第1篇 学习PLC的电气知识
第1章 低压电气元件与电气控制线路的识读 / 002
1.1 低压电气元件识别与使用 / 002
1.1.1 刀开关 / 002
1.1.2 按钮 / 003
1.1.3 熔断器 / 004
1.1.4 低压断路器 / 005
1.1.5 热继电器 / 006
1.1.6 接触器 / 007
1.1.7 电磁式继电器 / 008
1.1.8 时间继电器 / 010
1.1.9 速度继电器 / 011
1.1.10 行程开关 / 012
1.2 电气控制线路常用的图形符号和文字符号 / 013
第2章 电气控制线路的设计方法及仿真软件 / 018
2.1 电气控制线路的设计方法 / 018
2.1.1 电气控制线路的一般设计法 / 018
2.1.2 电气控制线路的逻辑设计法 / 022
拓展视频 电气设计仿真软件操作与举例
2.2 V-ELEO电气设计仿真软件 / 024
2.2.1 软件使用方法 / 024
2.2.2 设计与仿真举例(电机连续控制) / 024
2.2.3 设计与仿真举例(电机正反转控制) / 024
2.3 电气设计仿真软件CADe-SIMU v3.0 / 024
2.3.1 软件使用方法 / 024
2.3.2 设计与仿真举例(电机连续控制) / 024
2.3.3 设计与仿真举例(电机正反转控制) / 024
第2篇 西门子S7-200 SMART PLC编程 / 025
第3章 西门子PLC S7-200 SMART简介 / 026
3.1 PLC的硬件与工作原理 / 026
3.1.1 PLC的基本结构 / 026
3.1.2 S7-200 SMART的CPU模块 / 027
3.1.3 S7-200 SMART扩展模块与信号板 / 030
3.1.4 S7-200 SMART的I/O地址分配 / 031
3.1.5 PLC的工作原理 / 032
3.2 S7-200 SMART外部结构与接线 / 034
3.2.1 S7-200 SMART的外部结构 / 034
3.2.2 S7-200 SMART外部接线图 / 035
3.3 S7-200 SMART编程软件的使用 / 038
3.3.1 STEP7-Micro/WIN SMART简介 / 038
3.3.2 STEP7-Micro/WIN SMART使用 / 040
3.4 S7-200 SMART PLC编程操作 / 049
3.4.1 通信操作 / 049
3.4.2 S7-200 SMART PLC程序的注释 / 050
3.4.3 S7-200 SMART PLC程序的监控 / 053
3.4.4 S7-200 SMART PLC程序的仿真 / 057
拓展视频 西门子PLC动画操作仿真软件
3.5 西门子S7-200 SMART编程软件使用与仿真 / 061
3.6 基于SIMATIC Manager的西门子S7-200编程与仿真 / 061
3.7 西门子S7-300编程软件及仿真 / 061
3.7.1 西门子S7-300编程软件的硬件组态操作过程 / 061
3.7.2 西门子S7-300编程与仿真 / 061
3.8 西门子S7-400编程与仿真 / 061
3.9 触摸屏软件使用说明 / 061
3.9.1 触摸屏实现的交通灯控制系统 / 061
3.9.2 工程管理器(组态王) / 061
3.9.3 起保停电路的组态王演示 / 061
3.9.4 液位控制(组态王模拟) / 061
第4章 西门子S7-200 SMART PLC指令及应用实例 / 062
4.1 基础知识 / 062
4.1.1 数据类型 / 062
4.1.2 数据存储区的地址表示格式 / 063
4.1.3 数据存储区域 / 064
4.1.4 S7-200 SMART PLC的寻址方式 / 066
4.1.5 PLC编程语言 / 067
4.2 位逻辑指令 / 069
4.2.1 标准输入输出指令 / 069
4.2.2 触点串、并联指令 / 070
4.2.3 电路块串、并联指令 / 071
4.2.4 置位与复位指令 / 075
4.2.5 置位和复位优先触发器 / 077
