本书从实际工程应用和教学需要出发,介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识,以及PLC的基本组成和工作原理;以西门子S7-200 SMART PLC为教学机型,重点介绍了PLC的系统配置、指令系统、通信与网络、运动控制指令及控制系统程序设计等内容。书中安排了许多典型应用实例,包括开关量控制、模拟量PID控制等。通过实例介绍常用逻辑指令和功能指令的使用方法和技巧,实例程序均经过调试运行。本书各章附有习题与思考题,附录有实验指导书、课程设计任务书供参考选用。 本书可作为高等学校自动化、电气工程及其自动化、机械等相关专业的教学用书,也可作为控制工程、电气工程领域工程技术人员的培训教材或参考书。 本书有配套的电子课件、习题答案等共享资料,可发邮件到jinacmp@163.com索取,也可登录www.cmpedu.com注册后下载。

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第1章常用低压电器
1.1低压电器的定义及分类
1.2电磁式电器的组成与工作原理
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接触器的组成及工作原理
1.3.2接触器的分类
1.3.3接触器的主要技术参数
1.3.4接触器的选择与使用
1.3.5接触器的图形符号与文字符号
1.4继电器
1.4.1继电器的分类和特性
1.4.2电磁式继电器
1.4.3时间继电器
1.4.4热继电器
1.4.5速度继电器
1.4.6固态继电器
1.5主令电器
1.5.1控制按钮
1.5.2行程开关
1.5.3接近开关
1.5.4万能转换开关
1.6信号电器
1.7开关电器
1.7.1刀开关
1.7.2低压断路器
1.8熔断器
1.8.1熔断器的结构和工作原理
1.8.2熔断器的类型
1.8.3熔断器的主要技术参数
1.8.4熔断器的选择
1.9电磁执行器件
1.9.1电磁铁
1.9.2电磁阀
1.9.3电磁制动器
习题与思考题
第2章基本电气控制电路
2.1电气控制电路的绘制原则及标准
2.1.1电气图中的图形符号及文字符号
2.1.2电气原理图的绘制原则
2.1.3电气安装接线图
2.1.4电气元器件布置图
2.2交流电动机的基本控制电路
2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路
2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路
2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路
2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路
2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路
2.2.6组成电气控制电路的基本规律
2.2.7电气控制电路中的保护环节
2.3典型生产机械电气控制电路的分析
2.3.1电气控制电路分析的基础
2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤
2.3.3C650型卧式车床电气控制电路的分析
2.4电气控制电路的一般设计法
2.4.1一般设计法的主要原则
2.4.2一般设计法中应注意的问题
2.4.3一般设计法控制电路举例
习题与思考题
第3章可编程序控制器概述
3.1PLC的产生及定义
3.1.1PLC的产生
3.1.2PLC的定义
3.2PLC的发展与应用
3.2.1PLC的发展历程
3.2.2PLC的发展趋势
3.2.3PLC的应用领域
3.3PLC的特点
3.4PLC的分类
3.4.1按结构形式分类
3.4.2按功能分类
3.4.3按I/O点数分类
3.4.4按生产厂家分类
3.5PLC的硬件结构和各部分的作用
3.6PLC的工作原理
3.6.1PLC控制系统的组成
3.6.2PLC循环扫描的工作过程
3.6.3PLC用户程序的工作过程
3.6.4PLC工作过程举例说明
3.6.5输入、输出延迟响应
3.6.6PLC对输入、输出的处理规则
习题与思考题
第4章S7-200 SMART PLC的接口模块与系统配置
4.1S7-200 SMART PLC控制系统的基本构成
4.2S7-200 SMART PLC的扩展模块
4.2.1数字量扩展模块
4.2.2模拟量扩展模块
4.2.3信号板
4.3S7-200 SMART PLC的系统配置
4.3.1最大I/O配置的限制条件
4.3.2扩展模块的编址
4.3.3内部电源的负载能力
习题与思考题
第5章S7-200 SMART PLC的基本指令及应用
5.1PLC的编程语言
5.2数据类型与存储区域
5.2.1数制
5.2.2数据类型与范围
5.2.3存储器与存储区
5.3S7-200 SMART PLC的编程元件
5.3.1编程元件的分类
5.3.2编程元件的地址范围
5.4寻址方式
5.5程序结构与编程规约
5.5.1程序结构
5.5.2编程的一般规约
5.6S7-200 SMART PLC的基本指令
5.6.1位逻辑指令
5.6.2立即I/O指令
5.6.3逻辑堆栈指令
5.6.4取反指令与空操作指令
