現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第6版）

緒 論
第1章 電氣控制系統(tǒng)常用器件
1.1 電器的基本知識
1.1.1 電器的定義和分類
1.1.2 電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
1.2 接觸器
1.2.1 接觸器的用途及分類
1.2.2 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理
1.2.3 接觸器的技術(shù)參數(shù)
1.2.4 接觸器的選擇
1.3 繼電器
1.3.1 電磁式繼電器
1.3.2 熱繼電器
1.3.3 時(shí)間繼電器
1.3.4 速度繼電器
1.3.5 固態(tài)繼電器
1.4 低壓斷路器
1.5 熔斷器
1.5.1 熔斷器的結(jié)構(gòu)和分類
1.5.2 熔斷器的保護(hù)特性
1.5.3 熔斷器的技術(shù)參數(shù)
1.5.4 熔斷器的選擇
1.6 主令電器
1.6.1 控制按鈕
1.6.2 轉(zhuǎn)換開關(guān)
1.6.3 行程開關(guān)
1.6.4 接近開關(guān)
1.6.5 光電開關(guān)
1.7 信號電器
1.8 常用執(zhí)行器件
1.8.1 電磁執(zhí)行器件
1.8.2 常用驅(qū)動(dòng)設(shè)備
1.9 常用檢測儀表
1.10 常用電氣安裝附件
本章小
思考題與練習(xí)題
第2章 電氣控制線路基礎(chǔ)
2.1 電氣控制系統(tǒng)圖的圖形、文字符號及繪制原則
2.1.1 常用電氣圖形符號和文字符號
2.1.2 電氣控制系統(tǒng)圖的繪制原則
2.2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路
2.2.1 全壓啟動(dòng)控制線路
2.2.2 正反轉(zhuǎn)控制線路
2.2.3 點(diǎn)動(dòng)控制線路
2.2.4 多點(diǎn)控制系統(tǒng)
2.2.5 順序控制線路
2.2.6 自動(dòng)循環(huán)控制線路
2.3 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)控制線路
2.3.1 星形—三角形降壓啟動(dòng)控制線路
2.3.2 反接制動(dòng)控制線路
2.4 變頻器及其使用
2.4.1 調(diào)速基本概念
2.4.2 變頻器的類型
2.4.3 變頻器的組成
2.4.4 變頻器的主要技術(shù)參數(shù)
2.4.5 變頻器的選擇
2.4.6 變頻器的主要功能
2.4.7 變頻器的操作方式
2.4.8 變頻器應(yīng)用舉例
2.5 電氣控制線路的簡單設(shè)計(jì)法
2.5.1 概 述
2.5.2 簡單設(shè)計(jì)法介紹
2.5.3 簡單設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例
2.6 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析
2.6.1 電氣控制線路分析基礎(chǔ)
2.6.2 C650臥式車床電氣控制線路分析
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第3章 可編程序控制器概述
3.1 PLC的產(chǎn)生和定義
3.1.1 PLC的產(chǎn)生
3.1.2 PLC的定義
3.2 PLC的發(fā)展
3.2.1 PLC的發(fā)展歷史
3.2.2 PLC的發(fā)展趨勢
3.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
3.4 PLC的特點(diǎn)
3.5 PLC與其他典型控制系統(tǒng)的區(qū)別
3.5.1 與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別
3.5.2 與單片機(jī)控制系統(tǒng)的區(qū)別
3.5.3 與DCS、FCS控制系統(tǒng)的區(qū)別
3.6 PLC的分類
3.7 PLC的系統(tǒng)組成
3.8 PLC的內(nèi)部資源
3.8.1 軟元件(軟繼電器)
3.8.2 PLC中的軟元件
3.9 PLC的編程語言
3.10 PLC的工作原理
3.10.1 PLC的工作方式
3.10.2 PLC工作過程的核心內(nèi)容
3.10.3 PLC對輸入/輸出的處理原則
3.11 西門子小型PLC概述
3.11.1 為什么選擇S7-200 SMART PLC為講授對象
3.11.2 S7-200 PLC、S7-200 SMART PLC及S7-1200 PLC的主要區(qū)別
3.11.3 S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)基本構(gòu)成
3.11.4 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和編址
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第4章 PLC基本指令及程序設(shè)計(jì)
4.1 尋址方式
4.1.1 數(shù)據(jù)類型
4.1.2 直接尋址
4.1.3 間接尋址
4.2 S7-200 SMART PLC編程時(shí)的兩點(diǎn)說明
4.2.1 輸出線圈和指令盒
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)塊
4.2.3 符號表和變量表
4.3 PLC的基本邏輯指令
4.3.1 邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令
4.3.2 觸點(diǎn)串聯(lián)指令
4.3.3 觸點(diǎn)并聯(lián)指令
4.3.4 置位、復(fù)位指令
4.3.5 RS觸發(fā)器指令
4.3.6 立即指令
4.3.7 邊沿脈沖指令
4.3.8 邏輯堆棧操作指令
4.3.9 比較指令
4.3.10 定時(shí)器
4.3.11 計(jì)數(shù)器
4.4 程序控制指令
4.4.1 結(jié)束及暫停指令
4.4.2 看門狗復(fù)位指令
4.4.3 跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號指令
4.4.4 循環(huán)指令
