劉星平老師，電力工程師，有十七年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。主要講授課程PLC原理與應(yīng)用、機(jī)床電氣、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、管理
第1章 概述 1
1．1 繼電器控制系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)介 1
1．1．1 電器與電氣控制的概念 1
1．1．2 繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)歷的兩個(gè)
階段 1
1．2 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 2
1．2．1 可編程控制器的產(chǎn)生及其定義 2
1．2．2 可編程控制器的發(fā)展 2
1．3 PLC的分類(lèi) 2
1．3．1 按I/O點(diǎn)數(shù)分類(lèi) 2
1．3．2 按結(jié)構(gòu)分類(lèi) 3
1．4 PLC的特點(diǎn) 4
1．5 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 5
習(xí)題 6
第2章 繼電器控制系統(tǒng)基礎(chǔ) 7
2．1 繼電器控制系統(tǒng)的基本單元 7
2．1．1 電磁式繼電器 7
2．1．2 接觸器 8
2．1．3 熱繼電器 9
*2．1．4 時(shí)間繼電器 9
2．1．5 速度繼電器 10
2．1．6 按鈕 11
2．1．7 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 11
2．1．8 接近開(kāi)關(guān) 12
2．1．9 紅外線(xiàn)光電開(kāi)關(guān) 12
2．2 繼電器控制系統(tǒng)常用的控制方式 13
2．2．1 點(diǎn)動(dòng)控制 13
2．2．2 長(zhǎng)動(dòng)控制 13
2．2．3 點(diǎn)動(dòng)+長(zhǎng)動(dòng)復(fù)合控制 14
2．2．4 點(diǎn)動(dòng)+延時(shí)復(fù)合控制 15
2．2．5 多地控制 15
2．2．6 正反向接觸器的聯(lián)鎖控制 15
2．2．7 三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路的相關(guān)保護(hù) 16
*2．3 電液控制 17
2．3．1 電磁換向閥 17
2．3．2 電液控制的應(yīng)用舉例 17
2．4 項(xiàng)目實(shí)例：設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車(chē)?yán)^電器控制系統(tǒng) 18
習(xí)題 19
第3章 PLC的硬件組成與工作原理 20
3．1 PLC的組成 20
3．2 PLC的輸入輸出接口電路 22
3．2．1 輸入接口電路 22
3．2．2 輸出接口電路 24
3．3 PLC的工作原理 25
3．3．1 PLC控制系統(tǒng)的等效電路 25
3．3．2 掃描工作方式 26
3．3．3 掃描周期 28
3．3．4 輸入/輸出滯后時(shí)間 28
習(xí)題 29
第4章 可編程控制器編程基礎(chǔ) 30
4．1 S7-200可編程控制器的硬件組成 30
4．1．1 S7-200 PLC的CPU模塊 31
4．1．2 S7-200 PLC的擴(kuò)展模塊 33
4．2 S7-200（CN）PLC的編程元件 33
4．2．1 編程元件的地址編號(hào)表示 34
4．2．2 S7-200（CN）的編程元件 34
4．3 STEP7-Micro/WIN V4．0編程軟件的使用與安裝 38
4．3．1 SIMATIC S7-200編程軟件的基本功能 38
4．3．2 編程軟件的安裝（安裝方法） 40
4．3．3 建立與S7-200 CPU的通信 41
4．3．4 程序編制 42
4．3．5 程序的監(jiān)視、運(yùn)行、調(diào)試 43
4．4 S7-200 PLC的編程語(yǔ)言及程序結(jié)構(gòu) 43
4．4．1 S7-200編程語(yǔ)言 43
4．4．2 程序結(jié)構(gòu) 45
4．5 S7-200 PLC的數(shù)據(jù)類(lèi)型及尋址方式 45
4．5．1 數(shù)據(jù)類(lèi)型、范圍 45
4．5．2 常數(shù)表示 46
4．5．3 S7-200 PLC的尋址方式 46
4．6 基本編程指令及其應(yīng)用 48
4．6．1 位操作指令 48
4．6．2 取非和空操作指令 49
4．6．3 邊沿觸發(fā)指令（脈沖生成） 49
4．6．4 置位和復(fù)位指令 50
4．6．5 復(fù)雜邏輯指令 52
4．6．6 定時(shí)器指令 55
4．6．7 計(jì)數(shù)器指令 57
4．6．8 比較指令 60
4．6．9 數(shù)據(jù)傳送指令 61
4．7 梯形圖程序的執(zhí)行原理及編程規(guī)則 63
4．7．1 梯形圖程序的執(zhí)行原理 63
4．7．2 梯形圖程序編程規(guī)則 63
4．8 S7-200系列PLC仿真軟件及其應(yīng)用 64
4．9 項(xiàng)目實(shí)例：用PLC實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)、逆序停止控制 65
習(xí)題 68
第5章 S7-200 PLC的編程方法 70
5．1 梯形圖的基本電路 70
5．1．1 應(yīng)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制 70
5．1．2 應(yīng)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的Y/△啟動(dòng)控制 72
