西门子公司生产的系列可编程控制器产品在我国电气自动化控制系统中有较多的应用。为适应初学者及各类高等教育的教学要求,本书选择了西门子S7-200系列小型可编程控制器进行讲述。
全书共分11章,内容根据教学的需要进行编排,兼顾实际工程应用。第1、2章介绍常用低压电器、电气逻辑控制基础知识和常见电器控制电路,作为可编程控制器的基础知识;第3章是从常规电气控制过渡到可编程控制的基础,介绍两者的共同点和特殊性,并进一步说明可编程控制器的基本控制原理;第4~7章分别介绍S7-200 PLC指令系统的基本逻辑指令、步进顺控指令、功能指令和高速指令;第8章介绍PLC的扩展模块,主要介绍输入/输出扩展模块和模拟量扩展模块;第9章介绍PLC的基本设计方法和典型实例;第10章介绍编程软件的使用方法;第11章列举了电气控制电路和PLC控制电路的实验项目,以加强读者的实践能力。 电气可编程控制原理与应用(S7-200PLC)_王阿根 编_电子工业出版社_

目 录
第1章 常用低压电器 1
1.1 常用低压电器的分类 1
1.2 电力开关 2
1.2.1 刀开关 2
1.2.2 组合开关 4
1.2.3 负荷开关 5
1.2.4 断路器 6
1.3 控制开关 7
1.3.1 按钮 7
1.3.2 行程开关 9
1.3.3 转换开关 12
1.3.4 主令控制器和凸轮控制器 13
1.4 接触器和控制继电器 15
1.4.1 接触器 15
1.4.2 电磁式继电器 17
1.4.3 中间继电器 18
1.4.4 时间继电器 19
1.4.5 速度继电器 21
1.4.6 液位继电器 21
1.4.7 压力继电器 22
1.5 保护电器 22
1.5.1 熔断器 22
1.5.2 热继电器 24
1.5.3 电流继电器和电压继电器 26
1.6 其他常用电器 27
1.6.1 ��阻器 27
1.6.2 电磁铁 28
1.6.3 信号灯 28
1.6.4 报警器 30
1.6.5 液压控制元件 30
1.7 电器的文字符号和图形符号 31
1.7.1 电器的文字符号 31
1.7.2 电器的图形符号 36
习题 36
第2章 电气控制基本电路 38
2.1 控制电路的基本逻辑概念 38
2.1.1 控制电路的基本组成 38
2.1.2 控制电器的状态和值 39
2.1.3 控制电路的逻辑表达式 39
2.1.4 基本逻辑电路的类型 40
2.2 三相交流异步电动机基本控制电路 44
2.2.1 鼠笼型电动机直接启动控制电路 44
2.2.2 鼠笼型电动机降压启动控制电路 50
2.2.3 绕线型异步电动机启动控制电路 56
2.2.4 异步电动机的制动控制电路 59
2.2.5 异步电动机的调速控制电路 66
2.3 直流电动机的控制电路 70
2.3.1 直流电动机的基本控制特点 70
2.3.2 直流电动机的基本控制电路 72
习题 76
第3章 PLC的基本结构和工作原理 80
3.1 PLC的组成 80
3.1.1 概述 80
3.1.2 初步认识PLC 80
3.2 PLC的基本工作原理 82
3.2.1 PLC的等效电路 82
3.2.2 PLC的工作过程 84
3.2.3 PLC的接线图和梯形图的绘制方法 87
3.2.4 串行工作方式对梯形图控制结果的影响 88
3.3 PLC的输入/输出接口电路 89
3.3.1 开关量输入接口电路 90
3.3.2 开关量输出接口电路 91
3.4 PLC中常用的软继电器 94
3.4.1 输入/输出继电器(I、Q) 96
3.4.2 辅助继电器(M) 97
3.4.3 特殊辅助继电器(SM) 99
3.4.4 顺序控制继电器(S) 100
3.4.5 定时器(T) 100
3.4.6 计数器(C) 106
习题 111
第4章 常用基本指令及应用 115
4.1 单接点指令 118
4.1.1 普通单接点指令 118
4.1.2 立即单接点 119
4.2 连接导线指令 121
4.2.1 接点组连接导线指令 121
4.2.2 回路分支导线指令 122
4.3 接点逻辑取反指令和边沿接点指令 124
