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绪论1

第1章 落料控制系统的设计、安装与调试5

1.1 项目任务说明6

1.1.1 工艺的描述6

1.1.2 器件的组成6

1.1.3 控制要求分析7

1.2 基础知识7

1.2.1 可编程序控制器基础7

1.2.2 SIMATIC S7-200系列PLC编程数据的存取13

1.2.3 SIMATIC S7-200系列PLC的基本指令16

1.2.4 STEP 7-Micro/WIN软件的使用22

1.2.5 SIMATIC S7-200系列PLC的I/O分配与外部连接30

1.3 前导训练33

1.3.1 电动机正／反转的PLC控制33

1.3.2 落料单元托盘检测与放行36

1.4 过程详解37

1.4.1 I/O端口分配37

1.4.2 梯形图的设计37

1.4.3 控制电路的连接39

1.4.4 系统的调试40

1.5 技能提高42

1.6 知识拓展43

1.6.1 工控网站介绍43

1.6.2 SIMATIC S7-200系列PLC系统手册44

本章小结44

第2章 加盖控制系统的设计、安装与调试46

2.1 项目任务说明47

2.1.1 工艺的描述47

2.1.2 器件的组成47

2.1.3 控制要求分析48

2.2 基础知识48

2.2.1 S堆栈与顺序控制状态流程图49

2.2.2 步与步进指令51

2.2.3 分支状态转移图的处理53

2.3 前导训练56

2.3.1 班级广告灯箱的设计56

2.3.2 加盖单元托盘、料体与盖子的检测与放行系统设计57

2.4 过程详解59

2.4.1 I/O端口分配59

2.4.2 状态转移图与梯形图的设计59

2.4.3 控制电路的连接64

2.4.4 系统的调试64

2.5 技能提高66

2.6 知识拓展67

2.6.1 立体式自动化停车库系统简述67

2.6.2 立体式自动化停车库系统的控制方案69

2.6.3 立体式自动化停车库系统的工作原理及过程69

2.6.4 立体式自动化停车库系统的设计70

本章小结74

第3章 顶销控制系统的设计、安装与调试75

3.1 项目任务说明76

3.1.1 工艺的描述76

3.1.2 器件的组成76

3.1.3 控制要求分析77

3.2 基础知识78

3.2.1 功能指令概述78

3.2.2 常用的功能指令80

3.2.3 复杂程序的设计思路与步骤91

3.2.4 PLC程序的质量标准与调试方法92

3.3 前导训练94

3.3.1 左右运动送料车的PLC控制94

3.3.2 拨销机构顶销系统的设计96

3.4 过程详解97

3.4.1 输入／输出端口分配97

3.4.2 程序的设计98

3.4.3 PLC外部电路106

3.5 技能提高107

3.6 知识拓展108

3.6.1 S7-200系列PLC中数的表达形式108

3.6.2 S7-200系列PLC的其他数据存储区111

3.6.3 直接寻址与间接寻址113

本章小结114

第4章 检测及链条传送控制系统的设计、安装与调试116

4.1 项目任务117

4.1.1 工艺的描述117

4.1.2 器件的组成117

4.1.3 控制要求分析118

4.2 基础知识118

4.2.1 传感器的定义与分类118

4.2.2 传感器的静态特性119

4.2.3 传感器的动态特性121

4.2.4 传感器的选用原则121

4.2.5 常用传感器介绍123

4.2.6 传感器接线方式129

4.3 前导训练131

4.3.1 金属材料的检测131

4.3.2 用PT100型温度传感器进行温度测量132

4.3.3 工件颜色检测134

4.4 过程详解136

4.4.1 输入／输出端口分配136

4.4.2 梯形图的设计137

4.4.3 控制电路的连接139

4.4.4 系统的调试139

4.5 技能提高141

4.5.1 玻璃瓶压盖机控制系统的设计、安装与调试141

4.5.2 控制规格142

4.5.3 训练步骤142

4.6 知识拓展143

本章小结144

第5章 废成品分拣控制系统的设计、安装与调试145

5.1 项目任务说明146

5.1.1 工艺的描述146

5.1.2 器件的组成147

5.1.3 控制要求分析147

5.2 基础知识148

5.2.1 气压传动系统的组成148

5.2.2 气源装置148

5.2.3 执行元件150

5.2.4 控制元件153

5.2.5 常用气动控制回路160

5.3 前导训练163

5.4 过程详解165

5.4.1 废成品分拣气动控制系统设计165

5.4.2 输入／输出端口分配165

5.4.3 程序流程图166

5.4.4 控制电路的连接166

5.4.5 控制梯形图166

5.4.6 系统的调试166

5.5 技能提高175

5.6 知识拓展177

本章小结179

第6章 喷涂烘干控制系统的设计、安装与调试180

6.1 项目任务说明181

6.1.1 工艺的描述181

6.1.2 器件的组成181

6.1.3 控制要求分析182

6.2 基础知识183

6.2.1 PLC模拟量闭环控制系统的基本原理183

6.2.2 S7-200模拟量扩展模块介绍183

6.2.3 S7-200功能指令介绍190

6.3 前导训练196

6.3.1 温度测量模块训练196

6.3.2 升／降温度控制训练203

6.4 过程详解205

6.4.1 模拟量模块的选择205

6.4.2 扩展模块的连接205

6.4.3 控制程序的设计205

6.5 技能提高213

6.6 知识拓展213

6.6.1 PLC的PID功能介绍213

6.6.2 相关案例（恒压供水控制系统）217

本章小结220

第7章 提升及入库控制系统的设计、安装与调试221

7.1 项目任务说明222

7.1.1 工艺的描述222

7.1.2 器件的组成223

7.1.3 控制要求分析223

7.2 基础知识224

7.2.1 步进电动机的结构与工作原理224

7.2.2 步进电动机的控制方式228

7.2.3 伺服电动机的结构与工作原理228

7.2.4 伺服电动机的控制方式232

7.3 前导训练235

7.3.1 步进电动机的PLC控制235

7.3.2 伺服电动机的PLC控制239

7.4 过程详解241

7.4.1 提升及入库控制系统设计241

7.4.2 输入／输出端口分配242

7.4.3 程序流程图243

7.4.4 控制电路的连接244

7.4.5 PLC控制梯形图244

7.4.6 系统的调试244

7.5 技能提高255

7.6 步进电动机的选择256

本章小结256

第8章 机电一体化柔性生产控制系统的设计、安装与调试258

8.1 项目任务说明259

8.1.1 工艺的描述259

8.1.2 器件的组成259

8.1.3 控制要求分析260

8.2 基础知识261

8.2.1 PLC通信物理基础261

8.2.2 西门子PLC的通信类型262

8.3 S7-300系列PLC基础262

8.3.1 S7-300硬件基础263

8.3.2 硬件组态266

8.3.3 S7-300指令系统271

8.4 前导训练277

8.5 过程详解282

8.5.1 输入／输出端口分配282

8.5.2 主／从站参数的设置283

8.5.3 系统的调试283

8.5.4 技术文档284

8.6 技能提高284

8.7 知识拓展288

8.7.1 相关国家标准288

8.7.2 相关案例288

本章小结289

参考文献290