现代电气控制及PLC

现代电气控制及PLC应用技术作者:王永华价格:27元书号:7-81077-346-1出版社:北京航空航天大学出版社出版日期:2003年9月----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------内容简介本书从实际工程应用和便于教学需要出发，介绍和讲解了继电接触式控制系统和可编程序控制器控制系统的工作原理、设计方法和实际应用。和其他同类的教材相比，本书主要有以下特点：（1）介绍了一些新型器件，讲解了软启动器和变频器的使用；（2）对传统的电气控制系统的内容进行了较大幅度的删节，给出并讲解了电气控制线路和可编程序控制器程序的“简单设计法”；（3）系统介绍和讲解了最新版本的SIEMENSS7200CPU22*（V1.21）系列可编程序控制器的原理和应用，并给出了大量实例并讲解其基本指令的用法和功能图（SFC）的编程；（4）对S7200PLC的功能指令和通信功能进行了详细的讲解，并简单介绍了S7200PLC新模块的特点；（5）附有思考题、练习题和实验指导书；（6）介绍了S7200可编程序控制器上机编程软件的使用；（7）附有作者精心挑选并经修改过的S7200PLC资料速查表。本书是作者在自己最近出版的同类教材的基础上精心修订和编写而成的，相信它会是一本值得大家使用的书。本书可作为大专院校、电大和业余大学的自动控制、电气技术、机电一体化及相关专业的“电气控制及可编程序控制器”或类似课程的教材，也可供有关工程技术人员参考使用，同时它也是广大从事和电气控制技术专业有关的电工和技术人员的一本很好的自学教材。----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------目录第一章常用低压电器1.1电器的基本知识31.1.1电器的定义和分类31.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理41.2接触器101.2.1接触器的用途及分类101.2.2接触器的结构及工作原理101.2.3接触器的技术参数111.2.4接触器的选择121.3继电器131.3.1电磁式继电器131.3.2热继电器151.3.3时间继电器181.3.4速度继电器191.3.5温度继电器20目录1.3.6液位继电器211.3.7固态继电器211.4开关电器231.4.1刀开关231.4.2低压断路器231.5熔断器261.5.1熔断器的结构和分类261.5.2熔断器的保护特性271.5.3熔断器的技术参数281.5.4熔断器的选择281.6主令电器291.6.1控制按钮291.6.2转换开关311.6.3行程开关321.6.4接近开关321.6.5光电开关331.6.6指示灯34本章小结35思考题与练习题35第二章电气控制线路基础2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则372.1.1常用电气图形符号和文字符号372.1.2电气控制线路图的绘制原则412.2三相笼型异步电动机的基本控制线路432.2.1全压启动控制线路432.2.2正反转控制线路442.2.3点动控制线路452.2.4多点控制线路462.2.5顺序控制线路462.2.6自动循环控制线路472.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路482.3.1星形—三角形降压启动控制线路482.3.2自耦变压器降压启动控制线路492.3.3软启动器及其使用502.4三相笼型异步电动机制动控制线路562.4.1反接制动控制线路562.4.2能耗制动控制线路582.5三相笼型异步电动机速度控制线路612.5.1基本概念612.5.2变极调速控制线路612.5.3变频调速与变频器的使用632.6电气控制线路的简单设计法682.6.1概述682.6.2简单设计法介绍682.6.3简单设计法设计举例712.7典型生产机械电气控制线路分析722.7.1电气控制线路分析基础722.7.2C650卧式车床电气控制线路分析73本章小结78思考题与练习题78第三章可编程序控制器概述3.1PLC的产生和定义803.1.1PLC的产生803.1.2PLC的定义813.2PLC的特点823.3PLC的应用和发展833.3.1PLC的发展状况833.3.2PLC的发展趋势833.3.3PLC的应用领域853.4PLC的分类863.5PLC的系统组成873.6PLC与继电器控制系统的区别903.7PLC的工作原理913.7.1PLC的工作方式与运行框图913.7.2PLC工作过程的中心内容933.7.3PLC对输入/输出的处理原则943.8PLC的编程语言和程序结构943.8.1PLC的编程语言943.8.2PLC的程序结构96本章小结96思考题97第四章S7200系列PLC的硬件系统及内部资源4.1概述984.2S7200系列PLC的硬件系统984.2.1硬件系统基本构成994.2.2主机结构及性能特点994.2.3输入/输出的扩展1004.3S7200系列PLC的内部资源及寻址方式1024.3.1软元件1024.3.2CPU存储区域的直接寻址1054.3.3CPU存储区域的间接寻址108本章小结109思考题与练习题109第五章PLC的基本指令及程序设计5.1PLC的基本逻辑指令及举例1105.1.1逻辑取及线圈驱动指令1105.1.2触点串联指令1115.1.3触点并联指令1115.1.4串联电路块的并联连接指令1125.1.5并联电路块的串联连接指令1125.1.6置位、复位指令1135.1.7RS触发器指令1145.1.8立即指令1155.1.9边沿脉冲指令1165.1.10逻辑堆栈操作指令1175.1.11定时器1195.1