4.4.5 獲取非致命代碼指令
4.5 PLC初步編程指導(dǎo)
4.5.1 梯形圖編程的基本規(guī)則
4.5.2 LAD和STL編程語言之間的轉(zhuǎn)換
4.6 典型簡單電路和環(huán)節(jié)的PLC程序設(shè)計(jì)
4.6.1 延時(shí)脈沖產(chǎn)生電路
4.6.2 瞬時(shí)接通/延時(shí)斷開電路
4.6.3 延時(shí)接通/延時(shí)斷開電路
4.6.4 計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展
4.6.5 長定時(shí)電路
4.6.6 閃爍電路
4.6.7 報(bào)警電路
4.7 PLC程序的簡單設(shè)計(jì)法及應(yīng)用舉例
4.7.1 PLC程序的簡單設(shè)計(jì)法
4.7.2 應(yīng)用舉例
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第5章 PLC功能指令及應(yīng)用
5.1 程序結(jié)構(gòu)
5.2 子程序
5.2.1 建立子程序
5.2.2 子程序的調(diào)用
5.2.3 帶參數(shù)的子程序調(diào)用
5.3 中 斷
5.3.1 幾個(gè)基本概念
5.3.2 中斷指令
5.3.3 中斷程序
5.4 傳送、移位和填充指令
5.4.1 傳送類指令
5.4.2 移位與循環(huán)指令
5.4.3 字節(jié)交換指令
5.4.4 填充指令
5.5 運(yùn)算和數(shù)學(xué)指令
5.5.1 加法指令
5.5.2 減法指令
5.5.3 乘法指令
5.5.4 除法指令
5.5.5 數(shù)學(xué)函數(shù)指令
5.5.6 增/減指令
5.5.7 邏輯運(yùn)算指令
5.6 表功能指令
5.7 轉(zhuǎn)換指令
5.7.1 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令
5.7.2 編碼和譯碼指令
5.7.3 段碼指令
5.7.4 ASCII碼轉(zhuǎn)換指令
5.7.5 字符串轉(zhuǎn)換指令
5.8 字符串指令
5.9 時(shí)鐘指令
5.10 高速計(jì)數(shù)器指令
5.10.1 高速計(jì)數(shù)器基本概念
5.10.2 高速計(jì)數(shù)器指令
5.10.3 高速計(jì)數(shù)器的使用方法
5.11 高速脈沖輸出指令
5.11.1 幾個(gè)基本概念
5.11.2 高速脈沖指令及特殊寄存器
5.11.3 PTO 的使用
5.11.4 PWM 的使用
5.12 PLC中模擬量的處理及PID回路指令
5.12.1 PID算法及模擬量處理技術(shù)
5.12.2 PID回路指令及使用
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第6章 PLC順序控制指令及其使用
6.1 功能圖的產(chǎn)生及基本概念
6.1.1 功能圖的產(chǎn)生
6.1.2 功能圖的基本概念
6.1.3 功能圖的構(gòu)成規(guī)則
6.2 順序控制指令
6.2.1 順序控制指令介紹
6.2.2 舉例說明
6.2.3 使用說明
6.3 功能圖的主要類型
6.3.1 單流程
6.3.2 可選擇的分支和連接
6.3.3 并行分支和連接
6.3.4 跳轉(zhuǎn)和循環(huán)
6.4 順序控制指令應(yīng)用舉例
6.4.1 選擇和循環(huán)電路舉例
6.4.2 并行分支和連接電路舉例
6.4.3 選擇和跳轉(zhuǎn)電路舉例
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第7章 PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用
7.1 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
7.2 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識
7.2.1 數(shù)據(jù)通信方式(數(shù)據(jù)流動(dòng)方向)
7.2.2 數(shù)據(jù)傳輸方式
7.2.3 差錯(cuò)控制
7.2.4 傳送介質(zhì)
7.2.5 主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.2.6 通信接口
7.2.7 通信協(xié)議
7.3 S7-200 SMART PLC的通信接口及網(wǎng)絡(luò)連接
7.3.1 通信接口、協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)配置
7.3.2 S7-200 SMART PLC的網(wǎng)絡(luò)連接
7.4 S7-200 SMART PLC的通信指令及應(yīng)用
7.4.1 網(wǎng)絡(luò)讀/網(wǎng)絡(luò)寫指令及應(yīng)用
7.4.2 基于自由口模式的發(fā)送和接收指令及應(yīng)用
7.4.3 基于以太網(wǎng)的開放式協(xié)議指令庫
7.4.4 Modbus庫指令及應(yīng)用
7.4.5 USS庫指令
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第8章 PLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)
8.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容
8.1.1 分析評估控制任務(wù)
8.1.2 PLC的選型
8.1.3 I/O 地址分配
8.1.4 分解控制任務(wù)
8.1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1.6 安全電路設(shè)計(jì)
8.1.7 系統(tǒng)調(diào)試
8.1.8 文檔編制
8.2 HMI及其使用
8.2.1 HMI概述
8.2.2 HMI在S7-200 SMART PLC控制系統(tǒng)中的使用
8.3 變頻器和PLC之間的配合
8.3.1 變頻器和PLC的關(guān)系
8.3.2 G120C變頻器
8.3.3 G120C變頻器的主要端子及接線圖
8.3.4 變頻器和PLC典型應(yīng)用舉例
