本书在介绍电气控制知识的基础上，以西门子S7-200系列PLC为对象，介绍了PLC的组成、工作原理、指令系统、通信技术和系统设计方法等。内容包括：常用低压电器、电气控制基础、典型机械设备电气控制系统、可编程控制器的基础知识、S7-200 PLC的基本指令及应用、S7-200 PLC的功能指令及应用、step 7-Micor/WIN编程软件、PLC的通信与自动化通信网络、PLC基础实验、WinCC flexible入门。书中引用了大量的编程实例，能帮助初学者快速提高对PLC认识能力，熟练掌握编程技巧。
本书既可以作为高等学校电气类及相关专业本科生的教材，也可供大专、成人教育等相关专业使用，还可作为电气技术人员的参考书。
1.本书介绍PLC的组成、工作原理、指令系统、通信技术和系统设计方法。
2.本书引用大量的编程实例，能帮助初学者快速提高对PLC认识能力，熟练掌握编程技巧。
电气控制系统是实现工业生产、科学研究及其他各个领域自动化的重要手段之一，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。可编程控制器（PLC）应用技术是在20世纪60年代诞生并开始发展起来的一种新型工业控制装置，它是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术，具有通用性强、可靠性高、能适应恶劣的工业环境、指令系统简单、编程简便易学、体积小、维修方便等一系列优点，广泛应用于机械制造、冶金、采矿、建材、石油、化工、汽车、电力、造纸、纺织、环保等各个行业的控制中。
本书以西门子S7-200系列PLC为对象，系统、全面地介绍PLC的组成、工作原理、指令系统、通信技术和系统设计方法等知识。全书共分10章。第1章介绍了常用低压电器，第2章介绍了电气控制基础，第3章介绍了典型机械设备电气控制系统，第4章介绍了可编程控制器的基础知识，第5章讲述了S7-200 PLC的基本指令及应用，第6章讲述了S7-200 PLC的功能指令及应用，第7章介绍了STEP 7-Micro/WIN编程软件，第8章介绍了PLC的通信与自动化通信网络，第9章介绍了PLC基本实验，第10章介绍了WinCC flexible入门。本书编写过程中，突出理论联系实际，内容由浅入深，层次分明，通俗易懂，便于自学。
本书可作为理工科自动化、机电一体化等专业高校学生的教学用书和参考用书，也可供从事相关领域技术工作的工程技术人员学习参考。
本书由郭明良主编，任思璟、李忠勤副主编。全书共10章，第1～3章由刘宏洋编写，第4～6章由李忠勤编写，第7～9章由任思璟编写，第10章由张锐编写。本书由谢子殿主审。郭明良负责统稿。
由于水平有限，时间仓促，对于本书中的疏漏以及不妥之处，恳请读者批评指正。
编者
第1章 常用低压电器1
1.1低压电器的基本知识1
1.1.1低压电器的分类1
1.1.2低压电器的型号表示法1
1.1.3低压电器的主要技术参数2
1.1.4低压电器的选用原则2
1.1.5低压电器的电磁机构3
1.1.6低压电器的触点及灭弧方法5
1.2低压开关7
1.2.1刀开关7
1.2.2低压断路器9
1.3熔断器12
1.3.1熔断器的组成、工作原理及特性12
1.3.2熔断器的类型及使用13
1.3.3熔断器的符号及型号含义14
1.4主令电器14
1.4.1常用主令电器的类型及适用场合14
1.4.2主令电器的符号及型号含义16
1.4.3主令电器的使用17
1.5接触器17
1.5.1交流接触器17
1.5.2直流接触器18
1.5.3接触器的类型及主要技术参数18
1.5.4接触器的使用20
1.6继电器20
1.6.1常用继电器的类型及工作原理20
1.6.2继电器的符号及型号含义23
1.6.3继电器的使用23
思考与练习24
第2章 电气控制基础25
2.1控制元器件符号25
2.2电气原理图的绘制原则26
2.2.1电气原理图的绘制原则26
2.2.2图上位置的表示方法27
2.3电路图分析28
2.3.1电气控制线路分析28
2.3.2电气原理图的阅读分析29
2.4三相笼型异步电动机启动控制31
2.4.1全压启动控制线路32
2.4.2电动机的点动控制线路32
2.4.3电动机的正反转控制线路33
2.4.4自动往复行程控制线路34
2.5三相异步电动机的制动控制34
2.5.1反接制动控制线路35
2.5.2能耗制动控制线路36
思考与练习37
第3章 典型机械设备电气控制系统38
3.1钻床电气控制电路38
3.1.1电力拖动特点与控制要求38
3.1.2电气控制电路分析38
3.2X62W型卧式万能铣床电气控制电路41
3.2.1电力拖动特点与控制要求41
3.2.2电气控制电路分析41
3.3M7120型平面磨床的电气控制电路45
3.3.1电力拖动形式和控制要求45
3.3.2电气控制电路分析46
思考与练习48
第4章 可编程控制器的基础知识49
4.1PLC概述49
4.1.1PLC的定义49
4.1.2PLC的产生与发展49
4.1.3PLC的特点51
4.2PLC的组成及工作原理52
