本書由3部分組成。第一部分由第1～2章組成，介紹電氣控制中常用的低壓電器、典型控制線路、典型電氣控制系統分析和設計方法。第二部分由第3～6章組成，介紹可編程控制器基礎，以西門子公司S7?200型PLC為重點，介紹西門子S7系列可編程控制器結構原理、指令系統及其應用、控制系統程序分析和設計方法。第三部分由第7～9章組成，介紹可編程控制器的通信與網絡控制、與變頻器結合在電氣傳動系統中的應用。
陳建明，華北水利水電學院動力學院教授，多年來一直從事“電氣控制技術”、“可編程序控制器原理及應用”等的科研與教學工作。
緒論
第1章 常用低壓控制電器
1.1 概述
1.1.1 電器的分類
1.1.2 電力拖動自動控制系統中常用的低壓控制電器
1.1.3 我國低壓控制電器的發展概況
1.2 接觸器
1.2.1 結構和工作原理
1.2.2 交、直流接觸器的特點
1.2.3 接觸器的主要技術參數與選用原則
1.3 繼電器
1.3.1 電磁式繼電器
1.3.2 熱繼電器
1.3.3 時間繼電器
1.3.4 速度繼電器 緒論
第1章 常用低壓控制電器
1.1 概述
1.1.1 電器的分類
1.1.2 電力拖動自動控制系統中常用的低壓控制電器
1.1.3 我國低壓控制電器的發展概況
1.2 接觸器
1.2.1 結構和工作原理
1.2.2 交、直流接觸器的特點
1.2.3 接觸器的主要技術參數與選用原則
1.3 繼電器
1.3.1 電磁式繼電器
1.3.2 熱繼電器
1.3.3 時間繼電器
1.3.4 速度繼電器
1.4 熔斷器
1.4.1 熔斷器的工作原理
1.4.2 熔斷器的選用
1.5 低壓開關和低壓斷路器
1.5.1 低壓斷路器
1.5.2 漏電保護器
1.5.3 低壓隔離器
1.6 主令電器
1.6.1 按鈕
1.6.2 位置開關
1.6.3 凸輪控制器與主令控制器
1.7 低壓電器的產品型號
1.7.1 全型號組成形式
1.7.2 全型號各組成部分的確定
習題與思考題
第2章 電氣控制線路的基本原則和基本環節
2.1 電氣控制線路的繪制
2.1.1 電氣控制線路常用的圖形、文字符號
2.1.2 電氣原理圖
2.1.3 電氣元件布置圖
2.1.4 電氣安裝接線圖
2.2 三相異步電動機的啟動控制
2.2.1 三相籠型電動機直接啟動控制
2.2.2 三相籠型電動機減壓啟動控制
2.2.3 三相繞線轉子電動機的啟動控制
2.3 三相異步電動機的正、反轉控制
2.4 三相異步電動機的調速控制
2.4.1 三相籠型電動機的變極調速控制
2.4.2 繞線轉子電動機轉子串電阻的調速控制
2.4.3 電磁調速異步電動機的控制
2.5 三相異步電動機的制動控制
2.5.1 三相異步電動機反接制動控制
2.5.2 三相異步電動機能耗制動控制
2.5.3 三相異步電動機電容制動控制
2.6 其他典型控制環節
2.6.1 多地點控制
2.6.2 多臺電動機先后順序工作的控制
2.6.3 自動循環控制
2.7 電氣控制線路的設計方法
2.7.1 經驗設計法
2.7.2 邏輯設計法
習題與思考題
第3章 可編程控制器基礎
3.1 可編程控制器概述
3.1.1 可編程控制器的產生與發展
3.1.2 可編程控制器的特點
3.2 可編程控制器的組成
3.2.1 中央處理單元（CPU）
3.2.2 存儲器單元
3.2.3 電源單元
3.2.4 輸入/輸出單元
3.2.5 接口單元
3.2.6 外部設備
3.3 可編程控制器的工作原理
3.3.1 可編程控制器的等效電路
3.3.2 可編程控制器的工作過程
3.4 可編程控制器的硬件基礎
3.4.1 可編程控制器的I/O模塊
3.4.2 可編程控制器的配置
3.5 可編程控制器的軟件基礎
3.5.1 系統監控程序
3.5.2 用戶應用程序
3.6 可編程控制器的性能指標及分類
3.6.1 可編程控制器的性能指標
3.6.2 可編程控制器的分類
習題與思考題
第4章 S7-200 PLC的系統配置與開發環境
4.1 S7-200 PLC系統的基本組成
