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第1章 绪论1

1.1 电气系统的接触器—继电器控制1

1.2 电气系统的PLC控制2

1.2.1 PLC的由来2

1.2.2 PLC控制的基本原理3

1.2.3 PLC的生产厂家4

1.3 PLC控制的意义、要求及课程任务5

第2章 常用低压电器7

2.1 低压电器的作用与分类7

2.1.1 电器的定义及作用7

2.1.2 低压电器的分类7

2.2 电磁式低压电器7

2.2.1 电磁式电器的基本构成8

2.2.2 电磁式接触器11

2.3 继电器13

2.3.1 电磁式继电器13

2.3.2 热继电器15

2.3.3 时间继电器16

2.3.4 速度继电器17

2.3.5 液位继电器18

2.3.6 温度继电器19

2.3.7 压力继电器20

2.4 熔断器20

2.4.1 用途20

2.4.2 熔断器的结构与工作原理20

2.4.3 熔断器的安秒特性20

2.4.4 熔断器的选择21

2.4.5 图形符号、文字符号及型号21

2.5 低压断路器22

2.5.1 用途22

2.5.2 结构与工作原理22

2.5.3 图形符号、文字符号及型号含义22

2.6 低压隔离器23

2.6.1 刀开关23

2.6.2 组合开关23

2.7 主令电器24

2.7.1 控制按钮24

2.7.2 位置开关25

本章小结26

习题27

第3章 继电器—接触器控制系统28

3.1 电气控制线路的图形符号、文字符号及绘制原则28

3.1.1 常用电气设备图形符号和文字符号28

3.1.2 电气控制线路图的绘制原则31

3.1.3 电气原理图31

3.1.4 电气元件布置图32

3.1.5 电气安装接线图32

3.2 继电器—接触器控制电路组成的基本规律33

3.2.1 电气联锁控制规律34

3.2.2 控制过程变化参量的控制规律35

3.3 三相笼型异步电动机的常用控制电路37

3.3.1 全压启动控制线路37

3.3.2 降压启动控制线路41

3.3.3 三相异步电动机的制动控制线路44

3.3.4 异步电动机调速控制线路48

3.4 其他典型控制环节53

3.4.1 直流电动机常用控制电路53

3.4.2 三相绕线电机启动控制56

3.5 电气控制线路的常用保护环节58

3.6 电气控制线路的阅读和分析方法60

3.6.1 采用查线阅读分析法阅读、分析电气原理图的步骤60

3.6.2 电气原理图阅读和分析举例61

本章小结62

习题62

第4章 PLC的结构和工作原理64

4.1 PLC的基本结构64

4.1.1 PLC的硬件系统64

4.1.2 可编程控制器的软件系统68

4.2 PLC的工作原理69

4.2.1 PLC的等效工作电路69

4.2.2 PLC的工作过程70

4.3 PLC的编程语言和程序结构71

4.3.1 PLC的编程语言71

4.3.2 PLC的程序结构73

4.4 SIMATIC S7-30 0 PLC的硬件组成及硬件组态75

4.4.1 S7-30 0系列PLC系统硬件组成75

4.4.2 S7-30 0的模块简介76

4.4.3 S7-30 0系列PLC的编程元件83

4.4.4 S7-30 0的组态86

本章小结92

习题93

第5章 S7-30 0的指令系统及编程94

5.1 指令及其结构94

5.1.1 指令的组成94

5.1.2 操作数95

5.2 位逻辑指令95

5.2.1 位逻辑运算指令95

5.2.2 位操作指令97

5.2.3 跳变沿检测指令103

5.3 定时器与计数器指令105

5.3.1 定时器指令（Timers）105

5.3.2 时钟存储器（Clock Memory）113

5.3.3 计数器指令（Counter）115

5.3.4 定时器与计数器的配合使用120

5.4 数据处理功能指令120

5.4.1 装入和传送指令（MOV）120

5.4.2 转换指令（Converter）122

5.5 运算指令126

5.5.1 算术运算指令126

5.5.2 字逻辑运算指令（Word Logic）130

5.5.3 数据运算指令应用举例131

5.6 移位指令132

