机械电气控制S7-200 SMART PLC编程入门与提高 9787122372628

可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专门为在工业环境下应用而设计。可编程逻辑控制是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上发展起来的一项电气控制技术,已经形成了完整的工业产品系列。PLC以微处理器为核心,通过程序进行逻辑控制、定时、计数、算术运算、人机对话、网络通信等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。目前,PLC技术已广泛应用于机械制造等行业,成为机械电气控制研发人员必须掌握的一门专业技术。

本书从PLC机械电气控制设计与应用的实际情况出发,在内容安排上突出科学性和系统性,重点介绍PLC控制原理、控制系统设计及应用实例,理论联系实际,实用性强,力求内容新颖、系统和详尽,原理介绍深入浅出,图文并茂,难易适度,便于自学和实践。

全书共分9章,主要内容包括:PLC机械控制的基本原理,PLC硬件结构及工作原理,西门子S7-200 SMART系列PLC的基本指令和功能指令系统,PLC的机械控制系统设计与应用、通信及应用,PLC应用与数字化虚拟工厂等。

本书可供从事机械设计和电气自动控制的工程技术人员参考,也可作为机械工程及自动化、机械电子工程以及相近专业师生的参考书。

本书由陈继文、于永鹏、程伟志、孙爱花、郑忠才、姬帅、杨红娟、李丽、范文利、逄波等编写。感谢山东建筑大学机电工程学院、山东省绿色制造工艺及其智能装备工程技术研究中心、山东省起重机械健康智能诊断工程研究中心、山东省绿色建筑协同创新中心的支持。本书在编写过程中,参阅了相关的文献资料,在此一并致以深深的感谢。

本书承蒙国家自然科学基金项目(61303087)、山东省重点研发计划项目(2019GGX104095)、山东省研究生教育创新计划项目(SDYY16027)、山东省研究生导师能力提升计划项目(SDYY18130)、山东省绿色建筑协同创新中心创新团队支持计划项目(X18024Z)的支持。

由于编者水平所限,加之时间仓促和缺乏经验,书中不足之处在所难免,敬请批评指正。

编者

全书主要介绍S7-200 SMART PLC机械电气控制结构原理、控制系统设计、应用实例等,以帮助从事机械设计的技术人员利用PLC进行机械电气控制系统设计。内容主要包括:继电器-接触器控制的基本电路及PLC常用的外围器件,PLC硬件结构及工作原理,西门子S7-200 SMART PLC的基本指令和功能指令系统,PLC控制系统程序设计方法,PLC在机械电气控制中的设计与应用,PLC应用与数字化虚拟工厂等。

本书适合从事机械设计和电气自动控制的工程技术人员阅读,也可作为机械工程及自动化、机械电子工程以及相近专业师生的参考书。

全书主要介绍S7-200 SMART PLC机械电气控制结构原理、控制系统设计、应用实例等,以帮助从事机械设计的技术人员利用PLC进行机械电气控制系统设计。内容主要包括:继电器-接触器控制的基本电路及PLC常用的外围器件,PLC硬件结构及工作原理,西门子S7-200 SMART PLC的基本指令和功能指令系统,PLC控制系统程序设计方法,PLC在机械电气控制中的设计与应用,PLC应用与数字化虚拟工厂等。

本书适合从事机械设计和电气自动控制的工程技术人员阅读,也可作为机械工程及自动化、机械电子工程以及相近专业师生的参考书。

第1章　可编程控制器机械控制基础                     1

　　1.1　电气控制系统的组成                          1

　　1.2　常用低压电器                             2

　　　1.2.1　常用低压电器的分类与应用                     2

　　　1.2.2　接触器原理及应用                         3

　　　1.2.3　继电器的分类及应用                        4

　　1.3　机械电气控制的基本电路                        4

　　　1.3.1　电路的绘制原则和保护措施                     4

　　　1.3.2　三相异步电动机控制的基本电路                   9

　　1.4　电气控制电路的设计方法                       13

　　　1.4.1　经验设计法                           13

　　　1.4.2　逻辑设计方法                          17

第2 章　S7-200 SMART PLC 硬件系统与编程基础            20

　　2.1　S7-200 SMART PLC 概述与控制系统硬件组成              20

　　　2.1.1　S7-200 SMART PLC 的特点及应用                20

　　　2.1.2　S7-200 SMART PLC 的技术规格与分类              20

　　　2.1.3　S7-200 SMART PLC 的硬件结构                 22

　　　2.1.4　S7-200 SMART PLC 扩展模块                  23

　　2.2　适用于S7-200 SMART 的HMI 设备                  28

　　2.3　S7-200 SMART PLC 的安装及寻址方式                 28

　　　2.3.1　PLC 的安装                           28

　　　2.3.2　PLC 的寻址方式                         30

第3 章　STEP 7-Micro/WIN SMART 软件的使用            32

　　3.1　STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件的界面              32

　　　3.1.1　桌面菜单的结构                         33

　　　3.1.2　新建、打开、保存项目文件                    34

　　　3.1.3　关闭和显示窗口                         34

　　　3.1.4　隐藏或动态隐藏窗口                       35

　　　3.1.5　设置CPU 时钟                          35

　　　3.1.6　向导和工具介绍                         37

　　　3.1.7　如何使用在线帮助                        38

　　3.2　硬件组态                              39

　　3.3　程序的新建、编辑、下载和调试                    45

　　3.4　变量符号表                             49

　　3.5　数据块介绍                             54

　　3.6　交叉引用                              57

　　3.7　状态图表                              59

第4 章　PLC 的指令系统及编程方法                    61

　　4.1　PLC 的指令系统概述                         61

　　4.2　S7-200 SMART 的基本指令                      61

　　　4.2.1　触点指令与逻辑堆栈指令                     61

　　　4.2.2　输出类指令与其他指令                      66

　　4.3　定时器指令与计数器指令                       68

　　　4.3.1　定时器指令                           68

　　　4.3.2　计数器指令                           72

　　4.4　编程规则与技巧                           74

　　4.5　S7-200 SMART 的功能指令概述                    77

　　4.6　程序控制指令                            79

　　　4.6.1　跳转指令                            79

　　　4.6.2　循环指令                            80

　　　4.6.3　其他指令          &