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第1章　低压电器及基本控制线路 1.1　常用低压电器 001 1.1.1 刀开关 002 1.1.2 熔断器 004 1.1.3 断路器 006 1.1.4 接触器 008 1.1.5 控制继电器 009 1.1.6 主令电器 016 1.2　电气图形符号和文字符号 020 1.2.1 电气文字符号 020 1.2.2 电气图形符号 020 1.3　电气控制电路图绘制原则 025 1.4　三相异步电动机的基本控制电路 028 1.4.1 基本控制环节 028 1.4.2 三相异步电动机启动控制 030 1.4.3 三相异步电动机制动控制 033 1.4.4 三相异步电动机调速控制线路 034 习题 035 第2章　可编程控制器(PLC)概述 2.1　PLC的介绍与特点 037 2.1.1 PLC的产生 037 2.1.2 PLC的定义 038 2.1.3 PLC的分类 038 2.1.4 PLC的发展 040 2.1.5 PLC的特点 040 2.1.6 PLC性能指标 041 2.2　PLC硬件组成 042 2.3　PLC开发环境和工作原理 044 2.3.1 PLC编程语言及编程软件 044 2.3.2 PLC的工作原理 046 2.4　PLC应用及发展趋势 048 2.5　PLC在工业自动化中的地位 049 2.6　PLC产品概况 049 2.6.1 国外PLC品牌 049 2.6.2 国产PLC品牌 050 2.7　西门子自动化产品介绍 050 2.7.1 西门子PLC系列 050 2.7.2 全集成自动化 052 习题 053 第3章　S7-300/400 PLC硬件系统 3.1　S7-300 PLC硬件简介 054 3.2　S7-300机架 055 3.3　S7-300电源模块 056 3.4　S7-300 CPU模块 056 3.4.1 CPU模块的分类 056 3.4.2 CPU面板介绍 058 3.4.3 CPU模块通信接口 060 3.4.4 CPU模块存储器 060 3.5　S7-300接口模块 062 3.6　S7-300信号模块 062 3.6.1 数字量模块 063 3.6.2 模拟量模块 064 3.6.3 数字量仿真模块 067 3.7　功能模块 068 3.8　编程设备PG/PC 069 3.9　S7-300模块的安装与扩展 071 3.9.1 模块配放原则 071 3.9.2 模块安装规范 071 3.9.3 模块安装步骤 072 3.9.4 模块扩展 073 3.10　S7-300模块编址 074 3.10.1 数字量模块编址 074 3.10.2 模拟量模块编址 075 3.10.3 自由编址 076 3.11　S7-400硬件系统 076 3.11.1 S7-400系统结构 077 3.11.2 S7-400 CPU模块 078 3.11.3 S7-400电源模块 079 3.11.4 S7-400机架与接口模块 079 3.11.5 S7-400信号模块及编址 080 习题 082 第4章　SIMATIC STEP 7及TIA博途软件使用 4.1　STEP 7概述 083 4.2　STEP 7安装与卸载 084 4.2.1 安装系统配置 085 4.2.2 STEP 7授权 085 4.2.3 安装STEP 7 086 4.2.4 卸载STEP 7 090 4.3　SIMATIC管理器概述 090 4.4　项目的管理与创建 091 4.4.1 STEP 7创建项目步骤 091 4.4.2 项目结构 091 4.4.3 创建项目 091 4.4.4 编辑项目 094 4.5　硬件组态 095 4.5.1 硬件组态步骤 096 4.5.2 参数设置 097 4.5.3 硬件组态目录更新 099 4.6　符号表 100 4.6.1 符号表的创建 101 4.6.2 符号表的管理 101 4.7　逻辑块的生成 105 4.7.1 逻辑块的组成 105 4.7.2 程序编辑器的设置 106 4.7.3 输入程序的方式 106 4.7.4 程序块上锁 108 4.7.5 程序编辑器 108 4.8　硬件接口与程序下载、上传 111 4.8.1 硬件接口 111 4.8.2 程序下载、上传 113 4.9　程序调试工具PLCSIM 114 4.9.1 S7-PLCSIM介绍 114 4.9.2 S7-PLCSIM使用 115 4.9.3 S7-PLCSIM 调试 117 4.9.4 PLCSIM与真实PLC的差别 118 4.10　西门子TIA博途软件使用入门 119 4.10.1 TIA博途软件构成 119 4.10.2 TIA博途软件的安装 119 4.10.3 TIA博途软件的授权 124 4.10.4 TIA博途软件项目创建与硬件组态 125 习题 129 第5章　S7-300/400 PLC编程语言与指令系统 5.1　S7-300/400编程语言 130 5.1.1 PLC编程语言的国际标准 130 5.1.2 STEP 7的编程语言 131 5.1.3 PLC编程原则 132 5.2　S7-300/400 CPU的存储区 132 5.2.1 数制 132 5.2.2 基本数据类型 133 5.2.3 系统存储器 136 5.2.4 CPU中的寄存器 137 5.2.5 寻址方式 139 5.3　位逻辑指令 141 5.3.1 梯形图指令 141 5.3.2 位逻辑运算指令 