本書是在2010年出版的浙江省“十一五”重點教材建設項目《電器控制與PLC（西門子S7—300機型）》一書的基礎上，考慮到近年來電氣控制技術已發展到了一個相當高的程度，比如計算機網絡通信技術的飛速發展促進了智能電器、可通信電器以及基于現場總線的控制系統的發展與應用；同時也對近年來國內出版的同類教材進行分析后，全面修改和更新而成。
西門子S7—300 PLC是國內應用范圍廣、市場占有率很高的可編程序控制器產品。故本書以西門子S7—300 PLC為基礎，主要介紹了常用低壓電器和電器控制線路；S7—300 PLC硬件組成及工作原理；PLC的編程基礎；S7—300 PLC指令系統及編程；STEP7結構化程序設計；PLC控制系統設計。此外，為了方便教學和自學，各章敘述詳細、全面、易懂，并配有大量例題和習題可供讀者選擇。
本書注重應用型和實用型，并反映本學科的新技術，可作為高等院校的電氣工程及其自動化、電力系統自動化、自動化、機電一體化、建筑電氣與智能化等專業的教材，也可供工程技術人員自學和作為培訓教材使用，對S7—300 PLC的用戶也有很大的參考價值。
本書具有以下特點：1）應用型。特別注重基本理論與工程實際相結合，體現工程應用特色。2）實用型。主要內容通俗易懂，大量的例題來自現場實際，非常實用。3）內容全面更新，且增加了電氣控制系統應用非常多的或先進的器件、設備和技術，如光電開關、變頻器、微型斷路器、電磁閥和伺服電動機等常用執行電器、可編程通用邏輯控制繼電器、可通信低壓電器、西門子PLC網絡通信技術以及現場總線控制技術等。4）PLC原理及指令全，每條指令都有例題，講解詳細，便于自學和掌握。5）STEP7結構化程序設計及PLC控制系統設計內容全且詳細，便于應用。本書注重應用型和實用型，并反映本學科的新技術。
前言
第一篇電 器 控 制
第一章常用低壓電器1
第一節低壓電器的作用、分類及發展
概況1
一、電器的定義及作用1
二、電器的分類1
三、電力拖動自控系統常用的低壓電器2
四、低壓電器的發展概況2
習題5
第二節接觸器5
一、接觸器的結構與工作原理5
二、交、直流接觸器的特點對比11
三、接觸器的主要技術數據12
四、智能接觸器簡介12
習題13
第三節繼電器13
一、繼電器的定義及與接觸器的區別13
二、繼電器的種類及其特點13
三、繼電器觸點的種類14
四、繼電器的特性14
五、繼電器的結構及原理15
六、交流固態繼電器簡介20
七、可編程通用邏輯控制繼電器簡介22
習題28
第四節低壓熔斷器29
一、熔斷器的功能29
二、熔斷器的種類與型號29
三、熔斷器的安秒特性30
四、熔斷器的選擇31
習題31
第五節主令電器31
一、控制按鈕32
二、行程開關33
三、接近開關與光電開關34
四、轉換開關38
習題40
第六節低壓斷路器40
一、低壓斷路器的工作原理40
二、低壓斷路器的功能41
三、低壓斷路器的種類41
四、低壓斷路器的選擇41
五、智能斷路器簡介42
第七節變頻器44
一、概述44
二、變頻調速的基本概念46
三、變頻器的分類47
四、變頻器的基本結構54
五、變頻器的主要功能59
六、變頻器的主要技術參數64
七、變頻器的選擇65
習題66
第八節可通信低壓電器67
一、概述67
二、現場總線基礎68
三、可通信低壓電器簡介84
習題91
第九節常用執行電器92
一、電磁執行電器92
二、常用驅動設備97
習題99
第二章電器控制線路100
第一節電器控制線路的繪制100
一、圖形和文字符號100
二、電器控制線路的表示方法104
三、控制線路的組成及分類104
四、電器控制原理圖的繪制原則104
五、閱讀和分析控制線路圖的方法104
習題105
第二節籠型電動機的直接起停控制105
一、功能105
二、動作過程105
習題106
第三節組成電器控制線路的基本規律106
一、自鎖控制107
二、聯鎖控制107
三、變化參量控制109
習題113
目錄目錄第四節電器控制線路的一般設計方法113
一、電器控制線路的設計方法113
二、設計中應注意的幾個原則114
三、經驗設計法舉例117
習題120
第五節電器控制的邏輯設計法120
一、三種基本邏輯運算120
二、邏輯代數定理121
三、邏輯函數的化簡123
四、繼電器接觸器控制線路的邏輯
函數124
五、用邏輯設計法設計控制線路124
習題125
第六節常用典型控制線路125
一、籠型異步電動機的起動控制線路125
二、籠型異步電動機的制動控制線路128
三、籠型異步電動機的調速控制線路130