8.4 工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)用
8.4.1 概 述
8.4.2 WinCC和PC Access的應(yīng)用舉例
8.5 雙恒壓無塔供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.5.1 工藝過程
8.5.2 系統(tǒng)控制要求
8.5.3 控制系統(tǒng)的I/O 點(diǎn)及地址分配
8.5.4 PLC系統(tǒng)選型
8.5.5 電氣控制系統(tǒng)原理圖
8.5.6 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
8.6 電熱鍋爐供熱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.6.1 工藝過程
8.6.2 系統(tǒng)控制要求
8.6.3 PLC選型
8.6.4 控制系統(tǒng)的I/O 點(diǎn)及地址分配
8.6.5 電氣控制系統(tǒng)原理圖
8.7 PLC在實(shí)際工程應(yīng)用中的安裝技術(shù)
8.7.1 PLC的安裝
8.7.2 電源的設(shè)計(jì)
8.7.3 系統(tǒng)的接地
8.7.4 電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)
8.7.5 PLC輸入信號的接線
8.7.6 PLC輸出端的接線及特殊處理
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第9章 S7-1200 PLC主要技術(shù)特點(diǎn)
9.1 產(chǎn)品系列
9.1.1 硬件系統(tǒng)
9.1.2 軟件平臺
9.2 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
9.2.1 尋址方式
9.2.2 數(shù)據(jù)類型
9.2.3 編程語言
9.2.4 程序架構(gòu)
9.3 指令系統(tǒng)
9.4 S7-1200 PLC程序設(shè)計(jì)舉例
本章小結(jié)
思考題與練習(xí)題
第10章 編程軟件及其使用
10.1 編程軟件的初步使用
10.1.1 計(jì)算機(jī)的配置要求
10.1.2 軟件的安裝與卸載
10.1.3 硬件安裝與拆卸
10.1.4 參數(shù)設(shè)置
10.1.5 與主機(jī)單元(CPU 模塊)建立通信
10.2 編程軟件功能
10.2.1 基本功能
10.2.2 界面及各部分的功能
10.2.3 主菜單
10.2.4 工具欄
10.2.5 項(xiàng)目樹中各部分的功能
10.3 編 程
10.3.1 使用慣例
10.3.2 建立程序
10.4 調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控
10.4.1 S7-200 SMART PLC操作模式的選擇
10.4.2 選擇掃描次數(shù)
10.4.3 狀態(tài)圖表監(jiān)控和趨勢視圖監(jiān)控
10.4.4 在運(yùn)行模式下編輯應(yīng)用程序
10.4.5 程序監(jiān)控
本章小結(jié)
附錄A 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
A 1 異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
A 2 S7-200 SMART PLC編程軟件使用實(shí)驗(yàn)
A 3 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)報(bào)警電路實(shí)驗(yàn)
A 4 使用簡單設(shè)計(jì)法編制電動(dòng)機(jī)順序啟?？刂瞥绦?qū)嶒?yàn)
A 5 搶答器程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
A 6 人行道按鈕控制交通燈程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
A 7 使用順序功能圖編制電動(dòng)機(jī)順序啟?？刂瞥绦?qū)嶒?yàn)
A 8 PID程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
A 9 S7-200 SMART PLC網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)
A 10 HMI簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
附錄B 課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題素材指導(dǎo)
B 1 機(jī)械臂分揀裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
B 2 PLC高速脈沖計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
B 3 使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令設(shè)計(jì)通信控制系統(tǒng)
B 4 雙恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
B 5 電熱鍋爐供熱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
B 6 S7-200 SMART PLC在小規(guī)模工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
B 7 基于Modbus通信協(xié)議的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐
B 8 基于PROFINET的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐
附錄C S7-200 SMART PLC快速參考信息
C 1 標(biāo)準(zhǔn)型(SR/ST)PLC的CPU規(guī)范
C 2 標(biāo)準(zhǔn)型PLC的CPU 存儲器范圍和特性總匯
C 3 常用特殊繼電器SMB0和SMB1的位信息
參考文獻(xiàn)