4.2 S7-200 PLC的接口模塊
4.2.1 數字量I/O模塊
4.2.2 模擬量I/O模塊
4.2.3 智能模塊
4.3 S7-200 PLC的系統配置
4.3.1 S7-200 PLC的基本配置
4.3.2 S7-200 PLC的擴展配置
4.3.3 內部電源的負載能力
4.4 STEP 7-Micro/WIN開發環境簡介
4.4.1 系統要求
4.4.2 硬件連接
4.4.3 設置和修改PLC通信參數
4.4.4 軟件功能與界面
4.4.5 程序來源
4.4.6 程序的調試及運行監控
習題與思考題
第5章 S7-200 PLC的指令系統
5.1 S7-200 PLC編程基礎
5.1.1 編程語言
5.1.2 數據類型
5.1.3 存儲器區域
5.1.4 尋址方式
5.1.5 用戶程序結構
5.1.6 編程的一般規則
5.2 S7-200 PLC的基本指令及編程方法
5.2.1 基本邏輯指令
5.2.2 立即操作指令
5.2.3 復雜邏輯指令
5.2.4 取非觸點指令和空操作指令
5.2.5 定時器和計數器指令
5.2.6 順序控制繼電器指令
5.2.7 移位寄存器指令
5.2.8 比較操作指令
5.3 S7-200 PLC的功能指令及編程方
5.3.1 數學運算指令
5.3.2 邏輯運算指令
5.3.3 其他數據處理指令
5.3.4 轉換指令
5.3.5 表功能指令
5.3.6 程序控制指令
5.3.7 特殊指令
習題與思考題
第6章 可編程控制器系統設計與應用
6.1 PLC控制系統設計
6.1.1 PLC控制系統設計的基本原則
6.1.2 PLC控制系統設計的內容
6.1.3 PLC控制系統設計的一般步驟
6.2 PLC控制系統硬件配置
6.2.1 PLC的選型
6.2.2 I/O地址分配
6.2.3 響應時間
6.3 PLC控制系統軟件設計
6.3.1 經驗設計法
6.3.2 邏輯設計法
6.3.3 順序功能圖法
6.4 PLC應用程序的典型環節及設計技巧
6.4.1 應用程序的典型環節
6.4.2 PLC控制程序及設計技巧
6.5 PLC在工業控制中的應用
6.5.1 4臺電動機的順序啟、�？刂�
6.5.2 電動機Y-△減壓啟動控制
6.5.3 節日彩燈的PLC控制
6.5.4 十字路口交通信號燈的PLC控制
6.5.5 造紙廠堿回收蒸發工段PLC控制
6.6 提高PLC控制系統可靠性的措施
6.6.1 PLC安裝的環境條件
6.6.2 抗干擾措施
6.6.3 PLC系統的故障檢查
6.6.4 PLC系統的試運行與維護
習題與思考題
第7章 S7-200可編程控制器的通信與網絡
7.1 通信及網絡基礎
7.1.1 數據通信方式
7.1.2 網絡概述
7.2 S7-200系列PLC的網絡類型及配置
7.2.1 PLC網絡類型
7.2.2 通信協議
7.2.3 通信設備
7.2.4 S7-２００系列PLC組建的幾種典型網絡
7.2.5 通信參數的設置
7.2.6 S7-200的參數設置
7.3 S7-200網絡及應用
7.3.1 網絡指令及應用
7.3.2 自由口指令及應用
7．4 自由口模式下PLC與計算機的通信
7.4.1 自由口模式下PLC串行通信編程要點
7.4.2 自由口模式下PLC與計算機通信應用實例
習題與思考題
第8章 基于SIMATIC S7的工業網絡
8.1 概述
8.2 MPI網絡
8.2.1 全局數據通信
8.2.2 S7基本通信
8.2.3 MPI網絡實現S7通信
8.2.4 MPI網絡的其他通信功能
8.3 Profibus網絡
8.3.1 Profibus網絡簡介
8.3.2 Profibus光纜通信網絡
8.3.3 Profibus的總線存取技術
8.3.4 Profibus-DP總線的設備分類
8.3.5 Profibus-DP網絡組態
8.3.6 Profibus網絡中的其他通信
8.4 工業以太網
8.4.1 SIMATIC NET工業以太網網絡方案