四、軟起動器起動的控制線路簡介134
習題137第二篇可編程序控制器
第三章PLC的產生、基本特點和
主要功能138
第一節PLC的產生、演變和發展趨勢139
一、PLC的產生139
二、國際上PLC的發展過程139
三、我國PLC的發展過程140
四、PLC的發展趨勢141
第二節PLC的分類145
一、按I/O點數分類145
二、按功能分類145
三、按結構形式分類145
第三節PLC的基本特點和主要功能147
一、PLC的主要特點147
二、PLC的主要功能及應用領域148
習題149
第四章PLC的硬件組成及工作
原理150
第一節PLC的基本組成及各部分的
作用150
一、PLC的基本組成150
二、整體式和模塊式PLC的組成150
三、PLC各部分的作用151
習題152
第二節PLC的工作原理152
一、PLC的系統工作過程153
二、用戶程序的循環掃描過程155
三、PLC的I/O響應滯后問題158
四、PLC的中斷159
習題160
第三節PLC的I/O模塊和外圍設備160
一、數字量I/O模塊161
二、模擬量I/O模塊162
三、特殊I/O模塊（智能模塊）163
四、外圍設備簡介164
習題166
第四節西門子S7—300 PLC的硬件組成及
硬件配置166
一、S7—300 PLC的概況167
二、硬件組成168
三、S7—300 PLC的模塊簡介169
四、分布式I/O簡介182
五、硬件配置184
習題189
第五節西門子PLC網絡通信簡介190
一、西門子PLC網絡概述190
二、西門子全集成自動化（TIA）
簡介195
習題196
第五章PLC的編程基礎197
第一節PLC編程語言197
一、編程語言的種類及其特點197
二、梯形圖語言197
三、語句表語言198
四、梯形圖的繪制原則198
習題198
第二節S7—300 PLC編程基礎199
一、STEP7的程序結構199
二、STEP7的編程語言199
三、結構化程序中的塊201
四、STEP7的數據類型208
五、PLC中的存儲器與寄存器212
六、S7—300 PLC編址218
七、STEP7的指令類型與指令結構223
習題229
第六章S7—300PLC指令系統及
編程231
第一節邏輯指令231
一、位邏輯指令231
二、字邏輯指令244
習題248
第二節定時器與計數器指令249
一、定時器指令249
二、計數器指令258
習題263
第三節數據處理與算術運算指令265
一、數據裝入與傳送指令265
二、數據轉換指令271
三、數據比較指令276
四、算術運算指令277
五、移位與循環移位指令285
六、累加器操作指令289
七、地址寄存器加指令290
第四節程序執行控制指令291
一、跳轉指令291
二、循環指令298
三、功能塊調用指令與數據塊指令299
四、主控繼電器指令302
五、顯示和空操作指令304
第五節指令系統綜合應用304
習題310
第七章STEP7結構化程序設計312
第一節結構化編程與中斷312
一、結構化編程312
二、PLC中斷313
第二節數據塊及其數據結構316
一、數據塊中存儲數據的類型和
結構316
二、數據塊的類型與建立322
三、訪問數據塊326
四、多重背景數據塊328
第三節功能塊編程與調用329
一、功能塊的結構330
二、功能塊的調用336
三、塊調用時參數傳遞的限制339
四、功能和功能塊編程與調用舉例340
五、系統功能和系統功能塊345
六、時間標記沖突與一致性檢查345
第四節組織塊及其應用346
一、概述346
二、主程序循環組織塊OB1347
三、啟動特性組織塊OB100349
四、定期執行的組織塊OB10、OB35351
五、事件驅動的組織塊358
第五節結構化程序設計舉例379
一、控制對象及其控制要求379
二、控制系統的硬件設計380
三、應用程序設計382
習題389
第八章PLC控制系統設計390
第一節PLC控制系統的設計原則、
內容與步驟390
一、設計原則390
二、設計內容391
三、設計步驟391
第二節PLC控制系統的硬件設計393
一、PLC的選型393
二、PLC容量的估算395
三、I/O模塊選擇396
四、電源模塊選擇397
五、外部接線設計398
第三節PLC控制系統的軟件設計403
一、PLC軟件設計的一般步驟403
二、西門子STEP7
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