本书以电气控制为技术基础,把西门子S7-300作为PLC应用技术教学目标机,用理论与工程应用技术相结合的方式讨论了工业自动化中的电气控制与PLC应用技术。本书力图把传统控制技术与先进自动化产品思想、理念相结合,将PLC控制系统工程设计思想和方法介绍给读者,使读者能通过本书内容学习、掌握、理解电气控制基础知识及PLC理论基础知识,自如地应用书中涉及的工程应用技术。
本书内容包括电气控制与PLC应用两部分。电气控制部分包括常用低压电器的工作原理及选型、电气控制电路的分析与设计等;PLC应用部分包括PLC的组成及原理、S7-300硬件结构、SIMATIC管理器、程序结构、指令系统、编程语言及程序设计方法、故障诊断与排除、闭环控制的实现、PLC控制工程实例等,使读者系统地掌握PLC知识,联系工程实际恰当地对PLC控制系统进行设计和维护。
本书可作为高等院校电气控制、机电工程、计算机控制、自动化等相关专业教学用书,也可作为专科学校学生及工程技术人员的培训和自学用书。
电气控制与S7-300 PLC工程应用技术_姜建芳 主编_机械工业出版社_

前言
第1章绪论
第2章常用低压电器
2.1低压电器概述
2.1.1定义与分类
2.1.2发展趋势
2.2低压电器基础知识
2.2.1电磁式电器的组成
2.2.2主要技术参数
2.2.3产品型号规定
2.3主令电器
2.3.1控制按钮
2.3.2行程开关
2.3.3接近开关
2.3.4**转换开关
2.4接触器
2.4.1交流接触器
2.4.2直流接触器
2.4.3技术参数与选型
2.5继电器
2.5.1电磁式继电器
2.5.2时间继电器
2.5.3热继电器
2.5.4速度继电器
2.5.5固态继电器
2.6开关与断路器
2.6.1开关与熔断器
2.6.2断路器
2.7习题
第3章电气控制基础
3.1电气控制电路图绘制原则与国标符号
3.1.1电气控制电路图绘制原则
3.1.2电气控制电路图国标符号
3.2电气控制常用技术
3.2.1点动控制
3.2.2自锁控制
3.2.3多地控制
3.2.4互锁控制
3.2.5联锁控制
3.2.6点动与连续控制
3.2.7限位控制
3.3三相异步电动机减压起动控制
3.3.1定子串电阻减压起动控制
3.3.2-△转换减压起动控制
3.3.3自耦变压器减压起动控制
3.4三相异步电动机制动控制
3.4.1反接制动控制
3.4.2能耗制动控制
3.5习题
第4章电气控制电路分析与设计
4.1电气控制电路分析
4.1.1电气控制电路分析基础
4.1.2C650型卧式车床电气控制电路分析
4.2电气控制电路设计
4.2.1电气控制电路设计原则
4.2.2电气控制电路经验设计法
4.2.3电气控制电路逻辑设计法
4.2.4电气控制电路的综合设计法
4.3习题
第5章可编程序控制器概述
5.1工业自动化与全集成自动化
5.2PLC的定义及特点
5.2.1PLC的定义
5.2.2PLC的特点
5.3PLC的组成和工作原理
5.3.1PLC的组成
5.3.2PLC的工作原理
5.4PLC在工业自动化中的地位和作用
5.5获取资料、软件和帮助
5.6习题
第6章SIMATIC管理器
6.1SIMATIC管理器简介
6.1.1SIMATIC管理器概述
6.1.2STEP 7的安装
6.1.3STEP 7的通信连接
6.2项目的管理与创建
6.2.1STEP 7自动化项目解决方案
6.2.2STEP 7项目的创建
6.3符号表与逻辑块
6.3.1符号表的创建与管理
6.3.2逻辑块的插入与编辑
6.4硬件组态
6.4.1硬件组态的任务
6.4.2硬件组态实例
6.4.3CPU模块的参数设置
6.4.4数字量I/O模块的参数设置
6.4.5模拟量I/O模块的参数设置
6.5网络组态
6.5.1网络组态的任务
6.5.2网络组态工具NetPro
6.5.3网络组态的方法
6.5.4连接表
