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第一篇 电器控制1

第一章 常用低压电器1

第一节 低压电器的作用、分类及发展概况1

一、电器的定义及作用1

二、电器的分类1

三、电力拖动自控系统常用的低压电器2

四、低压电器的发展概况2

习题5

第二节 接触器5

一、接触器的结构与工作原理5

二、交、直流接触器的特点对比11

三、接触器的主要技术数据12

四、智能接触器简介12

习题13

第三节 继电器13

一、继电器的定义及与接触器的区别13

二、继电器的种类及其特点13

三、继电器触点的种类14

四、继电器的特性14

五、继电器的结构及原理15

六、交流固态继电器简介20

七、可编程通用逻辑控制继电器简介22

习题28

第四节 低压熔断器29

一、熔断器的功能29

二、熔断器的种类与型号29

三、熔断器的安秒特性30

四、熔断器的选择31

习题31

第五节 主令电器31

一、控制按钮32

二、行程开关33

三、接近开关与光电开关34

四、转换开关38

习题40

第六节 低压断路器40

一、低压断路器的工作原理40

二、低压断路器的功能41

三、低压断路器的种类41

四、低压断路器的选择41

五、智能断路器简介42

第七节 变频器44

一、概述44

二、变频调速的基本概念46

三、变频器的分类47

四、变频器的基本结构54

五、变频器的主要功能59

六、变频器的主要技术参数64

七、变频器的选择65

习题66

第八节 可通信低压电器67

一、概述67

二、现场总线基础68

三、可通信低压电器简介84

习题91

第九节 常用执行电器92

一、电磁执行电器92

二、常用驱动设备97

习题99

第二章 电器控制线路100

第一节 电器控制线路的绘制100

一、图形和文字符号100

二、电器控制线路的表示方法104

三、控制线路的组成及分类104

四、电器控制原理图的绘制原则104

五、阅读和分析控制线路图的方法104

习题105

第二节 笼型电动机的直接起停控制105

一、功能105

二、动作过程105

习题106

第三节 组成电器控制线路的基本规律106

一、自锁控制107

二、联锁控制107

三、变化参量控制109

习题113

第四节 电器控制线路的一般设计方法113

一、电器控制线路的设计方法113

二、设计中应注意的几个原则114

三、经验设计法举例117

习题120

第五节 电器控制的逻辑设计法120

一、三种基本逻辑运算120

二、逻辑代数定理121

三、逻辑函数的化简123

四、继电器-接触器控制线路的逻辑函数124

五、用逻辑设计法设计控制线路124

习题125

第六节 常用典型控制线路125

一、笼型异步电动机的起动控制线路125

二、笼型异步电动机的制动控制线路128

三、笼型异步电动机的调速控制线路130

四、软起动器起动的控制线路简介134

习题137

第二篇 可编程序控制器138

第三章 PLC的产生、基本特点和主要功能138

第一节 PLC的产生、演变和发展趋势139

一、PLC的产生139

二、国际上PLC的发展过程139

三、我国PLC的发展过程140

四、PLC的发展趋势141

第二节 PLC的分类145

一、按I/O点数分类145

二、按功能分类145

三、按结构形式分类145

第三节 PLC的基本特点和主要功能147

一、PLC的主要特点147

二、PLC的主要功能及应用领域148

习题149

第四章 PLC的硬件组成及工作原理150

第一节 PLC的基本组成及各部分的作用150

一、PLC的基本组成150

二、整体式和模块式PLC的组成150

三、PLC各部分的作用151

习题152

第二节 PLC的工作原理152

一、PLC的系统工作过程153

二、用户程序的循环扫描过程155

三、PLC的I/O响应滞后问题158

四、PLC的中断159

习题160

第三节 PLC的I/O模块和外围设备160

一、数字量I/O模块161

二、模拟量I/O模块162

三、特殊I/O模块（智能模块）163

四、外围设备简介164

习题166

第四节 西门子S7—300 PLC的硬件组成及硬件配置166

一、S7—300 PLC的概况167

二、硬件组成168

三、S7—300 PLC的模块简介169

四、分布式I/O简介182

五、硬件配置184

习题189

第五节 西门子PLC网络通信简介190

一、西门子PLC网络概述190

二、西门子全集成自动化（TIA）简介195

习题196

第五章 PLC的编程基础197

第一节 PLC编程语言197

一、编程语言的种类及其特点197

二、梯形图语言197

三、语句表语言198

四、梯形图的绘制原则198

习题198

第二节 S7—300 PLC编程基础199

一、STEP7的程序结构199

二、STEP7的编程语言199

三、结构化程序中的块201

四、STEP7的数据类型208

五、PLC中的存储器与寄存器212

六、S7—300 PLC编址218

七、STEP7的指令类型与指令结构223

习题229

第六章 S7—300PLC指令系统及编程231

第一节 逻辑指令231

一、位逻辑指令231

二、字逻辑指令244

习题248

第二节 定时器与计数器指令249

一、定时器指令249

二、计数器指令258

习题263

第三节 数据处理与算术运算指令265

一、数据装入与传送指令265

二、数据转换指令271

三、数据比较指令276

四、算术运算指令277

五、移位与循环移位指令285

六、累加器操作指令289

七、地址寄存器加指令290

第四节 程序执行控制指令291

一、跳转指令291

二、循环指令298

三、功能块调用指令与数据块指令299

四、主控继电器指令302

五、显示和空操作指令304

第五节 指令系统综合应用304

习题310

第七章 STEP7结构化程序设计312

第一节 结构化编程与中断312

一、结构化编程312

二、PLC中断313

第二节 数据块及其数据结构316

一、数据块中存储数据的类型和结构316

二、数据块的类型与建立322

三、访问数据块326

四、多重背景数据块328

第三节 功能块编程与调用329

一、功能块的结构330

二、功能块的调用336

三、块调用时参数传递的限制339

四、功能和功能块编程与调用举例340

五、系统功能和系统功能块345

六、时间标记冲突与一致性检查345

第四节 组织块及其应用346

一、概述346

二、主程序循环组织块OB1347

三、启动特性组织块OB100349

四、定期执行的组织块OB10、OB35351

五、事件驱动的组织块358

第五节 结构化程序设计举例379

一、控制对象及其控制要求379

二、控制系统的硬件设计380

三、应用程序设计382

习题389

第八章 PLC控制系统设计390

第一节 PLC控制系统的设计原则、内容与步骤390

一、设计原则390

二、设计内容391

三、设计步骤391

第二节 PLC控制系统的硬件设计393

一、PLC的选型393

二、PLC容量的估算395

三、I/O模块选择396

四、电源模块选择397

五、外部接线设计398

第三节 PLC控制系统的软件设计403

一、PLC软件设计的一般步骤403

二、西门子STEP7程序设计方法405

第四节 PLC控制系统的人机接口设计408

一、人机接口（界面）概述408

二、人机接口系统的选型408

三、系统设计409

第五节 PLC控制系统的可靠性与抗干扰设计410

一、PLC的环境适应性设计410

二、PLC控制系统的冗余性设计412

三、PLC控制系统的抗干扰设计413

四、PLC控制系统的故障诊断416

第六节 PLC控制系统设计举例418

一、机械手控制系统简介418

二、使用起、保、停电路的编程方法419

三、使用置位、复位指令的编程方法423

习题424

附录 STEP7语句表指令一览表425

参考文献430