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绪论1

第1章 常用低压电器3

1.1 概述3

1.1.1 电器的定义3

1.1.2 常用低压电器分类3

1.1.3 低压电器发展概况4

1.2 低压电器的电磁机构及执行机构4

1.2.1 电磁机构4

1.2.2 触点系统5

1.2.3 灭弧系统6

1.3 接触器7

1.3.1 接触器结构和工作原理7

1.3.2 接触器的型号及主要技术参数8

1.4 继电器9

1.4.1 电流继电器和电压继电器10

1.4.2 中间继电器11

1.4.3 热继电器11

1.4.4 时间继电器12

1.4.5 速度继电器14

1.4.6 液位继电器15

1.4.7 干簧继电器15

1.4.8 固态继电器16

1.5 熔断器17

1.5.1 熔断器的分类17

1.5.2 熔断器型号及主要性能参数18

1.6 低压断路器18

1.6.1 低压断路器结构及工作原理19

1.6.2 低压断路器类型及主要参数19

1.7 低压隔离器20

1.7.1 刀开关20

1.7.2 组合开关21

1.8 主令器21

1.8.1 按钮21

1.8.2 行程开关与接近开关22

1.8.3 转换开关23

1.9 常用液压传动元件与系统24

1.9.1 动力元件与执行元件24

1.9.2 控制调节元件25

1.9.3 组合机床动力滑台的液压系统29

1.9.4 液压剪切机31

1.10 电磁执行元件33

1.10.1 电磁铁33

1.10.2 电磁制动器33

本章小结34

习题135

第2章 继电接触器控制系统的基本电路36

2.1 电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则36

2.1.1 常用电气设备图形符号及文字符号36

2.1.2 电气控制图绘制原则39

2.1.3 电气原理图39

2.1.4 电气元件布置图41

2.1.5 电气安装接线图42

2.2 并励直流电动机的基本控制电路42

2.2.1 启动控制电路43

2.2.2 正、反转控制电路43

2.2.3 能耗制动控制电路44

2.2.4 调速控制电路45

2.3 三相笼型异步电动机的控制电路45

2.3.1 三相异步电动机的基本控制电路45

2.3.2 三相异步电动机的启动控制电路49

2.3.3 软启动器及调速控制电路51

2.3.3 异步电动机的制动控制电路53

2.3.4 异步电动机的调速控制电路55

2.3.5 变频器及调速控制电路56

本章小结61

习题261

第3章 PLC概述及构成原理63

3.1 PLC的产生及定义63

3.1.1 PLC的产生63

3.1.2 PLC的定义64

3.2 PLC的特点及分类64

3.2.1 PLC的特点64

3.2.2 PLC的分类65

3.3 PLC的应用范围67

3.4 PLC的发展趋势68

3.5 PLC的基本组成68

3.5.1 PLC的组成68

3.5.2 PLC系统的等效电路71

3.5.3 PLC与继电器控制系统的比较73

3.6 PLC的工作原理74

3.6.1 PLC的工作过程74

3.6.2 PLC对输入／输出的处理原理76

3.7 PLC的编程语言77

3.7.1 PLC的编程语言77

3.7.2 PLC的控制程序结构79

本章小结80

习题380

第4章 S7-200系列的PLC构成81

4.1 S7-200系列PLC系统结构81

4.1.1　S7-200系列PLC的主机81

4.1.2 S7-200系列PLC的扩展模块86

4.1.3 S7-200系列PLC的通信及常用网络87

4.1.4 其他设备90

4.2 S7-200系列PLC的内部元器件91

4.2.1 数据存储类型91

4.2.2 数据的编址方式92

4.2.3 PLC内部元器件及编址93

4.3 S7-200 CPU存储器区域的寻址方式96

4.3.1 CPU存储区域的立即数寻址96

4.3.2 CPU存储区域的直接寻址96

4.3.3 CPU存储器区域的间接寻址98

本章小结99

习题499

第5章 S7-200系列PLC的基本指令101

5.1 基本逻辑指令101

5.1.1 位操作指令101

5.1.2 置位S（Set）、复位R（Reset）指令106

5.1.3 边沿脉冲指令106

5.1.4 立即指令Ⅰ（Immediate）108

5.1.5 触发器指令108

5.1.6 取反和空操作指令109

5.1.7 比较指令110

5.1.8 定时器111

5.1.9 计数器114

5.2 程序控制指令116

5.2.1 结束指令END/MEND116

5.2.2 暂停指令STOP116

5.2.3 看门狗复位指令WDR（Watch Dog Reset）117

5.2.4 跳转指令JMP与标号指令LBL117

5.2.5 循环指令FOR和NEXT118

5.2.6 子程序120

5.2.7 与ENO指令122

5.2.8 顺序控制指令123

5.3 基本指令的应用实例126

5.3.1 自锁控制电路126

5.3.2 互锁控制电路126

5.3.3 多点控制电路127

5.3.4 关联控制电路127

5.3.5 顺序控制电路127

5.3.6 二分频电路128

5.3.7 闪烁电路129

5.3.8 特殊时间控制电路130

5.3.9 扩展定时器和计数器131

5.3.10 报警电路133

5.3.11 照明灯控制电路133

5.3.12 译码电路135

本章小结135

习题5136

第6章 S7-200 PLC编程软件及应用139

6.1 S7-200 PLC编程系统概述139

6.1.1 S7-200 PLC编程系统的组成及要求139

