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绪论1

第1章　常用低压控制电器3

1.1 概述3

1.1.1 电器的分类3

1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器4

1.1.3 我国低压控制电器的发展概况5

1.2 接触器6

1.2.1 结构和工作原理6

1.2.2 交、直流接触器的特点9

1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则11

1.3 继电器12

1.3.1 电磁式继电器12

1.3.2 热继电器15

1.3.3 时间继电器17

1.3.4　速度继电器20

1.4 熔断器21

1.4.1 熔断器的工作原理21

1.4.2　熔断器的选用22

1.5 低压开关和低压断路器24

1.5.1　低压断路器24

1.5.2　漏电保护器25

1.5.3　低压隔离器27

1.6 主令电器31

1.6.1 按钮31

1.6.2 位置开关31

1.6.3 凸轮控制器与主令控制器33

1.7.1 全型号组成形式34

1.7.2 全型号各组成部分的确定34

1.7 低压电器的产品型号34

习题与思考题36

第2章　电气控制线路的基本原则和基本环节37

2.1 电气控制线路的绘制37

2.1.1 电气控制线路常用的图形、文字符号37

2.1.2 电气原理图42

2.1.3 电气元件布置图44

2.1.4 电气安装接线图45

2.2 三相异步电动机的启动控制46

2.2.1 三相笼型电动机直接启动控制46

2.2.2 三相笼型电动机减压启动控制48

2.2.3 三相绕线转子电动机的启动控制52

2.3 三相异步电动机的正、反转控制55

2.4.1 三相笼型电动机的变极调速控制56

2.4 三相异步电动机的调速控制56

2.4.2 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制57

2.4.3 电磁调速异步电动机的控制58

2.5 三相异步电动机的制动控制59

2.5.1 三相异步电动机反接制动控制60

2.5.2 三相异步电动机能耗制动控制60

2.5.3 三相异步电动机电容制动控制62

2.6 其他典型控制环节62

2.6.1 多地点控制63

2.6.2 多台电动机先后顺序工作的控制63

2.6.3 自动循环控制64

2.7 电气控制线路的设计方法65

2.7.1　经验设计法65

2.7.2　逻辑设计法70

习题与思考题75

3.1.1 可编程控制器的产生与发展77

第3章　可编程控制器基础77

3.1 可编程控制器概述77

3.1.2 可编程控制器的特点79

3.2 可编程控制器的组成79

3.2.1 中央处理单元（CPU）80

3.2.2　存储器单元80

3.2.3 电源单元81

3.2.4　输入／输出单元81

3.2.5 接口单元81

3.2.6 外部设备82

3.3 可编程控制器的工作原理83

3.3.1 可编程控制器的等效电路83

3.3.2 可编程控制器的工作过程84

3.4.1 可编程控制器的I/O模块85

3.4 可编程控制器的硬件基础85

3.4.2 可编程控制器的配置87

3.5 可编程控制器的软件基础88

3.5.1 系统监控程序88

3.5.2 用户应用程序89

3.6 可编程控制器的性能指标及分类91

3.6.1 可编程控制器的性能指标91

3.6.2 可编程控制器的分类92

习题与思考题93

第4章　S7-200 PLC的系统配置94

4.1 S7-200 PLC系统的基本组成94

4.1.1 基本单元94

4.1.4 通信电缆97

4.1.5 人机界面97

4.1.3 STEP 7-Micro/WIN32编程软件97

4.1.2　个人计算机或编程器97

4.2 S7-200 PLC的接口模块98

4.2.1 数字量I/O模块98

4.2.2　模拟量I/O模块102

4.2.3 智能模块103

4.3 S7-200 PLC的系统配置103

4.3.1 S7-200 PLC的基本配置103

4.3.2 S7-200 PLC的扩展配置104

4.3.3　内部电源的负载能力105

习题与思考题106

第5章　S7-200 PLC的指令系统107

5.1 S7-200 PLC编程基础107

5.1.1 编程语言107

5.1.2 数据类型108

5.1.3 存储器区域110

5.1.4 寻址方式114

5.1.5 用户程序结构116

5.1.6 编程的一般规则117

5.2 S7-200 PLC的基本指令及编程方法118

5.2.1 基本逻辑指令119

5.2.2　立即操作指令124

5.2.3　复杂逻辑指令125

5.2.4 取非触点指令和空操作指令127

5.2.5　定时器和计数器指令128

5.2.6 顺序控制继电器指令135

5.2.7 移位寄存器指令136

5.2.8 比较操作指令141

5.3 S7-200 PLC的功能指令及编程方法143

5.3.1　数学运算指令144

5.3.2　逻辑运算指令150

