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第1章 自动化概述1

1.1 自动化的概念1

1.2 自动化系统的构成2

1.2.1 自动化系统的一般构成2

1.2.2 工业自动化系统的层次结构2

1.3 自动化的应用举例4

1.3.1 机械制造自动化4

1.3.2 全集成自动化5

1.3.3 办公自动化6

1.3.4 电子设计自动化8

1.3.5 楼宇自动化8

第2章 自动控制系统中常用的电动机11

2.1 三相异步电动机11

2.1.1 三相异步电机的工作原理11

2.1.2 三相异步电机的电力拖动16

2.1.3 通用变频器的基本工作原理和控制特性21

2.1.4 MM420系列变频器的使用24

2.2 伺服电机及专用驱动器33

2.2.1 直流伺服电机的控制特性34

2.2.2 永磁式同步伺服电机及其控制方式35

2.2.3 永磁式同步伺服电机及驱动器的使用37

2.3 步进电机及驱动器42

2.3.1 步进电机基本原理与驱动装置42

2.3.2 步进电机和驱动器的使用44

第3章 自动控制系统中的传感器48

3.1 传感器的概念与分类48

3.2 磁性开关48

3.3 高频振荡式接近开关49

3.3.1 电感式接近开关及应用50

3.3.2 电容式接近传感器及使用50

3.4 光电开关与光纤式接近开关51

3.4.1 光电开关的工作原理及使用51

3.4.2 光纤式传感器及使用53

3.5 光电编码器及应用55

第4章 气压传动系统58

4.1 气压传动系统的组成和工作原理58

4.2 气源装置与气动辅助元件59

4.2.1 气源装置60

4.2.2 气动三大件63

4.2.3 气动管道系统63

4.3 气动执行元件64

4.3.1 气缸65

4.3.2 气动马达65

4.4 气动控制元件66

4.4.1 方向控制阀66

4.4.2 压力控制阀70

4.4.3 流量控制阀71

4.5 气动回路设计72

4.5.1 基本气动回路72

4.5.2 串级法设计气动控制回路76

4.5.3 PLC控制的气动系统80

第5章 可编程控制器编程基础82

5.1 可编程控制器的基本原理82

5.1.1 可编程控制器的构成与工作方式83

5.1.2 西门子S7-200可编程序控制器86

5.2 PLC的网络通信87

5.2.1 S7-200网络通信的几个基本概念88

5.2.2 网络协议与网络配置88

5.3 可编程控制器程序设计与S7-200 PLC的内部存储器92

5.3.1 PLC的编程语言92

5.3.2 可编程序控制器的程序结构93

5.3.3 S7-200 PLC存储器94

5.4 S7-200 PLC的基本指令96

5.4.1 位逻辑指令96

5.4.2 定时器指令99

5.4.3 计数器指令101

5.4.4 数据处理指令103

5.4.5 网络读写指令104

5.4.6 子程序编写与调用104

5.4.7 S7-200 PLC的脉冲输出功能及位置控制105

5.5 小型PLC控制系统设计111

5.5.1 PLC程序的经验设计方法112

5.5.2 利用顺序控制继电器指令编写程序113

5.6 STEP 7-Micro/WIN编程软件使用指南118

5.6.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件的窗口界面介绍118

5.6.2 项目的组成119

5.6.3 程序的编写与下载119

5.6.4 监视与调试程序121

第6章 自动化系统仿真122

6.1 Automation Studio介绍122

6.1.1 软件功能介绍122

6.1.2 符号与计算机操作约定123

6.1.3 Automation Studio窗口界面124

6.2 Automation Studio图形化编辑环境128

6.2.1 主菜单128

6.2.2 工具栏128

6.2.3 元件库资源管理器137

6.2.4 项目管理器140

6.2.5 照片窗口140

6.2.6 绘图仪140

6.3 Automation Studio操作142

6.3.1 创建项目142

6.3.2 绘制图表与仿真143

6.4 自动化系统仿真举例145

第7章 小型自动化生产线实验151

7.1 亚龙YL-239型自动化生产线实验装置介绍151

7.1.1 系统概述151

7.1.2 工作过程152

7.1.3 自动化生产线实验装置各单元介绍153

7.2 自动生产线实验装置的程序说明159

7.2.1 生产线运行功能要求159

7.2.2 程序编写及说明162

7.2.3 伺服驱动器参数设置与变频器参数设置187

附录A 气动图形符号188

参考文献192