现代电气控制及PLC应用技术（第5版）

第1章 电气控制系统常用器件

1.1 电器的基本知识

1.1.1 电器的定义和分类

1.1.2 电磁式低压电器的基本 结构和工作原理

1.2 接触器

1.2.1 接触器的用途及分类

1.2. 2 接触器的结构及工作原理

1. 2. 3 接触器的技术参数

1. 2. 4 接触器的选择

1. 3 继电器

1. 3. 1 电磁式继电器

1. 3. 2 热继电器

1. 3. 3 时间继电器

1. 3. 4 速度继电器

1. 3. 5 固态继电器

1. 4 低压断路器

1. 5 熔断器

1. 5. 1 熔断器的结构和分类

1. 5. 2 熔断器的保护特性

1. 5. 3 熔断器的技术参数

1. 5. 4 熔断器的选择

1. 6 主令电器

1. 6. 1 控制按钮

1. 6. 2 转换开关

1. 6. 3 行程开关

1. 6. 4 接近开关

1. 6. 5 光电开关

1. 7 信号电器

1. 8 常用执行器件

1. 8. 1 电磁执行器件

1. 8. 2 常用驱动设备

1. 9 常用检测仪表

1. 10 常用电气安装附件

本章小结

思考题与练习题

第2章 电气控制线路基础

2. 1 电气控制系统图的图形、文字 符号及绘制原则

2. 1. 1 常用电气图形符号和文字符号

2. 1. 2 电气控制系统图的绘制 原则

2. 2 三相笼型异步电动机基本 控制线路

2. 2. 1 全压启动控制线路

2. 2. 2 正反转控制线路

2. 2. 3 点动控制线路

2. 2. 4 多点控制系统

2. 2. 5 顺序控制线路

2. 2. 6 自动循环控制线路

2. 3 三相笼型异步电动机启动和制动控制线路

2. 3. 1 星形 三角形降压启动 控制线路

2. 3. 2 反接制动控制线路

2. 4 变频器及其使用

2. 4. 1 调速基本概念

2. 4. 2 变频器的类型

2. 4. 3 变频器的组成

2. 4. 4 变频器的主要技术参数

2. 4. 5 变频器的选择

2. 4. 6 变频器的主要功能

2. 4. 7 变频器的操作方式

2. 4. 8 变频器应用举例

2. 5 电气控制线路的简单设计法

2. 5. 1 概 述

2. 5. 2 简单设计法介绍

2. 5. 3 简单设计法应用举例

2. 6 典型生产机械电气控制线路分析

2. 6. 1 电气控制线路分析基础

2. 6. 2 C650卧式车床电气控制线路分析

本章小结

思考题与练习题

第3章 可编程序控制器概述

3. 1 PLC的产生和定义

3. 1. 1 PLC的产生

3. 1. 2 PLC的定义

3. 2 PLC的发展

3. 2. 1 PLC的发展历史

3. 2. 2 PLC的发展趋势

3. 3 PLC的应用领域

3. 4 PLC的特点

3. 5 PLC与其他典型控制系统的区别

3. 5. 1 与继电器控制系统的区别

3. 5. 2 与单片机控制系统的区别

3. 5. 3 与DCS、FCS控制系统 的区别

3. 6 PLC的分类

3. 7 PLC的系统组成

3. 8 PLC的内部资源

3. 8. 1 软元件(软继电器)

