电气控制与PLC应用——基于S7-1200 PLC（第2版）
丛 书 名：
电气工程、自动化专业系列教材
作 译 者：王成凤
出 版 日 期：2024-07-01
书 代 号：G0478030
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121478031
图书简介：
本书的主要内容分为三部分。第一部分为第1～2章，介绍电气控制中的常用低压电器、典型电气控制线路的分析和设计方法；第二部分为第3～6章，介绍PLC基础、西门子公司S7-1200 PLC的系统配置及开发环境、S7-1200 PLC的指令系统、PLC控制系统程序设计与应用；第三部分为第7～8章，介绍S7-1200 PLC的PROFINET通信和点对点通信。本书可作为高等院校自动化、电气技术及相近专业的“现代电气控制”或类似课程的教材，也可作为电子、电气、自动化等方面工程技术人员的参考书。
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配 套 资 源
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图 书 内 容
内容简介
本书的主要内容分为三部分。第一部分为第1～2章，介绍电气控制中的常用低压电器、典型电气控制线路的分析和设计方法；第二部分为第3～6章，介绍PLC基础、西门子公司S7-1200 PLC的系统配置及开发环境、S7-1200 PLC的指令系统、PLC控制系统程序设计与应用；第三部分为第7～8章，介绍S7-1200 PLC的PROFINET通信和点对点通信。本书可作为高等院校自动化、电气技术及相近专业的“现代电气控制”或类似课程的教材，也可作为电子、电气、自动化等方面工程技术人员的参考书。图书详情
ISBN：9787121478031开 本：16(185*260)页 数：252字 数：403本书目录
绪论 1 第1章 常用低压电器 3 1.1 概述 3 1.1.1 电器的分类 3 1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的低压电器 4 1.1.3 我国低压电器的发展概况 4 1.2 接触器 5 1.2.1 结构和工作原理 6 1.2.2 交、直流接触器的特点 9 1.2.3 接触器的选用 10 1.3 继电器 11 1.3.1 电磁式继电器 11 1.3.2 热继电器 13 1.3.3 时间继电器 15 1.3.4 速度继电器 16 1.4 熔断器 17 1.4.1 熔断器的工作原理 17 1.4.2 熔断器的选用 18 1.5 低压保护电器 19 1.5.1 低压断路器 19 1.5.2 漏电保护器 20 1.5.3 低压隔离器 22 1.6 主令电器 23 1.6.1 按钮 24 1.6.2 位置开关 24 1.6.3 凸轮控制器与主令控制器 25 习题与思考题 25 第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节 27 2.1 电气控制线路的绘制 27 2.1.1 电气控制线路常用的图形、文字符号 27 2.1.2 电气原理图 32 2.1.3 电气元件布置图 35 2.1.4 电气安装接线图 35 2.2 三相异步电动机的启动控制 36 2.2.1 三相笼型异步电动机直接启动控制 36 2.2.2 三相笼型异步电动机减压启动控制 39 2.2.3 三相绕线式异步电动机的启动控制 42 2.3 三相异步电动机的正、反转控制 44 2.4 三相异步电动机的调速控制 45 2.4.1 三相笼型异步电动机的变极调速控制 46 2.4.2 绕线式异步电动机转子绕组串电阻的调速控制 47 2.4.3 电磁调速异步电动机的控制 48 2.5 三相异步电动机的制动控制 49 2.5.1 三相异步电动机反接制动控制 49 2.5.2 三相异步电动机能耗制动控制 50 2.5.3 三相异步电动机电容制动控制 52 2.6 其他典型控制环节 53 2.6.1 多地点控制 53 2.6.2 多台电动机顺序控制 53 2.6.3 自动循环控制 54 2.7 电气控制线路的设计方法 55 2.7.1 经验设计法 55 2.7.2 逻辑设计法 61 习题与思考题 65 第3章 PLC基础 67 3.1 PLC概述 67 3.1.1 PLC的产生和定义 67 3.1.2 PLC的特点 69 3.2 PLC的组成 70 3.3 PLC的工作原理 73 3.3.1 PLC的等效电路 73 3.3.2 PLC的工作过程 74 3.4 PLC的硬件基础 75 3.4.1 PLC的I/O单元 75 3.4.2 PLC的配置 78 3.5 PLC的软件基础 78 3.5.1 系统程序 78 3.5.2 用户程序 79 习题与思考题 81 第4章 S7-1200 PLC的系统配置及开发环境 82 4.1 S7-1200 PLC的基本组成 82 4.2 CPU模块 83 4.2.1 各CPU模块的共同点 84 4.2.2 CPU模块的电源配置 84 4.2.3 CPU模块的集成工艺功能 85 4.2.4 CPU模块的相关硬件概念 85 4.3 信号板、信号模块 87 4.3.1 信号板 87 4.3.2 信号模块 88 4.4 通信板、通信模块 90 4.5 S7-1200 PLC系统配置——功率预算 92 4.6 开发环境 93 4.6.1 软件介绍 93 4.6.2 TIA Portal安装 94 4.6.3 软件基本使用方法 98 4.6.4 硬件组态 99 4.6.5 PLC编程 100 4.6.6 程序的调试、运行监控与故障诊断 101 习题与思考题 104 第5章 S7-1200 PLC的指令系统 106 5.1 S7-1200 PLC编程基础 106 5.1.1 编程语言 106 5.1.2 数据类型 108 5.1.3 存储器与地址 108 5.2 基本指令 111 5.2.1 位逻辑运算指令 111 5.2.2 定时器和计数器指令 116 5.2.3 比较指令 121 5.2.4 数学运算指令 122 5.2.5 移动指令 124 5.2.6 转换指令 126 5.2.7 程序控制指令 128 5.2.8 逻辑运算指令 129 5.2.9 移位和循环移位指令 130 5.3 工艺指令 131 5.3.1 高速计数器指令 131 5.3.2 PID控制指令 135 5.3.3 运动控制指令 140 习题与思考题 143 第6章 PLC控制系统设计与应用 144 6.1 PLC控制系统设计 144 6.