电气控制与PLC原理及应用（西门子系列） (2009 年度畅销榜NO.5122 )

本书介绍了常用的低压电器，继电接触器系统的基本电路，PLC的概述及工作原理，西门子S7-200系列PLC的构成、基本指令、功能指令、编程软件的使用方法，PLC的网络通信以及控制系统、应用程序的设计方法和应用举例。
本书可作为工业电气及自动化、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书。对于广大的电气工程技术人员，则是一本非常有价值的参考书和技术手册。

第1章常用低压电器
1.1概述
1.1.1电器的定义
1.1.2常用低压电器分类
1.1.3低压电器发展概况
1.2低压电器的电磁机构及执行机构
1.2.1电磁机构
1.2.2触点系统
1.2.3灭弧系统
1.3接触器
1.3.1接触器结构和工作原理
1.3.2接触器的型号及主要技术参数
1.4继电器
1.4.1电流继电器和电压继电器
1.4.2中间继电器
1.4.3热继电器
1.4.4时间继电器
1.4.5速度继电器
1.4.6液位继电器
1.4.7干簧继电器
1.5熔断器
1.5.1熔断器的分类
1.5.2熔断器型号及主要性能参数
1.6低压断路器
1.6.1低压断路器结构及工作原理
1.6.2低压断路器类型及主要参数
1.7低压隔离器
1.7.1刀开关
1.7.2组合开关
1.8主令器
1.8.1按钮
1.8.2行程开关与接近开关
1.8.3转换开关
本章小结
思考题与习题
第2章继电接触器控制系统的基本电路
2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则
2.1.1常用电气设备图形符号及文字符号
2.1.2电气控制图绘制原则
2.1.3电气原理图
2.1.4电气元件布置图
2.1.5电气安装接线图
2.2并励直流电动机的基本控制电路
2.2.1启动控制电路
2.2.2i~反转控制电路
2.2.3能耗制动控制电路
2.2.4调速控制电路
2.3三相笼型异步电动机的控制电路
2.3.1三相异步电动机的基本控制电路
2.3.2三相异步电动机的启动控制电路
2.3.3异步电动机的制动控制电路
2.3.4异步电动机的调速控制电路
本章小结
思考题与习题
第3章PLC概述及构成原理
3.1PLC的产生及定义
3.1.1PLC的产生
3.1.2PLC的定义
3.2PLC的特点及分类
3.2.1PLC的特点
3.2.2PLC的分类
3.3PLC的应用范围
3.4PLC的发展趋势
3.5PLC的基本组成
3.5.1PLC的组成
3.5.2PLC系统的等效电路
3.5.3PLC与继电器接触器控制系统的区别
3.6PLC的工作原理
3.6.1PLC的工作过程
3.6.2PLC对输入／输出的处理原理
3.7PLC的编程语言
3.7.1PLC的编程语言
3.7.2PLC的程序结构
本章小结
思考题与习题
第4章S7-200系列的PLC构成
4.1概述
4.2S7-200系列PLC系统的构成
4.2.1S7-200系列PLC系统结构
4.2.2主机结构
4.2.3输入／输出的扩展
4.2.4主机性能指标
4.3S7-200系列PLC的内部资源
4.3.1软元件的功能
4.3.2CPU存储器区域的直接寻址
4.3.3CPU存储器区域的间接寻址
本章小结
思考题与习题
第5章S7-200系列PLC的基本指令
5.1基本逻辑指令
5.1.1基本位操作指令
5.1.2置位S(Set)、复位R(Reset)指
5.1.3立即指令I(Immediate)
5.1.4边沿脉冲指令
5.1.5逻辑堆栈指令
5.1.6定时器
5.1.7计数器
5.1.8比较指令
5.1.9取非和空操作指令
5.2程序控制指令
5.2.1暂停、结束指令
5.2.2跳转指令
5.2.3循环指令FOR和NEXT
5.2.4子程序
5.2.5与ENO指令
5.2.6顺序控制指令
5.3定时器／计数器简单电路编程
5.3.1扩展定时器
5.3.2扩展计数器
5.3.3延时接通／延时断开电路
5.3.4脉冲宽度可控制电路
5.3.5闪烁电路
5.3.6报警电路
本章小结
思考题与习题
第6章S7-200PLC编程软件的使用
6.1编程软件系统概述
6.1.1系统要求
6.1.2软件安装
6.1.3硬件连接
6.1.4参数设置
6.1.5建立在线联系
6.1.6建立修改PLC通讯参数
6.2STEP7-Micro／WIN32软件功能
6.2.1编程软件功能简介
6.2.2窗口组件及功能
6.2.3系统组态
6.3编程及运行
6.3.1程序文件操作
6.3.2编辑程序
6.4调试及运行监控
6.4.1选择扫描次数
6.4.2模拟程序条件状态图表监控
6.4.3运行模式下编辑
6.4.4程序监视
本章小结
第7章S7-200系列PLC功能指令
7.1数据处理指令
7.1.1数据传送
7.1.2移位指令
7.1.3字节交换／填充指令
7.2算术、逻辑运算指令
7.2.1算术运算指令
7.2.2数学函数指令
7.2.3增1／减1计数
7.2.4逻辑运算指令
7.3表功能指令
7.3.1填表指令ATT(AddToTable)
7.3.2表取数指令
7.3.3表查找指令TBLFIND(TableFind)
7.4转换指令
7.4.1数据类型转换指令
7.4.2数据的编码和译码指令
7.5中断指令
7.5.1中断源
7.5.2中断控制
7.5.3中断程序
7.6高速处理指令
7.6.1高速计数指令
7.6.2高速脉冲输出
本章小结
思考题与习题
第8章PLC控制系统的应用设计
8.1PLC控制系统的总体设计
8.1.1PLC控制系统的类型
8.1.2PLC控制系统设计的基本原则
8.1.3PLC控制系统的设计步骤
8.2减少PLC输入和输出点数的方法
8.2.1减少PLC输入点数的方法
8.2.3减少PLC输出点数的方法
8.3提高PLC控制系统可靠性的措施
8.3.1PLC的工作环境
8.3.2对电源的处理
8.3.3对感性负载的处理
8.3.4安装与布线的注意事项
8.3.5PLC的接地
8.3.6冗余系统与热备用系统
8.3.7故障的检测与诊断
8.4机械手控制系统的应用设计
8.4.1机械手控制系统
8.4.2操作面板布置
8.4.3输X／输出端子地址分配
8.4.4整体程序结构
8.4.5实现单操作工作的程序
8.4.6自动操作程序
本章小结
思考题与习题
第9章PLC的梯形图程序设计方法及应用实例
9.1PLC梯形图的经验设计法及应用
9.1.1启动、保持和停止电路
9.1.2运货小车的自动控制
9.1.3混合液体装置的控制
9.1.4交通指挥信号灯的控制
9.2梯形图的逻辑设计法及应用
9.2.1深孔钻床的自动控制
9.3PLC梯形图的"翻译设计法及应用
9.3.1三速异步电动机启动和自动加速的控制
9.4PLC梯形图的顺序控制设计法及应用
9.4.1电动机顺序启动和停止控制
9.4.2大小球分检机械臂装置的控制
本章小结
思考题与习题
附录A实验指导书
实验1异步电动机可逆运行实验
实验2S7-200PLC编程软件使用实验
实验3抢答器程序设计实验
实验4人行道按钮控制交通灯程序设计实验
实验5水位控佑C程序设计实验
实验6彩灯控制程序设计实验
附录：S-200PLC快速参考信息
参考文献