4.2.6 脉冲生成指令 / 079
4.2.7 取反指令与空操作指令 / 081
4.2.8 逻辑堆栈指令 / 082
4.3 定时器指令 / 083
4.3.1 定时器指令解析 / 083
4.3.2 定时器指令编程案例 / 084
4.3.3 综合实例 / 088
4.4 计数器指令 / 091
4.4.1 计数器 / 091
4.4.2 计数器指令编程案例 / 092
4.4.3 综合实例 / 095
4.5 数据传送指令 / 099
4.5.1 单一传送指令 / 099
4.5.2 数据块传送指令 / 101
4.5.3 字节交换指令 / 102
4.5.4 字节立即传送指令 / 103
4.5.5 综合实例 / 104
4.6 移位和循环移位类指令 / 106
4.6.1 移位指令 / 106
4.6.2 循环移位指令 / 107
4.6.3 移位寄存器指令 / 109
4.6.4 综合实例 / 111
4.7 数学运算类指令 / 120
4.7.1 四则运算指令 / 120
4.7.2 双整数四则运算指令 / 121
4.7.3 实数四则运算指令 / 123
4.7.4 完全整数乘法、除法指令 / 124
4.7.5 数学函数指令 / 126
4.7.6 递增、递减指令 / 126
4.7.7 综合实例 / 128
4.8 逻辑运算指令 / 134
4.8.1 字节的逻辑运算指令 / 134
4.8.2 字的逻辑运算指令 / 134
4.8.3 双字的逻辑运算指令 / 136
4.9 比较指令 / 137
4.9.1 字节的比较指令 / 137
4.9.2 整数的比较指令 / 137
4.9.3 双整数的比较指令 / 138
4.9.4 实数的比较指令 / 139
4.9.5 字符串的比较指令 / 140
4.9.6 综合实例 / 140
4.10 数据转换指令 / 145
4.10.1 数据类型转换指令 / 145
4.10.2 BCD码与整数的转换指令 / 148
4.10.3 译码与编码指令 / 149
4.10.4 段码指令 / 151
4.10.5 综合实例 / 152
4.11 表功能指令 / 156
4.11.1 填表指令 / 156
4.11.2 取表指令 / 157
4.11.3 查表指令 / 159
4.11.4 存储器填充指令 / 160
4.12 时钟指令 / 162
4.12.1 时钟指令说明 / 162
4.12.2 综合实例 / 164
4.13 程序控制类指令 / 166
4.13.1 循环控制指令 / 166
4.13.2 跳转/标号指令 / 166
4.13.3 顺控继电器指令 / 168
4.13.4 看门狗定时复位指令 / 170
4.13.5 综合实例 / 170
4.14 子程序指令 / 177
4.14.1 子程序指令格式和功能 / 178
4.14.2 子程序的建立 / 179
4.14.3 子程序的编写与调用 / 180
4.14.4 综合实例 / 183
4.15 中断指令 / 189
4.15.1 中断基础知识 / 189
4.15.2 中断指令的格式和功能 / 191
4.15.3 中断程序编程实例 / 191
4.15.4 综合实例 / 193
4.16 高速计数器 / 195
4.16.1 高速计数器基础知识 / 195
4.16.2 高速计数器的特殊标志存储器 / 199
4.16.3 高速计数器指令 / 200
4.16.4 综合实例 / 201
4.17 高速脉冲输出 / 211
4.17.1 高速脉冲输出指令和特殊存储器 / 211
4.17.2 脉宽调制(PWM) / 212
4.17.3 高速脉冲串输出(PTO) / 216
4.17.4 综合实例 / 224
第5章 西门子S7-200 SMART PLC编程典型案例 / 226
5.1 互锁联锁控制 / 226
5.2 按钮控制圆盘旋转一圈 / 228
5.3 转盘旋转90°间歇运动控制 / 229
5.4 单灯周期交替亮灭 / 231
5.5 一个按钮控制三组灯 / 232
5.6 定时与区域置位指令实现多灯交替闪烁 / 234
