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第1篇 基础知识与应用 1

第1章 常用低压电器 1

1.1 概述 1

1.1.1 低压电器的分类 1

1.1.2 常用的低压电器 2

1.1.3 常用低压电器的基本结构 2

1.1.4 灭弧装置 4

1.2 接角虫器 4

1.2.1 交流接触器 4

1.2.2 直流接触器 7

1.2.3 接触器的型号和主要技术参数 8

1.2.4 常用接触器介绍及选用 9

1.3 继电器 10

1.3.1 电磁式电流、电压、中间继电器 10

1.3.2 时间继电器 13

1.3.3 热继电器 17

1.3.4 速度继电器 19

1.3.5 其他继电器 20

1.4 熔断器 21

1.4.1 熔断器的结构和工作原理 22

1.4.2 常用的低压熔断器 23

1.4.3 熔断器的选择 24

1.5 主令电器 24

1.5.1 按钮开关 24

1.5.2 行程开关 26

1.5.3 接近开关 27

1.5.4 其他开关 28

1.6 低压断路器 29

1.6.1 结构和工作原理 29

1.6.2 低压断路器的选用 31

1.6.3 漏电保护器 31

1.7 低压开关 32

1.7.1 常用刀开关 32

1.7.2 组合开关 33

本章小结 34

思考题与习题 35

第2章 基本的电气控制电路 37

2.1 概述 37

2.1.1 电气控制系统图的图形符号和常用符号 37

2.1.2 电气原理图 38

2.1.3 电器布置图 39

2.1.4 电器安装接线图 39

2.2 三相笼型异步电动机的直接起动控制 40

2.2.1 手动直接起动控制电路 41

2.2.2 采用接触器直接起动控制电路 41

2.2.3 正反转控制 43

2.3 三相笼型异步电动机的减压起动控制 45

2.3.1 定子电路串电阻减压起动控制 45

2.3.2 星形-三角形减压起动控制 47

2.3.3 自耦变压器减压起动的控制 48

2.3.4 延边三角形减压起动控制 48

2.4 三相笼型异步电动机的制动控制 50

2.4.1 反接制动控制 50

2.4.2 能耗制动控制 52

2.5 三相异步电动机的调速控制 54

2.5.1 双速电动机的控制 54

2.5.2 三速电动机的控制 55

2.6 其他典型控制环节 56

2.6.1 多地点控制 56

2.6.2 顺序控制 56

2.6.3 自动循环控制 58

2.7 电气控制的保护环节 59

本章小结 61

思考题与习题 61

第3章 典型机床的电气控制 64

3.1 电气控制电路分析基础 64

3.1.1 电气控制电路分析的内容 64

3.1.2 电气控制原理图的分析方法与步骤 64

3.2 普通车床的电气控制 65

3.2.1 普通车床的结构及工作要求 65

3.2.2 普通车床的主要运动形式 66

3.2.3 普通车床的电气控制电路分析 66

3.3 平面磨床的电气控制 67

3.3.1 平面磨床的主要工作情况 67

3.3.2 平面磨床的基本控制要求 67

3.3.3 平面磨床的电气控制电路分析 68

3.4 万能铣床的电气控制 69

3.4.1 万能铣床的主要结构、运动方式及电气控制特点 69

3.4.2 万能铣床的电气控制电路 71

本章小结 74

思考题与习题 75

第4章 电气控制系统的设计 76

4.1 概述 76

4.2 电气控制系统设计的基本内容 76

4.3 电气控制系统设计的一般步骤 77

4.4 电气控制系统设计的基本原则 77

4.5 电气控制电路的设计实例 81

4.5.1 电气控制电路的一般设计方法 81

4.5.2 往复运动电气控制电路的设计实例 81

4.5.3 常见电气控制电路的设计实例 83

本章小结 84

思考题与习题 84

第5章 可编程序控制器基础知识 86

5.1 概述 86

5.2 可编程序控制器的基本组成 87

5.2.1 可编程序控制器的硬件组成 87

5.2.2 可编程序控制器的软件组成 89

5.3 可编程序控制器的工作原理 90

5.3.1 扫描工作方式 90

5.3.2 工作过程 90

5.4 可编程序控制器的性能指标 91

5.5 可编程序控制器的分类 92

思考题与习题 93

第6章 三菱FX系列PLC 95

6.1 FX系列PLC简介 95

6.2 FX系列PLC的内部继电器 96

6.2.1 输入／输出点数 96

6.2.2 FX系列PLC的性能 97

6.2.3 输入／输出方式 99

6.3 FX系列PLC内部继电器的编号及功能 100

6.3.1 输入继电器（X） 100

6.3.2 输出继电器（Y） 100

6.3.3 辅助继电器（M） 101

6.3.4 状态器（S） 102

6.3.5 定时器（T） 102

6.3.6 计数器（C） 104

6.3.7 数据寄存器（D） 106

6.3.8 变址寄存器（V/Z） 106