在生产过程、科学研究和其他产业领域中，电气控制技术的应用都是十分广泛的。在机械设备的控制中，电气控制亦比其他的控制方法使用得更为普遍。随着科学技术的发展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用，出现了可编程序控制器(PLC)，它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术进入了一个崭新的阶段。目前PLC在我国的应用相当广泛，尤其是小型PLC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便，备受电气工程技术人员的欢迎，因此，了解和学习这些重要的技术对机电类专业的高职高专学生来说是必不可少的。 本书根据高校已普遍将“低压电气控制技术”和“可编程序控制器原理及应用”两门课程合并为“电气控制与可编程序控制器原理及应用”一门课程的情况，并充分考虑到电气控制技术的实际运用和发展情况而编写。 在编写本书的过程中，我们根据高职教材应以培养综合型实用型人才为目标，在注重基础理论教育的同时，突出实践性教学环节。力图做到深入浅出，层次分明，详略得当；尽可能体现高职教育的特点。 本书从内容上讲分为两部分：第一部分主要介绍常用低压电器及其控制电路，在基本控制电路这一章中，增加了并励直流电动机控制电路，异步电动机软启动控制电路，变频调速控制电路，而对异步电动机控制电路只作了部分介绍。第二部分主要介绍了西门子S7—200 CPU22X系列PLC的基本构成、内部元件、基本指令、功能指令、软件应用、网络通信、梯形图的编程方法和实际应用系统的设计方法等。本课程的参考教学时数为74—90学时(包括实验课)。 本书适用于高职高专机电一体化专业，工业自动化专业，电气专业及其他相关专业。本书对与机电相关专业的本科生和工程技术人员来说也是一本较好的参考书和自学教材。 本书由三峡大学职业技术学院李道霖主编，并编写了前言、绪论和第5、7、8、9章内容；张仕军、李彦梅和李雪梅为副主编，张仕军编写了第1、2章；李彦梅编写了第3、4章、第7章部分内容和附录A、B，李雪梅编写了第6章和第8、9章的部分内容，本书由程传红主审。在编写本书的过程中得到了张斌、胡谦、王辉等同志的大力帮助，书中部分章节的编写参考了有关资料(见参考文献)，在此我们对这些同志和参考文献的作者们表示衷心的感谢。 限于编者水平有限，书中疏漏、错误之处难免，恳请读者批评指正。