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 144 6.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 144 6.2 PLC控制系统硬件设计 146 6.2.1 PLC的选型 146 6.2.2 I/O地址分配 147 6.2.3 响应时间 148 6.3 PLC控制系统软件设计 148 6.3.1 经验设计法 148 6.3.2 逻辑设计法 149 6.4 PLC应用程序的基本环节及设计技巧 150 6.4.1 PLC应用程序的基本环节 150 6.4.2 PLC应用程序的设计技巧 157 6.5 PLC在控制中的应用 159 6.5.1 基于博途软件的项目创建 159 6.5.2 S7-1200 PLC控制步进电机 173 6.5.3 顺序控制设计法应用举例 181 习题与思考题 184 第7章 PROFINET通信 185 7.1 通信基本知识 185 7.1.1 开放系统互连参考模型 185 7.1.2 工业以太网与PROFINET 186 7.2 S7-1200 PLC与编程设备的通信 188 7.3 S7-1200 PLC之间的通信 190 7.3.1 通信步骤 190 7.3.2 使用TCP协议连接的通信实例 196 7.3.3 使用ISO-on-TCP协议的通信实例 202 7.4 S7-1200 PLC与S7-200 PLC的通信 203 习题与思考题 212 第8章 点对点通信 213 8.1 串行通信概述 213 8.2 点对点通信模块的组态与设计 216 8.2.1 PtP通信模块的组态 216 8.2.2 PtP通信模块的设计 218 8.3 S7-1200 PLC与变频器的USS通信 222 8.3.1 USS通信简介 222 8.3.2 硬件连接与组态 223 8.3.3 USS通信编程的实现 225 8.3.4 PLC监控变频器实验 229 习题与思考题 230 附录A 实验指导书 231 附录B 课程设计指导书 238 附录C 课程设计任务书 239 参考文献 242展开前 言
电气控制与PLC应用是综合了继电器-接触器控制技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术，应用十分广泛。由于电气控制与可编程控制器（PLC）起源于同一体系，只是发展的阶段不同，在理论和应用上是一脉相承的。因此，本书在编写过程中力求做到以下几点。 （1）讲究实际。精选传统电器及继电器-接触器控制内容，删除应用越来越少的电机扩大机及其控制系统、磁放大器和顺序控制器的内容，大幅增加应用越来越广泛的PLC内容。 （2）强调应用。着重介绍常用低压电器、电气控制基本线路、典型生产机械电气控制线路、PLC实际应用线路，包括采用PLC对电动机进行控制的多种实用基本线路，这样把电动机的继电器-接触器控制和PLC控制对应起来。 （3）方便教学。本书内容深入浅出，通俗易懂，书后附有实验指导书、课程设计指导书、课程设计任务书。 本书在修订过程中，深入贯彻党的二十大精神，以立德树人为根本目标，致力于培养高素质的创新型人才。本次修订，保持了本书第1版深入浅出、系统性强、富有工程性及便于自学的特点，第1章、第2章、第7章和第8章的内容基本不变，删除了第3章的3.6节，对第4章进行了优化并添加了TIA Portal（博途）软件的安装内容，第5章添加了典型工艺指令的介绍，重新改写了第6章的6.5节（以实例形式介绍基于博途软件的项目创建、工艺指令和顺序控制设计法的应用），并删除了6.6节，力求奉献给读者一本更专业的、较完美的西门子S7-1200 PLC教材。本书可作为高等院校自动化、电气技术及相近专业的“现代电气控制”或类似课程的教材，也可作为电子、电气、自动化等方面工程技术人员的参考书。 本书由华北水利水电大学王成凤和陈建明担任主编，华北水利水电大学赵明明、郭香静和白磊担任副主编，华北水利水电大学徐燕、常瑞和郑州轻工业大学韩闯以及南京理工大学泰州科技学院王刚参编。具体编写分工如下：绪论、第1章、5.1节由陈建明、王成凤编写；第2章由郭香静编写；第3、4章由徐燕、韩闯和王刚编写；第7、8章由常瑞、韩闯和王刚编写；5.2节、5.3节和第6章由白磊编写；实验指导书、课程设计指导书、课程设计任务书由赵明明编写。全书图片编辑由陈建明负责，由王成凤负责全书的统稿、定稿。 本书提供配套的电子课件和习题解答，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn），注册后免费下载。 在编写本书的过程中，参考了近年来出版的书籍和资料，在此对这些作者、提供者一并表示感谢！ 限于篇幅及编者的业务水平，本书在内容上若有局限和欠妥之处，竭诚希望同行和读者赐予宝贵的意见。展开作者简介
王成凤，任职于华北水利水电大学电气工程学院，十多年以来一直从事可编程控制器的实践教学、项目开发工作，是河南电力系统PLC应用技术培训专家组成员，参与编写西门子S7-200、S7-1200和S7-1500等多部教材，具有丰富的工程实践经验。 -
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