4.3.1 接点逻辑取反指令 124
4.3.2 边沿接点指令 125
4.3.3 边沿常闭接点 127
4.4 比较接点指令 130
4.5 逻辑线圈指令 132
4.5.1 普通线圈、定时器和计数器指令 134
4.5.2 置位线圈指令和复位线圈指令 134
4.5.3 SR触发器和RS触发器 137
4.6 程序控制指令 139
4.6.1 有条件结束(END)指令 140
4.6.2 停止(STOP)指令 140
4.6.3 看门狗复位(WDR)指令 140
4.6.4 跳转指令(JMP)及标号(LBL)指令 141
4.6.5 循环(FOR、NEXT)指令 142
4.6.6 子程序 143
4.7 编程注意事项 147
4.7.1 绘制梯形图时的注意事项 148
4.7.2 减少指令的方法 150
4.7.3 输出线圈的重复使用 152
4.8 编程实例 153
4.8.1 十字路口交通灯控制 153
4.8.2 按钮人行道 155
4.8.3 三相异步电动机点动、连动、能耗制动电路 157
4.8.4 送料车自动循环控制 158
习题 159
第5章 步进顺序控制 164
5.1 步进顺控指令与状态转移图 164
5.1.1 步进顺控指令 164
5.1.2 状态转移图 165
5.1.3 状态转移条件的有关处理方法 169
5.2 状态转移图的分支与跳转 173
5.2.1 状态转移图的跳转 173
5.2.2 状态转移图的分支 174
习题 184
第6章 功能指令 190
6.1 功能指令中的数据 190
6.1.1 数据的长度 190
6.1.2 数据的类型 191
6.2 加、减、乘、除指令 194
6.2.1 加减法指令 194
6.2.2 乘除法指令 198
6.2.3 加一和减一指令 201
6.3 传送指令 203
6.3.1 字节、字、双字和实数传送指令 203
6.3.2 字节、字、双字的块传送指令 208
6.3.3 字节立即传送指令 209
6.3.4 字节交换指令 210
6.4 逻辑操作指令 211
6.4.1 取反指令 211
6.4.2 与、或和异或指令 212
6.5 转换指令 215
6.5.1 数据类型转换指令 215
6.5.2 BCD码和整数的转换指令 218
6.5.3 四舍五入和取整指令 220
6.5.4 编码和解码指令 221
6.5.5 七段码指令 222
6.6 移位指令 225
6.6.1 右移和左移指令 225
6.6.2 循环右移和循环左移指令 228
6.6.3 移位寄存器指令 231
6.7 数学功能指令 235
6.7.1 正弦、余弦和正切指令 235
6.7.2 自然对数和自然指数指令 235
6.7.3 平方根指令 235
6.8 表指令 237
6.8.1 存储器填充指令 237
6.8.2 填表指令 238
6.8.3 先进先出指令和后进先出指令 239
6.8.4 查表指令 241
6.9 时钟指令 243
6.9.1 写实时时钟指令 243
6.9.2 读实时时钟指令 244
6.10 中断指令 248
6.10.1 中断的概念和类型 248
6.10.2 中断的优先级和中断队列 252
习题 255
第7章 高速指令 258
7.1 高速计数器指令 258
7.2 高速计数器HSC类型应用举例 260
7. 3 脉冲输出指令 268
7.3.1 PTO脉冲串输出 268
7.3.2 PWM脉宽调制 269
7. 4 脉冲输出应用举例 271
7.4.1 多段PTO控制脉冲输出应用实例 271
7.4.2 单段PTO控制脉冲输出应用实例 274
7.4.3 PWM高速脉冲输出应用实例 275
习题 276
第8章 扩展模块及PID控制 278
8.1 常用扩展模块与基本模块的连接 278
8.2 数字量扩展模块 279
8. 3 模拟量扩展模块 281
8.3.1 模拟量输入扩展模块EM231 281
8.3.2 模拟量输出扩展模块EM232 284
8.3.3 模拟量输入/输出扩展模块EM235 286
8.4 PID回路控制指令 289
