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第1章 常用低压电器 1

1.1 低压电器的基本知识 1

1.1.1 低压电器的分类 1

1.1.2 电磁式电器的工作原理 2

1.2 开关电器 5

1.2.1 刀开关 6

1.2.2 负荷开关 6

1.2.3 组合开关 8

1.2.4 开关电器的主要技术参数 8

1.2.5 开关电器的选用与安装 9

1.3 低压熔断器 9

1.3.1 熔断器的结构及工作原理 10

1.3.2 熔断器的分类 10

1.3.3 熔断器的电气符号及文字符号 10

1.3.4 熔断器的保护特性 10

1.3.5 熔断器的主要技术参数 11

1.3.6 熔断器的选择 12

1.4 低压断路器 13

1.4.1 低压断路器的分类和工作原理 13

1.4.2 低压断路器的主要技术参数 14

1.4.3 低压断路器的选用 15

1.5 主令电器 16

1.5.1 按钮 16

1.5.2 位置开关 17

1.5.3 万能转换开关 20

1.5.4 主令控制器 20

1.6 接触器 21

1.6.1 电磁式接触器的结构和工作原理 22

1.6.2 接触器的主要技术参数 22

1.6.3 接触器的选择 24

1.7 继电器 24

1.7.1 普通电磁式继电器 25

1.7.2 时间继电器 26

1.7.3 速度继电器 30

1.7.4 热继电器 30

1.7.5 固态继电器 33

思考题与习题 34

第2章 电气线路的基本控制环节 35

2.1 电气控制系统图的类型及有关标准 35

2.1.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号 35

2.1.2 电气控制系统图 35

2.2 三相笼型异步电动机全压直接起动和正反转控制 41

2.2.1 单向全压直接起动控制电路 41

2.2.2 点动控制电路 42

2.2.3 正反转控制电路 43

2.2.4 自动往返行程控制电路 44

2.3 三相笼型异步电动机的减压起动控制 44

2.3.1 定子串电阻减压起动控制 44

2.3.2 星-三角（？-△）减压起动控制 45

2.3.3 自耦变压器减压起动控制电路 46

2.4 三相绕线转子异步电动机起动控制 48

2.4.1 转子串电阻起动控制电路 48

2.4.2 转子绕组串频敏变阻器起动控制电路 49

2.5 三相异步电动机的制动控制 50

2.5.1 反接制动控制电路 51

2.5 2 能耗制动控制电路 53

2.6 三相笼型异步电动机的有级调速控制 54

2.6.1 三相笼型异步电动机的有级调速控制原理 55

2.6.2 双速电动机控制电路 55

2.7 直流电动机的控制 56

2.7.1 直流电动机的基本控制方法 56

2.7.2 他励（并励）直流电动机的控制电路 57

思考题与习题 59

第3章 典型生产机械电气控制电路分析 61

3.1 电气控制电路的分析基础 61

3.1.1 电气控制电路分析的内容 61

3.1.2 电路图阅读分析的方法与步骤 61

3.2 C616型卧式车床的电气控制电路分析 62

3.2.1 C616型卧式车床的主要结构及运动形式 62

3.2.2 卧式车床的电力拖动及控制要求 63

3.2.3 C616型卧式车床电气控制原理图分析 63

3.3 X62W型卧式万能铣床的电气控制电路分析 65

3.3.1 X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式 65

3.3.2 X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求 66

3.3.3 X62W型卧式万能铣床控制电路分析 66

3.4 卧式镗床的电气控制电路分析 71

3.4.1 卧式镗床的主要结构及运动情况 71

3.4.2 卧式镗床电力拖动及控制要求 72

3.4.3 T68型卧式镗床的电气控制电路分析 72

思考题与习题 75

第4章 PLC 76

4.1 PLC简介 76

4.1.1 PLC的产生 76

4.1.2 PLC的定义 77

4.1.3 PLC的特点 77

4.1.4 PLC的应用领域 78

4.1.5 PLC的分类 79

4.1.6 PLC的发展现状及发展趋势 79

4.2 PLC的系统组成、工作方式和编程语言 81

4.2.1 PLC的系统组成 81

