本书从实际工程和教学需要出发，主要以德国西门子公司的S7—200 PLC为背景，介绍和讲解了继电器接触式控制系统和可编程控制器控制系统的工作原理、设计方法和实际应用。与其他同类教材相比，本书有自己的独特特点：首先，基础知识讲解透彻，介绍了可编程控制器的基础知识、系统配置、指令系统等：其次，以机电控制为主线，给出了大量实例，对于学习可编程控制器的具体应用有很大帮助；同时为教学需要，还精心组织了6项具有代表性的实验指导书，便于老师教学与学生实践。本书可作为各类高等学校工业自动化、电气工程及自动化、计算机应用、机电一体化等有关专业的教材，也可供有关工程技术人员使用参考，同时也适合广大从事电气控制技术专业相关技术人员自学参考。

全书共12章，规纳为3篇：基础篇、提高篇和应用篇。由低到高、由理论结合实际，逐渐深入地介绍了PLC的基本原理、组成、系统配置、设计方法和实际应用等内容。本书在第1章简要介绍了常用控制电器的原理、用途和使用方法。第2章讲解了基本的电气控制电路、控制原理等电气控制基础知识，使读者对传统的电气控制技术有粗略的了解，为进一步学习PLC奠定必要的基础。第3章介绍了可编程控制器的基本概念和概况。第4～5章具体结合S7—200系列PLC，介绍了PLC的基本组成、工作原理、系统配置、指令系统等方面的情况。第6章是对S7—200 PLC编程软件的使用简介。第7章介绍S7—200的功能指令，并给出了许多例子。第8章详细介绍了PLC的网络通信原理、通信功能和通信指令的使用。第9～12章介绍PLC设计步骤、方法和大量具体的应用实例。本书的附录还提供了实验指导书和S7—200 PLC的参考资料。