5．1．3 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的應(yīng)用程序 73
5．1．4 常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理 75
5．2 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 75
5．3 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 76
5．3．1 順序控制設(shè)計(jì)法 76
5．3．2 步與動(dòng)作 77
5．3．3 有向連線(xiàn)與轉(zhuǎn)換 79
5．3．4 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 79
5．3．5 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則 82
5．3．6 繪制順序功能圖的注意事項(xiàng) 82
5．3．7 順序控制設(shè)計(jì)法的本質(zhì) 83
5．3．8 設(shè)計(jì)順序控制程序的基本方法 83
5．4 使用起、保、停程序結(jié)構(gòu)的順序控制梯形圖編程方法 84
5．4．1 單序列的編程方法 84
5．4．2 選擇序列的編程方法 86
5．4．3 并行序列的編程方法 86
5．4．4 僅有兩步的閉環(huán)處理 86
5．4．5 應(yīng)用舉例 87
5．5 以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖程序編程方法 90
5．5．1 單序列的編程方法 90
5．5．2 選擇序列的編程方法 91
5．5．3 并行序列的編程方法 92
5．5．4 應(yīng)用舉例 92
5．6 使用S7-200 PLC的順序控制指令的編程方法 94
5．6．1 順序控制繼電器指令 94
5．6．2 單序列的順序功能圖SCR指令編程方法 94
5．6．3 有選擇和并行序列的順序功能圖的SCR指令編程方法 95
5．7 具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程方法 97
5．8 項(xiàng)目實(shí)例：具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程設(shè)計(jì) 98
習(xí)題 104
第6章 S7-200 PLC功能指令及其應(yīng)用 107
6．1 功能指令概述 107
6．2 運(yùn)算指令 107
6．2．1 算術(shù)運(yùn)算指令 107
6．2．2 數(shù)學(xué)函數(shù)指令 111
6．2．3 增1/減1指令 113
6．2．4 邏輯運(yùn)算 113
6．3 移位/移位寄存器指令 114
6．3．1 移位指令 114
6．3．2 移位寄存器位指令 115
6．4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 116
6．4．1 數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令 116
6．4．2 編碼與譯碼指令 117
6．4．3 段譯碼指令 117
6．5 時(shí)鐘指令 118
6．5．1 寫(xiě)實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令 118
6．5．2 讀實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令TODR 118
6．6 程序控制類(lèi)指令 120
6．6．1 系統(tǒng)控制類(lèi)指令 120
6．6．2 跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令 120
6．6．3 子程序調(diào)用指令（SBR） 122
6．6．4 中斷 123
6．7 高速計(jì)數(shù)器指令 126
6．7．1 高速計(jì)數(shù)器 126
6．7．2 高速計(jì)數(shù)器的工作模式 128
6．7．3 高速計(jì)數(shù)指令 131
6．7．4 高速計(jì)數(shù)器的使用方法 131
6．8 高速脈沖輸出指令 133
6．9 項(xiàng)目實(shí)例：基于步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 139
習(xí)題 147
第7章 S7-200 PLC在模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 148
7．1 模擬量閉環(huán)控制的基本概念 148
7．1．1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 148
7．1．2 閉環(huán)控制的主要性能指標(biāo) 150
7．1．3 閉環(huán)控制反饋極性的確定 150
7．1．4 變送器的選擇 151
7．2 S7-200 PLC的模擬量輸入輸出模塊 151
7．2．1 PLC的模擬量輸入接口 151
7．2．2 PLC的模擬量輸出接口 152
7．2．3 模擬量擴(kuò)展模塊的功能 152
7．2．4 S7-200 PLC模擬量擴(kuò)展模塊的分類(lèi) 153
7．2．5 根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對(duì)應(yīng)的物理量 155
7．3 數(shù)字PID控制器 156
7．3．1 PID控制 156
7．3．2 PID算法 156
7．4 S7-200 PLC的PID控制及其應(yīng)用 158
7．4．1 PID功能 158
7．4．2 PID向?qū)А?66
7．4．3 PID自整定 169
7．5 項(xiàng)目實(shí)例：自動(dòng)稱(chēng)量混料系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計(jì) 171