8.4.2 網絡部件
8.4.3 SIMATIC工業以太網網卡和通信處理器
8.4.4 工業以太網的STEP 7組態
8.4.5 PROFINET簡介
習題與思考題
第9章 PLC與電氣傳動系統
9.1 電氣傳動系統簡述
9.2 直流拖動系統簡述
9.3 交流拖動系統及MM440變頻器
9.3.1 MM440變頻器的外部端口
9.3.2 MM440變頻器參數簡介
9.3.3 變頻器的參數組
9.3.4 二進制互連連接（BiCo）功能
9.3.5 MM440變頻器的USS通信
9.4 MM440變頻器與S7-200 PLC的簡單應用
9.5 基于PLC的電氣傳動自動控制系統實例分析
9.5.1 幾種常見的控制系統拓撲結構
9.5.2 PLC與變頻器的應用案例分析
習題與思考題
附錄A 特殊寄存器(SM)標志位
附錄B 錯誤代碼信息
附錄C S7-200可編程控制器指令集
附錄D 實驗指導書
附錄E 課程設計指導書
附錄F 課程設計任務書
參考文獻
電氣控制與PLC應用是綜合了繼電接觸控制、計算機技術、自動控制技術和通信技術的一門新興技術，應用十分廣泛。由于電氣控制與可編程控制器起源于同一體系，只是發展
的階段不同，在理論和應用上是一脈相承的。因此本書在編寫過程中力求做到：
（1）講究實際。精選傳統電器及繼電接觸控制內容，刪除應用越來越少的電機擴大機
及其控制系統、磁放大器和順序控制器的內容，大幅度增加應用越來越廣泛的可編程序控制器的內容，這是本書的一個特點。
�。�2）強調應用。著重介紹常用低壓電器、電氣控制基本線路、典型生產機械電氣控制
線路、可編程序控制器實際應用線路，包括采用可編程序控制器對電動機進行控制的多種實用基本線路，這就把電動機的繼電接觸控制和PLC控制兩種線路對應起來，這是本書的另一個特點。
（3）方便教學。盡可能深入淺出，通俗易懂，附有實驗指導書、課程設計指導書、課
程設計任務書，配套出版了《電氣控制與PLC應用練習及實踐》（ISBN 978-7-121-07022-8）一書，同時針對以往在組織教學時，有些課程重復介紹可編程序控制器相關知識的情況，在本書中較全面、系統地介紹了可編程序控制器及其應用技術，這不僅節省學時，而且也是進行教學改革與課程建設的有益嘗試。鑒于上述這些特點，本書也便于有一定電氣技術基礎的人員自學。
為了適應教學、科研需要，我們對2010年出版的《電氣控制與PLC應用（第2版）》進行了全面的修訂。本次修訂，除保持本書深入淺出、系統性強、富有工程性以及便于自學的特點外，刪除了“S7-300和S7-400 PLC系統配置與編程”一章，縮編“STEP 7?Micro／WIN32編程軟件”一章成為4.4節，增加了“可編程控制器與電氣傳動系統”一章，力求奉獻給讀者一本更專業、較完美的西門子S7系列PLC教科書。同時，配套給出了對應于新版的電子課件，便于教學、學習參考。
本書可作為高等院校本科自動化、電氣技術及相近專業的“現代電氣控制”或類似課程的教材，也可作為各類院校�？茖哟蜗嚓P專業類似課程的選用教材，并可作為電子技術、電氣技術、自動化方面工程技術人員的參考書。
本書提供配套的電子課件，可登錄華信教育資源網：www.hxeducomcn，注冊后免費下載。
本書由陳建明擔任主編，王亭嶺、孫標任副主編，熊軍華、徐啟、孫全紅和趙明明任參編。具體分工：第1、2章和5.1、5.2節由陳建明編寫；第4章和5.3、7.4、9.1節由王
亭嶺編寫；第3、8章由孫標編寫；6.5、6.6節和實驗指導書由熊軍華編寫；6.1～6.4節
和課程設計指導書、課程設計任務書由徐啟編寫；7.1～7.3節由孫全紅編寫；9.2節、附
錄A、B、C由趙明明編寫。全書由陳建明統稿、定稿，由陜西科技大學王孟效教授審閱。
在編寫本書的過程中，曾參考了兄弟院校的資料及其他相關教材，并得到許多同仁的關心和幫助，在此謹致謝意。
限于篇幅及編者的業務水平，在內容上若有局限和欠妥之處，竭誠希望同行和讀者賜予寶貴的意見。
編 者
2013年12月
新書資訊