6.3.9 常数（K/H） 107

6.3.10 指针（P/I） 107

本章小结 107

思考题与习题 107

第7章 三菱FX2N系列PLC的基本指令及编程 109

7.1 PLC编程语言概述 109

7.2 FX2N系列PLC的技术特点 110

7.3 FX2N系列PLC的基本指令 110

7.3.1 LB、LDI、OUT指令 110

7.3.2 AND、ANI指令 112

7.3.3 OR、ORI指令 112

7.3.4 ORB指令 113

7.3.5 ANB指令 113

7.3.6 MPS、MRD、MPP指令 114

7.3.7 SET、RST指令 114

7.3.8 PLS、PLF指令 116

7.3.9 MC、MCR指令 117

7.3.10 NOP指令 118

7.3.11 END指令 119

7.3.12 步进指令 120

7.3.13 其他基本指令 121

7.4 梯形图编程的基本规则 122

7.5 基本指令应用举例 124

本章小结 127

思考题与习题 128

第8章 三菱FX2N系列PLC的功能指令 133

8.1 概述 133

8.2 程序流控制指令 134

8.3 传送与比较指令 134

8.4 常用的功能指令 135

8.4.1 条件跳转指令 135

8.4.2 循环指令 136

8.4.3 移位指令 137

8.4.4 子程序指令 137

8.4.5 算术运算指令 138

8.4.6 逻辑运算指令 139

本章小结 140

思考题与习题 140

第9章 西门子S7系列PLC简介 141

9.1 概述 141

9.2 S7-200系列PLC的硬件与接线 142

9.2.1 S7-200系列PLC的硬件配置 142

9.2.2 S7-200系列PLC的接线 143

9.3 S7-200系列PLC的基本指令及编程 144

9.3.1 指令构成 144

9.3.2 S7-200基本指令 145

9.4 S7-300/400系列PLC简介 156

9.4.1 S7-300系列PLC简介 156

9.4.2 S7-400系列PLC简介 158

本章小结 158

思考题与习题 159

第10章 可编程序控制器的工程应用及实例 161

10.1 概述 161

10.2 PLC控制系统的设计原则、内容、方法及步骤 161

10.3 PLC控制系统的硬件和软件设计 163

10.3.1 PLC的硬件设计 163

10.3.2 PLC的软件设计 163

10.4 PLC程序设计方法 164

10.4.1 经验设计法 164

10.4.2 逻辑设计法 165

10.5 PLC应用实例 165

10.5.1 电动机的正反转联锁控制电路 165

10.5.2 两台电动机顺序起动联锁控制电路 166

10.5.3 自动限位控制电路 167

10.5.4 电动机Y-△减压起动控制电路 168

10.5.5 自动循环控制 169

10.5.6 能耗制动控制 170

本章小结 172

思考题与习题 172

第2篇 实验与实训 173

模块1 电气控制实验与实训 173

项目1 低压电器的认识与拆卸实训 173

项目2 电器布置图与电器安装接线图绘制实训 174

项目3 基本电气控制电路的接线实训 176

项目4 三相异步电动机双重联锁正反转控制实验 177

项目5 三相异步电动机带延时正反转控制实验 178

项目6 三相异步电动机反接制动控制实验 180

模块2 机床电气控制电路故障分析与检修实训 182

项目1 机床电气设备维修的常见方法 182

项目2 普通车床电气故障分析与检修实训 185

项目3 平面磨床电气故障分析与检修实训 188

项目4 万能铣床电气故障分析与检修实训 191

模块3 可编程序控制器应用实验与实训 196

项目1 FX-20P编程器的使用 196

项目2 PLC基本指令实验 199

项目3 定时器、计数器指令实验 201

项目4 置位／复位及脉冲指令实验 204

项目5 移位指令实验 209

项目6 三相异步电动机点动、长动的PLC控制实验 212

项目7 三相异步电动机正反转的PLC控制实验 216

项目8 电动机的PLC自动控制实验 219

项目9 数码显示的PLC控制实验 221

项目10 五相步进电动机的PLC控制实验 226

项目11 交通信号灯的PLC控制实验 228

项目12 机械手的PLC控制实验 231

项目13 万能铣床电气控制电路的PLC改造实训 235

项目14 普通车床电气控制电路的PLC改造实训 238

项目15 平面磨床电气控制电路的PLC改造实训 239

项目16 自动装料小车的PLC控制实训 240

项目17 全自动洗衣机的PLC控制实训 241

项目18 认识FX系列PLC的硬件 242

附录 245

附录A FX2N系列PLC相关信息 245

附录B FX2N系列PLC常用基本逻辑指令表 248

附录C FX0S、FX0N、FX1S、FX1N、FX2N功能指令表 250

参考文献 255