商品描述
本書系統介紹電氣控制基礎和PLC技術及其應用,由三大部分組成。第一部分為第1~2章,介紹電氣控制中常用的低壓電器、典型控制線路、典型電氣控制系統分析和設計方法。第二部分為第3~7章,介紹可編程控制器基礎、以S7-200 SMART PLC為重點介紹西門子S7系列PLC的結構原理、指令系統及其應用、控制系統程序分析和設計方法。第三部分即第8章,主要針對PLC的通信問題,介紹S7-200 SMART PLC的各種通信應用,如自由口通信、Modbus RTU通信、與變頻器的USS協議通信、PLC之間的以太網通信、開放式用戶通信、PROFINET通信、Modbus TCP通信等。本書可作為高等院校自動化、電氣技術及相近專業的“現代電氣控制”或類似課程的教材,也可作為電子電氣、自動化等方面工程技術人員的參考書。
目錄大綱
緒論 1
第1章 常用低壓電器 3
1.1 概述 3
1.1.1 電器的分類 3
1.1.2 電力拖動自動控制系統中常用的低壓控制電器 4
1.1.3 我國低壓控制電器的發展概況 4
1.2 接觸器 5
1.2.1 結構和工作原理 5
1.2.2 交、直流接觸器的特點 9
1.2.3 接觸器的選用 10
1.3 繼電器 10
1.3.1 電磁式繼電器 10
1.3.2 熱繼電器 12
1.3.3 時間繼電器 14
1.3.4 速度繼電器 16
1.4 熔斷器 17
1.4.1 熔斷器的工作原理 17
1.4.2 熔斷器的選用 17
1.5 低壓保護電器 18
1.5.1 低壓斷路器 18
1.5.2 剩余電流動作保護器 19
1.5.3 低壓隔離器 21
1.6 主令電器 22
1.6.1 按鈕 23
1.6.2 位置開關 23
1.6.3 凸輪控制器與主令控制器 24
習題與思考題 24
第2章 電氣控制線路的基本原則和基本環節 26
2.1 電氣控制線路的繪制 26
2.1.1 電氣控制線路常用的圖形、文字符號 26
2.1.2 電氣原理圖 31
2.1.3 電氣元件布置圖 34
2.1.4 電氣安裝接線圖 34
2.2 三相異步電動機的啟動控制 35
2.2.1 三相籠型異步電動機直接啟動控制 35
2.2.2 三相籠型異步電動機減壓啟動控制 37
2.2.3 三相繞線式異步電動機的啟動控制 40
2.3 三相異步電動機的正、反轉控制 42
2.4 三相異步電動機的調速控制 43
2.4.1 三相籠型異步電動機的變極調速控制 44
2.4.2 繞線式異步電動機轉子繞組串電阻的調速控制 45
2.4.3 電磁調速異步電動機的控制 46
2.5 三相異步電動機的制動控制 47
2.5.1 三相異步電動機反接制動控制 47
2.5.2 三相異步電動機能耗制動控制 48
2.5.3 三相異步電動機電容制動控制 49
2.6 其他典型控制環節 50
2.6.1 多地點控制 50
2.6.2 多臺電動機順序控制 51
2.6.3 自動循環控制 51
2.7 電氣控制線路的設計方法 52
2.7.1 經驗設計法 52
2.7.2 邏輯設計法 59
習題與思考題 63
第3章 可編程控制器基礎 65
3.1 可編程控制器概述 65
3.1.1 可編程控制器的產生和定義 65
3.1.2 可編程控制器的特點 67
3.2 可編程控制器的組成 67
3.3 可編程控制器的工作原理 70
3.3.1 可編程控制器的等效電路 71
3.3.2 可編程控制器的工作過程 71
3.4 可編程控制器的硬件基礎 73
3.4.1 可編程控制器的I/O單元 73
3.4.2 可編程控制器的配置 75
3.5 可編程控制器的軟件基礎 75
3.5.1 系統程序 75
3.5.2 用戶程序 76
習題與思考題 78
第4章 S7-200 SMART PLC的系統配置及開發環境 79
4.1 S7-200 SMART PLC系統的基本組成 79
4.2 S7-200 SMART PLC的CPU模塊 79
4.2.1 各CPU模塊的共同點 81
4.2.2 CPU模塊的集成功能 82
4.2.3 CPU模塊的相關硬件 82
4.3 S7-200 SMART PLC的信號板與信號模塊 84
4.3.1 信號板 84
4.3.2 信號模塊 84
4.4 S7-200 SMART PLC系統配置—功率預算 86
