电气控制与西门子PLC应用技术

第1章 常用低压电器1

1.1低压电器的基本知识1

1.1.1低压电器的分类1

1.1.2低压电器的型号表示法1

1.1.3低压电器的主要技术参数2

1.1.4低压电器的选用原则2

1.1.5低压电器的电磁机构3

1.1.6低压电器的触点及灭弧方法5

1.2低压开关7

1.2.1刀开关7

1.2.2低压断路器9

1.3熔断器12

1.3.1熔断器的组成、工作原理及特性12

1.3.2熔断器的类型及使用13

1.3.3熔断器的符号及型号含义14

1.4主令电器14

1.4.1常用主令电器的类型及适用场合14

1.4.2主令电器的符号及型号含义16

1.4.3主令电器的使用17

1.5接触器17

1.5.1交流接触器17

1.5.2直流接触器18

1.5.3接触器的类型及主要技术参数18

1.5.4接触器的使用20

1.6继电器20

1.6.1常用继电器的类型及工作原理20

1.6.2继电器的符号及型号含义23

1.6.3继电器的使用23

思考与练习24



第2章 电气控制基础25

2.1控制元器件符号25

2.2电气原理图的绘制原则26

2.2.1电气原理图的绘制原则26

2.2.2图上位置的表示方法27

2.3电路图分析28

2.3.1电气控制线路分析28

2.3.2电气原理图的阅读分析29

2.4三相笼型异步电动机启动控制31

2.4.1全压启动控制线路32

2.4.2电动机的点动控制线路32

2.4.3电动机的正反转控制线路33

2.4.4自动往复行程控制线路34

2.5三相异步电动机的制动控制34

2.5.1反接制动控制线路35

2.5.2能耗制动控制线路36

思考与练习37



第3章 典型机械设备电气控制系统38

3.1钻床电气控制电路38

3.1.1电力拖动特点与控制要求38

3.1.2电气控制电路分析38

3.2X62W型卧式万能铣床电气控制电路41

3.2.1电力拖动特点与控制要求41

3.2.2电气控制电路分析41

3.3M7120型平面磨床的电气控制电路45

3.3.1电力拖动形式和控制要求45

3.3.2电气控制电路分析46

思考与练习48



第4章 可编程控制器的基础知识49

4.1PLC概述49

4.1.1PLC的定义49

4.1.2PLC的产生与发展49

4.1.3PLC的特点51

4.2PLC的组成及工作原理52

4.2.1PLC的基本结构52

4.2.2PLC的工作原理55

4.3PLC的性能指标和编程语言57

4.3.1PLC的性能指标57

4.3.2PLC的编程语言58

4.4S7-200 PLC概述59

4.4.1S7-200 PLC的技术性能指标59

4.4.2I/O点的地址分配与接线61

4.5S7-200 PLC的内部元件63

4.5.1S7-200 PLC的编程软元件63

4.5.2S7-200的寻址方式73

思考与练习75



第5章 S7-200 PLC的基本指令及应用76

5.1S7-200的程序结构76

5.2S7-200的位逻辑指令77

5.3S7-200的定时器和计数器指令83

5.4比较指令91

5.5程序控制类指令93

思考与练习106



第6章 S7-200 PLC的功能指令及应用108

6.1传送指令108

6.2S7-200的运算指令111

6.2.1四则运算指令111

6.2.2逻辑运算118

6.3移位指令122

6.4表功能指令128

6.5S7-200的特殊功能指令131

6.5.1中断指令131

6.5.2高速计数器136

思考与练习144



第7章 STEP 7-Micro/WIN编程软件145

7.1编程软件概述145

7.1.1编程软件的安装与项目的组成145

7.1.2通信参数的设置与在线连接的建立148

7.1.3帮助功能的使用与S7-200的出错处理150

7.2程序的编写与传送152

7.2.1编程的准备工作152

7.2.2编写与传送用户程序153

7.2.3数据块的使用156

7.3用编程软件监控与调试程序157

7.3.1基于程序编辑器的程序状态监控157

7.3.2用状态表监控与调试程序159

7.3.3用状态表强制改变数值161

7.3.4在RUN模式下编辑用户程序161

7.3.5调试用户程序的其他方法162

7.4使用系统块设置PLC的参数162

7.4.1断电数据保持的设置162

7.4.2创建CPU密码163

7.4.3输出表与输入滤波器的设置165

7.4.4脉冲捕捉功能与后台通信时间的设置166

7.5S7-200 PLC仿真软件的使用167

思考与练习169



第8章 PLC的通信与自动化通信网络170

8.1计算机通信概述170

8.1.1串行通信170

8.1.2串行通信的端口标准171

8.2计算机通信的国际标准172

8.2.1开放系统互连模型172

8.2.2IEEE 802通信标准173

8.2.3现场总线及其国际标准175

8.3西门子的工业自动化通信网络176

8.4S7-200的通信功能与串行通信网络177

8.4.1S7-200的网络通信协议177

8.4.2S7-200的通信功能179

8.4.3S7-200的串行通信网络180

8.5S7-200的通信指令182

8.5.1网络读写指令182

8.5.2发送指令与接收指令184

8.6使用自由端口模式的计算机与PLC的通信188

8.7Modbus协议在通信中的应用191

8.7.1Modbus RTU通信协议191

8.7.2基于Modbus RTU主站协议的通信191

8.7.3基于Modbus RTU从站协议的通信194

思考与练习197



第9章 PLC基本实验198

9.1继电器类指令实验198

9.1.1实验目的198

9.1.2实验任务198

9.1.3实验步骤198

9.2计时器类指令实验200

9.2.1实验目的200

9.2.2实验任务200

9.2.3实验步骤200

9.3计数器指令实验203

9.3.1实验目的203

9.3.2实验任务203

9.3.3实验步骤203

9.4微分指令、锁存器指令实验205

9.4.1实验目的205

9.4.2实验任务205

9.4.3实验步骤205

9.5移位指令实验208

9.5.1实验目的208

9.5.2实验任务208

9.5.3实验步骤209

9.6算术指令和模拟量输入指令实验212

9.6.1实验目的212

9.6.2实验任务212

9.6.3实验步骤212

9.7特殊功能指令实验214

9.7.1实验目的214

9.7.2实验任务214

9.7.3实验步骤214

思考与练习216



第10章 WinCC flexible入门217

10.1WinCC flexible概述217

10.1.1WinCC flexible简介217

10.1.2WinCC flexible的安装218

10.1.3WinCC flexible的用户接口221

10.1.4鼠标的使用方法与技巧224

10.2一个简单的例子226

10.2.1创建项目226

10.2.2变量的生成与组态228

10.2.3画面的生成与组态228

10.2.4指示灯与文本域的生成和组态229

10.2.5按钮的生成与组态231

10.3项目的运行与模拟233

10.3.1WinCC flexible运行系统简介233

10.3.2模拟调试的方法234

思考与练习234



参考文献235