.12计数器1235.1.13比较指令1265.1.14NOT及NOP指令1285.2程序控制指令1285.2.1结束及暂停指令1285.2.2看门狗指令1295.2.3跳转及标号指令1305.2.4循环指令1315.2.5子程序1325.2.6与ENO指令1355.3PLC初步编程指导1365.3.1梯形图编程的基本规则1365.3.2LAD和STL编程形式的区别1375.4典型的简单电路编程1385.4.1延时脉冲产生电路1385.4.2瞬时接通/延时断开电路1395.4.3延时接通/延时断开电路1395.4.4脉冲宽度可控制电路1405.4.5计数器的扩展1415.4.6长定时电路1415.4.7闪烁电路1425.4.8报警电路1435.5PLC程序的简单设计法及应用举例1455.5.1PLC程序的简单设计法1455.5.2应用举例146本章小结150思考题与练习题150第六章S7200PLC顺序控制指令及应用6.1功能图的产生及基本概念1536.1.1功能图的产生1536.1.2功能图的基本概念1536.1.3功能图的构成规则1546.2顺序控制指令1556.2.1顺序控制指令介绍1556.2.2举例说明1556.2.3使用说明1566.3功能图的主要类型1576.3.1单流程1576.3.2可选择的分支和联接1576.3.3并行分支和联接1586.3.4跳转和循环1606.4顺序控制指令应用举例1616.4.1选择和循环电路举例1616.4.2并行分支和联接电路举例1656.4.3选择和跳转电路举例168本章小结171思考题与练习题171第七章S7200PLC的功能指令7.1传送、移位和填充指令1737.1.1传送类指令1737.1.2移位与循环指令1747.1.3字节交换指令1777.1.4填充指令1777.2运算和数学指令1787.2.1加法指令1787.2.2减法指令1787.2.3乘法指令1787.2.4除法指令1797.2.5数学函数指令1817.2.6增/减指令1837.2.7逻辑运算指令1847.3表功能指令1867.4转换指令1897.4.1数据类型转换指令1897.4.2编码和译码指令1927.4.3段码指令1927.4.4ASCII码转换指令1937.4.5字符串转换指令1967.5字符串指令1977.6时钟指令2007.7中断2017.7.1几个基本概念2027.7.2中断指令2047.7.3中断程序2057.8高速计数器指令2067.8.1高速计数器介绍2067.8.2高速计数器指令2087.8.3高速计数器的使用方法2087.9高速脉冲输出指令2127.9.1几个基本概念2127.9.2高速脉冲指令及特殊寄存器2127.9.3PTO的使用2147.9.4PWM的使用2187.10PID回路指令2217.10.1PID算法2217.10.2PID回路指令及使用221本章小结225练习题226第八章PLC的网络通信技术及应用8.1通信网络的基础知识2278.1.1数据通信方式2278.1.2网络概述2308.2S7200的通信与网络2318.2.1S7系列PLC网络层次的结构2318.2.2S7200PLC网络的通信协议2328.2.3网络配置实例2368.2.4网络部件2388.3S7200通信指令2398.3.1网络读/网络写指令2398.3.2发送与接收指令2428.3.3USS通信指令2478.4S7200的通信扩展模块2488.4.1EM241调制解调器模块2488.4.2CP2431工业以太网通信处理器模块248本章小结249思考题与练习题249第九章现代PLC控制系统综合设计实例9.1PLC控制系统设计步骤及内容2509.1.1分析评估及控制任务…2519.1.2PLC的选型2519.1.3I/O地址分配2529.1.4系统设计2529.1.5系统调试2529.2双恒压无塔供水控制系统设计2539.2.1工艺过程2539.2.2系统控制要求2549.2.3控制系统的I/O点及地址分配2549.2.4PLC系统选型2559.2.5电气控制系统原理图2559.2.6系统程序设计2589.3薄刀式分切压痕机控制系统2649.3.1工艺过程2649.3.2系统控制要求2649.3.3控制系统的I/O点及地址分配2659.3.4PLC系统选型2659.3.5电气控制系统原理图2659.3.6系统程序设计2679.4PLC在工程应用中要注意的一些实际问题2729.4.1PLC的安装2729.4.2电源的设计2729.4.3系统的接地2739.4.4电缆设计与铺设2749.4.5PLC输出端的保护274本章小结275思考题与练习题275第十章编程软件的使用10.1编程软件安装27610.1.1系统要求27610.1.2软件安装27610.1.3硬件连接27710.1.4参数设置27710.1.5在线联系27810.1.6建立、修改PLC通信参数27810.2软件功能27810.2.1基本功能27810.2.2界面27910.2.3各部分功能27910.2.4系统组态28110.3编程28110.3.1程序文件操作28110.3.2编辑程序28210.4调试及运行监控28610.4.1选择扫描次数28610.4.2状态图表监控28610.4.3运行模式下的编辑28710.4.4程序监视288本章小结289----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------附录附录A实验指导书实验一异步电动机可逆运行实验290实验二S7200PLC编程软件使用实验291实验三抢答器程序设计实验291实验四人行道按钮控制交通灯程序设计实验292实验五水位控制程序设计实验294附录BS7200PLC快速参考信息表B1S7200PLC的CPU规范295表B2S7200PLC的CP