4.2.2 PLC的工作方式 84

4.2.3 PLC的编程语言 86

思考题与习题 87

第5章 FX 2N系列PLC 88

5.1 FX 2N系列PLC的基本性能指标及配置 88

5.1.1 FX 2N系列PLC的性能规格指标 88

5.1.2 FX系列PLC的型号命名规则 90

5.1.3 FX 2N系列PLC系统硬件配置 91

5.2 FX 2N系列PLC的内部软元件 94

5.2.1 输入继电器、输出继电器的编号及功能 94

5.2.2 辅助继电器、状态继电器的编号及功能 95

5.2.3 定时器的编号及功能 96

5.2.4 计数器的编号及功能 97

5.2.5 数据寄存器的编号及功能 101

5.2.6 变址寄存器的编号及功能 101

5.2.7 指针与常数的编号及功能 102

5.3 FX 2N系列PLC的基本逻辑指令及其编程方法 102

5.3.1 逻辑取及线圈输出指令LD、LDI、OUT 103

5.3.2 触点串联指令AND、ANI 104

5.3.3 触点并联指令OR、ORI 104

5.3.4 边沿检出指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 105

5.3.5 串联回路块并联指令ORB 106

5.3.6 并联回路块串联指令ANB 107

5.3.7 栈操作指令MPS、MRD、MPP 107

5.3.8 主控指令MC、MCR 108

5.3.9 结果取反指令INV、空操作指令NOP、结束指令END 109

5.3.10 上升沿脉冲输出指令PLS、下降沿脉冲输出指令PLF 109

5.3.11 置位指令SET、复位指令RST 110

5.3.12 基本指令梯形图的编写原则与技巧 110

5.3.13 基本逻辑指令的应用举例 112

5.4 FX 2N系列PLC的编程方式及编程软件 118

5.4.1 手持编程器 118

5.4.2 FXGP/WIN编程软件 118

5.4.3 GX Developer编程软件 122

思考题与习题 126

第6章 FX2N系列PLC的步进指令及顺序功能图 128

6.1 顺序功能图 128

6.1.1 顺序功能图的画法 128

6.1.2 顺序功能图的构成规则 129

6.1.3 顺序功能图的基本形式 130

6.2 步进指令及步进梯形图 130

6.2.1 步进指令 130

6.2.2 步进梯形图的编程方法 131

6.3 顺序功能图及步进指令编程举例 134

6.3.1 十字路口交通信号灯控制 134

6.3.2 机械手抓取物块控制系统 140

6.3.3 运料车运料控制系统 141

思考题与习题 145

第7章 FX2N系列PLC的功能指令 147

7.1 功能指令的表示与执行方式 147

7.1.1 功能指令的格式 147

7.1.2 功能指令的执行形式 148

7.1.3 功能指令的变址操作 149

7.2 程序流向控制指令 149

7.2.1 条件跳转指令CJ 149

7.2.2 子程序调用指令CALL和返回指令SRET 150

7.2.3 中断返回指令IRET、允许指令EI、禁止指令DI 151

7.2.4 主程序结束指令FEND 154

7.2.5 监视定时器刷新指令WDT 155

7.2.6 循环开始指令FOR和循环结束指令NEXT 155

7.3 数据传送与比较指令 157

7.3.1 比较指令CMP 157

7.3.2 区间比较指令ZCP 158

7.3.3 传送指令MOV 158

7.3.4 移位传送指令SMOV 159

7.3.5 取反传送指令CML 160

7.3.6 块传送指令BMOV 160

7.3.7 多点传送指令FMOV 161

7.3.8 数据交换指令XCH 162

7.4 算术运算和逻辑运算指令 162

7.4.1 加法指令ADD 162

7.4.2 减法指令SUB 163

7.4.3 乘法指令MUL 163

7.4.4 除法指令DIV 164

7.4.5 加1指令／减1指令INC/DEC 165

7.4.6 逻辑字与／字或／字异或指令WAND/WOR/WXOR 165

7.4.7 求补指令NEG 165

7.5 循环移位与移位指令 166

7.5.1 循环左移／右移指令ROL/ROR 166

7.5.2 带进位的左／右移位指令RCL/RCR 167

7.5.3 位元件左移／右移指令SFTL/SFTR 168