6.6程序调试工具PLCSIM
6.6.1PLCSIM概述
6.6.2PLCSIM仿真实例
6.7程序的下载、上传与调试
6.7.1程序的下载与上传
6.7.2程序的调试
6.8故障诊断
6.9参考数据功能
6.9.1参考数据的作用
6.9.2参考数据的生成与显示
6.9.3程序结构
6.9.4赋值表
6.9.5未使用的符号
6.9.6没有在符号表中定义的地址
6.9.7在程序中快速查找地址的位置
6.10习题
第7章S7-300硬件系统
7.1S7-300硬件简介
7.2S7-300机架
7.3S7-300电源模块
7.4S7-300 CPU模块
7.5S7-300接口模块
7.6S7-300信号模块
7.6.1数字量输入模块
7.6.2数字量输出模块
7.6.3模拟量输入模块
7.6.4模拟量输出模块
7.6.5其他信号模块
7.7S7-300功能模块
7.8S7-300通信模块
7.9ET 200分布式I/O
7.9.1ET 200分布式I/O简介
7.9.2ET 200分类
7.10S7-300模块的安装与扩展
7.11习题
第8章S7-300软件基础
8.1IEC 61131-3国际标准简介
8.2S7-300 PLC编程语言简介
8.3变量、数制与编码
8.4数据类型
8.4.1基本数据类型
8.4.2复合数据类型
8.4.3参数数据类型
8.4.4用户自定义数据类型
8.5S7-300 PLC编程资源及其编址
8.5.1S7-300 PLC编程资源
8.5.2PLC存储区的划分
8.5.3S7-300模块的编址
8.6S7-300寻址方式
8.6.1寻址方式简介
8.6.2立即寻址
8.6.3直接寻址
8.6.4存储器间接寻址
8.6.5寄存器间接寻址
8.6.6POINTER与ANY数据类型指针
8.7习题
第9章S7-300指令系统及编程
9.1位逻辑指令
9.1.1触点与线圈
9.1.2基本逻辑指令
9.1.3取反指令
9.1.4SAVE指令
9.1.5置位与复位指令
9.1.6RS和SR触发器指令
9.1.7边沿检测指令
9.2定时器指令
9.2.1定时器简介
9.2.2定时器功能指令
9.2.3定时器线圈指令
9.2.4IEC定时器
9.3计数器指令
9.3.1计数器简介
9.3.2计数器功能指令
9.3.3计数器线圈指令
9.3.4IEC计数器
9.4数据处理指令
9.4.1装入指令和传送指令
9.4.2比较指令
9.4.3移位和循环指令
9.4.4字逻辑运算指令
9.5运算指令
9.5.1转换指令
9.5.2数学运算指令
9.6程序控制指令
9.6.1跳转指令
9.6.2状态位指令
9.6.3主控继电器指令
9.6.4数据块指令
9.7库分类及应用
9.7.1库的分类
9.7.2库的应用
9.7.3库的生成
9.7.4库中FC、FB、SFC及SFB的使用
9.8习题
第10章程序结构与程序设计
10.1系统程序和用户程序
10.2用户程序结构
10.2.1用户程序编程方法
10.2.2用户程序分层调用
10.2.3用户程序使用的堆栈
10.3组织块
10.3.1组织块的分类及优先级
10.3.2组织块的变量声明表
10.3.3启动组织块
10.3.4循环执行组织块
10.3.5时间中断组织块
10.3.6事件驱动组织块
10.3.7背景组织块
10.3.8其他组织块
10.4功能和功能块
10.4.1发动机控制系统的程序结构
10.4.2符号表与变量声明表
10.4.3功能与功能块的生成
10.4.4功能与功能块的调用
10.4.5时间标记冲突与一致性检查
10.5数据块
10.5.1数据块的生成
10.5.2数据块的访问
10.6多重背景
10.6.1生成多重背景功能块
10.6.2生成多重背景数据块
10.6.3在OB1中调用多重背景
10.6.4FC、FB与OB的区别
10.7系统块
10.8标准库中的FC、FB