6.1.2 S7-200 PLC编程系统硬件的连接140

6.1.3 STEP 7-Micro/WIN V4.0软件的安装140

6.1.4 通讯参数的设定140

6.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0的功能142

6.2.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0功能简介142

6.2.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0的窗口组件及其功能143

6.2.3 系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）146

6.3 程序编辑及运行148

6.3.1 用户程序文件操作148

6.3.2 编辑程序149

6.4 程序调试运行监控与调试153

6.4.1 选择工作模式153

6.4.2 梯形图程序的状态监视153

6.4.3 语句表程序的状态监视155

6.4.4 用状态图监视与调试程序155

6.4.5 在RUN模式下编辑用户程序157

6.4.6 使用系统块设置PLC的参数157

6.4.7 梯形图程序状态的强制功能158

6.4.8 程序的打印输出159

本章小结159

第7章 S7-200系列PLC功能指令160

7.1 数据处理指令160

7.1.1 数据传送160

7.1.2 移位指令162

7.1.3 字节交换／填充指令164

7.2 运算指令164

7.2.1 算术运算指令164

7.2.2 数学函数指令168

7.2.3 增1／减1计数指令170

7.2.4 逻辑运算指令170

7.3 表功能指令172

7.3.1 填表指令ATT（Add To Table）172

7.3.2 表取数指令173

7.3.3 表查找指令TBL FIND（Table Find）174

7.4 转换指令175

7.4.1 数据类型转换指令175

7.4.2 数据的编码和译码指令178

7.5 中断指令181

7.5.1 中断源181

7.5.2 中断控制182

7.5.3 中断程序183

7.6 高速处理指令183

7.6.1 高速计数指令183

7.6.2 高速脉冲输出185

7.7 功能指令的应用实例187

7.7.1 三相笼型异步电动机星形-三角形启动控制187

7.7.3 三相步进电机的控制189

7.7.4 四组抢答器程序设计191

本章小结194

习题7195

第8章 PLC控制系统的应用设计197

8.1 PLC控制系统的总体设计197

8.1.1 PLC控制系统的类型197

8.1.2 PLC控制系统设计的基本原则199

8.1.3 PLC控制系统的设计步骤200

8.2 减少PLC输入和输出点数的方法202

8.2.1 减少PLC输入点数的方法202

8.2.3 减少PLC输出点数的方法203

8.3 提高PLC控制系统可靠性的措施204

8.3.1 PLC的工作环境205

8.3.2 对电源的处理205

8.3.3 对感性负载的处理206

8.3.4 安装与布线的注意事项207

8.3.5 PLC的接地208

8.3.6 冗余系统与热备用系统208

8.3.7 故障的检测与诊断209

8.4 塔架起重机加装夹轨器后的大车行走控制系统的设计210

8.4.1 大车行走控制系统210

8.4.2 现场控制柜盘面布置212

8.4.3 PLC外部接线图及输入／输出端子地址分配212

8.4.4 设计大车行走控制系统程序214

8.5 机械手控制系统的应用设计215

8.5.1 机械手控制系统215

8.5.2 操作面板布置217

8.5.3 输入／输出端子地址分配217

8.5.4 整体程序结构218

8.5.5 整体顺序功能流程图218

8.5.6 实现单操作工作的程序219

8.5.7 自动顺序操作控制程序220

8.5.8 机械手步进操作功能流程图221

本章小结222

习题8222

第9章 PLC的梯形图程序设计方法及应用实例225

9.1 PLC梯形图的经验设计法及应用225

9.1.1 启动、保持和停止电路226

9.1.2 运货小车的自动控制226

9.1.3 交通指挥信号灯的控制228

9.2 梯形图的逻辑设计法及应用230

9.2.1 集选电梯外呼信号停站控制231

9.2.2 装卸料小车多方式运动控制233

9.2.3 深孔钻床的自动控制235

9.3 PLC梯形图的“翻译”设计法及应用238

9.3.1 三速异步电动机启动和自动加速的控制239

9.3.2 异步电动机长动与点动控制240

9.4 PLC梯形图的顺序控制设计法及应用241

9.4.1 液压剪切机的控制243

9.4.2 组合机床动力滑台的控制245

9.4.3 交通指挥信号灯的顺序控制246

9.4.4 自动门顺序控制248

9.4.5 皮带传输线的顺序控制249

9.4.6 大、小球分检机械臂装置的控制251

本章小结254

习题9255

附录A 实训指导书260

实训1 并励直流电动机正、反转控制实训260

实训2 S7-200 PLC编程软件使用实训261

实训3 人行道按钮控制信号灯实训261

实训4 五星彩灯与数码管控制实训262

实训5 S7-200 PLC简单通信实训263

附录B 应用课题的简单设计264

课题1 送料小车控制系统的设计264

课题2 压铸机控制系统的设计265

课题3 全自动洗衣机控制系统的设计266

课题4 化学反应过程控制系统的设计267

课题5 电镀生产线控制系统的设计268

课题6 自动售货机控制系统的设计269

课题7 打乒乓球的模拟控制系统的设计269

附录C S7-200 PLC快速参考信息271