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第一篇　基础篇1

第1章　常用低压电器2

1.1　概述2

1.1.1 常用低压电器的分类2

1.1.2　常用低压电器3

1.1.3　常用低压电器的发展3

1.2　低压电器的电磁执行机构4

1.2.1 电磁机构5

1.2.2　触头系统5

1.2.3　灭弧系统6

1.3　接触器8

1.3.1　接触器的结构及工作原理8

1.3.2　接触器的主要技术参数9

1.3.3　常用接触器的主要技术数据10

1.3.4　接触器选用原则12

1.4.1 电磁式继电器13

1.4　继电器13

1.4.2　时间继电器14

1.4.3　热继电器18

1.4.4　速度继电器21

1.5　熔断器22

1.5.1　熔断器的结构和分类23

1.5.2　熔断器的主要参数24

1.5.3　熔断器的类型选择24

1.5.4　快速熔断器25

1.6　低压断路器26

1.6.1　低压断路器的结构及工作原理26

1.6.2　低压断路器的常用类别27

1.6.3　低压断路器的主要参数和技术数据28

1.6.4　低压断路器的选择及使用注意事项29

1.7.1 低压刀开关30

1.7　低压隔离器30

1.7.3　组合开关32

1.7.2　熔断器式刀开关32

1.8　主令电器34

1.8.1 控制按钮34

1.8.2　行程开关35

1.8.3　万能转换开关38

1.8.4　主令控制器39

第2章　继电器—接触器控制系统的基本控制电路41

2.1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则41

2.1.1 常用的电器图形符号和文字符号41

2.1.2　电气控制线路原理图的绘图规则41

2.2　直流电动机的基本控制电路43

2.2.1　直流电动机的励磁方式43

2.2.2　直流电动机的启动控制44

2.2.4　直流电动机的制动控制46

2.2.3　直流电动机的调速控制46

2.3　三相异步电动机的基本控制电路49

2.3.1 三相异步电动机的启动控制线路49

2.3.2　三相异步电动机的正反转控制线路55

2.3.3　三相异步电动机的制动控制线路56

2.3.4　三相异步电动机的顺序控制线路61

第3章　可编程控制器基础知识63

3.1 可编程控制器的概述63

3.1.1 PLC的定义63

3.1.2　PLC的产生64

3.1.3　PLC的发展阶段64

3.1.4　PLC的特点和应用65

3.1.5 PLC的分类68

3.2　PLC的基本组成69

3.2.1　PLC的硬件组成70

3.2.2　PLC的软件组成74

3.3　PLC控制系统与电气控制系统的比较76

3.4　PLC的工作原理77

3.4.1 扫描工作原理77

3.4.2　PLC扫描工作过程77

3.4.3　PLC执行程序的过程及特点78

3.5 PLC的性能指标与发展趋势80

3.5.1　PLC的性能指标80

3.5.2　PLC的发展趋势81

3.6 国内外PLC产品介绍82

第4章 S7—200系列PLC的系统配置86

4.1　S7—200系统的基本组成86

4.1.1 基本单元86

4.1.2　个人计算机或编程器88

4.1.5　人机界面89

4.1.6　扩展模块以及功能模块89

4.1.4　通信电缆89

4.1.3　STEP7-Micro/WIN32编程软件89

4.2 S7—200系列PLC的主要技术性能91

4.2.1　一般性能91

4.2.2　输入特性92

4.2.3　输出特性92

4.2.4　扩展单元的主要技术特性93

4.3 S7—200系列PLC的存储器区域94

4.3.1 数据区空间存储器的地址表示格式94

4.3.2　数据区空间存储器区域96

4.4 S7—200系列PLC的寻址方式99

4.4.1　立即寻址99

4.4.2　直接寻址100

4.4.3　间接寻址101

5.1.1　编程语言103

第5章 S7—200系列PLC的基本指令103

5.1　S7—200编程的基本概念103

5.1.2　数据类型104

5.1.3　用户程序的结构105

5.1.4　编程的一般约定106

5.2　基本逻辑指令107

5.2.1　位逻辑指令107

5.2.2　定时器和计数器指令112

5.2.3　逻辑堆栈指令115

5.2.4 比较操作指令116

5.3　程序控制指令117

5.3.1　空操作指令117

5.3.2　结束及暂停指令117

5.3.3 警戒时钟刷新指令117

5.3.5　子程序指令118

5.3.4　跳转指令及标号指令118

5.3.6　循环指令119

5.3.7　顺序控制继电器指令119

5.4　PLC初步编程指导120

5.4.1　软件设计概述120

5.4.2　梯形图和语句表编程简介122

5.5　简单程序编制124

5.5.1　闪烁电路124

5.5.2　报警电路125

5.5.3　启动保持和停止电路126

5.5.4　延时通断电路126

5.5.5　脉冲宽度可控制电路127

5.5.6　长定时电路127

第二篇　提高篇129

6.1.1　安装系统要求130

6.1.2　软件的安装130

6.1　软件系统概述130

第6章 PLC编程软件的使用130

6.1.3　硬件连接131

6.1.4　参数设置131

6.1.5　在线联系132

