC的应用39

2.4 PLC的功能与性能40

2.4.1 PLC的主要功能40

2.4.2 PLC的性能指标42

2.5 西门子PLC简介43

2.5.1 S7—200系列PLC简介43

2.5.2 S7—300系列PLC简介44

2.5.3 S7—400系列PLC简介44

2.6 其他常用PLC简介45

2.6.1 三菱公司的PLC45

2.6.2 欧姆龙公司的PLC46

2.6.3 A-B公司的PLC46

2.7 本章小结47

第3章 S7—200系列PLC的系统配置48

3.1 概述48

3.2 S7—200系列PLC的硬件结构50

3.2.1 S7—200系列PLC的基本硬件单元50

3.2.2 S7—200系列PLC的接口模式53

3.2.3 S7—200系列PLC的扩展模块及功能模块53

3.2.4 S7—200系列PLC的相关辅助设备58

3.3 S7—200系列PLC内部资源58

3.3.1 S7—200系列PLC数据存储区及元件功能58

3.3.2 S7—200系列PLC数据存储类型及其寻址方式59

3.4 S7—200系列PLC的主要技术性能66

3.4.1 一般性能66

3.4.2 输入特性67

3.4.3 输出特性68

3.5 S7—200系列PLC的编程方式68

3.5.1 梯形图语言（LAD）69

3.5.2 语句表语言（STL）69

3.5.3 功能块图语言（FBD）70

3.6 本章小结71

第4章 S7—200系列PLC的基本指令及简单应用实例72

4.1 S7—200系列编程的基本概念与约定72

4.1.1 编程语言72

4.1.2 数据类型74

4.1.3 用户程序的结构75

4.1.4 编程的一般约定76

4.2 基本逻辑指令77

4.2.1 位逻辑指令77

4.2.2 定时器和计数器指令83

4.2.3 逻辑堆栈指令87

4.2.4 比较操作指令88

4.3 程序控制指令88

4.3.1 空操作指令88

4.3.2 结束和暂停指令89

4.3.3 警戒时钟刷新指令89

4.3.4 跳转指令及标号指令90

4.3.5 子程序指令91

4.3.6 循环指令91

4.3.7 顺序控制继电器指令92

4.4 PLC初步编程指导93

4.4.1 软件设计概述93

4.4.2 梯形图和语句表编程简介95

4.5 简单程序编制97

4.5.1 闪烁电路97

4.5.2 报警电路97

4.5.3 启动保持和停止电路98

4.5.4 延时通断电路99

4.5.5 脉冲宽度可控制电路99

4.5.6 长定时电路100

4.6 本章小结101

第5章 S7—200系列PLC的功能指令102

5.1 基本功能指令102

5.1.1 传送类指令102

5.1.2 比较指令106

5.1.3 数字运算类指令108

5.1.4 逻辑运算指令117

5.1.5 移位指令119

5.1.6 表功能指令124

5.1.7 转换指令129

5.1.8 字符串指令136

5.2 程序控制类指令139

5.2.1 循环指令139

5.2.2 跳转指令140

5.2.3 子程序指令142

5.2.4 中断指令145

5.3 特殊功能指令及其应用150

5.3.1 高速计数及脉冲指令150

5.3.2 高速脉冲输出指令158

5.3.3 PID回路指令165

5.3.4 时钟指令173

5.4 本章小结174

第6章 S7—200系列PLC的通信和网络175

6.1 通信网络的基础知识175

6.1.1 数据通信方式175

6.1.2 网络概述177

6.1.3 串行通信接口标准178

6.1.4 小结180

6.2 西门子PLC网络180

6.2.1 西门子PLC网络概述180

6.2.2 S7—200西门子PLC网络的连接182

6.3 S7—200系列PLC的通信与网络183

6.3.1 网络主站与从站183

6.3.2 S7—200系列PLC支持的通信协议183

6.3.3 S7—200系列PLC组网的硬件支持及性能参数185

6.3.4 网络参数的设置187

6.4 S7—200系列PLC的通信指令191

6.4.1 网络读／网络写指令191

6.4.2 发送和接收指令193

6.4.3 USS通信指令198

6.5 本章小结198

第7章 PLC应用系统的设计、使用与维护199

7.1 PLC应用系统设计的基本原则和步骤199

7.1.1 PLC应用系统设计的基本原则199

7.1.2 系统设计和调试的主要步骤200

7.2 PLC应用系统的硬件设计203

7.2.1 PLC型号的选择203

