電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 西門子S7-200 SMART PLC（第3版）
定 價(jià)：55 元
叢書名：“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者：黃永紅
- 出版時(shí)間：2019/1/1
- ISBN：9787111610472
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM571.2
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書從實(shí)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(shí)，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(jī)型，重點(diǎn)介紹了PLC 的系統(tǒng)配置､指令系統(tǒng)､通信與網(wǎng)絡(luò)､運(yùn)動(dòng)控制指令及控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容。書中安排了許多典型應(yīng)用實(shí)例，包括開關(guān)量控制､模擬量PID 控制等。通過(guò)實(shí)例介紹常用邏輯指令和功能指令的使用方法和技巧，實(shí)例程序均經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行。本書各章附有習(xí)題與思考題，附錄有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書､課程設(shè)計(jì)任務(wù)書供參考選用。
本書可作為高等學(xué)校自動(dòng)化､電氣工程及其自動(dòng)化､機(jī)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(cè)后下載。
前 言
本書自第1 版出版以來(lái)，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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和讀者的建議，對(duì)原書內(nèi)容進(jìn)行了修訂。修訂中堅(jiān)持結(jié)合生產(chǎn)實(shí)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(guò)時(shí)內(nèi)容，增加了運(yùn)動(dòng)控制､向?qū)?yīng)用､變頻器和觸摸屏應(yīng)用等實(shí)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(jī)型，本版主要以西門子S7-200 SMART PLC 為教學(xué)機(jī)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(shí)，SMART 也代表了經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)化解決方案，其寓意在于簡(jiǎn)單( Simple)､易維護(hù)(Maintenance￣friendly)､高性價(jià)比(Afford￣able)､可靠(Reliable) 以及開發(fā)時(shí)間短(Time to market)。具體優(yōu)勢(shì)有以下六點(diǎn): 其一，S7-200 SMART PLC 機(jī)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(shí)間可達(dá)0. 15μs，在同級(jí)別小型PLC 中遙遙領(lǐng)先；同時(shí)擁有I/ O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/ O 點(diǎn)數(shù)最高可達(dá)60 點(diǎn)，可滿足大部分小型自動(dòng)化設(shè)備的控制需求。其二，通信組網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)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(shí)，通過(guò)以太網(wǎng)接口還可與其他CPU 模塊､觸摸屏及計(jì)算機(jī)等進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。其三，S7-200 SMARTPLC 新穎的信號(hào)板設(shè)計(jì)可擴(kuò)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(hào)板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，降低用戶的擴(kuò)展成本。其四，三軸脈沖，運(yùn)動(dòng)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(dá)100kHz，支持PWM 輸出方式以及多種運(yùn)動(dòng)模式，可自由設(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò)；通過(guò)方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，可快速實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的小型自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案，能滿足用戶對(duì)于人機(jī)交互､控制及驅(qū)動(dòng)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?shí)現(xiàn)PID 自整定運(yùn)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(dòng)機(jī)的起動(dòng)､調(diào)速､制動(dòng)等基本電氣控制電路，并介紹電氣控制電路的分析､設(shè)計(jì)方法及其典型應(yīng)用，為學(xué)習(xí)PLC 知識(shí)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(jī)型，重點(diǎn)介紹PLC 的接口模塊與系統(tǒng)配置､基本指令及其應(yīng)用實(shí)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(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用､PLC 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)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(shí)例引領(lǐng)讀者入門，讓讀者能完成簡(jiǎn)單的工程應(yīng)用。提高應(yīng)用部分精選工程實(shí)例供讀者模仿學(xué)習(xí)，以提高讀者解決實(shí)際工程問(wèn)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(gè)實(shí)驗(yàn)，附錄D 編寫了課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，附錄E 編寫了兩個(gè)典型應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)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(xiàng)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(qiáng)高級(jí)工程師。蘇州施耐德電氣有限公司的石睿高級(jí)工程師､上海良信電器股份有限公司的黃銀芳高級(jí)工程師為本書提供了寶貴的建議和最新的資料，同時(shí)，本書參考了一些學(xué)者的文獻(xiàn)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(jì)､開發(fā)了結(jié)構(gòu)緊湊､功能強(qiáng)大的雙工位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
本書相關(guān)的編程軟件､系統(tǒng)手冊(cè)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(shí)間倉(cāng)促，書中錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)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(jī)構(gòu) 2
1. 2. 2 觸點(diǎn)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(hào)與文字符號(hào) 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(shí)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(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān) 24
1. 6 信號(hào)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(dòng)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(biāo)準(zhǔn) 36
2. 1. 1 電氣圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào) 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(dòng)機(jī)的基本控制電路 40
2. 2. 1 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路 40
2. 2. 2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路 47
2. 2. 3 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路 49
2. 2. 4 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路 50
2. 2. 5 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)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(hù)環(huán)節(jié) 55
2. 3 典型生產(chǎn)機(jī)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(jì)法 61
2. 4. 1 一般設(shè)計(jì)法的主要原則 61
2. 4. 2 一般設(shè)計(jì)法中應(yīng)注意的問(wèn)題 62
2. 4. 3 一般設(shè)計(jì)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(shì) 67
3. 2. 3 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 69
3. 3 PLC 的特點(diǎn) 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(diǎn)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(guò)程 79
3. 6. 3 PLC 用戶程序的工作過(guò)程 80
3. 6. 4 PLC 工作過(guò)程舉例說(shuō)明 81
3. 6. 5 輸入､輸出延遲響應(yīng) 81
3. 6. 6 PLC 對(duì)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(kuò)展模塊 89
4. 2. 1 數(shù)字量擴(kuò)展模塊 89
4. 2. 2 模擬量擴(kuò)展模塊 92
4. 2. 3 信號(hào)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(kuò)展模塊的編址 96
4. 3. 3 內(nèi)部電源的負(fù)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(yǔ)言 99
5. 2 數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)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(chǔ)器與存儲(chǔ)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(fù)跳變指令 119
5. 6. 6 定時(shí)器指令 120
5. 6. 7 計(jì)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(jì) 131
5. 7. 1 單向運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)起､停控制程序 132
5. 7. 2 單按鈕起&#
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