143 5.3.3 位操作指令 145 5.3.4 位测试指令 147 5.4　定时器指令 150 5.4.1 定时器指令概述 150 5.4.2 定时器指令 152 5.4.3 定时器编程举例 159 5.5　计数器指令 162 5.5.1 计数器指令概述 162 5.5.2 计数器指令 162 5.5.3 计数器编程举例 166 5.6　数据传送与转换指令 168 5.6.1 装入指令与传送指令 168 5.6.2 比较指令 170 5.6.3 数据转换指令 173 5.7　运算指令 177 5.7.1 整数与浮点数数学运算指令 177 5.7.2 字逻辑运算指令与累加器指令 179 5.7.3 移位指令 181 5.8　控制指令 185 5.8.1 逻辑控制指令 185 5.8.2 程序控制指令 188 5.8.3 主控继电器指令与数据块指令 189 5.9　库分类及应用 192 5.9.1 库的分类 192 5.9.2 库的应用 193 5.9.3 库的生成 193 5.10　指令综合使用举例 197 习题 208 第6章　S7-300/400 PLC结构化编程 6.1　编程方式和程序结构 211 6.1.1 编程方式 211 6.1.2 程序结构 212 6.2　结构化编程的实现 214 6.2.1 结构化编程 215 6.2.2 实现形式 215 6.3　功能与功能块 219 6.3.1 功能块 220 6.3.2 功能 223 6.3.3 功能的调用 226 6.3.4 功能块的调用 226 6.4　结构化程序设计实例 227 6.4.1 编辑并调用有参功能(FC) 227 6.4.2 多重背景使用举例 229 习题 238 第7章　数据块和组织块的使用 7.1　数据块 239 7.1.1 数据块的类型 239 7.1.2 数据块的生成 240 7.1.3 数据块的访问 241 7.2　S7-300/400的组织块 242 7.2.1 组织块的分类 242 7.2.2 中断 243 7.2.3 启动组织块 245 7.2.4 时间延时中断组织块 246 7.2.5 硬件中断组织块 248 7.3　定期执行组织块 251 7.3.1 日期时间中断组织块 251 7.3.2 循环中断组织块 254 7.4　错误处理组织块 258 7.4.1 错误处理概述 258 7.4.2 错误的分类 258 7.4.3 同步错误组织块 259 7.4.4 冗余错误组织块 259 习题 260 第8章　S7-300/400模拟量处理技术 8.1　PID控制器 262 8.1.1 PID控制的基本原理 262 8.1.2 PID控制器的数字化 263 8.1.3 PID控制器参数与系统性能关系 263 8.2　连续PID控制模块FB41 264 8.2.1 设定值与过程变量的处理 264 8.2.2 控制器算法 265 8.2.3 输出值的处理 266 8.3　脉冲发生器模块FB43 267 8.3.1 脉冲发生器的功能与结构 267 8.3.2 两步控制器 268 8.3.3 三步控制器 268 8.4　模拟量输入/输出规范化 270 8.4.1 模拟量输入规范化 270 8.4.2 模拟量输出规范化 270 8.5　闭环控制系统设计举例 271 8.5.1 系统简介 271 8.5.2 硬件选型及信号类型设置 271 8.5.3 程序设计 273 习题 274 第9章　组态软件与西门子PLC通信应用 9.1　人机界面与组态软件介绍 275 9.1.1 人机界面与触摸屏 276 9.1.2 人机界面的组成 276 9.1.3 SIMATIC人机界面 276 9.1.4 组态软件介绍 277 9.1.5 PC机通用组态软件 278 9.2　iFIX组态软件介绍 279 9.2.1 iFIX软件介绍 279 9.2.2 iFIX软件结构 281 9.2.3 iFIX数据 282 9.3　iFIX软件安装与S7-300通信配置 282 9.3.1 iFIX软件安装 282 9.3.2 西门子PLC驱动配置 285 习题 295 第10章　PLC控制系统设计及工程应用 10.1　系统设计的原则和内容 296 10.1.1 设计原则 296 10.1.2 设计内容 296 10.1.3 设计步骤 297 10.2　硬件设计 297 10.2.1 PLC的选型 297 10.2.2 I/O模块的选型 298 10.2.3 PLC容量估算 299 10.3　软件设计 299 10.3.1 设计前准备工作 299 10.3.2 编写程序 300 10.3.3 程序测试 300 10.4　系统调试 300 10.4.1 调试步骤 300 10.4.2 调试方法 300 10.4.3 系统开发技巧 301 10.5　基于S7-300 PLC的温度控制系统设计 302 10.5.1 温度控制意义 302 10.5.2 系统功能需求 302 10.5.3 控制方案设计 302 10.5.4 硬件系统设计 303 10.5.5 程序设计 304 10.5.6 上位机软件设计 310 10.5.7 系统调试 310 10.6　基于S7-300 PLC和OPC的液位实时控制系统设计 311 10.6.1 控制系统结构 312 10.6.2 控制系统原理 312 10.6.3 PLC程序设计 313 10.6.4 MATLAB/Simulink在线链接 313 10.6.5 建立Simulink实时控制工作空间 314 习题 316 参考文献