習(xí)題 174
第8章 S7-200 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 176
8．1 PLC控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 176
8．1．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 176
8．1．2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試步驟 177
8．2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性措施 179
8．2．1 S7-200 PLC使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 179
8．2．2 安裝和布線(xiàn)的注意事項(xiàng) 180
8．2．3 控制系統(tǒng)的接地 181
8．2．4 抑制電路的使用 181
8．2．5 強(qiáng)烈干擾環(huán)境中的隔離措施 181
8．2．6 故障的檢測(cè)與診斷 182
8．3 節(jié)省PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的方法 182
8．3．1 減少所需輸入點(diǎn)數(shù)的方法 183
8．3．2 減少所需輸出點(diǎn)數(shù)的方法 183
8．4 S7-200 SMART系列PLC及其應(yīng)用 184
8．4．1 S7-200 SMART PLC的組成 184
8．4．2 S7-200 SMART PLC的編程軟件 185
8．4．3 S7-200 SMART系列PLC的應(yīng)用 187
8．5 項(xiàng)目實(shí)例1：直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制 189
8．6 項(xiàng)目實(shí)例2：基于PLC的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 195
習(xí)題 202
第9章 HMI的組態(tài)與應(yīng)用 204
9．1 人機(jī)操作界面 204
9．1．1 HMI設(shè)備的組成及工作原理 204
9．1．2 HMI設(shè)備的功能 205
9．1．3 HMI設(shè)備 205
9．2 文本顯示器的組態(tài)與應(yīng)用 205
9．2．1 概述 205
9．2．2 TD400C監(jiān)控的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 206
9．3 觸摸屏的組態(tài)與應(yīng)用 210
9．3．1 觸摸屏組態(tài)軟件WinCC
flexible的特點(diǎn) 210
9．3．2 組態(tài)軟件的應(yīng)用方法 211
9．4 基于PC的組態(tài)與應(yīng)用 215
9．4．1 組態(tài)王簡(jiǎn)介 215
9．4．2 WinCC監(jiān)控軟件 216
9．4．3 MCGS組態(tài)軟件 217
9．5 組態(tài)軟件對(duì)S7-200 PLC的監(jiān)控應(yīng)用舉例 219
9．5．1 編寫(xiě)PLC的控制程序 219
9．5．2 建立組態(tài)王應(yīng)用工程 219
9．6 項(xiàng)目實(shí)例：PLC及觸摸屏在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 223
習(xí)題 229
第10章 PLC的網(wǎng)絡(luò)控制 230
10．1 PLC網(wǎng)絡(luò)控制概述 230
10．1．1 PLC網(wǎng)絡(luò)控制的類(lèi)型 230
10．1．2 網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 231
10．2 S7-200 PLC的網(wǎng)絡(luò)控制 232
10．2．1 S7-200 PLC通信類(lèi)型及協(xié)議 232
10．2．2 通信設(shè)備 235
10．2．3 網(wǎng)絡(luò)的建立 236
10．3 網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě) 239
10．3．1 網(wǎng)絡(luò)指令 239
10．3．2 控制寄存器和傳送數(shù)據(jù)表 240
10．3．3 使用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)向?qū)Ь幊獭?43
10．4 自由口通信 245
10．4．1 相關(guān)寄存器及標(biāo)志 246
10．4．2 自由口指令 247
10．4．3 自由口通信發(fā)送指令（XMT）的應(yīng)用 247
10．4．4 自由口通信接收指令（RCV）的應(yīng)用 250
10．5 S7-200 PLC的PROFI BUS-DP通信 253
10．5．1 PROFIBUS從站模塊EM 277 253
10．5．2 EM 277的PROFIBUS通信的數(shù)據(jù)交換 253
10．5．3 從站模塊EM 277的組態(tài)應(yīng)用舉例 254
10．6 S7-200 PLC與變頻器的USS協(xié)議通信 257
10．6．1 USS通信協(xié)議 257
10．6．2 USS指令 258
習(xí)題 264
附錄 265
附錄A 存儲(chǔ)器類(lèi)型和屬性 265
附錄B S7-200 PLC的CPU模塊的技術(shù)性能指標(biāo) 266
附錄C 可編程控制器的精簡(jiǎn)指令集 266
附錄D 實(shí)驗(yàn) 270
參考文獻(xiàn) 284
書(shū)單推薦