6.1.6　建立、修改PLC通信参数132

6.2　STEP7的软件功能132

6.2.1　基本功能132

6.2.2　界面133

6.2.3　各部分功能134

6.2.4　系统组态136

6.3　编程136

6.3.1　程序文件操作136

6.3.2　编辑程序137

6.4.2　状态图表监控141

6.4.1　选择扫描次数141

6.4　调试及运行监控141

6.4.3　运行模式下的编辑142

6.4.4　程序监视143

第7章 S7—200系列PLC的功能指令145

7.1 运算和算术指令145

7.1.1 加法指令145

7.1.2　减法指令146

7.1.3　乘法指令146

7.1.4　除法指令147

7.1.5 自增／自减指令148

7.1.6　数学函数指令149

7.1.7　逻辑运算指令150

7.2　传送、移位和填充指令151

7.2.1 传送指令151

7.2.2　移位和循环移位指令154

7.3.1　填表、查表指令156

7.3　表功能指令156

7.3.2　表取数指令157

7.3.3 存储器填充指令158

7.4　转换指令159

7.4.1 数据转换指令159

7.4.2　编码和译码指令160

7.4.3 段码指令（SEG）161

7.4.4　ASCII码转换指令161

7.5 中断164

7.5.1 中断的分类及中断优先级164

7.5.2 中断指令166

7.5.3 中断程序167

7.6　PID回路指令168

7.6.1　PID算法168

7.6.3　控制方式169

7.6.2　PID回路指令169

7.6.4　选择回路的控制类型170

7.6.5　关于回路控制参数170

7.6.6　其他172

7.6.7　PID指令编程举例172

7.7　时钟指令175

7.8　高速处理类指令176

7.8.1　高速计数器指令176

7.8.2　高速脉冲输出指令PLS181

第8章　S7—200的通信和网络186

8.1　通信网络的基础知识186

8.1.1 数据通信方式186

8.1.2　网络概述190

8.2 S7—200PLC的通信与网络191

8.2.1 网络主站与从站191

8.2.2　S7-200PLC网络的通信协议191

8.2.3 网络部件194

8.2.4　网络参数的设置196

8.3 S7—200PLC的通信指令199

8.3.1 网络读／网络写指令199

8.3.2　发送和接收指令200

8.3.3　USS通信指令204

第三篇　应用篇207

第9章 PLC的应用设计、使用与维护208

9.1 PLC机电控制系统的总体设计208

9.1.1　建立系统设计方案208

9.1.2　确定控制方案210

9.1.3　控制系统的结构和控制方式211

9.2　PLC机电控制系统设计的基本内容和步骤212

9.2.1 PLC的硬件设计213

9.2.2　PLC的软件设计216

9.2.3　程序测试和修改217

9.3.1 PLC的输入接口电路218

9.3 PLC的接口电路218

9.3.2　PLC的输出接口电路220

9.3.3　PLC电源电路221

9.4　提高PLC控制系统可靠性的措施222

9.4.1 PLC的安装222

9.4.2　对电源的处理223

9.4.3　对感性负载的处理224

9.4.4　PLC安装和布线的注意事项225

9.4.5 PLC的接地225

9.4.6　PLC与计算机的连接226

9.4.7　冗余系统和热备份系统227

9.4.8　PLC控制系统的必要保护措施228

第10章　PLC梯形图程序设计方法及应用实例229

10.1　PLC梯形图的经验设计法及应用229

10.1.1　启动—保持—停止电路229

10.1.2　运货小车的自动控制230

10.1.3　交通指挥信号灯的控制232

10.2　梯形图的逻辑设计法及应用234

10.3　PLC梯形图的“翻译”设计法及应用240

10.4　PLC梯形图的顺序控制设计法及应用242

10.4.1　状态转移图242

10.4.2　状态转移流程图的主要组成及其形式243

10.4.3　顺序功能图设计举例246

第11章　数控机床中的PLC控制系统249

11.1　常用三相异步电动机的基本控制环节及控制实现249

11.1.1　启动、停车和点动249

11.1.2　电动机的正转、反转和停止控制250

11.1.3 电动机正／反转连锁控制250

11.2　PLC在步进电机控制中的实现251

11.3 可编程控制器在常用机床中的应用实例254

11.3.1　全自动导轨除锈磨光机254

11.3.2　卧式镗铣组合机床258

11.3.3 半自动液压机床261

11.3.4　PLC在单轴数控中的应用265

11.3.5　PLC的车床电气控制系统设计268

第12章　其他机电系统中的PLC控制应用设计273

12.1　PLC在工业机械手控制中的应用273

12.2　PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用277

12.3　PLC在电梯控制系统中的应用281

12.4　PLC在自动数粒机中的应用285

12.5　PLC在PID控制系统中的应用287

附录A　常用电气符号293

附录B　S7—200可编程控制器指令集299

附录C　错误代码304

附录D　特殊存储器SM0和SM1的位信息306

附录E　实验指导书307

参考文献317