5.7 楼宇声控灯系统 / 236
5.8 高楼自动消防泵控制系统 / 238
5.9 两地控制的三相异步电动机点动连续混合控制 / 240
5.10 三相异步电动机正反转控制 / 241
5.11 三相异步电动机顺序启动同时停止控制 / 243
5.12 三相异步电动机顺序启动逆序停止控制 / 245
5.13 三相异步电动机星-三角形降压启动控制 / 246
5.14 三相异步电动机反接制动控制 / 248
5.15 三相双速异步电动机的控制 / 250
5.16 机床工作台自动往返控制 / 252
5.17 车床滑台往返运动、主轴双向控制 / 254
5.18 磨床PLC控制 / 256
5.19 工具铣床PLC控制 / 258
5.20 滚齿机PLC控制 / 261
5.21 双头钻床PLC的控制 / 262
5.22 传送带产品检测与次品分离 / 265
5.23 车间换气系统控制 / 266
5.24 风机与燃烧机联动控制 / 268
5.25 混凝土搅拌机的PLC控制 / 269
5.26 天塔之光的PLC控制 / 271
第6章 西门子PLC控制系统设计方法 / 275
6.1 PLC应用系统设计的一般步骤 / 275
6.1.1 控制系统的设计内容 / 275
6.1.2 控制系统的设计步骤 / 275
6.2 PLC系统控制程序设计的一般方法 / 277
6.2.1 经验设计法 / 277
6.2.2 移植设计法 / 278
6.2.3 逻辑设计法 / 282
6.3 梯形图顺序控制设计法 / 284
6.3.1 顺序控制设计法简介 / 284
6.3.2 顺序控制设计法的设计步骤 / 285
6.3.3 例说顺序功能图的绘制 / 286
6.3.4 顺序功能图的结构 / 288
6.3.5 顺序功能图转梯形图的方法 / 290
6.4 模拟量控制 / 299
6.4.1 模拟量模块接线 / 299
6.4.2 组态模拟量 / 302
6.4.3 模拟量比例换算 / 307
6.4.4 模拟量常见问题 / 310
第7章 西门子S7-200 SMART PLC控制变频器、步进电机、伺服电机 / 313
7.1 变频器及其PLC控制 / 313
7.1.1 变频器简介 / 313
7.1.2 变频器的PLC控制 / 317
7.1.3 综合实例 / 319
7.2 运动指令向导 / 322
7.2.1 运动指令向导配置 / 322
7.2.2 指令向导生成的子例程 / 337
7.3 步进电机及其PLC控制 / 338
7.3.1 步进电机简介 / 338
7.3.2 步进电机的驱动器 / 339
7.3.3 步进电机的PLC控制 / 342
7.4 伺服电机及其PLC控制 / 344
7.4.1 伺服电机简介 / 344
7.4.2 伺服电机的PLC控制 / 346
第8章 西门子PLC和组态软件及触摸屏的综合应用 / 349
8.1 组态王软件 / 349
8.1.1 工程管理器 / 349
8.1.2 工程浏览器 / 349
8.1.3 画面开发系统 / 350
8.1.4 运行系统和信息窗口 / 351
8.2 PLC和组态王综合应用实例 / 352
8.2.1 新建工程 / 352
8.2.2 PLC与组态王的通信 / 353
8.2.3 构造数据库 / 355
8.2.4 设计画面 / 358
8.2.5 运行和调试 / 361
8.3 WinCC flexible SMART软件 / 362
8.4 PLC和触摸屏综合应用实例 / 365
8.4.1 新建工程 / 365
8.4.2 设置IP地址 / 366
8.4.3 编写PLC程序 / 369
8.4.4 交通灯控制系统的触摸屏设计 / 371
8.4.5 运行程序 / 379
第9章 西门子S7-200 SMART PLC的通信 / 381
9.1 通信端口以及连接方式 / 381
9.1.1 CPU通信端口引脚分配 / 381
9.1.2 EMDP01通信端口引脚分配 / 382
9.1.3 以太网端口连接 / 383
9.1.4 RS485网络连接 / 384
9.1.5 RS232网络连接 / 386