4.5 S7-200 SMART PLC開發環境 87
4.5.1 軟件簡介 87
4.5.2 軟件界面與功能 87
4.5.3 項目創建 89
4.5.4 硬件組態及設置 90
4.5.5 程序的編輯、保存、調試與監控 96
習題與思考題 99
第5章 S7-200 SMART PLC指令系統與基本指令 100
5.1 S7-200 SMART PLC編程基礎 100
5.1.1 編程語言 100
5.1.2 數據類型 101
5.1.3 存儲器與地址 102
5.1.4 尋址方式 106
5.1.5 用戶程序結構 108
5.1.6 編程的一般規則 108
5.2 S7-200 SMART PLC的基本指令及編程方法 109
5.2.1 位邏輯指令 109
5.2.2 定時器與計數器指令 117
5.2.3 比較指令 124
5.2.4 數學運算指令 126
5.2.5 邏輯運算指令 130
5.2.6 傳送指令 132
5.2.7 移位指令 134
5.2.8 轉換指令 136
習題與思考題 139
第6章 S7-200 SMART PLC功能指令與編程 141
6.1 程序控制指令 141
6.2 子程序指令 145
6.3 中斷程序指令 148
6.4 高速計數器(HSC)指令 151
6.5 PID回路控制指令 155
習題與思考題 169
第7章 PLC控制系統設計與應用 170
7.1 PLC控制系統設計 170
7.1.1 PLC控制系統設計的基本原則 170
7.1.2 PLC控制系統設計的一般步驟 170
7.2 PLC控制系統硬件設計與配置 172
7.2.1 PLC的選型 172
7.2.2 I/O地址分配 173
7.2.3 響應時間 174
7.3 PLC控制系統軟件設計 174
7.3.1 經驗設計法 174
7.3.2 邏輯設計法 175
7.4 PLC應用程序的基本環節及設計技巧 175
7.4.1 PLC應用程序的基本環節 175
7.4.2 PLC應用程序的設計技巧 182
7.5 PLC在控制中的應用 183
7.5.1 S7-200 SMART PLC控制電動機減壓啟動 183
7.5.2 順序控制設計法應用舉例 189
習題與思考題 191
第8章 S7-200 SMART PLC的通信與應用 193
8.1 S7-200 SMART PLC的通信基礎 193
8.1.1 通信相關基本概念 193
8.1.2 S7-200 SMART PLC的通信接口 195
8.2 自由口通信 197
8.2.1 自由口通信模式 198
8.2.2 自由口通信核心指令 198
8.2.3 自由口通信實例 199
8.3 Modbus RTU通信 201
8.3.1 Modbus RTU通信概述 202
8.3.2 Modbus RTU主站指令 202
8.3.3 Modbus RTU從站指令 204
8.3.4 Modbus RTU通信應用實例 205
8.4 S7-200 SMART PLC與變頻器的USS協議通信 207
8.4.1 USS協議概述 207
8.4.2 USS指令介紹 208
8.4.3 USS通信應用實例 211
8.5 S7-200 SMART PLC之間的以太網通信 214
8.5.1 GET/PUT通信資源數量 214
8.5.2 GET/PUT指令應用實例 215
8.5.4 使用GET/PUT向導編程 217
8.6 開放式用戶通信 220
8.6.1 開放式用戶通信概述 220
8.6.2 指令介紹 221
8.6.3 S7-200 SMART PLC之間的TCP通信實例 226
8.6.4 S7-200 SMART PLC之間的UDP通信實例 229
8.7 PROFINET通信 231
8.7.1 S7-200 SMART PLC的PROFINET通信概述 231
8.7.2 PROFINET通信實例 234
8.8 Modbus TCP通信 242
8.8.1 Modbus TCP通信概述 243
8.8.2 S7-200 SMART PLC之間的Modbus TCP通信實例 244
習題與思考題 250
附錄A 實驗指導書 251
附錄B 課程設計指導書 258
附錄C 課程設計任務書 259
參考文獻 262
