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0.1　机电一体化技术的基本概念1

0.1.1　机电一体化技术的基本概念1

0.1.2　机电一体化的主要技术特征1

0.1.3　机电一体化的分类1

第0章　绪论1

0.2　MPS教学系统简介2

0.2.1　概述2

0.2.2 MPS的基本组成及基本功能2

0.3 SIMATIC S7-300 PLC简介3

0.3.1 CPU简介4

0.3.2 S7-300 PLC的程序设计软件5

1.2 S7-300 PLC的结构6

第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介6

1.1　概述6

1.2.1　单机架PLC的结构7

1.2.2　多机架PLC的结构7

1.3　S7-300的模板地址8

1.3.1　数字量模板地址的构成与表示8

1.3.2　模拟量模板地址9

1.3.3 CPU 314 IFM集成I/O的编址9

1.4 CPU工作模式10

1.5 信号模板简介11

1.5.1 SM323数字量模板12

1.5.2 SM334模拟量模板13

1.6 学生活动：观察S7-314 PLC的结构14

第2章 STEP 7 V5.1基础15

2.1 概述15

2.2 STEP 7的安装与授权16

2.2.1　授权的安装16

2.2.2　授权的取出17

2.2.3　STEP 7的安装与卸载17

2.3　结构化编程环境18

2.4 STEP 7的操作21

2.4.1 STEP 7的启动21

2.4.2 SIMATIC Manager21

2.5.1　概述24

2.5　项目结构与创建操作24

2.5.2　项目结构25

2.5.3　创建项目（Project）25

2.5.4　插入程序块35

2.5.5　符号表（Symbols）35

2.5.6　学生活动37

2.6　程序块编辑方法38

2.6.1　程序录入方法38

2.6.2　编程语言的选择39

2.6.3　程序编辑器41

2.6.4　编程区域和程序元素表的使用44

2.7　程序的上载与下载操作47

2.7.1　程序的下载48

2.7.2　程序的上载50

3.1　概述52

3.1.1　梯形逻辑语言（LAD）52

3.1.2　梯形逻辑语言（LAD）的基本知识52

第3章　梯形逻辑语言（LAD）52

3.2　位逻辑指令57

3.2.1　概述57

3.2.2　常开接点（Normally Open Contact）57

3.2.3　常闭接点（Normally Closed Contact）57

3.2.4　输出线圈（Output Coil）58

3.2.5 中间输出（Midline Output）59

3.2.6　信号流取反（Invert Power Flow）60

3.2.8　复位线圈（Reset Coil）61

3.2.7　置位线圈（Set Coil）61

3.2.9　置位复位触发器（SR,Set-Reset Flip Flop）62

3.2.10　复位置位触发器（RS,Reset-Set Flip Flop）63

3.2.11 RLO上升沿检测（Positive RLO Edge Detection）64

3.2.12 RLO下降沿检测（Negative RLO Edge Detection）65

3.2.13　地址上升沿检测（POS,Address Positive Edge Detection）65

3.2.14　地址下降沿检测（NEG,Address Negative Edge Detection）66

3.2.15　学生活动67

3.3　比较指令67

3.3.1　概述67

3.3.2　整数比较（CMP?I,Compare Integer）68

3.3.3　双整数比较（CMP?D,Compare Double Integer）69

3.3.4　实数比较（CMP?R,Compare Real）70

3.3.5　学生活动71

3.4　计数器指令72

3.4.1　概述72

3.4.2　加-减计数器（S_CUD,Up-Down Counter）73

3.4.3　减计数器（S_CD,Down Counter）74

3.4.4　加计数器（S_CU,Up Counter）75

3.4.5　学生活动77

3.5　定时器指令77

3.5.1　概述77

3.5.2　脉冲S5定时器（S_PULSE,Pulse S5 Timer）79

3.5.3　延时脉冲S5定时器（S_PEXT,Extended Pulse S5 Timer）81

3.5.4　延时接通S5定时器（S_ODT,On-Delay S5 Timer）82

3.5.5　保持型延时接通S5定时器（S_ODTS,Retentive On-Delay S5 Timer）84

3.5.6　延时断开S5定时器（S_OFFDT,Off-Delay S5 Timer）85

3.5.7　定时器的正确选择87

3.5.8　学生活动87

3.6　赋值指令88

第4章　气动技术基础90

4.1　基础知识90

4.1.1　气源基本知识90

4.1.2　气源设备91

4.2　气动元件92

4.2.1　气动执行元件92

4.2.2　气动控制元件98

