德国西门子S7-200版PLC技术与应用理实一体化教程PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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任务1用PLC实现对电动机的“启-保-停”控制1

【知识点】1

【能力目标】1

1.1任务引入1

1.2任务分析2

1.3知识链接2

1.3.1继电器控制基础3

1.3.2初识可编程序控制器（PLC）14

1.3.3 S7-200 PLC快速入门25

1.3.4 STEP7-Micro/WIN编程软件简介38

1.3.5 PLC最常用的几条顺控指令53

1.4任务实施56

1.4.1 I/O分配56

1.4.2绘制PLC硬件接线图及硬件连接57

1.4.3设计梯形图程序57

1.4.4电路工作过程分析58

1.4.5程序的编写、下载及运行调试58

1.5知识扩展61

1.5.1 PLC硬件结构61

1.5.2 PLC的工作原理65

1.5.3 PLC的主要性能指标70

1.5.4 PLC的安装与配线71

1.6技能拓展72

做一做：试进行一台电动机同时具有点动和长动控制的PLC改造设计72

1.6.1控制要求72

1.6.2操作过程72

1.6.3评价标准72

1.7思考与练习73

任务2用PLC实现对电动机的正反转可逆运行控制75

【知识点】75

【能力目标】75

2.1任务引入75

2.2任务分析76

2.3知识链接76

2.3.1 S7-200PLC的13大编程元（器）件76

2.3.2 S7-200PLC其他几条最常用的顺控指令84

2.3.3 PLC梯形图的编程规则与技巧87

2.4任务实施94

2.4.1 I/O分配94

2.4.2绘制PLC硬件接线图及硬件连接95

2.4.3设计PLC控制的流程图95

2.4.4使用编程软件编写用户控制程序96

2.5知识扩展99

2.5.1升级版STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的概述99

2.5.2升级版STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的使用111

2.6技能拓展116

做一做：试进行机床工作台自动循环控制的PLC改造设计、安装与调试116

2.6.1控制要求116

2.6.2操作过程117

2.6.3评价标准119

2.7思考与练习120

任务3用PLC实现对电动机Y/△减压启动控制121

【知识点】121

【能力目标】121

3.1任务引入121

3.2任务分析121

3.3知识链接122

3.3.1 S7-200系列PLC的定时器指令122

3.3.2 S7-200系列PLC的计数器指令130

3.3.3 S7-200系列PLC的逻辑堆栈操作指令135

3.4任务实施141

3.4.1 I/O分配141

3.4.2绘制PLC硬件接线图及硬件连接141

3.4.3设计梯形图程序142

3.4.4电路工作过程分析142

3.5知识扩展143

3.5.1电动机串电阻减压启动和反接制动电路的PLC综合控制143

3.5.2三级带运输机PLC控制148

3.6技能拓展151

做一做：试进行电动机单管能耗制动控制电路的PLC控制151

3.6.1控制要求151

3.6.2操作过程151

3.6.3评价标准154

3.7思维拓展与实例：3台电动机的Y/△减压正序启动逆序停止的PLC综合控制154

3.8思考与练习161

任务4自动轧钢机的PLC控制162

【知识点】162

【能力目标】162

4.1任务引入162

4.2任务分析163

4.3知识链接163

4.3.1 RS触发器指令163

4.3.2边沿脉冲指令164

4.3.3 NOT和NOP指令165

4.3.4结束及暂停指令166

4.4任务实施166

4.4.1 I/O分配166

4.4.2绘制PLC硬件接线图及硬件连接167

4.4.3设计梯形图程序167

4.4.4程序调试与运行168

4.5知识扩展168

4.5.1数据比较指令168

4.5.2数据移位指令171

4.6技能拓展177

做一做：天塔之光的PLC控制177

4.6.1控制要求177

4.6.2操作过程177

4.6.3评价标准179

4.7思维拓展与实例180

4.7.1水塔水位的PLC自动控制180

4.7.2汽车清洗机的PLC自动控制181

4.7.3采用比较指令实现对三级带运输机控制的PLC程序182

4.7.4艺术彩灯的PLC控制183

4.8思考与练习189

