电气控制与PLC应用技术

本书以西门子S7-1200系列PLC的应用为主线，结合“项目导向，任务驱动”的教学方式，在内容上将电气控制部分与PLC知识融为一体，力求在新颖性、实用性、可读性3个方面体现高职高专教材的特点。 本书共设置了5个项目、21个任务，大多数任务配有详细的电路原理图、I/O地址分配表、控制程序、调试步骤及相关训练，每个任务都紧密联系工业应用现场，既经典又易于操作与实现。读者通过知识准备、任务实施、任务拓展的学习，既可掌握电气控制技术和PLC基本应用技术，还可形成遵纪守法、诚实守信、爱岗敬业的责任意识，以及工匠精神、创新思维等职业素养。 本书可作为高等职业院校机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术、数控技术等相关专业及技术培训用书，也可作为工程技术人员的自学用书或参考用书。

课程准备10.1 常用低压电器10.1.1 低压电器基础知识10.1.2 接触器40.1.3 继电器50.1.4 电气控制系统图的读图、识图和绘图90.2 PLC基础知识120.2.1 PLC概述120.2.2 PLC的结构及工作原理140.2.3 S7-1200系列PLC的硬件结构简介160.2.4 S7-1200 CPU种类及CPU参数介绍190.2.5 S7-1200 PLC的安装及接线介绍220.2.6 S7-1200博途软件的安装及组态240.3 PLC的数据结构270.3.1 S7-1200编程语言270.3.2 PLC的工作原理与用户程序结构280.3.3 数据类型与系统存储区30项目1 基本控制电路的继电器-接触器控制和PLC控制35任务1.1 三相异步电动机的点动运行控制361.1.1 知识准备：三相异步电动机点动控制电路工作原理及PLC梯形图设计361.1.2 任务实施：分别使用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相异步电动机点动运行控制431.1.3 任务拓展：三相异步电动机三地控制49任务1.2 三相异步电动机的连续运行控制511.2.1 知识准备：三相异步电动机连续运行控制电路工作原理及PLC控制过程521.2.2 任务实施：分别使用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相异步电动机连续运行531.2.3 任务拓展：三相异步电动机的点动与连续运行控制56任务1.3 三相异步电动机的双重联锁正反转运行控制581.3.1 知识准备：三相异步电动机双重联锁正反转运行控制电路的工作原理和PLC控制591.3.2 任务实施：分别使用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相异步电动机双重联锁正反转运行611.3.3 任务拓展：工作台自动往返运行控制63任务1.4 三相异步电动机的降压起动运行控制651.4.1 知识准备：三相异步电动机手动和自动 /△降压起动运行控制电路的工作原理661.4.2 任务实施：分别用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相异步电动机手动、自动起动运行681.4.3 任务拓展：三相笼形异步电动机和三相绕线式异步电动机的降压起动控制72任务1.5 三相异步电动机的调速运行控制791.5.1 知识准备：三相双速异步电动机变极调速运行控制电路的工作原理和双速电动机的接线方式791.5.2 任务实施：分别用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相双速异步电动机变极调速运行811.5.3 知识拓展：直流电动机控制电路和顺序起动、逆序停止电路83任务1.6 三相异步电动机的制动运行控制861.6.1 知识准备：三相异步电动机反接制动运行控制电路的工作原理871.6.2 任务实施：分别用继电器-接触器和PLC控制电路实现三相异步电动机的反接制动运行881.6.3 知识拓展：三相异步电动机的能耗制动控制和电磁抱闸制动控制90项目2 PLC功能指令及其应用93任务2.1 指示灯间隙点亮运行控制942.1.1 知识准备：比较操作指令和定时器指令942.1.2 任务实施：实现指示灯间隙点亮的PLC控制电路的编程、调试、运行及故障排除98任务2.2 流水灯运行控制1022.2.1 知识准备：移动操作指令、移位指令和循环移位指令1022.2.2 任务实施：用移动操作指令、移位指令和循环移位指令实现流水灯运行105任务2.3 车辆出入库控制系统设计1072.3.1　知识准备：计数器及其运算指令1082.3.2 任务实施：用加减计数器实现车辆出入库控制110任务2.4 投票站数据统计系统设计1142.4.1 知识准备：数学运算指令和转换操作指令1152.4.2 任务实施：用数学运算指令和转换操作指令实现投票站数据统计117项目3 顺序控制系统的编程及应用122任务3.1 折弯机系统控制1233.1.1 知识准备：顺序控制与顺序功能图1243.1.2 任务实施：用顺序控制设计法与顺序功能图实现折弯机系统控制129任务3.2 运输带顺序起停的PLC控制1333.2.1 知识准备：选择序列顺序功能图的结构形式及其编程方法1343.2.2 任务实施：用选择序列实现运输带的顺序起停137任务3.3 剪板机系统的PLC控制1423.3.1 知识准备：并行序列顺序功能图的结构形式及其编程方法1423.3.2 任务实施：用并行序列实现剪板机系统的控制145项目4 S7-1200函数块与组织块的编程及应用150任务4.1 多级分频器的PLC控制1514.1.1 知识准备：生成与调用函数、函数块1514.1.2 任务实施：用函数、函数块实现多级分频器的控制160任务4.2 电动机断续运行的PLC控制1644.2.1 知识准备：事件与组织块1654.2.2 任务实施：用组织块实现电动机的断续运行173项目5 工业控制网络及应用177任务5.1 认识工业控制网络1785.1.1 知识准备：工业控制网络1785.1.2 任务实施：制作PROFIBUS DP串行通信接口和工业以太网PROFINET网络通信接口网线186任务5.2 利用Modbus RTU协议实现智能数字温湿度控制器数据的读取1875.2.1 知识准备：Modbus RTU协议通信1875.2.2 任务实施：用Modbus RTU协议通信实现环境温度和湿度数据的读取189任务5.3 USS协议实现变频器的控制1925.3.1 知识准备：USS协议通信1925.3.2 任务实施：用USS协议实现变频器的控制195任务5.4 S7协议通信实现两台S7-1200之间的数据交换2045.4.1 知识准备：S7协议通信2045.4.2 任务实施：用S7协议通信实现客户机与服务器之间的数据交换205任务5.5 开放式用户通信协议（TCP协议）实现两台S7-1200之间的数据交换2115.5.1 知识准备：TCP协议通信2115.5.2 任务实施：用TCP协议通信实现两台S7-1200之间的数据交换212任务5.6 智能设备通信（PROFINET通信）实现两台S7-1200之间的数据交换2155.6.1 知识准备：智能I/O设备通信2155.6.2 任务实施：用智能I/O设备实现两台S7-1214C之间数据的交换216参考文献220