4.3.1　操作回路105

4.3　气动回路简介105

4.3.2　安全保护回路106

4.3.3　速度控制回路106

4.3.4　位置控制回路106

4.3.5　同步控制回路107

第5章　传感器技术基础108

5.1　传感技术概述108

5.1.1　传感器的基本概念108

5.1.2　传感器的基本分类109

5.2　电感式接近开关110

5.2.1　电涡流效应110

5.2.3　电感式接近开关的分类111

5.2.2　电感式接近开关的基本工作原理111

5.2.4　电感式接近开关的图形符号112

5.2.5　电感式接近开关的技术术语与主要技术指标113

5.3　电容式接近开关114

5.3.1 电容式接近开关的基本工作原理114

5.3.2　电容式接近开关的图形符号114

5.4　光电式接近开关114

5.4.1　光电效应114

5.4.2　光电式接近开关115

5.4.3　光电式接近开关的图形符号116

6.1.2　供料单元的结构组成117

6.1.1　供料单元的功能117

6.1　供料单元的结构117

第6章　供料单元的结构与控制117

6.1.3　气动控制回路126

6.1.4　电气通信接口地址126

6.1.5　供料单元的主要技术数据127

6.1.6　学生活动：观察了解供料单元的PLC的I/O接口情况127

6.2　供料单元的PLC控制及编程128

6.2.1　摆动气缸的控制128

6.2.2　学生活动：上机调试摆动气缸的自动／手动控制程序133

6.2.3　供料单元的手动单循环控制135

6.2.4　学生活动：上机调试供料单元的手动控制程序137

6.2.5　供料单元的自动连续运行控制137

6.2.6　学生活动：上机调试供料单元的自动控制程序139

第7章　检测单元的结构141

7.1　检测单元的结构141

7.1.1　检测单元的功能141

7.1.2　检测单元的结构组成141

7.1.3　学生活动：观察了解检测单元的气动控制回路146

7.1.4　检测单元的主要技术数据147

7.1.5　学生活动：观察了解检测单元PLC的I/O接口情况147

7.2　检测单元的PLC控制及编程148

7.2.1　升降气缸的控制148

7.2.2　学生活动：上机调试升降气缸的自动／手动控制程序149

7.2.3　检测单元的手动单循环控制150

7.2.4　学生活动：上机调试检测单元的手动单循环控制程序152

7.2.5　检测单元的自动连续运行控制154

7.2.6　学生活动：上机调试检测单元的自动控制程序155

8.1　加工单元的结构158

8.1.1　加工单元的基本功能158

8.1.2　加工单元的基本结构158

第8章　加工单元的结构158

8.1.3　加工单元的主要技术数据161

8.1.4　学生活动：观察了解加工单元的气动控制回路161

8.1.5 学生活动：观察了解加工单元PLC的I/O接口情况162

8.2　加工单元的PLC控制及编程163

8.2.1　加工单元的手动单循环控制163

8.2.2　学生活动：上机调试加工单元的手动控制程序165

8.2.3　加工单元的自动连续运行控制167

8.2.4　学生活动：上机调试加工单元的自动控制程序168

9.1.1　操作手单元的基本功能171

9.1.2　操作手单元的基本结构171

第9章　操作手单元的结构171

9.1　操作手单元的结构171

9.1.3　操作手单元的主要技术数据172

9.1.4　学生活动：观察了解操作手单元的气动控制回路172

9.1.5　学生活动：观察了解操作手单元PLC的I/O接口情况173

9.2　操作手单元的PLC控制及编程174

9.2.1　操作手单元的手动单循环控制174

9.2.2　学生活动：上机调试操作手单元手动控制程序177

9.2.3　操作手单元的自动连续运行控制177

9.2.4　学生活动：上机调试操作手单元自动控制程序180

10.1.2　分拣单元的基本结构182

10.1.1　分拣单元的基本功能182

第10章　分拣单元的结构182

10.1　分拣单元的结构182

10.1.3　分拣单元的主要技术数据186

10.1.4　学生活动：观察了解分拣单元的气动控制回路186

10.1.5　学生活动：观察了解分拣单元PLC的I/O接口情况186

10.2　分拣单元的PLC控制及编程187

10.2.1　分拣单元的手动单循环控制187

10.2.2　学生活动：上机调试分拣单元的手动控制程序188

10.2.3　分拣单元的自动连续运行控制190

10.2.4　学生活动：上机调试分拣单元的自动控制程序192

11.1 两个相邻工作单元之间的联机控制技术194

11.1.1　通信I/O接口设计194

第11章　MPS的整体控制194

11.1.2　控制程序的编写195

11.2　三个相邻工作单元之间的联机控制技术198

11.2.1　通信I/O接口设计198

11.2.2　控制程序的编写199

11.3　四个工作单元之间的联机控制技术200

11.3.1　通信I/O接口设计200

11.3.2　控制程序的编写202

11.4　五个工作单元之间的联机控制技术203

附录A　常用气动图形符号204

附录B　STEP 7 LAD编程语言常用指令206

参考文献210