9.2 S7-200 SMART之间的以太网通信 / 386
9.2.1 例说S7-200 SMART CPU Get/Put向导编程 / 386
9.2.2 通过指令编程实现通信 / 391
9.3 S7-200 SMART之间PROFINET IO通信 / 395
9.3.1 PROFINET IO通信 / 395
9.3.2 PROFINET IO通信实例 / 396
9.4 S7-200 SMART之间的TCP通信 / 401
9.4.1 TCP协议通信 / 401
9.4.2 TCP协议通信实例 / 403
第3篇 三菱FX3U PLC编程
第10章 三菱FX3U系列PLC简介 / 408
10.1 三菱PLC的基本结构 / 408
10.1.1 三菱PLC的硬件结构 / 408
10.1.2 常见的CPU模块型号、参数 / 411
10.1.3 三菱PLC基本单元的端子 / 412
10.1.4 数字量输入接线 / 413
10.1.5 数字量输出接线 / 415
10.2 三菱PLC编程软件的使用 / 417
10.2.1 GX Works2编程软件安装 / 418
10.2.2 GX Works2编程软件的使用 / 419
10.2.3 工程项目的相关操作 / 422
10.2.4 三菱PLC程序输入 / 424
10.2.5 三菱PLC程序注释 / 427
10.2.6 PLC程序的写入 / 430
10.2.7 PLC程序的仿真 / 433
10.2.8 PLC编程软件的监视功能 / 435
三菱PLC动画操作仿真软件
10.3 三菱FX-TRN-BEG-C动画操作仿真软件的操作与应用案例 / 438
10.3.1 仿真软件介绍 / 438
10.3.2 动画仿真编程举例(定时计数) / 438
10.4 三菱FX3U PLC编程仿真软件GX Works2使用与仿真 / 438
10.4.1 软件使用与仿真举例 / 438
10.4.2 仿真举例(定时计数) / 438
第11章 三菱FX3U PLC 指令及应用实例 / 439
11.1 三菱FX3U PLC编程 / 439
11.1.1 编程语言 / 439
11.1.2 应用指令和操作数 / 442
11.2 位逻辑指令 / 443
11.2.1 输入指令与输出指令 / 443
11.2.2 触点串、并联指令 / 444
11.2.3 电路块串联指令与并联指令 / 445
11.2.4 置位与复位指令 / 446
11.2.5 脉冲触点指令 / 448
11.2.6 脉冲输出指令 / 449
11.2.7 取反、空操作与结束指令 / 451
11.2.8 逻辑堆栈指令 / 451
11.2.9 主控指令 / 453
11.2.10 MEP、MEF指令 / 454
11.3 定时器指令 / 455
11.3.1 定时器指令 / 455
11.3.2 特殊定时器指令 / 460
11.4 计数器指令 / 461
11.4.1 计数器 / 461
11.4.2 例说计数器指令 / 462
11.4.3 综合实例 / 464
11.5 数据传送指令 / 466
11.5.1 传送指令 / 466
11.5.2 移位传送指令 / 470
11.5.3 取反传送指令 / 471
11.5.4 成批传送指令 / 472
11.5.5 多点传送指令 / 473
11.5.6 综合实例 / 473
11.6 数据处理和移位类指令 / 475
11.6.1 数据交换指令 / 475
11.6.2 数据处理指令 / 476
11.6.3 移位指令 / 478
11.6.4 循环移位指令 / 480
11.6.5 带进位循环移位指令 / 481
11.6.6 位移位指令 / 482
11.6.7 字移位指令 / 483
11.6.8 移位写入读出指令 / 485
11.6.9 选择开关控制三个阀门顺序开启、逆序关闭 / 487
11.6.10 啤酒灌装生产线的PLC控制 / 488
11.7 数学运算类指令 / 490
11.7.1 整数四则混合运算指令 / 490
11.7.2 浮点数四则运算指令 / 493
11.7.3 数学函数指令 / 494