7.2.2 I/O模块的选择207

7.2.3 输入／输出点的配置211

7.3 PLC应用系统的软件设计及实例215

7.3.1 PLC应用系统的软件设计215

7.3.2 设计举例217

7.4 PLC的安装225

7.4.1 PLC安装应遵守的技术规范225

7.4.2 S7—200安装的一般要求227

7.4.3 S7—200的安装工艺229

7.4.4 通信网络元器件的安装231

7.5 PLC的维护与故障诊断232

7.6 提高PLC控制系统可靠性的措施236

7.6.1 对电源的处理236

7.6.2 对感性负载的处理237

7.6.3 PLC安装和布线的注意事项237

7.6.4 PLC的接地238

7.6.5 PLC与计算机的连接239

7.6.6 冗余系统和热备用系统240

7.6.7 PLC控制系统的必要保护措施241

7.7 本章小结241

第8章 PLC应用系统设计实例243

8.1 PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用243

8.1.1 全自动洗衣机控制系统功能说明243

8.1.2 全自动洗衣机控制系统硬件设计245

8.1.3 全自动洗衣机控制系统软件设计248

8.2 PLC在中央空调控制系统中的应用257

8.2.1 中央空调控制系统功能说明257

8.2.2 中央空调控制系统硬件设计259

8.2.3 中央空调控制系统软件设计263

8.3 PLC在饮料自动售货机控制系统中的应用269

8.3.1 饮料自动售货机控制系统功能说明269

8.3.2 饮料自动售货机控制系统硬件设计271

8.3.3 饮料自动售货机控制系统软件设计274

8.4 PLC在花式喷泉控制系统中的应用278

8.4.1 花式喷泉控制系统功能说明278

8.4.2 花式喷泉控制系统硬件设计280

8.4.3 花式喷泉控制系统软件设计283

8.5 PLC在汽车自动清洗机控制系统中的应用293

8.5.1 汽车自动清洗机控制系统功能说明293

8.5.2 汽车自动清洗机控制系统硬件设计293

8.5.3 汽车自动清洗机控制系统软件设计295

8.6 PLC在液体搅拌机控制系统中的应用297

8.6.1 液体搅拌机控制系统功能说明297

8.6.2 液体搅拌机控制系统硬件设计298

8.6.3 液体搅拌机控制系统软件设计300

8.7 本章小结305

第9章 常用电动机及数控机床中的PLC控制系统306

9.1 常用三相异步电动机的基本控制环节及控制实现306

9.1.1 启动、停车和点动306

9.1.2 电动机的正转、反转和停止控制308

9.1.3 电动机正／反转连锁控制309

9.1.4 多速三相异步电动机控制电路程序310

9.2 PLC在步进电动机控制系统中的实现313

9.2.1 步进电动机控制系统功能说明313

9.2.2 步进电动机控制系统硬件设计314

9.2.3 步进电动机控制系统软件设计315

9.3 交流伺服电动机运动控制系统318

9.3.1 交流伺服电动机运动控制系统功能说明319

9.3.2 交流伺服电动机运动控制系统硬件设计319

9.3.3 交流伺服电动机运动控制系统软件设计320

9.4 直流电动机速度控制系统321

9.4.1 直流电动机速度控制系统功能说明321

9.4.2 直流电动机速度控制系统硬件设计321

9.4.3 直流电动机速度控制系统软件设计322

9.5 多台电动机顺序控制系统325

9.5.1 多台电动机顺序控制系统功能说明325

9.5.2 多台电动机顺序控制系统硬件设计325

9.5.3 多台电动机顺序控制系统软件设计327

9.6 可编程控制器在常用机床中的应用实例327

9.6.1 全自动导轨除锈磨光机控制系统327

9.6.2 半自动液压机床控制系统331

9.6.3 车床电气控制系统336

9.6.4 多工步转塔车床控制系统340

9.6.5 摇臂钻床控制系统347

9.6.6 龙门刨床控制系统351

9.7 本章小结359

第10章 实验指导书360

10.1 三相异步电动机可逆运行控制设计360

10.2 S7—200型PLC编程软件使用实验362

10.3 抢答器程序设计实验363

10.4 十字路口交通灯控制设计366

10.5 水塔水位自动控制实验367

10.6 彩灯控制程序设计实验368

附录A 常用电气符号370

附录B S7—200系列可编程控制器指令集376

附录C 错误代码381

附录D 特殊存储器SM0和SM1的位信息384

参考文献385