3. 8. 2 软元件介绍

3. 9 PLC的编程语言

3. 10 PLC的工作原理

3. 10. 1 PLC的工作方式

3. 10. 2 PLC工作过程的核心内容

3. 10. 3 PLC对输入/输出的处理原则

3. 11 西门子小型PLC概述

3. 11. 1 为什么选择S7 200 SMART PLC为讲授对象

3. 11. 2 S 7200、 S 7 200 SMART 及S7 1200 PLC的主要区别

3. 11. 3 S7200 SMART PLC 硬件系统基本构成

3. 11. 4 I/O点数扩展和编址

本章小结

思考题与练习题

第4章 PLC基本指令及程序设计

4. 1 寻址方式

4. 1. 1 数据类型

4. 1. 2 直接寻址

4. 1. 3 间接寻址

4. 2 SMARTPLC编程时的两点说明

4. 3 PLC的基本逻辑指令

4. 3. 1 逻辑取及线圈驱动指令

4. 3. 2 触点串联指令

4. 3. 3 触点并联指令

4. 3. 4 置位、复位指令

4. 3. 5 RS触发器指令

4. 3. 6 立即指令

4. 3. 7 边沿脉冲指令

4. 3. 8 逻辑堆栈操作指令

4. 3. 9 比较指令

4. 3. 10 定时器

4. 3. 11 计数器

4. 4 程序控制指令

4. 4. 1 结束及暂停指令

4. 4. 2 看门狗复位指令

4. 4. 3 跳转及标号指令

4. 4. 4 循环指令

4. 4. 5 获取非致命代码指令

4. 5 PLC初步编程指导

4. 5. 1 梯形图编程的基本规则

4. 5. 2 LAD和STL编程语言 之间的转换

4. 6 典型简单电路和环节的PLC 程序设计

4. 6. 1 延时脉冲产生电路

4. 6. 2 瞬时接通/延时断开电路

4. 6. 3 延时接通/延时断开电路

4. 6. 4 计数器的扩展

4. 6. 5 长定时电路

4. 6. 6 闪烁电路

4. 6. 7 报警电路

4. 7 PLC程序的简单设计法及应用举例

4. 7. 1 PLC程序的简单设计法

4. 7. 2 应用举例

本章小结

思考题与练习题

第5章 PLC功能指令及应用

5. 1 程序结构

5. 2 子程序

5. 2. 1 建立子程序

5. 2. 2 子程序的调用

5. 2. 3 带参数的子程序调用

5. 3 中 断

5. 3. 1 几个基本概念

5. 3. 2 中断指令

5. 3. 3 中断程序

5. 4 传送、移位和填充指令

5. 4. 1 传送类指令

5. 4. 2 移位与循环指令

5. 4. 3 字节交换指令

5. 4. 4 填充指令

5. 5 运算和数学指令

5. 5. 1 加法指令

5. 5. 2 减法指令

5. 5. 3 乘法指令

5. 5. 4 除法指令

5. 5. 5 数学函数指令

5. 5. 6 增/减指令

5. 5. 7 逻辑运算指令

5. 6 表功能指令

5. 7 转换指令

5. 7. 1 数据类型转换指令

5. 7. 2 编码和译码指令

5. 7. 3 段码指令

5. 7. 4 ASCII码转换指令

5. 7. 5 字符串转换指令

5. 8 字符串指令

5. 9 时钟指令

5. 10 高速计数器指令

5. 10. 1 高速计数器基本概念

5. 10. 2 高速计数器指令

5. 10. 3 高速计数器的使用方法

5. 11 高速脉冲输出指令

5. 11. 1 几个基本概念

5. 11. 2 高速脉冲指令及特殊寄存器

5. 11. 3 PTO的使用

5. 11. 4 PWM的使用

5. 12 PID回路指令

5. 12. 1 PID算法

5. 12. 2 PID回路指令及使用

本章小结

思考题与练习题

第6章 PLC顺序控制指令及其使用

6. 1 功能图的产生及基本概念

6. 1. 1 功能图的产生

6. 1. 2 功能图的基本概念

6. 1. 3 功能图的构成规则

6. 2 顺序控制指令

6. 2. 1 顺序控制指令介绍

6. 2. 2 举例说明

6. 2. 3 使用说明

6. 3 功能图的主要类型

6. 3. 1 单流程

6. 3. 2 可选择的分支和连接

6. 3. 3 并行分支和连接

6. 3. 4 跳转和循环

6. 4 顺序控制指令应用举例

6. 4. 1 选择和循环电路举例

6. 4. 2 并行分支和连接电路 举例

6. 4. 3 选择和跳转电路举例

本章小结

思考题与练习题

第7章 PLC网络通信技术及应用

7. 1 工业网络结构

7. 2 工业通信网络基础知识

7. 2. 1 数据通信方式(数据流动 方向)

