電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 西門子S7-200 SMART PLC（第3版）
定 價：55 元
叢書名：“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材
- 作者：黃永紅
- 出版時間：2019/1/1
- ISBN：9787111610472
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM571.2
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書從實際工程應(yīng)用和教學(xué)需要出發(fā)，介紹了常用低壓電器和電氣控制電路的基本知識，以及PLC 的基本組成和工作原理；以西門子S7-200 SMART PLC 為教學(xué)機型，重點介紹了PLC 的系統(tǒng)配置､指令系統(tǒng)､通信與網(wǎng)絡(luò)､運動控制指令及控制系統(tǒng)程序設(shè)計等內(nèi)容。書中安排了許多典型應(yīng)用實例，包括開關(guān)量控制､模擬量PID 控制等。通過實例介紹常用邏輯指令和功能指令的使用方法和技巧，實例程序均經(jīng)過調(diào)試運行。本書各章附有習(xí)題與思考題，附錄有實驗指導(dǎo)書､課程設(shè)計任務(wù)書供參考選用。
本書可作為高等學(xué)校自動化､電氣工程及其自動化､機械等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為控制工程､電氣工程領(lǐng)域工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材或參考書。
本書有配套的電子課件等共享資料，歡迎掃描前言中二維碼獲取，或發(fā)郵件到j(luò)inacmp@ 163. com 索取，也可登錄www. cmpedu. com 注冊后下載。
前 言
本書自第1 版出版以來，得到了多所高校教師及廣大讀者的關(guān)心和支持。為適應(yīng)電氣控制新技術(shù)的發(fā)展，特別是PLC 應(yīng)用技術(shù)快速發(fā)展的需要，編者結(jié)合二十多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗和讀者的建議，對原書內(nèi)容進行了修訂。修訂中堅持結(jié)合生產(chǎn)實際､突出工程應(yīng)用和內(nèi)容通俗易懂的原則，保留了精選內(nèi)容，刪除了過時內(nèi)容，增加了運動控制､向?qū)?yīng)用､變頻器和觸摸屏應(yīng)用等實用內(nèi)容。本書第1 版和第2 版的PLC 應(yīng)用技術(shù)部分主要以西門子S7-200PLC 為教學(xué)機型，本版主要以西門子S7-200 SMART PLC 為教學(xué)機型。
S7-200 SMART 小型PLC 是西門子SIMATIC 系列中的重要成員，也是S7-200 系列PLC的發(fā)展方向。同時，SMART 也代表了經(jīng)濟型自動化解決方案，其寓意在于簡單( Simple)､易維護(Maintenance￣friendly)､高性價比(Afford￣able)､可靠(Reliable) 以及開發(fā)時間短(Time to market)。具體優(yōu)勢有以下六點: 其一，S7-200 SMART PLC 機型豐富，配置靈活，配備西門子專用高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達0. 15μs，在同級別小型PLC 中遙遙領(lǐng)先；同時擁有I/ O 點數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/ O 點數(shù)最高可達60 點，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。其二，通信組網(wǎng)，經(jīng)濟便捷，其CPU 模塊本體配有以太網(wǎng)接口，一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，省去了專用編程電纜；同時，通過以太網(wǎng)接口還可與其他CPU 模塊､觸摸屏及計算機等進行通信，輕松組網(wǎng)。其三，S7-200 SMARTPLC 新穎的信號板設(shè)計可擴展通信端口､數(shù)字量通道､模擬量通道，在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴展能更加貼合用戶的實際配置，提升產(chǎn)品的利用率，降低用戶的擴展成本。其四，三軸脈沖，運動自如，S7-200 SMART PLC 的CPU 模塊本體集成有3 路高速脈沖輸出，頻率高達100kHz，支持PWM 輸出方式以及多種運動模式，可自由設(shè)置運動包絡(luò)；通過方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，可快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)速､定位等功能。其五，S7-200 SMARTPLC 具有Micro SD 卡插槽，使用通用Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的更新和移植；S7-200SMART PLC 與SMART LINE IE 觸摸屏和V20､G120C 等變頻器組網(wǎng)通信，可實現(xiàn)高性價比的小型自動化系統(tǒng)解決方案，能滿足用戶對于人機交互､控制及驅(qū)動等全方位需求。其六，利用編程軟件的向?qū)Чδ芸梢苑浅７奖愕貙崿F(xiàn)PID 自整定運算和通信組網(wǎng)等功能。
