电器控制与PLC

前言

第一篇 电器控制

第一章 常用低压电器

第一节 低压电器的作用、分类及发展概况

一、电器的定义及作用

二、电器的分类

三、电力拖动自控系统常用的低压电器

四、低压电器的发展概况

习题

第二节 接触器

一、接触器的结构与工作原理

二、交、直流接触器的特点对比

三、接触器的主要技术数据

四、智能接触器简介

习题

第三节 继电器

一、继电器的定义及与接触器的区别

二、继电器的种类及其特点

三、继电器触点的种类

四、继电器的特性

五、继电器的结构及原理

六、交流固态继电器简介

习题

第四节 低压熔断器

一、熔断器的功能

二、熔断器的种类与型号

三、熔断器的安秒特性

四、熔断器的选择

习题

第五节 主令电器

一、控制按钮

二、行程开关

三、转换开关

习题

第六节 低压断路器

一、低压断路器的工作原理

二、低压断路器的种类

三、低压断路器的功能

四、低压断路器的选择

五、智能断路器简介

习题

第二章 电器控制线路

第一节 电器控制线路的绘制

一、图形和文字符号

二、电器控制线路的表示方法

三、控制线路的组成及分类

四、电器控制原理图的绘制原则

五、阅读和分析控制线路图的方法

习题

第二节 笼型电动机的直接起停控制

一、功能

二、动作过程

习题

第三节 组成电器控制线路的基本规律

一、自锁控制

二、联锁控制

三、变化参量控制

习题

第四节 电器控制线路的一般设计方法

一、电器控制线路的设计方法

二、设计中应注意的几个原则

三、经验设计法举例

习题

第五节 电器控制的逻辑设计法

一、三种基本逻辑运算

二、逻辑代数定理

三、逻辑函数的化简

四、继电器-接触器控制线路的逻辑函数

五、用逻辑设计法设计控制线路

习题

第六节 常用典型控制线路

一、笼型异步电动机的起动控制线路

二、笼型异步电动机错动的控制线路

三、笼型异步电动机的调速控制线路

四、软起动器起动的控制线路简介

习题

第二篇 可编程序控制器

第三章 PLC的产生、基本特点和主要功能

第一节 PLC的产生、演变和发展趋势

一、PLC的产生

二、国际上PLC的发展过程

三、我国PLC的发展过程

四、PLC的发展趋势

第二节 PLC的分类

一、按I／O点数分类

二、按功能分类

三、按结构形式分类

第三节 PLC的基本特点和主要功能

一、PLC的主要特点

二、PLC的主要功能及应用领域

习题

第四章 PLC的硬件组成及工作原理

第一节 PLC的基本组成及各部分的作用

一、PLC的基本组成

二、整体式和模块式PLC的组成

三、PLC各部分的作用

习题

第二节 PLC的工作原理

一、PLC的系统工作过程

二、用户程序的循环扫描过程

三、PLC的I／O响应滞后问题

四、PLC的中断

习题

第三节 PLC的I／O模块和外围设备

一、数字量I／O模块

二、模拟量I／O模块

三、特殊I／O模块（智能模块）

四、外围设备简介

习题

第四节 西门子S7-300PLC的硬件组成及硬件配置

一、S7-300的概况

二、硬件组成

三、S7-300PLC的模块简介

四、分布式I／O简介

五、硬件配置

习题

第五章 PLC的缩程基础

第一节 PLC编程语言

一、编程语言的种类及其特点

二、梯形图语言

三、语句表语言

四、梯形图的绘制原则

习题

第二节 S7-300PLC编程基础

一、STEP7的程序结构

二、STEP7的编程语言

三、结构化程序中的块

四、STEP7的数据类型

五、PLC中的存储器与寄存器

六、S7-300PLC编址

七、STEF7的指令类型与指令结构

习题

第六章 S7-300PLC指令系统及编程

第一节 逻辑指令

一、位逻辑指令

二、字逻辑指令

习题

第二节 、定时器与计数器指令

一、定时器指令

二、计数器指令

习题

第三节 数据处理与算术运算指令

一、数据装入与传送指令

二、数据转换指令

三、数据比较指令

四、算术运算指令

五、移位与循环移位指令

六、累加器操作指令

七、地址寄存器加指令

第四节 程序执行控制指令

一、跳转指令

二、循环指令

三、功能块调用指令与数据块指令

四、主控继电器指令

五、显示和空操作指令

第五节 指令系统综合应用

习题

第七章 PLC控制系统设计

第一节 PLC控制系统的设计原则、内容与步骤

一、设计原则

二、设计内容

三、设计步骤

第二节 PLC控制系统的硬件设计

一、PLC的选型

二、PLC容量的估算

三、I／O模块选择

四、电源模块选择

五、外部接线设计

第三节 PLC控制系统的软件设计

一、PLC软件设计的一般步骤

二、西门子STEP7程序设计方法

第四节 PLC控制系统的人机接口设计

一、人机接口（界面）概述

二、人机接口系统的选型

三、系统设计

第五节 PLC控制系统的可靠性与抗干搠设计

一、PLC的环境适应性设计

二、PLC控制系统的冗余性设计

三、PLC控制系统的抗干扰设计

四、PLC控制系统的故障诊断

第六节 PLC控制系统设计举例

一、机械手控制系统简介

二、使用起、保、停电路的编程方法

三、使用置位、复位指令的编程方法

习题

附录A STEP7语句表指令一览表

附录B PLC实验指导书

实验一 实验系统简介及STEP7编程软件编程练习

实验二基本指令的编程练习I——与、或、非逻辑功能实验

实验三 基本指令的编程练习Ⅱ——定时器功能实验

实验四 基本指令的编程练习Ⅲ——计数器功能实验

实验五 移位指令练习——装配流水线控制的模拟

附录C 电器控制实验指导书

实验一 三相笼型异步电动机的点动和自锁控制线路

实验二 三相笼型异步电动机减压起动控制线路

实验三 三相笼型异步电动机可逆旋转控制线路

实验四 三相笼型异步电动机电气制动控制线路

实验五 小车变速自往复循环运动行程控制线路

参考文献

西门子S7-300 PLC是国内应用范围极广、市场占有率很高的可编程序控制器产品。故《电器控制与PLC（西门子S7-300机型）（少学时）》以西门子S7-300 PLC为基础，主要介绍了常用低压电器；电器控制线路；S7-300 PLC硬件组成及工作原理；PLC的编程基础；S7-300 PLC指令系统及编程；PLC控制系统设计。此外，为了方便教学和自学，各章叙述详细、全面、易懂，并配有大量例题和习题，附录中还有实验指导书，可供读者选择。　　《电器控制与PLC（西门子S7-300机型）（少学时）》注重少学时、应用型，并反映了本学科的最新技术，可作为高等院校的电气工程及其自动化、电力系统自动化、自动化、机电一体化、建筑电气与智能化等专业韵教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用，对S7-300 PLC的用户也有很大的参考价值。