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绪论1

第1章 常用低压电器2

1.1 电器的分类2

1.2 电磁式电器的结构及工作原理3

1.3 接触器4

1.4 继电器5

1.4.1 电流继电器6

1.4.2 电压继电器7

1.4.3 中间继电器7

1.4.4 时间继电器8

1.4.5 热继电器9

1.4.6 速度继电器10

1.5 熔断器11

1.6 低压隔离器12

1.6.1 刀开关12

1.6.2 组合开关13

1.7 低压断路器13

1.8 主令电器15

1.8.1 按钮15

1.8.2 行程开关16

1.8.3 接近开关17

1.8.4 凸轮控制器17

习题与思考18

第2章 电气控制基本电路21

2.1 控制电路的基本规则21

2.1.1 电气控制线路图和常用符号21

2.1.2 阅读和分析电气控制线路图的方法24

2.2 电气控制的基本控制环节26

2.2.1 基本的控制环节27

2.2.2 线路保护环节29

2.3 三相交流电动机的启动控制30

2.3.1 鼠笼式异步电动机全压启动控制30

2.3.2 三相鼠笼式异步电动机降压启动31

2.3.3 绕线式异步电动机启动控制33

2.3.4 降压启动器的工作原理37

2.4 三相异步电动机的制动37

2.4.1 断电抱闸制动38

2.4.2 反接制动38

2.4.3 能耗制动41

2.5 电动机的可逆运行42

2.5.1 电动机可逆运行的手动控制42

2.5.2 电动机可逆运行的自动控制43

2.6 三相异步电动机调速控制44

2.7 电气保护措施46

2.8 电气控制电路实例分析49

2.8.1 电气控制线路分析的内容49

2.8.2 电气原理图阅读分析的方法与步骤50

2.8.3 C650车床的电气控制电路51

2.8.4 Z3040型摇臂钻床的电气控制电路52

2.8.5 组合机床电气控制电路55

2.9 实训57

实训一 电气控制配线实训57

实训二 三相异步电动机控制线路实训58

第3章 PLC概述60

3.1 PLC的发展过程60

3.2 PLC的基本功能及分类62

3.2.1 PLC的基本功能62

3.2.2 PLC的分类62

3.3 PLC的基本特点63

习题与思考64

第4章 PLC结构与工作原理65

4.1 PLC的基本结构65

4.1.1 PLC的硬件组成65

4.1.2 PLC的软件组成67

4.2 PLC的工作原理69

4.2.1 可编程序控制系统的等效电路69

4.2.2 可编程序控制器的工作方式71

4.3 PLC的编程语言72

习题与思考74

第5章 PLC基本指令系统75

5.1 S7-200数据存储与寻址方式75

5.1.1 I/O点数扩展和编址75

5.1.2 S7-200 PLC的寻址及内部数据存储区75

5.1.3 存储器的直接寻址76

5.1.4 CPU存储器的间接寻址80

5.2 PLC的基本逻辑指令81

5.2.1 逻辑取及线圈驱动指令82

5.2.2 触点串联指令83

5.2.3 触点并联指令83

5.2.4 串联电路块的并联连接指令83

5.2.5 并联电路块的串联连接指令84

5.2.6 置位和复位指令84

5.2.7 立即指令85

5.2.8 脉冲生成指令86

5.2.9 逻辑堆栈操作指令86

5.2.10 定时器指令89

5.2.11 计数器指令92

5.2.12 NOT及NOP指令94

5.3 程序控制指令94

5.3.1 结束指令95

5.3.2 停止指令STOP95

5.3.3 跳转及标号指令JMP、LBL95

5.3.4 循环指令及其功能96

5.3.5 子程序指令96

5.3.6 顺序功能指令96

5.3.7 顺序功能图基本概念97

5.4 PLC初步编程指导99

5.4.1 梯形图编程的基本规则99

5.4.2 LAD和STL编程形式的关系99

5.5 西门子编程软件STEP 7-Micro/WIN32简介100

5.5.1 硬件连接及软件的安装100

5.5.2 STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件101

5.5.3 编程软件的使用108

5.6 实训115

实训一 工作台自动循环控制115

实训二 物料传送装车控制115

实训三 喷泉的模拟控制115

实训四 交通灯的模拟控制115

实训五 试使用PLC控制两台三相异步电动机116

第6章 S7-200系列PLC功能指令及应用117

6.1 数据传送指令117

6.1.1 单个数据传送指令117

6.1.2 块传送指令119

6.1.3 字节交换与填充指令120

6.2 算术和逻辑运算指令121

6.2.1 算术运算指令121

6.2.2 增减指令126

6.2.3 数学函数指令126

6.2.4 逻辑运算指令129

6.3 移位指令130

6.3.1 左移和右移指令130

6.3.2 循环左移和循环右移指令132

6.3.3 移位寄存器指令132

6.4 表功能指令134

6.4.1 填表指令134

6.4.2 查表指令135

6.4.3 表中取数指令136

6.5 转换指令138

6.5.1 数据类型转换指令138

6.5.2 编码和译码指令141

6.5.3 七段显示码指令142

6.5.4 字符串转换指令143

6.6 中断指令146

6.6.1 中断源、中断事件号及中断优先级146

6.6.2 中断指令148

6.6.3 中断设计步骤149

6.7 高速处理指令150

6.7.1 高速计数指令150

6.7.2 高速脉冲输出156

6.8 PID操作指令157

6.8.1 PID算法157

6.8.2 PID回路输入转换及标准化数据158

6.8.3 回路输出值转换成标定数据159

6.8.4 正作用和反作用回路159

6.8.5 回路输出变量范围、控制方式及特殊操作160

6.8.6 PID回路表161

6.8.7 PID回路指令161

6.8.8 PID编程步骤及应用162

6.9 时钟指令164

6.9.1 读实时时钟指令TODR164

6.9.2 写实时时钟指令TODW165

6.10 实训165

实训一 中断功能指令编程练习165

思考与练习167

第7章 HMI人机界面168

7.1 HMI概述168

7.2 安装要求与过程172

7.3 WinCC flexible用户界面介绍178

7.4 项目的建立184

7.5 创建画面191

7.6 组态报警196

7.7 创建配方202

7.8 画面切换206

7.9 测试并模拟项目209

7.10 测试项目211

7.11 实训213

实训一 消防供水控制系统实训213

实训二 电梯调速系统实训（四层电梯）213

第8章 变频器与PLC应用214

8.1 变频器基本知识214

8.1.1 变频器的发展及应用214

8.1.2 变频器的结构与工作原理217

8.2 PLC与变频器的通信220

8.3 PLC与触摸屏、变频器的综合实训224

8.3.1 预备知识224

8.3.2 控制实例230

8.3.3 编写控制程序232

8.4 实训233

实训一 PID变频调速控制233

实训二 基于触摸屏的温度PID控制235

实训三 基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制236

附录 S7-200 PLC及接口模块参数239

参考文献260