10.9程序设计
10.9.1图解法
10.9.2经验设计法
10.9.3状态表程序设计法
10.9.4顺序功能图设计方法
10.10PLC典型常用程序
10.10.1位逻辑指令应用实例
10.10.2定时器/计数器指令应用实例
10.10.3移位指令应用实例
10.10.4跳转指令应用实例
10.10.5运算指令应用实例
10.10.6模拟量采集滤波实例
10.11习题
第11章故障诊断
11.1故障诊断基础知识
11.1.1故障分类
11.1.2故障诊断机理
11.1.3故障诊断方法
11.2LED故障诊断
11.3SIMATIC诊断软件
11.4STEP 7故障诊断
11.4.1诊断符号
11.4.2故障诊断过程
11.4.3模块信息
11.4.4硬件诊断
11.4.5Monitor/ModifyVariables
11.4.6参考数据
11.4.7其他诊断功能
11.5OB和SFC故障诊断
11.6重新接线功能的应用
11.6.1重新接线功能
11.6.2SIMATIC Manager重新接线
11.6.3地址与符号优先重新接线
11.6.4源程序优先程序接线
11.7习题
第12章S7-300 PLC模拟量闭环控制
12.1模拟量闭环控制基础
12.1.1模拟量闭环控制系统的组成
12.1.2闭环控制的主要性能指标
12.1.3闭环控制反馈极性的确定
12.2数字PID控制器
12.2.1PID控制器的优点
12.2.2PID控制器数字化
12.3S7-300模拟量闭环控制功能
12.3.1S7-300实现闭环控制方法
12.3.2使用闭环控制软件包中的功能块实现闭环控制
12.3.3模拟量输入及数值整定
12.3.4输入量软件滤波
12.3.5模拟量输出及整定
12.4连续PID控制器FB41
12.4.1设定值和过程变量的处理
12.4.2PID控制算法
12.4.3控制器输出值的处理
12.4.4FB41的参数
12.5步进PI控制器FB42
12.5.1步进控制器的结构
12.5.2PI控制算法
12.5.3FB42的参数
12.6脉冲发生器FB43
12.6.1脉冲发生器的工作原理
12.6.2三级控制器
12.6.3二级控制器
12.6.4FB43的参数
12.7PID参数整定
12.7.1PID参数与系统性能的关系
12.7.2PID参数的整定方法
12.8S7-300 PLC模拟量闭环控制应用实例
12.9习题
第13章PLC控制系统设计
13.1PLC控制系统的设计原则及流程
13.2被控对象的分析与描述
13.3PLC控制系统的总体设计
13.4PLC控制系统的硬件设计
13.4.1传感器与执行器的确定
13.4.2PLC控制系统的模块的选择
13.4.3控制柜设计
13.4.4I/O模块原理图设计
13.5PLC控制系统软件设计
13.5.1控制软件设计
13.5.2监控软件设计
13.6PLC控制系统的调试
13.6.1模拟调试
13.6.2现场调试
13.7习题
第14章PLC控制系统工程实例
14.1MPS虚拟仿真系统——供料站
14.1.1被控对象分析与描述
14.1.2系统总体设计
14.1.3系统硬件设计
14.1.4系统软件设计
14.1.5系统调试
14.1.6技术文档整理
14.2电厂废水处理控制系统
14.2.1被控对象分析与描述
14.2.2系统总体设计
14.2.3系统硬件设计
14.2.4系统软件设计
14.2.5系统调试
14.2.6技术文档整理
14.3习题
附录
附录A实验指导书
A.1电气控制实验
A.2S7-300 PLC基础实验
A.3S7-300 PLC应用实验
A.4S7-300 PLC综合实验
A.5S7-300 PLC控制系统设计实验
附录BS7-300 STL指令速查
附录C软件标准库速查
C.1软件标准库FC、FB速查
C.2软件标准库SFC、SFB速查
参考文献