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第1章 常用低压元器件1

1.1 低压电器的基本知识1

1.1.1 低压电器的分类1

1.1.2 低压电器的选用与安装1

1.2 图形符号、文字符号及接线端子标记3

1.2.1 图形符号3

1.2.2 文字符号4

1.3 接触器5

1.3.1 接触器的用途与分类5

1.3.2 交流接触器6

1.3.3 直流接触器7

1.3.4 接触器的选择与安装8

1.3.5 接触器的维护9

1.4 继电器10

1.4.1 继电器的用途与分类10

1.4.2 电压继电器11

1.4.3 电流继电器12

1.4.4 中间继电器13

1.4.5 时间继电器13

1.4.6 热继电器15

1.4.7 速度继电器17

1.5 主令电器18

1.5.1 控制按钮18

1.5.2 万能转换开关20

1.5.3 行程开关21

1.5.4 接近开关22

1.5.5 指示灯22

1.6 熔断器、低压刀开关及低压断路器23

1.6.1 熔断器23

1.6.2 低压刀开关27

1.6.3 低压断路器28

1.7 其他常用执行器件31

1.7.1 电磁铁31

1.7.2 电磁阀31

1.7.3 电磁制动器32

1.7.4 漏电保护器33

1.7.5 启动器34

本章小结35

习题35

第2章 电气控制系统的典型电路及应用37

2.1 电气图的基本知识37

2.1.1 接线端子标记37

2.1.2 电气图38

2.2 三相笼型感应电动机的基本控制电路41

2.2.1 单向旋转控制电路41

2.2.2 点动控制电路43

2.2.3 多地控制电路44

2.2.4 顺序控制电路45

2.2.5 可逆旋转控制电路46

2.3 三相异步电动机的典型应用控制电路47

2.3.1 具有自动往返的可逆旋转电路47

2.3.2 定子绕组串接电阻的减压启动控制48

2.3.3 自耦变压器减压启动控制49

2.3.4 星-三角（Y-D）减压启动控制电路51

2.3.5 转子绕组串电阻启动控制电路52

2.3.6 三相异步电动机的变极调速控制电路53

2.3.7 三相异步电动机能耗制动控制电路54

2.3.8 三相异步电动机反接制动控制电路55

2.3.9 电路图的阅读分析方法57

2.4 三相异步电动机的变频调速58

2.4.1 变频调速58

2.4.2 变频器60

2.5 电气控制电路的设计方法68

2.5.1 分析设计法68

2.5.2 逻辑设计法72

2.6 典型生产机械的电气控制实例74

2.6.1 机床结构及控制特点74

2.6.2 电路工作情况77

本章小结78

习题79

第3章 PLC概述82

3.1 PLC的定义、特点及应用82

3.1.1 PLC的产生、发展及其定义82

3.1.2 PLC的主要特点83

3.1.3 PLC的应用84

3.2 PLC的结构与工作原理85

3.2.1 PLC的基本结构85

3.2.2 PLC的工作原理89

3.3 PLC分类90

3.3.1 按硬件结构形式分类90

3.3.2 按功能分类91

3.3.3 按控制规模（I/O点数）分类92

3.4 PLC的编程语言92

3.5 PLC的典型产品介绍94

3.5.1 美国的PLC产品94

3.5.2 欧洲的PLC产品96

3.5.3 日本的PLC产品98

3.5.4 我国的PLC产品99

本章小结100

习题101

第4章 西门子S7-200 PLC的基础知识102

4.1 S7-200 PLC概述102

4.2 S7-200 PLC的硬件组成与功能104

4.2.1 CPU模块104

4.2.2 数字量输入与数字量输出107

4.3 S7-200 PLC的内部资源110

4.3.1 S7-200 PLC编程软元件110

4.3.2 软元件的类型和功能111

4.4 S7-200 PLC的外部扩展模块115

4.4.1 数字量扩展模块115

4.4.2 模拟量输入模块116

4.4.3 模拟量输出模块117

4.4.4 称重模块与位置控制模块118

4.4.5 STEP 7-Micro/WIN编程软件与显示面板简介119

4.4.6 I/O地址分配与外部接线120

4.5 S7-200 PLC的数据类型与寻址方式122

4.5.1 S7-200 PLC的数据类型123

4.5.2 S7-200 PLC的寻址方式125

4.6 S7-200 PLC的编程语言与程序结构127

4.6.1 S7-200 PLC的编程语言127

4.6.2 S7-200的程序结构128

4.6.3 PLC的操作模式128

4.7 S7-1200系列PLC129

本章小结130

习题131

第5章 西门子S7-200 PLC的基本指令与应用132

5.1 S7-200 PLC的基本逻辑指令132

5.1.1 触点指令132

5.1.2 输出指令与其他指令137

5.2 定时器与计数器指令139

5.2.1 定时器指令139

5.2.2 计数器指令142

5.3 S7-200 PLC简单控制电路的编程与应用144

5.3.1 有记忆功能的电路144

5.3.2 定时器应用电路144

本章小结146

习题147

第6章 西门子S7-200 PLC顺序控制程序设计150

6.1 顺序功能图概述150