8.4.1 PID算法 290
8.4.2 PID控制指令 291
8.4.3 PID控制实例 293
8.5 智能扩展模块 295
8.5.1 热电偶、热电阻扩展模块EM231 295
8.5.2 定位控制扩展模块EM253 298
8.5.3 通信模块 301
习题 306
第9章 可编程控制器的设计及示例 307
9.1 PLC控制系统设计概述 307
9.1.1 PLC控制设计的基本原则 307
9.1.2 PLC控制设计的基本步骤 307
9.2 输入/输出接线图的设计 308
9.2.1 输入接线图的设计 308
9.2.2 节省输入点的几种方法 311
9.2.3 输出接线图的设计 313
9.2.4 节省输出点的几种方法 314
9.3 PLC基本设计编程方法 316
9.4 PLC控制设计示例 317
9.4.1 电镀自动生产线PLC设计 317
9.4.2 传送带机械手动作控制PLC设计 326
9.4.3 气动机械手控制 333
9.4.4 6人投票选举 338
习题 339
第10章 S7-200编程软件的使用 343
10.1 安装编程软件 343
10.1.1 操作系统与硬件要求 343
10.1.2 软件安装 344
10.1.3 设置中文界面 345
10.1.4 编程软件主界面 346
10. 2 系统块配置 349
10.2.1 输入滤波器配置 350
10.2.2 输出表配置 351
10.2.3 脉冲捕捉配置 352
10.2.4 断电数据保持的配置 353
10.2.5 CPU密码配置 353
10.2.6 背景时间配置 355
10.2.7 LED指示灯(SF/DIAG)配置 356
10.2.8 增加存储器配置 356
10.3 数据块的使用 357
10.4 程序编辑 358
10.4.1 建立项目文件 358
10.4.2 在LAD中建立串行和并行网络的规则 360
10.4.3 编辑程序 361
10.5 程序下载、调试及监控 366
10.5.1 程序下载 366
10.5.2 程序监控及调试 367
习题 369
第11章 实验 370
11.1 电气控制线路实验 370
实验1 三相异步电动机启动、点动、停止控制 370
实验2 三相鼠笼型电动机可逆控制 372
实验3 星形-三角形降压启动控制 373
11.2 PLC 实验 375
实验4 S7-200编程软件使用与练习 376
实验5 小车定点呼叫 377
实验6 十字路口交通灯控制 379
实验7 送料车自动循环控制 381
实验8 智力竞赛抢答 382
实验9 6台电动机顺序启动、逆序停止控制 384
11.3 电气及PLC控制综合实验 386
实验10 三相异步电动机能耗制动控制 386
实验11 三相异步电动机可逆星形-三角形降压启动控制 387
11.4 PLC控制设计性实验 389
实验12 三台电动机顺序延时启动电气控制实验 389
实验13 电动机点动启动能耗制动电气控制实验 389
实验14 两台电动机顺序延时启动逆序停止电气控制实验 390
实验15 电动机点动启动能耗制动PLC实验 390
实验16 两台电动机不同时启动PLC实验 390
实验17 3人表决PLC实验 390
实验18 两台电动机顺序启动逆序停止PLC实验 390
实验19 电动机正反转启动能耗制动控制PLC实验 390
实验20 电动机延时正反转停控制PLC实验 391
实验21 8个人表决PLC实验 391
实验22 3个按钮控制3个灯PLC实验 391
实验23 电动机运行时间设定PLC实验 391
附录 392
附录A S7-200PLC元件表 392
附录B S7-200PLC指令 393
附录C 西门子S7-200PLC寄存器(SM) 398
参考文献 402

《电气可编程控制原理与应用(S7-200PLC)》可作为高等院校的自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、电子工程自动化、机电一体化等相关专业的本科、专科教材,也可供相关工程技术人员参考。