7. 2. 2 数据传输方式

7. 2. 3 差错控制

7. 2. 4 传送介质

7. 2. 5 主要拓扑结构

7. 2. 6 通信接口

7. 2. 7 通信协议

7. 3 SMART PLC的通信接口及网络连接

7. 3. 1 通信接口、协议及网络 配置

7. 3. 2 SMART PLC的网络连接

7. 4 SMART PLC的通信指令及应用

7. 4. 1 网络读/网络写指令及应用

7. 4. 2 基于自由口模式的发送和接收指令及应用

7. 4. 3 基于以太网的开放式协议指令库

7. 4. 4 Modbus库指令及应用

7. 4. 5 USS协议

本章小结

思考题与练习题

第8章 PLC控制系统综合设计

8. 1 PLC控制系统设计步骤及内容

8. 1. 1 分析评估控制任务

8. 1. 2 PLC的选型

8. 1. 3 I /O地址分配

8. 1. 4 分解控制任务

8. 1. 5 系统设计

8. 1. 6 安全电路设计

8. 1. 7 系统调试

8. 1. 8 文档编制

8. 2 HMI及其使用

8. 2. 1 HMI概述

8. 2. 2 HMI在S7 200 SMART PLC控制系统中的使用

8. 3 变频器和PLC之间的配合

8. 3. 1 变频器和PLC的关系

8. 3. 2 MM440变频器

8. 3. 3 MM440变频器的功能方框图

8. 3. 4 变频器和PLC典型应用举例

8. 4 工业自动化监控系统及应用

8. 4. 1 概 述

8. 4. 2 WinCC和PC Access的应用举例

8. 5 双恒压无塔供水控制系统设计

8. 5. 1 工艺过程

8. 5. 2 系统控制要求

8. 5. 3 控制系统的I/O点及 地址分配

8. 5. 4 PLC系统选型

8. 5. 5 电气控制系统原理图

8. 5. 6 系统程序设计

8. 6 电热锅炉供热控制系统设计

8. 6. 1 工艺过程

8. 6. 2 系统控制要求

8. 6. 3 PLC选型

8. 6. 4 控制系统的I/O点及地址分配

8. 6. 5 电气控制系统原理图

8. 7 PLC在实际工程应用中的安装技术

8. 7. 1 PLC的安装

8. 7. 2 电源的设计

8. 7. 3 系统的接地

8. 7. 4 电缆设计与铺设

8. 7. 5 PLC输入信号的接线

8. 7. 6 PLC输出端的接线及特殊处理

本章小结

思考题与练习题

第9章 标准工业控制编程语言 IEC 61131 3

9. 1 IEC61131 3概述

9. 1. 1 IEC61131产生的原因和 发展历程

9. 1. 2 IEC61131 3简介

9. 1. 3 IEC61131 3的突出特点

9. 2 IEC61131 3基础

9. 2. 1 程序组织单元POU

9. 2. 2 简单语言元素

9. 2. 3 数据类型

9. 2. 4 变 量

9. 2. 5 系统配置

9. 3 标准函数及功能块

9. 3. 1 标准函数

9. 3. 2 标准功能块

9. 4 编程语言及使用举例

9. 4. 1 梯形图(LD)

9. 4. 2 结构化文本( ST)

9. 4. 3 指令表IL

9. 4. 4 顺序功能图SFC

9. 4. 5 SFC程序设计举例

本章小结

思考题与练习题

附录A 实验指导书

A 1 异步电动机可逆运行实验

A 2 SMART PLC编程软件 使用实验

A 3 标准工业报警电路实验

A 4 使用简单设计法编制电动 机顺序启停控制程序实验

A 5 抢答器程序设计实验

A 6 人行道按钮控制交通灯程 序设计实验

A 7 使用顺序功能图编制电动机 顺序启停控制程序实验

A 8 PID程序设计实验

A 9 S7 200SMART PLC网络通信实验

A 10 HMI简单应用实验

A 11 IEC61131 3编程实验1

A 12 IEC61131 3编程实验2

附录B 课程设计和毕业设计课题素材指导

B 1 机械臂分拣装置控制系统设计

B 2 PLC高速脉冲计数系统 设计

B 3 使用网络读写指令设计通信控制系统

B 4 双恒压供水控制系统设计

B 5 电热锅炉供热控制系统设计

B 6 SMART PLC在小规模工业控制网络中的应用(1)

B 7 SMART PLC在小规模工业控制网络中的应用(2)

B 8 SMART PLC在小规模工业控制网络中的应用(3)

附录C S7 200 SMART PLC快速参考信息

C 1 标准型( SR/ST) PLC的 CPU规范

C 2 标准型PLC的CPU存储器范围和特性总汇

C 3 常用特殊继电器SMB0和 SMB1的位信息

参 考 文 献 415