11.7.4 三角函数指令 / 497
11.7.5 递增、递减指令 / 498
11.7.6 转盘旋转90°间歇运动控制 / 499
11.7.7 停车场车辆统计系统 / 500
11.8 逻辑运算指令 / 502
11.9 PLC比较指令 / 503
11.9.1 比较指令 / 503
11.9.2 区间比较指令 / 505
11.9.3 触点式比较指令 / 507
11.10 数据转换指令 / 509
11.10.1 数据类型转换指令 / 509
11.10.2 译码与编码指令 / 511
11.10.3 段码指令 / 512
11.10.4 拔河比赛 / 513
11.11 时钟指令 / 514
11.11.1 时钟指令解析 / 514
11.11.2 定时闹钟 / 517
11.12 程序控制类指令 / 519
11.12.1 循环控制指令 / 519
11.12.2 条件跳转指令 / 520
11.12.3 顺控继电器指令 / 521
11.12.4 看门狗定时复位指令 / 522
11.13 子程序指令 / 523
11.14 中断指令 / 525
11.14.1 指令格式和功能 / 525
11.14.2 中断编程案例 / 525
11.15 高速计数器 / 528
11.15.1 高速计数器基础知识 / 528
11.15.2 高速计数器的相关指令 / 535
11.16 高速脉冲输出 / 536
11.16.1 高速脉冲输出指令和特殊存储器 / 536
11.16.2 带加减速脉冲输出指令 / 538
11.16.3 脉宽调制指令和特殊存储器 / 539
第12章 三菱PLC的控制系统设计 / 541
12.1 PLC控制系统的设计概述 / 541
12.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 / 541
12.1.2 PLC控制系统设计的步骤 / 542
12.2 PLC系统控制程序设计的一般方法 / 543
12.2.1 经验设计法 / 543
12.2.2 移植设计法 / 545
12.2.3 逻辑设计法 / 547
12.3 顺序功能图设计法 / 550
12.3.1 顺序功能图设计法简介 / 550
12.3.2 启保停电路编程方法 / 551
12.3.3 置位复位指令编程方法 / 555
12.3.4 步进指令编程法 / 558
12.4 三菱PLC模拟量的控制 / 563
12.4.1 FX3U-4AD模拟量输入模块 / 563
12.4.2 FX3U-4DA模拟量输出模块 / 569
12.4.3 综合实例——中央空调 / 574
第13章 三菱FX3U控制变频器、步进电机、伺服电机 / 576
13.1 变频器及其PLC控制 / 576
13.1.1 用变频器和PLC控制电动机的正转和反转 / 576
13.1.2 用变频器控制电动机实现五段速调速 / 578
13.2 定位控制指令 / 582
13.2.1 原点回归指令 / 582
13.2.2 定位指令 / 588
13.3 步进电机的PLC控制 / 592
13.4 伺服电机的PLC控制 / 594
第14章 三菱FX3U PLC的通信与网络功能 / 598
14.1 PLC通信简介 / 598
14.1.1 PLC通信的分类 / 598
14.1.2 通信传输介质 / 599
14.1.3 串行通信接口标准 / 600
14.1.4 通信的连接形式与协议 / 600
14.2 通信扩展板的性能与连接 / 601
14.2.1 通信扩展板功能 / 601
14.2.2 常用的通信扩展板 / 602
14.3 FX3U PLC并联链接通信 / 603
14.3.1 并联链接通信的软元件 / 603
14.3.2 通信的方式 / 604
14.3.3 接线方法 / 605
14.3.4 并联链接通信应用案例 / 605
14.4 FX3U PLC N∶N网络通信 / 608
14.4.1 N∶N网络通信的软元件 / 608
14.4.2 接线方法 / 609
14.4.3 例说N∶N网络通信 / 610
参考文献 / 613