普通高等教育“十一五”电气信息类规划教材：PLC编程与应用

　　前言
　　第1章 常用低压电器1
　　1.1 概述1
　　1.1.1 电器的分类1
　　1.1.2 电磁式电器的基本结构和工作原理2
　　1.2 熔断器3
　　1.2.1 熔断器的基本结构4
　　1.2.2 熔断器的技术参数4
　　1.2.3 熔体的材料与形状5
　　1.2.4 熔断器的选择5
　　1.3 开关电器6
　　1.3.1 刀开关6
　　1.3.2 组合开关6
　　1.3.3 断路器7
　　1.3.4 漏电保护断路器8
　　1.4 主令电器9
　　1.4.1 按钮9
　　1.4.2 万能转换开关9
　　1.4.3 主令控制器与凸轮控制器10
　　1.4.4 行程开关11
　　.1.4.5 接近开关11
　　1.5 接触器12
　　1.5.1 接触器的基本结构和工作原理12
　　1.5.2 接触器的技术参数13
　　1.5.3 接触器的选择13
　　1.6 继电器13
　　1.6.1 中间继电器14
　　1.6.2 热继电器14
　　1.6.3 时间继电器15
　　1.6.4 速度继电器16
　　1.6.5 电压继电器16
　　1.6.6 电流继电器16
　　1.6.7 固态继电器16
　　1.7 习题17
　　第2章 电气控制电路基础18
　　2.1 电气控制系统图的分类及有关标准18
　　2.1.1 电气控制系统图的分类18
　　2.1.2 电气原理图的绘制原则18
　　2.2 三相笼型异步电动机的基本控制20
　　2.2.1 全压起动控制电路20
　　2.2.2 正反转控制电路21
　　2.2.3 点动控制电路22
　　2.2.4 多点控制电路23
　　2.2.5 顺序控制电路23
　　2.2.6 自动循环控制电路24
　　2.3 三相笼型异步电动机的降压起动控制24
　　2.3.1 定子串电阻降压起动25
　　2.3.2 星-三角降压起动26
　　2.4 三相异步电动机的制动控制26
　　2.4.1 反接制动27
　　2.4.2 能耗制动27
　　2.5 三相笼型异步电动机的调速28
　　2.6 典型控制电路分析29
　　2.7 电气控制电路的简单设计30
　　2.7.1 电气控制系统设计的一般原则30
　　2.7.2 电气控制系统设计的基本任务31
　　2.7.3 电气控制系统设计的一般步骤31
　　2.7.4 电气控制电路设计举例32
　　2.8 习题33
　　第3章 可编程序控制器的概述35
　　3.1 PLC的基础知识35
　　3.1.1 PLC的诞生及发展35
　　3.1.2 PLC的定义36
　　3.2 PLC的特点及技术性能指标37
　　3.2.1 PLC的特点37
　　3.2.2 PLC的技术性能指标38
　　3.2.3 S7-200PLC的技术性能指标39
　　3.3 PLC的应用领域39
　　3.4 PLC的分类及与单片机、计算机的比较40
　　3.4.1 PLC的分类40
　　3.4.2 PLC与单片机、计算机的比较41
　　3.5 习题42
　　第4章 PLC的硬件43
　　4.1 PLC的基本结构43
　　4.2 S7-200PLC的简介45
　　4.2.1 概述45
　　4.2.2 S7-200PLC的扩展模块46
　　4.2.3 电源计算51
　　4.3 S7-200PLC的接线52
　　4.3.1 安装现场的接线52
　　4.3.2 隔离电路时的接地与电路参考点53
　　4.3.3 电源连接方式53
　　4.3.4 数字量输入接线54
　　4.3.5 数字量输出接线55
　　4.3.6 模拟量输入／输出接线55
　　4.3.7 外部电路抗干扰的其他措施57
　　4.4 习题58
　　第5章 S7-200PLC的编程基础59
　　5.1 PLC的基本工作原理59
　　5.1.1 PLC的工作模式59
　　5.1.2 S7-200PLC的工作原理59
　　5.1.3 S7-200PLC的控制过程62
　　5.2 PLC的编程语言与程序结构62
　　5.2.1 PLC的编程语言62
　　5.2.2 SIMATIC指令集与IEC1131-3指令集63
　　5.2.3 程序结构64
　　5.3 存储器与寻址方式65
　　5.3.1 S7-200PLC的存储器65
　　5.3.2 不同存储区的寻址67
　　5.3.3 数据类型71
　　5.3.4 数据在存储器中的寻址71
　　5.3.5 绝对地址与符号地址72
　　5.4 习题72
　　第6章 S7-200PLC的指令系统74
　　6.1 概述74
　　6.2 基本逻辑指令75
　　6.3 定时器与计数器指令84
　　6.3.1 定时器指令84
　　6.3.2 计数器指令88
　　6.4 数据处理指令90
　　6.4.1 比较指令90
　　6.4.2 数据传送指令92
　　6.4.3 移位和循环指令93
　　6.4.4 数据转换指令96
　　6.4.5 表功能指令103
　　6.4.6 字符串指令106
　　6.4.7 时钟指令109
　　6.5 数学运算指令110
　　6.6 程序控制指令115
　　6.7 子程序指令119