5.6.5正/负跳变指令
5.6.6定时器指令
5.6.7计数器指令
5.6.8比较指令
5.6.9移位寄存器指令
5.6.10顺序控制继电器指令
5.7典型控制环节的PLC程序设计
5.7.1单向运转电动机起、停控制程序
5.7.2单按钮起、停控制程序
5.7.3具有点动调整功能的电动机起、停控制程序
5.7.4电动机的正、反转控制程序
5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序
5.7.6闪烁控制程序
5.7.7瞬时接通/延时断开程序
5.7.8定时器、计数器的扩展程序
5.7.9高精度时钟程序
5.7.10多台电动机顺序起、停控制程序
5.7.11故障报警程序
5.8梯形图编写规则
习题与思考题
第6章S7-200 SMART PLC的功能指令与应用
6.1S7-200 SMART PLC的基本功能指令
6.1.1数据传送指令
6.1.2数学运算指令
6.1.3数据处理指令
6.2程序控制指令
6.2.1有条件结束指令
6.2.2暂停指令
6.2.3监视定时器复位指令
6.2.4跳转与标号指令
6.2.5循环指令
6.3局部变量表与子程序
6.3.1局部变量表
6.3.2子程序
6.4中断程序与中断指令
6.4.1中断程序
6.4.2中断指令
6.5PID指令及应用
6.5.1PID回路指令及应用
6.5.2PID向导
6.5.3PID参数自整定
6.5.4S7-200 SMART PLC结合智能仪表实现PID控制
习题与思考题
第7章S7-200 SMART PLC的通信及网络
7.1SIEMENS工业自动化网络
7.1.1SIEMENS PLC网络的层次结构
7.1.2网络通信设备
7.1.3网络通信协议
7.1.4通信连接
7.2以太网通信及应用
7.2.1以太网通信概述
7.2.2S7-200 SMART CPU之间的通信
7.2.3S7-200 SMART CPU与SMART LINE触摸屏之间的通信
7.3自由口通信及应用
7.3.1自由口通信概述
7.3.2自由口通信指令
7.3.3自由口通信应用实例
7.4Modbus RTU通信及应用
7.4.1Modbus RTU通信概述
7.4.2Modbus RTU主站指令与从站指令
7.4.3Modbus RTU通信应用实例一
7.4.4Modbus RTU通信应用实例二
7.5USS通信及应用
7.5.1USS通信概述
7.5.2USS指令介绍
习题与思考题
第8章S7-200 SMART PLC在运动控制中的应用
8.1高速I/O指令
8.1.1高速计数器指令
8.1.2高速脉冲输出指令
8.2S7-200 SMART PLC在开环运动控制中的应用
8.2.1运动控制
8.2.2运动控制指令
8.2.3S7-200 SMART PLC运动控制应用实例
8.3S7-200 SMART PLC在变频调速系统中的应用
8.3.1变频器多段调速控制
8.3.2变频器模拟量调速
8.3.3USS协议与变频器的通信调速
习题与思考题
第9章PLC控制系统设计与应用
实例
9.1PLC控制系统设计的内容与步骤
9.1.1PLC控制系统设计的内容
9.1.2PLC控制系统设计的步骤
9.2PLC控制系统的硬件配置
9.2.1PLC机型的选择
9.2.2开关量I/O模块的选择
9.2.3模拟量I/O模块的选择
9.3PLC控制系统梯形图程序的设计
9.3.1经验设计法
9.3.2顺序控制设计法与顺序功能图
9.4顺序控制梯形图的设计方法
9.4.1置位/复位指令编程
9.4.2顺序控制继电器指令编程
9.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法
9.5PLC在工业控制系统中的典型应用实例
9.5.1节日彩灯的PLC控制
9.5.2恒温控制
9.5.3基于增量式旋转编码器和PLC高速计数器的转速测量
9.5.4室内游泳池水处理系统PLC控制
习题与思考题
第10章STEP 7 Micro/WIN SMART
编程软件功能与使用
10.1软件安装及硬件连接
10.1.1软件安装
10.1.2基本功能
10.1.3主界面功能介绍
10.2编程软件的使用
10.2.1创建项目
10.2.2系统组态
10.2.3通信连接
10.2.4程序的编辑与下载
10.2.5程序的预览与打印输出
10.3程序的监控与调试
10.3.1程序状态监控
10.3.2用状态表监控程序
10.3.3在RUN模式下编辑程序
10.3.4写入与强制操作
10.3.5扫描次数的选择
10.3.6S7-200 SMART的出错处理
附录
附录A常用低压电器的图形符号及文字符号
附录B部分特殊存储器(SM)的含义
附录C实验指导书
实验1异步电动机的正、反转控制(含两地控制)
实验2运料小车自动往返继电器-接触器控制
实验3S7-200 SMART PLC初识
实验4运料小车自动往返程序控制
实验5三级带式输送机的程序控制
实验6深孔钻及三工位运料小车程序控制
实验7彩灯的程序控制
实验8交通信号灯的程序控制
实验9PID恒温控制
实验10PLC控制电动机变频调速
系统
实验11PLC的通信与网络实验
附录D课程设计指导书
附录E课程设计任务书
题1交通高低峰分段运行、数显倒计时
交通信号灯控制程序设计
题2PLC控制变频调速系统程序设计
参考文献