本書包含了傳統(tǒng)電氣控制和現(xiàn)代PLC 應(yīng)用技術(shù)兩部分內(nèi)容。第1 章主要介紹電氣控制系統(tǒng)中常用低壓電器的結(jié)構(gòu)､工作原理和選用方法。第2 章主要介紹三相籠型異步電動機的起動､調(diào)速､制動等基本電氣控制電路，并介紹電氣控制電路的分析､設(shè)計方法及其典型應(yīng)用，為學(xué)習(xí)PLC 知識奠定必要的基礎(chǔ)。第3 章主要介紹PLC 的發(fā)展概況､基本組成及工作原理。第4 ~10 章以西門子S7-200 SMART PLC 作為教學(xué)機型，重點介紹PLC 的接口模塊與系統(tǒng)配置､基本指令及其應(yīng)用實例､功能指令與應(yīng)用PLC 的通信及組網(wǎng)應(yīng)用､S7-200SMART PLC 在運動控制中的應(yīng)用､PLC 控制系統(tǒng)程序設(shè)計方法以及STEP 7-Micro/ WINSMART 編程軟件的使用等內(nèi)容。
本書基礎(chǔ)部分用較多的小型實例引領(lǐng)讀者入門，讓讀者能完成簡單的工程應(yīng)用。提高應(yīng)用部分精選工程實例供讀者模仿學(xué)習(xí)，以提高讀者解決實際工程問題的能力。本書安排了一些難度適中的習(xí)題與思考題，供學(xué)生課后練習(xí)。附錄C 編寫了11 個實驗，附錄D 編寫了課程設(shè)計指導(dǎo)書，附錄E 編寫了兩個典型應(yīng)用的課程設(shè)計任務(wù)書，供任課教師根據(jù)學(xué)校硬件條件和課程設(shè)置等情況選用。
本書由黃永紅任主編并統(tǒng)稿，刁小燕､項倩雯任副主編。參加編寫的還有沈躍､蔡曉磊､吉敬華､楊東､張新華及南京航大意航科技股份有限公司的陳強高級工程師。蘇州施耐德電氣有限公司的石睿高級工程師､上海良信電器股份有限公司的黃銀芳高級工程師為本書提供了寶貴的建議和最新的資料，同時，本書參考了一些學(xué)者的文獻資料，在此向他們表示衷心的感謝! 另外，感謝杭州力控科技有限公司的工程師們，感謝他們與我們聯(lián)合設(shè)計､開發(fā)了結(jié)構(gòu)緊湊､功能強大的雙工位實驗平臺。
本書相關(guān)的編程軟件､系統(tǒng)手冊和書中的部分源程序等資料可掃描下方二維碼獲取。由于編者水平有限，加之時間倉促，書中錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。
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編 者
目 錄
前 言
第1 章 常用低壓電器 1
1. 1 低壓電器的定義及分類 1
1. 2 電磁式電器的組成與工作原理 2
1. 2. 1 電磁機構(gòu) 2
1. 2. 2 觸點系統(tǒng) 5
1. 2. 3 滅弧系統(tǒng) 6
1. 3 接觸器 8
1. 3. 1 接觸器的組成及工作原理 8
1. 3. 2 接觸器的分類 8
1. 3. 3 接觸器的主要技術(shù)參數(shù) 10
1. 3. 4 接觸器的選擇與使用 10
1. 3. 5 接觸器的圖形符號與文字符號 11
1. 4 繼電器 11
1. 4. 1 繼電器的分類和特性 11
1. 4. 2 電磁式繼電器 12
1. 4. 3 時間繼電器 13
1. 4. 4 熱繼電器 15
1. 4. 5 速度繼電器 19
1. 4. 6 固態(tài)繼電器 19
1. 5 主令電器 21
1. 5. 1 控制按鈕 21
1. 5. 2 行程開關(guān) 22
1. 5. 3 接近開關(guān) 23
1. 5. 4 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 24
1. 6 信號電器 25
1. 7 開關(guān)電器 26
1. 7. 1 刀開關(guān) 26
1. 7. 2 低壓斷路器 27
1. 8 熔斷器 29
1. 8. 1 熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 29
1. 8. 2 熔斷器的類型 30
1. 8. 3 熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 31
1. 8. 4 熔斷器的選擇 32
1. 9 電磁執(zhí)行器件 32
1. 9. 1 電磁鐵 33
1. 9. 2 電磁閥 33
1. 9. 3 電磁制動器 34
習(xí)題與思考題 34
第2 章 基本電氣控制電路 36
2. 1 電氣控制電路的繪制原則及標準 36