任务5小车自动往返运行的PLC控制190

【知识点】190

【能力目标】190

5.1任务引入190

5.2任务分析190

5.3知识链接191

5.3.1顺序控制与顺序控制设计法191

5.3.2状态转移图193

5.3.3 S7-200 PLC的顺序控制指令195

5.4任务实施199

5.4.1进行PLC的输入/输出点分配199

5.4.2画出PLC的硬件接线图199

5.4.3画出小车往返控制的状态图200

5.4.4画出小车往返控制的顺序功能图，设计PLC顺序控制梯形图程序200

5.4.5程序调试与运行203

5.5知识扩展204

5.5.1顺序功能图中转换实现的基本规则204

5.5.2绘制顺序功能图时的注意事项204

5.5.3顺序控制设计法的本质204

5.5.4仅有两步小闭环的处理205

5.6技能拓展205

做一做：两种液体混合的PLC控制205

5.6.1控制要求205

5.6.2操作过程206

5.6.3评价标准208

5.7思维拓展与实例209

5.7.1小车的复杂往返控制209

5.7.2大小球分拣传送设备的PLC控制213

5.7.3三种液体混合的PLC控制218

5.8思考与练习221

任务6城市路口交通指挥灯的PLC控制223

【知识点】223

【能力目标】223

6.1任务引入223

6.2任务分析224

6.3知识链接224

6.3.1 S7-200 PLC系统中常用的基本控制电路环节224

6.3.2识读PLC梯形图和指令语句表的方法和步骤234

6.4任务实施237

6.4.1采用一般方法实现237

6.4.2采用顺序控制法实现239

6.5知识扩展：PLC控制系统的设计242

6.5.1 PLC控制系统设计概要242

6.5.2 PLC的接口电路设计244

6.5.3 PLC的电源电路设计246

6.6技能拓展246

做一做：造粒机摇振的PLC控制设计246

6.6.1控制要求247

6.6.2设计过程247

6.6.3评价标准251

6.7思维拓展与实例252

6.7.1城市交通灯的另一种PLC有序控制252

6.7.2混凝土搅拌设备的PLC控制系统设计255

6.8思考与练习262

任务7四组抢答器的PLC控制264

【知识点】264

【能力目标】264

7.1任务引入264

7.2任务分析264

7.3知识链接265

7.3.1译码和编码指令265

7.3.2七段显示译码指令266

7.3.3跳转指令266

7.3.4循环指令268

7.3.5调用子程序指令269

7.3.6数据传送指令271

7.4任务实施271

7.4.1 I/O分配271

7.4.2绘制PLC硬件接线图及硬件连接272

7.4.3编辑符号表272

7.4.4设计梯形图程序272

7.4.5程序调试与运行272

7.5知识扩展：PLC在工业应用中的若干注意问题273

7.5.1 PLC型号选择与硬件配置的确定273

7.5.2降低PLC控制系统硬件费用的方法278

7.5.3提高PLC控制系统可靠性的措施280

7.6技能拓展286

做一做：简易四层电梯PLC控制实践286

7.6.1简要说明286

7.6.2实验板简介286

7.6.3简易电梯的控制功能287

7.6.4 IOO分配表288

7.6.5编写PLC控制程序288

7.6.6评价标准291

7.7思维拓展与实例：较复杂四层电梯实验模型的PLC控制实验292

7.7.1本实验的宗旨292

7.7.2电梯实验模型结构简介292

7.7.3电梯控制要求294

7.7.4输入/输出电缆信号与IOo分配294

7.7.5电梯PLC控制可进行的实验内容296

7.7.6电梯PLC控制实验的参考程序297

7.8思考与练习305

任务8搬运机械手PLC控制系统设计306

【知识点】306

【能力目标】306

8.1任务引入306

8.2任务分析307

8.3知识链接308

8.3.1时钟指令308

8.3.2表功能指令309

8.3.3开关量控制系统的控制方式311

8.3.4复杂控制系统的设计方法312

8.4任务实施314

8.4.1 PLC机型选择与IOo分配314

8.4.2建立内存变量分配表315

8.4.3 PLC控制程序设计315

8.5知识扩展321

8.5.1增/减指令321

8.5.2乘/除指令322

8.5.3数据类型转换指令322

8.5.4 PID回路指令323

8.5.5模拟量输入/输出模块（EM235）324

8.6技能拓展325

做一做：双恒压无塔供水PLC控制系统设计325

8.6.1双恒压无塔供水的工艺过程325

8.6.2系统的控制要求326