5.3.3　其他数据处理指令153

5.3.4 转换指令156

5.3.5　表功能指令161

5.3.6　程序控制指令164

5.3.7 特殊指令168

习题与思考题172

第6章　STEP 7-Micro/WIN32编程软件174

6.1　编程软件的安装174

6.1.1　系统要求174

6.1.2　软件安装174

6.1.3　硬件连接175

6.1.4　参数设置175

6.2.1　基本功能176

6.2　编程软件的功能176

6.1.6　设置和修改PLC通信参数176

6.1.5　在线联系176

6.2.2　主界面各部分的功能177

6.2.3　系统组态179

6.3　编程软件的使用180

6.3.1　程序来源180

6.3.2　编辑程序181

6.4　程序的调试及运行监控184

6.4.1　选择扫描次数184

6.4.2　用状态表监控程序184

6.4.3　运行模式下编辑程序186

6.4.4　梯形图程序的状态监视186

6.4.5　S7-200的出错处理187

习题与思考题188

7.1.1　S7-300 PLC的基本组成190

7.1 S7-300 PLC和S7-400 PLC的系统配置190

第7章　S7-300和S7-400 PLC系统配置与编程190

7.1.2　S7-300 PLC的结构及功能特点191

7.1.3　S7-300的系统配置192

7.1.4　S7-300的CPU模块193

7.1.5　S7-300的数字量模块195

7.1.6　S7-300的模拟量模块196

7.1.7　S7-300的电源模块（PS）197

7.1.8 S7-300的I/O编址197

7.1.9 S7-400系统简介199

7.2 S7-300和S7-400的指令系统200

7.2.1　基本概念201

7.2.2　基本指令203

7.3　S7-300和S7-400应用系统的编程207

7.3.2　应用系统的程序结构208

7.3.1 STEP 7软件包208

7.3.3　组织块功能209

7.3.4　循环程序的处理过程209

7.3.5　编程的基本方法和步骤210

习题与思考题217

第8章　可编程控制器系统设计与应用218

8.1 PLC控制系统设计218

8.1.1 PLC控制系统设计的基本原则218

8.1.2 PLC控制系统设计的内容218

8.1.3 PLC控制系统设计的一般步骤220

8.2 PLC控制系统硬件配置220

8.2.1　PLC的选型221

8.2.2　I/O地址分配222

8.2.3 响应时间222

8.3.3　顺序功能图法223

8.3.2　逻辑设计法223

8.3 PLC控制系统软件设计223

8.3.1　经验设计法223

8.4 PLC应用程序的典型环节及设计技巧225

8.4.1 应用程序的典型环节225

8.4.2 PLC控制程序及设计技巧232

8.5 PLC在工业控制中的应用234

8.5.1 4台电动机的顺序启、停控制234

8.5.2 电动机Y-△减压启动控制238

8.5.3 节日彩灯的PLC控制239

8.5.4 十字路口交通信号灯的PLC控制242

8.5.5 造纸厂碱回收蒸发工段PLC控制246

8.6 提高PLC控制系统可靠性的措施248

8.6.1 PLC安装的环境条件248

8.6.2　抗干扰措施249

8.6.3 PLC系统的故障检查251

8.6.4 PLC系统的试运行与维护252

习题与思考题253

第9章　可编程控制器的通信与网络255

9.1 通信及网络基础255

9.1.1 数据通信方式255

9.1.2 网络概述259

9.2 S7系列PLC的网络类型及配置262

9.2.1 PLC网络类型262

9.2.2　通信协议262

9.2.3　通信设备265

9.2.4 S7系列PLC产品组建的几种典型网络268

9.2.5 通信参数的设置272

9.2.6　S7-200的参数设置274

9.3.1 网络指令及应用275

9.3 S7-200网络及应用275

9.3.2 自由口指令及应用279

习题与思考题286

第10章 三菱和欧姆龙系列PLC288

10.1 三菱小型可编程控制器288

10.1.1 FX系列PLC简介288

10.1.2 FX2N系列PLC的器件及编号290

10.1.3 FX2N系列PLC指令系统294

10.2 欧姆龙（OMRON）小型可编程控制器301

10.2.1 CPM1A系列PLC简介301

10.2.2 CPM1A型PLC的器件及编号304

10.2.3 CPM1A型PLC的指令系统307

习题与思考题326

附录A 特殊寄存器（SM）标志位328

附录B　错误代码信息332

附录C　S7-200可编程控制器指令集335

附录D 实验指导书340

实验一　基本指令练习340

实验二　熟悉S7-200 PLC编程软件342

实验三　直流电机正、反转控制342

实验四　抢答器程序设计343

实验五　运料小车的程序控制344

实验六　彩灯的程序控制345

实验七　十字路口交通灯程序控制346

实验八　PLC的通信编程346

附录E 课程设计指导书348

附录F 课程设计任务书349

参考文献352