5.6.1 移位指令（Shift/Rotate）简介132

5.6.2 移位指令应用（编辑步进架）134

5.7 累加器操作和地址寄存器指令136

5.8 控制指令138

5.8.1 逻辑控制指令138

5.8.2 程序控制指令143

5.8.3 主控继电器指令144

本章小结146

习题146

第6章 S7系列结构化程序设计149

6.1 结构化编程149

6.2 功能块的编程及调用152

6.2.1 变量声明表（局部数据）152

6.2.2 功能块的编辑及调用举例154

6.3 程序结构化设计应用举例156

6.3.1 程序结构设计156

6.3.2 程序设计实例157

本章小结163

习题164

第7章 S7的组织块和中断处理166

7.1 组织块概述166

7.2 循环执行的组织块166

7.3 定期执行的组织块和中断处理167

7.3.1 日期时间中断167

7.3.2 循环中断组织块（OB30～OB38）170

7.4 事件驱动的组织块和中断处理173

7.4.1 延时中断组织块173

7.4.2 异步故障中断组织块174

7.4.3 同步故障中断（OB121、OB122）176

7.5 启动组织块和中断处理176

7.6 背景组织块177

本章小结178

习题178

第8章 PLC的通信及网络179

8.1 PLC网络基础179

8.1.1 PLC网络含义179

8.1.2 PLC网络的结构179

8.2 PLC通信简介180

8.2.1 基本概念和术语180

8.2.2 串行通信接口标准181

8.2.3 开放系统互连模型182

8.3 西门子PLC网络183

8.3.1 生产金字塔结构模型183

8.3.2 西门子的几种通信网络184

8.4 PROFIBUS现场总线184

8.4.1 PROFIBUS的结构与硬件184

8.4.2 S7系统中的PROFIBUS-DP及组态186

8.5 AS-I总线190

8.5.1 AS-I概述190

8.5.2 AS-I主站模板CP343-2 191

本章小结202

习题203

第9章 WinCC简介204

9.1 WinCC概述204

9.2 组态第一个W inCC工程205

9.2.1 建立项目205

9.2.2 组态项目206

9.2.3 WinCC运行208

9.2.4 使用变量模拟器209

9.3 组态变量210

9.3.1 变量管理器（Tag Manag-ement）210

9.3.2 创建和编辑变量211

9.4 创建过程画面212

9.4.1 WinCC图形编辑器212

9.4.2 使用图形、对象和控件213

9.4.3 使用图形编辑器的一些例子216

本章小结220

习题220

第10章 S7-30 0系列PLC应用系统设计221

10.1 PLC应用系统设计的内容和步骤221

10.1.1 系统设计的原则与内容221

10.1.2 系统设计和调试的主要步骤222

10.2 PLC应用系统的硬件设计224

10.2.1 PLC选型224

10.2.2 PLC容量估算226

10.2.3 I/O模块的选择226

10.2.4 分配输入/输出点227

10.2.5 外部接线设计227

10.2.6 安全回路设计228

10.3 PLC应用系统的软件设计228

10.3.1 PLC应用软件设计的内容228

10.3.2 PLC应用系统的软件设计步骤229

10.4 PLC应用系统设计实例230

本章小结234

习题235

附录A 其他主要PLC型号及指令介绍236

A.1 三菱PLC简介236

A.2 欧姆龙PLC简介238

A.3 西门子S7-20 0PLC简介240

附录B STEP7语句表指令一览表249

附录C 实验指导书249

实验一 STEP7编程软件的熟悉及基本指令联系249

实验二 异步电动机可逆运行控制250

实验三 异步电动机Y-△降压启动控制252

实验四 异步电动机反接制动控制253

实验五 定时器、计数器功能实验254

实验六 移位指令练习255

实验七 数据处理指令练习256

实验八 结构化编程应用257

实验九 S7-30 0组织块与中断257

实验十 现场总线应用258

实验十一 简单的WinCC项目的组态和监控259