　　6.7.1 子程序指令与子程序的调用119
　　6.7.2 局部变量表120
　　6.7.3 子程序的编写与调用122
　　6.8 PID操作指令125
　　6.8.1 PID回路控制指令125
　　6.8.2 PID指令编程举例126
　　6.9 习题129
　　第7章 中断及高速处理指令130
　　7.1 中断程序与中断指令130
　　7.1.1 中断程序130
　　7.1.2 中断指令131
　　7.1.3 中断源133
　　7.2 高速处理指令137
　　7.2.1 高速计数操作指令137
　　7.2.2 高速脉冲输出指令144
　　7.3 习题157
　　第8章 S7-200PLC程序设计158
　　8.1 经验设计法158
　　8.1.1 常用的典型梯形图电路158
　　8.1.2 PLC程序设计原则160
　　8.2 顺序控制与顺序功能图161
　　8.2.1 顺序控制161
　　8.2.2 顺序功能图161
　　8.2.3 顺序控制的设计思想164
　　8.2.4 顺序功能图的基本结构165
　　8.2.5 绘制顺序功能图的基本规则165
　　8.2.6 绘制顺序功能图的注意事项166
　　8.3 顺序控制设计法166
　　8.3.1 使用起保停电路166
　　8.3.2 使用置位复位指令170
　　8.3.3 使用SCR指令172
　　8.4 使用向导178
　　8.4.1 使用PID指令向导及编写程序178
　　8.4.2 PID参数自整定与PID调节控制面板184
　　8.5 习题193
　　第9章 S7-200PLC的扩展功能194
　　9.1 使用配方功能194
　　9.2 使用数据记录197
　　9.3 定位控制200
　　9.3.1 使用向导配置EM253定位模块200
　　9.3.2 相关子程序202
　　9.3.3 应用举例207
　　9.3.4 使用EM253控制面板207
　　9.4 称重功能214
　　9.4.1 SIWAREXMS称重模块的参数214
　　9.4.2 SIWAREXMS称重模块的命令218
　　9.4.3 SIWATOOLMS的使用222
　　9.4.4 编程示例225
　　9.5 习题230
　　第10章 S7-200PLC的通信功能231
　　10.1 PPI通信231
　　10.1.1 概述231
　　10.1.2 使用网络读写指令实现PPI通信233
　　10.1.3 使用向导实现PPI通信236
　　10.2 自由口通信237
　　10.2.1 自由口模式下的发送和接收指令238
　　10.2.2 自由口通信举例239
　　10.3 Modbus通信244
　　10.3.1 Modbus报文格式244
　　10.3.2 Modbus通信协议指令247
　　10.3.3 编程实例252
　　10.4 MODEM通信253
　　10.4.1 配置主叫调制解调器模块和被叫调制解调器模块254
　　10.4.2 编程255
　　10.4.3 远程诊断257
　　10.5 USS通信258
　　10.5.1 变频器概述258
　　10.5.2 USS通信报文格式259
　　10.5.3 USS指令260
　　10.5.4 MM440变频器的参数设置264
　　10.6 S7-200PLC与S7-300PLC的MPI通信266
　　10.7 Profibus-DP通信268
　　10.8 工业以太网通信270
　　10.8.1 工业以太网概述270
　　10.8.2 S7-200PLC之间的以太网通信273
　　10.8.3 S7-200PLC和S7-300PLC的以太网连接277
　　10.8.4 PCAccess通过以太网访问S7-200PLC278
　　10.9 习题281
　　第11章 PLC应用系统设计282
　　11.1 PLC应用系统设计的内容282
　　11.1.1 PLC应用系统设计的流程282
　　11.1.2 PLC应用系统设计的原则283
　　11.2 PLC应用系统的硬件设计283
　　11.2.1 PLC的选型283
　　11.2.2 I/O模块选择及I/O地址分配285
　　11.2.3 安全回路设计287
　　11.2.4 可靠性设计287
　　11.3 PLC应用系统设计实例289
　　11.3.1 系统的工艺流程和控制要求289
　　11.3.2 系统的硬件设计290
　　11.3.3 系统的软件设计291
　　11.4 习题292
　　参考文献293

　　    《PLC编程与应用》主要包括传统的继电接触器控制和PLC应用两大部分，注重示例，强调应用。其中，第1、2章介绍了传统的低压电器的基本结构和工作原理、典型控制电路的分析方法及简单设计等，其余章节介绍了PLC的概述、硬件结构、编程基础、指令系统、编程方法、扩展功能及系统设计等。
　　    《PLC编程与应用》可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化及相关专业的教材，也可供高职高专相关专业选用，并可作为电气工程技术人员培训及自学用书。