4.2.1PLC的基本结构52
4.2.2PLC的工作原理55
4.3PLC的性能指标和编程语言57
4.3.1PLC的性能指标57
4.3.2PLC的编程语言58
4.4S7-200 PLC概述59
4.4.1S7-200 PLC的技术性能指标59
4.4.2I/O点的地址分配与接线61
4.5S7-200 PLC的内部元件63
4.5.1S7-200 PLC的编程软元件63
4.5.2S7-200的寻址方式73
思考与练习75
第5章 S7-200 PLC的基本指令及应用76
5.1S7-200的程序结构76
5.2S7-200的位逻辑指令77
5.3S7-200的定时器和计数器指令83
5.4比较指令91
5.5程序控制类指令93
思考与练习106
第6章 S7-200 PLC的功能指令及应用108
6.1传送指令108
6.2S7-200的运算指令111
6.2.1四则运算指令111
6.2.2逻辑运算118
6.3移位指令122
6.4表功能指令128
6.5S7-200的特殊功能指令131
6.5.1中断指令131
6.5.2高速计数器136
思考与练习144
第7章 STEP 7-Micro/WIN编程软件145
7.1编程软件概述145
7.1.1编程软件的安装与项目的组成145
7.1.2通信参数的设置与在线连接的建立148
7.1.3帮助功能的使用与S7-200的出错处理150
7.2程序的编写与传送152
7.2.1编程的准备工作152
7.2.2编写与传送用户程序153
7.2.3数据块的使用156
7.3用编程软件监控与调试程序157
7.3.1基于程序编辑器的程序状态监控157
7.3.2用状态表监控与调试程序159
7.3.3用状态表强制改变数值161
7.3.4在RUN模式下编辑用户程序161
7.3.5调试用户程序的其他方法162
7.4使用系统块设置PLC的参数162
7.4.1断电数据保持的设置162
7.4.2创建CPU密码163
7.4.3输出表与输入滤波器的设置165
7.4.4脉冲捕捉功能与后台通信时间的设置166
7.5S7-200 PLC仿真软件的使用167
思考与练习169
第8章 PLC的通信与自动化通信网络170
8.1计算机通信概述170
8.1.1串行通信170
8.1.2串行通信的端口标准171
8.2计算机通信的国际标准172
8.2.1开放系统互连模型172
8.2.2IEEE 802通信标准173
8.2.3现场总线及其国际标准175
8.3西门子的工业自动化通信网络176
8.4S7-200的通信功能与串行通信网络177
8.4.1S7-200的网络通信协议177
8.4.2S7-200的通信功能179
8.4.3S7-200的串行通信网络180
8.5S7-200的通信指令182
8.5.1网络读写指令182
8.5.2发送指令与接收指令184
8.6使用自由端口模式的计算机与PLC的通信188
8.7Modbus协议在通信中的应用191
8.7.1Modbus RTU通信协议191
8.7.2基于Modbus RTU主站协议的通信191
8.7.3基于Modbus RTU从站协议的通信194
思考与练习197
第9章 PLC基本实验198
9.1继电器类指令实验198
9.1.1实验目的198
9.1.2实验任务198
9.1.3实验步骤198
9.2计时器类指令实验200
9.2.1实验目的200
9.2.2实验任务200
9.2.3实验步骤200
9.3计数器指令实验203
9.3.1实验目的203
9.3.2实验任务203
9.3.3实验步骤203
9.4微分指令、锁存器指令实验205
9.4.1实验目的205
9.4.2实验任务205
9.4.3实验步骤205
9.5移位指令实验208
9.5.1实验目的208
9.5.2实验任务208
9.5.3实验步骤209
9.6算术指令和模拟量输入指令实验212
9.6.1实验目的212
9.6.2实验任务212
9.6.3实验步骤212
9.7特殊功能指令实验214
9.7.1实验目的214
9.7.2实验任务214
9.7.3实验步骤214
思考与练习216
第10章 WinCC flexible入门217
10.1WinCC flexible概述217
10.1.1WinCC flexible简介217
10.1.2WinCC flexible的安装218
10.1.3WinCC flexible的用户接口221
10.1.4鼠标的使用方法与技巧224
10.2一个简单的例子226
10.2.1创建项目226
10.2.2变量的生成与组态228
10.2.3画面的生成与组态228
10.2.4指示灯与文本域的生成和组态229
10.2.5按钮的生成与组态231
10.3项目的运行与模拟233
10.3.1WinCC flexible运行系统简介233
10.3.2模拟调试的方法234
思考与练习234
参考文献235
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