8.6.3控制系统的IOO点及地址分配326

8.6.4 PLC系统选型327

8.6.5系统的电气控制原理图327

8.6.6系统控制程序设计329

8.6.7评价标准330

8.7思维拓展与实例：具有多工况选择功能的搬运机械手PLC控制系统设计333

8.8思考与练习340

任务9典型机床成套设备的PLC控制改造设计341

【知识点】341

【能力目标】341

9.1任务引入341

9.2任务分析342

9.3知识链接343

9.3.1 C650型普通卧式车床的电气控制系统343

9.3.2利用PLC对机床控制进行技术改造的基本思路345

9.3.3利用PLC对机床控制进行技术改造的常用方法345

9.3.4将机床电路图转换成为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的主要步骤345

9.3.5识读和分析机床PLC控制梯形图和语句表程序的常用方法和主要步骤346

9.4任务实施349

9.4.1 PLC的IOo配置及接线349

9.4.2 C650卧式机床PLC控制的梯形图程序350

9.4.3电路工作过程分析351

9.5知识扩展：C5225型立式车床的PLC控制改造设计353

9.5.1 C5225型立式车床的机械结构和主要运动353

9.5.2电控特点及拖动要求354

9.5.3 C5225型立式车床的电气控制电路图354

9.5.4 C5225型立式车床PLC控制系统设计358

9.6技能拓展364

做一做：Z3040摇臂钻床的PLC控制改造设计364

9.6.1控制要求364

9.6.2操作过程367

9.6.3评价标准371

9.7思维拓展与实例371

9.7.1 B2012A型龙门刨床的电气与PLC控制371

9.7.2组合机床的电气与PLC控制系统设计383

9.8思考与练习395

任务10 PLC实现通信功能应用396

【知识点】396

【能力目标】396

10.1任务引入396

10.2任务分析397

10.3知识链接397

10.3.1通信技术简介397

10.3.2通信参数设置400

10.3.3网络读/写命令403

10.3.4网络读/写命令向导407

10.4任务实施410

10.4.1利用NETR/NETW指令编程实现410

10.4.2使用指令向导实现411

10.5知识拓展413

10.5.1西门子的工业自动化通信网络413

10.5.2 S7-200的串行通信网络418

10.5.3 S7-200的通信指令426

10.6技能拓展430

做一做：PLC与打印机的通信430

10.6.1 S7-200与打印机的连接图430

10.6.2 PLC与打印机的通信程序431

10.6.3评价标准432

10.7思维拓展与实例433

10.7.1多台S7-200PLC实现PPI通信433

10.7.2利用S7-200的自由通信口从条形码接收数据435

10.7.3利用S7-200的自由通信口控制调制解调器437

10.7.4利用S7-200的自由通信口向上位机发送实时信息439

10.8思考与练习442

任务11 PLC在温度控制过程中的应用444

【知识点】444

【能力目标】444

11.1任务引入444

11.2任务分析444

11.3知识链接445

11.3.1高速计数器445

11.3.2子程序449

11.3.3中断服务程序450

11.4任务实施453

11.4.1确定外围I/O设备453

11.4.2选定PLC型号，编制编程元件地址分配表453

11.4.3画出PLC接线图455

11.4.4设计PLC控制程序455

11.5知识扩展：TD200文本显示和操作界面简介460

11.5.1 TD200概述460

11.5.2 TD200的组态463

11.5.3 TD200的操作469

11.5.4 TD200应用举例475

11.6技能拓展477

做一做：养护窑中温度的乒乓控制系统设计477

11.6.1控制要求477

11.6.2硬件设计477

11.6.3程序设计480

11.6.4评价标准483

11.7思维拓展与实例484

11.7.1养护窑的PWM控制系统设计484

11.7.2养护窑的PID控制系统设计495

11.8思考与练习500

附录501

附录A S7-200 PLC参考信息501

附录B S7-200系列PLC的系统配置504

附录C S7-200系列PLC的常用指令505

附录D S7-200特殊存储器（SM）标志位510

附录E S7-200的错误代码513

附录F S7-200的SIMATIC指令集速查简表516

参考文献522