2. 1. 1 電氣圖中的圖形符號及文字符號 36
2. 1. 2 電氣原理圖的繪制原則 37
2. 1. 3 電氣安裝接線圖 39
2. 1. 4 電氣元器件布置圖 40
2. 2 交流電動機的基本控制電路 40
2. 2. 1 三相籠型異步電動機直接起動控制電路 40
2. 2. 2 三相籠型異步電動機減壓起動控制電路 47
2. 2. 3 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路 49
2. 2. 4 三相籠型異步電動機制動控制電路 50
2. 2. 5 三相籠型異步電動機調(diào)速控制電路 53
2. 2. 6 組成電氣控制電路的基本規(guī)律 55
2. 2. 7 電氣控制電路中的保護環(huán)節(jié) 55
2. 3 典型生產(chǎn)機械電氣控制電路的分析 57
2. 3. 1 電氣控制電路分析的基礎(chǔ) 57
2. 3. 2 電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟 57
2. 3. 3 C650 型臥式車床電氣控制電路的分析 58
2. 4 電氣控制電路的一般設(shè)計法 61
2. 4. 1 一般設(shè)計法的主要原則 61
2. 4. 2 一般設(shè)計法中應(yīng)注意的問題 62
2. 4. 3 一般設(shè)計法控制電路舉例 62
習(xí)題與思考題 63
第3 章 可編程序控制器概述 65
3. 1 PLC 的產(chǎn)生及定義 65
3. 1. 1 PLC 的產(chǎn)生 65
3. 1. 2 PLC 的定義 66
3. 2 PLC 的發(fā)展與應(yīng)用 66
3. 2. 1 PLC 的發(fā)展歷程 66
3. 2. 2 PLC 的發(fā)展趨勢 67
3. 2. 3 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 69
3. 3 PLC 的特點 71
3. 4 PLC 的分類 72
3. 4. 1 按結(jié)構(gòu)形式分類 72
3. 4. 2 按功能分類 74
3. 4. 3 按I/ O 點數(shù)分類 75
3. 4. 4 按生產(chǎn)廠家分類 75
3. 5 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)和各部分的作用 75
3. 6 PLC 的工作原理 78
3. 6. 1 PLC 控制系統(tǒng)的組成 78
3. 6. 2 PLC 循環(huán)掃描的工作過程 79
3. 6. 3 PLC 用戶程序的工作過程 80
3. 6. 4 PLC 工作過程舉例說明 81
3. 6. 5 輸入､輸出延遲響應(yīng) 81
3. 6. 6 PLC 對輸入､輸出的處理規(guī)則 83
習(xí)題與思考題 84
第4 章 S7-200 SMART PLC 的接口模塊與系統(tǒng)配置 85
4. 1 S7-200 SMART PLC 控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成 85
4. 2 S7-200 SMART PLC 的擴展模塊 89
4. 2. 1 數(shù)字量擴展模塊 89
4. 2. 2 模擬量擴展模塊 92
4. 2. 3 信號板 94
4. 3 S7-200 SMART PLC 的系統(tǒng)配置 95
4. 3. 1 最大I/ O 配置的限制條件 95
4. 3. 2 擴展模塊的編址 96
4. 3. 3 內(nèi)部電源的負載能力 97
習(xí)題與思考題 98
第5 章 S7-200 SMART PLC 的基本指令及應(yīng)用 99
5. 1 PLC 的編程語言 99
5. 2 數(shù)據(jù)類型與存儲區(qū)域 100
5. 2. 1 數(shù)制 100
5. 2. 2 數(shù)據(jù)類型與范圍 101
5. 2. 3 存儲器與存儲區(qū) 102
5. 3 S7-200 SMART PLC 的編程元件 103
5. 3. 1 編程元件的分類 104
5. 3. 2 編程元件的地址范圍 108
5. 4 尋址方式 109
5. 5 程序結(jié)構(gòu)與編程規(guī)約 111
5. 5. 1 程序結(jié)構(gòu) 111
5. 5. 2 編程的一般規(guī)約 111
5. 6 S7-200 SMART PLC 的基本指令 113
5. 6. 1 位邏輯指令 113
5. 6. 2 立即I/ O 指令 115
5. 6. 3 邏輯堆棧指令 116
5. 6. 4 取反指令與空操作指令 119
5. 6. 5 正/負跳變指令 119
5. 6. 6 定時器指令 120
5. 6. 7 計數(shù)器指令 124
5. 6. 8 比較指令 126
5. 6. 9 移位寄存器指令 127
5. 6. 10 順序控制繼電器指令 129
5. 7 典型控制環(huán)節(jié)的PLC 程序設(shè)計 131
5. 7. 1 單向運轉(zhuǎn)電動機起､�？刂瞥绦� 132
5. 7. 2 單按鈕起&#
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