第一篇 基础篇

第1章 常用低压电器

1．1 概述

1．1．1 常用低压电器的分类

1．1．2 常用低压电器

1．1．3 常用低压电器的发展

1．2 低压电器的电磁执行机构

1．2．1 电磁机构

1．2．2 触头系统

1．2．3 灭弧系统

1．3 接触器

1．3．1 接触器的结构及工作原理

1．3．2 接触器的主要技术参数

1．3．3 常用接触器的主要技术数据

1．3．4 接触器选用原则

1．4 继电器

1．4．1 邑磁式继电器

1．4．2 时间继电器

1．4．3 热继电器

1．4．4 速度继电器

1．5 熔断器

1．5．1 熔断器的结构和分类

1．5．2 熔断器的主要参数

1．5．3 熔断器的类型选择

1．5．4 快速熔断器

1．6 低压断路器

1．6．1 低压断路器的结构及工作原理

1．6．2 低压断路器的常用类别

1．6．3 低压断路器的主要参数和技术数据

1．6．4 低压断路器的选择及使用注意事项

1．7 低压隔离器

1．7．1 低压刀开关

1．7．2 熔断器式刀开关

1．7．3 组合开关

1．8 主令电器

1．8．1 控制按钮

1．8．2 行程开关

1．8．3 万能转换开关

1．8．4 主令控制器

第2章 继电器一接触器控制系统的基本控制电路

2．1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则

2．1．1 常用的电器图形符号和文字符号

2．1．2 电气控制线路原理图的绘图规则

2．2 直流电动机的基本控制电路

2．2．1 直流电动机的励磁方式

2．2．2 直流电动机的启动控制

2．2．3 直流电动机的调速控制

2．2．4 直流电动机的制动控制

2．3 三相异步电动机的基本控制电路

2．3．1 三相异步电动机的启动控制线路

2．3．2 三相异步电动机的正反转控制线路

2．3．3 三相异步电动机的制动控制线路

2．3．4 三相异步电动机的顺序控制线路

第3章 可编程控制器基础知识

3．1 可编程控制器的概述

3．1．1 PLC的定义

3．1．2 PLC的产生

3．1．3 PLC的发展阶段

3．1．4 PLC的特点和应用

3．1．5 PLC的分类

3．2 PLC的基本组成

3．2．1 PLC的硬件组成

3．2．2 PLC的软件组成

3．3 PIC控制系统与电气控制系统的比较

3．4 PLC的工作原理

3．4．1 扫描工作原理

3．4．2 PLC扫描工作过程

3．4．3 PLC执行程序的过程及特点

3．5 PLC的性能指标与发展趋势

3．5．1 PLC的性能指标

3．5．2 PLC的发展趋势

3．6 国内外PLC产品介绍

第4章 S7—200系列PLC的系统配置

4．1 S7—200系统的基本组成

4．1．1 基本单元

4．1．2 个人计算机或编程器

4．1．3 STEP7-Micro/WINN32编程软件

4．1．4 通信电缆

4．1．5 人机界面

4．1．6 扩展模块以及功能模块

4．2 S7—200系列PLC的主要技术性能

4．2．1 一般性能

4．2．2 输入特性

4．2．3 输出特性

4．2．4 扩展单元的主要技术特性

4．3 S7—200系列PLC的存储器区域

4．3．1 数据区空间存储器的地址表示格式

4．3．2 数据区空间存储器区域

4．4 S7—200系列PLC的寻址方式

4．4．1 立即寻址

4．4．2 直接寻址

4．4．3 间接寻址

第5章 S7—200系列PLC的基本指令

5．1 S7—200编程的基本概念

5．1．1 编程语言

5．1．2 数据类型

5．1．3 用户程序的结构

5．1．4 编程的一般约定

5．2 基本逻辑指令

5．2．1 位逻辑指令

5．2．2 定时器和计数器指令

5．2．3 逻辑堆栈指令

5．2．4 比较操作指令

5．3 程序控制指令

5．3．1 空操作指令

5．3．2 结束及暂停指令

5．3．3 警戒时钟刷新指令

5．3．4 跳转指令及标号指令

5．3．5 子程序指令

5．3．6 循环指令

5．3．7 顺序控制继电器指令

5．4 PLC初步编程指导

5．4．1 软件设计概述

5．4．2 梯形图和语句表编程简介

5．5 简单程序编制

5．5．1 闪烁电路

5．5．2 报警电路

5．5．3 启动保持和停止电路

5．5．4 延时通断电路

5．5．5 脉冲宽度可控制电路

5．5．6 长定时电路

第二篇 提高篇

第6章 PLC编程软件的使用

6．1 软件系统概述

6．1．1 安装系统要求

6．1．2 软件的安装

6．1．3 硬件连接

6．1．4 参数设置

6．1．5 在线联系

6．1．6 建立、修改PLC通信参数

6．2 STEP7的软件功能

6．2．1 基本功能

6．2．2 界面

6．2．3 各部分功能

6．2．4 系统组态

6．3 编程

6．3．1 程序文件操作

6．3．2 编辑程序

6．4 调试及运行监控

6．4．1 选择扫描次数

6．4．2 状态图表监控

6．4．3 运行模式下的编辑

6．4．4 程序监视

第7章 S7—200系列PLC的功能指令

7．1 运算和算术指令

7．1．1 加法指令

7．1．2 减法指令

7．1．3 乘法指令

7．1．4 除法指令

7．1．5 自增，白减指令

7．1．6 数学函数指令

7．1．7 逻辑运算指令

7．2 传送、移位和填充指令

7．2．1 传送指令

7．2．2 移位和循环移位指令

7．3 表功能指令

7．3．1 填表、查表指令

7．3．2 表取数指令

7．3．3 存储器填充指令

7．4 转换指令

7．4．1 数据转换指令

7．4．2 编码和译码指令

7．4．3 段码指令(SEG)

7．4．4 ASCII码转换指令

7．5 中断

7．5．1 中断的分类及中断优先级

7．5．2 中断指令

7．5．3 中断程序

7．6 PID回路指令

7．6．1 PID算法

7．6．2 PID回路指令

7．6．3 控制方式

7．6．4 选择回路的控制类型

7．6．5 关于回路控制参数

7．6．6 其他

7．6．7 PID指令编程举例

7．7 时钟指令

7．8 高速处理类指令

7．8．1 高速计数器指令

7．8．2 高速脉冲输出指令PLS

第8章 S7—200的通信和网络

8．1 通信网络的基础知识

8．1．1 数据通信方式

8．1．2 网络概述

8．2 S7—200PLC的通信与网络．

8．2．1 网络主站与从站

8．2．2 S7—200PLC网络的通信协议

8．2．3 网络部件

8．2．4 网络参数的设置

8．3 S7—200PLC的通信指令

8．3．1 网络读，网络写指令

8．3．2 发送和接收指令

8．3．3 uSS通信指令

第三篇 应用篇

第9章 PLC的应用设计、使用与维护

9．1 PLC机电控制系统的总体设计

9．1．1 建立系统设计方案

9．1．2 确定控制方案

9．1．3 控制系统的结构和控制方式

9．2 PLC机电控制系统设计的基本内容和步骤

9．2．1 PLC的硬件设计

9．2．2 PLC的软件设计

9．2．3 程序测试和修改

9．3 PLC的接口电路

9．3．1 PLC的输入接口电路

9．3．2 PLC的输出接口电路

9．3．3 PLC电源电路

9．4 提高PLc控制系统可靠性的措施

9．4．1 PLC的安装

9．4．2 对电源的处理

9．4．3 对感性负载的处理

9．4．4 PLC安装和布线的注意事项

9．4．5 PLC的接地

9．4．6 PLC与计算机的连接

9．4．7 冗余系统和热备份系统

9．4．8 PLC控制系统的必要保护措施

第10章 PLC梯形图程序设计方法及应用实例

10．1 PLC梯形图的经验设计法及应用

10．1．1 启动一保持一停止电路

10．1．2 运货小车的自动控制

10．1．3 交通指挥信号灯的控制

10．2 梯形图的逻辑设计法及应用

10．3 PLC梯形图的“翻译”设计法及应用

10．4 PLC梯形图的顺序控制设计法及应用

10．4．1 状态转移图

10．4．2 状态转移流程图的主要组成及其形式

10．4．3 顺序功能图设计举例

第11章 数控机床中的PLC控制系统

11．1 常用三相异步电动机的基本控制环节及控制实现

11．1．1 启动、停车和点动

11．1．2 电动机的正转、反转和停止控制

11．1．3 电动机正／反转连锁控制

11．2 PLC在步进电机控制中的实现

11．3 可编程控制器在常用机床中的应用实例

11．3．1 全自动导轨除锈磨光机

11．3．2 卧式镗铣组合机床

11．3．3 半自动液压机床

11．3．4 PLC在单轴数控中的应用

11．3．5 PLC的车床电气控制系统设计

第12章 其他机电系统中的PLC控制应用设计

12．1 PIC在工业机械手控制中的应用

12．2 PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用

12．3 PLC在电梯控制系统中的应用

12．4 PLC在自动数粒机中的应用

12．5 PIC在PID控制系统中的应用

附录A 常用电气符号

附录B S7—200可编程控制器指令集

附录C 错误代码

附录D 特殊存储器SM0和SM1的位信息

附录E 实验指导书

参考文献