6.1.1 顺序控制设计法150

6.1.2 步与动作151

6.1.3 有向连线与转换条件153

6.1.4 顺序功能图的基本结构154

6.1.5 顺序功能图中转换实现的基本规则156

6.2 使用启保停电路的顺序控制梯形图设计方法158

6.2.1 单序列的编程方法159

6.2.2 选择序列与并行序列的编程方法160

6.2.3 应用举例163

6.3 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法166

6.3.1 单序列的编程方法166

6.3.2 选择序列的编程方法167

6.3.3 并行序列的编程方法168

6.3.4 应用举例169

6.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法169

6.4.1 顺序控制继电器指令169

6.4.2 单序列的编程方法171

6.4.3 选择序列与并行序列的编程方法173

6.4.4 应用举例174

6.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法176

6.5.1 系统的硬件结构与工作方式176

6.5.2 使用启保停电路的编程方法179

6.5.3 以转换为中心的编程方法186

本章小结188

习题188

第7章 西门子S7-200 PLC的功能指令及应用189

7.1 S7-200的指令规约189

7.1.1 使能输入与使能输出189

7.1.2 梯形图中的网络与指令190

7.1.3 其他规约191

7.2 程序控制指令191

7.3 子程序指令（局部变量表与子程序）194

7.3.1 局部变量表194

7.3.2 子程序的编写与调用196

7.4 数据处理类指令200

7.4.1 比较指令200

7.4.2 数据传送指令201

7.4.3 移位与循环指令202

7.4.4 数据转换指令204

7.4.5 表功能指令208

7.4.6 读／写实时时钟指令211

7.4.7 字符串指令213

7.5 数学运算指令214

7.5.1 算术运算指令214

7.5.2 浮点数函数运算指令217

7.5.3 逻辑运算指令217

7.6 中断程序与中断指令219

7.6.1 中断程序219

7.6.2 中断事件与中断指令220

7.6.3 中断优先级与中断队列溢出222

7.7 高速计数器与高速脉冲输出指令224

7.7.1 编码器225

7.7.2 高速计数器的工作模式与外部输入信号226

7.7.3 高速计数器的程序设计228

7.7.4 高速脉冲输出与开环位置控制230

本章小结234

习题234

第8章 S7-200的通信与网络236

8.1 通信的基本知只236

8.1.1 基本概念和术语236

8.1.2 差错控制237

8.1.3 传输介质239

8.1.4 串行通信接口标准241

8.2 工业局域网基础242

8.2.1 局域网的拓扑结构242

8.2.2 网络协议和体系结构244

8.2.3 现场总线244

8.3 S7-200通信部件介绍245

8.3.1 通信端口245

8.3.2 PC/PPI电缆246

8.3.3 网络连接器248

8.3.4 PROFIBUS网络电缆248

8.3.5 网络中继器249

8.3.6 EM277 PROFIBUS-DP模块249

8.4 S7-200 PLC的通信251

8.4.1 概述251

8.4.2 利用PPI协议进行网络通信253

8.4.3 利用MPI协议进行网络通信255

8.4.4 利用PROFIBUS协议进行网络通信255

8.4.5 利用ModBus协议进行网络通信259

本章小结262

习题262

第9章 现代PLC控制系统的综合设计263

9.1 PLC控制系统的设计步骤及内容263

9.1.1 分析评估及控制任务264

9.1.2 PLC的选型264

9.1.3 I/O地址分配265

9.1.4 系统设计265

9.1.5 系统调试266

9.2 PLC与变频器之间的接口266

9.2.1 变频器和PLC的关系266

9.2.2 MM440变频器267

9.2.3 MM440变频器的功能方框图268

9.2.4 变频器和PLC典型应用举例270

9.3 双恒压无塔供水控制系统设计272

9.3.1 工艺过程272

9.3.2 系统控制要求273

9.3.3 控制系统的I/O点及地址分配273

9.3.4 PLC系统选型274

9.3.5 电路图275

9.3.6 系统程序设计277

9.4 PLC在工程应用中要注意的一些实际问题284

9.4.1 PLC的安装284

9.4.2 电源设计284

9.4.3 系统接地285

9.4.4 电缆设计与铺设286

9.4.5 PLC输出负载的保护287

本章小结287

习题287

第10章 西门子S7-200 PLC编程软件与系统开发288

10.1 S7-200 PLC编程软件STEP 7的安装与设置288

10.2 编程软件STEP 7的基本软件功能290

10.3 S7-200 PLC的程序编辑、编译与调试运行294

本章小结296

附录A S7-200的特殊存储器（SM）标志位297

附录B S7-200的SIMATIC指令集简表300

参考文献306