7.5.4 字元件右移／左移指令WSFR/WSFL 168

7.6 数据处理指令 169

7.6.1 区间复位指令ZRST 169

7.6.2 置1位数总和指令SUM 170

7.6.3 置1位判别指令BON 170

7.6.4 平均值指令MEAN 170

7.7 高速处理指令 171

7.7.1 I/O刷新指令REF 171

7.7.2 高速计数器置位指令HSCS 171

7.7.3 高速计数器复位指令HSCR 172

7.7.4 脉冲输出指令PLSY 173

7.8 方便指令与外部设备I/O指令 173

7.8.1 读特殊功能模块指令FROM 173

7.8.2 写特殊功能模块指令TO 174

7.9 外部串口设备指令 174

7.9.1 串口数据传送指令RS 174

7.9.2 PID指令PID 177

7.10 浮点数运算、数据处理、定位、时钟运算、外围设备、触点比较等指令 178

7.10.1 时钟数据读取指令TRD 178

7.10.2 触点比较指令LD＝～LD≥ 179

7.10.3 触点比较指令AND＝～AND≥ 179

思考题与习题 180

第8章 FX 2N系列PLC的特殊功能模块及通信网络 181

8.1 特殊功能模块 181

8.1.1 特殊功能模块的类型及用途 181

8.1.2 特殊功能模块的编号与数据读写 183

8.1.3 FX 2N-2AD 2路模拟量输入模块 183

8.1.4 FX 2N-4AD 4路模拟量输入模块 185

8.1.5 FX 2N-2DA模拟量输出模块 188

8.1.6 FX2 N-1HC高速计数模块 190

8.2 FX 2N系列PLC的通信及网络技术 196

8.2.1 PLC通信的基本知识 197

8.2.2 计算机链接通信 200

8.2.3 PLC与PLC之间的N:N网络 203

8.2.4 PLC与PLC之间的1:1网络 206

8.2.5 PLC与其他串口设备的无协议数据传输 209

8.2.6 PLC的现场总线CC-Link连接通信 211

思考题与习题 212

第9章 其他常用PLC系统简介 213

9.1 西门子S7-200系列PLC 213

9.1.1 S7-200系列PLC的硬件系统 213

9.1.2 S7-200系列PLC的I/O点扩展及编址方法 215

9.1.3 S7-200系列PLC的内部资源及寻址方式 215

9.1.4 S7-200系列PLC的指令系统 217

9.1.5 S7-200系列PLC的编程软件 219

9.2 台达DVP系列PLC 220

9.2.1 DVP-ES2系列PLC的硬件系统 220

9.2.2 DVP-ES2系列PLC的I/O点扩展及编址方法 222

9.2.3 DVP-ES2系列PLC的内部资源及寻址方式 223

9.2.4 DVP-ES2系列PLC的指令系统 223

9.2.5 DVP-ES2系列PLC的编程软件 224

思考题与习题 225

第10章 触摸屏及组态软件 226

10.1 触摸屏简介 226

10.1.1 触摸屏的工作原理 226

10.1.2 触摸屏的分类 226

10.2 台达DOP-B系列DOP-B07S201触摸屏 228

10.2.1 台达DOP-B07S201系列触摸屏的简介 228

10.2.2 台达DOP-B07S201触摸屏的编程 230

10.3 组态软件 234

10.3.1 国内外组态软件介绍 235

10.3.2 组态软件的功能特点及发展方向 237

10.4 组态王的应用举例 238

10.4.1 使用组态王建立应用工程的一般过程 239

10.4.2 使用组态王建立应用工程的过程实例 239

思考题与习题 250

第11章 电气控制系统设计 251

11.1 电气控制系统设计的一般原则及设计步骤 251

11.1.1 电气控制系统设计的一般原则 251

11.1.2 电气控制系统设计的主要内容 251

11.1.3 电气控制系统设计的步骤 252

11.2 电气控制电路的参数计算与元器件选择 253

11.2.1 电气控制系统通用元器件的计算与选择 253

11.2.2 传统继电器控制系统主要元器件的计算与选择 255

11.2.3 PLC控制系统主要元器件的计算与选择 255

11.3 PLC控制系统的软件设计方法 257

11.3.1 经验设计法 257

11.3.2 继电器-接触器控制电路转换设计法 257

11.3.3 逻辑设计方法 257

11.3.4 状态转移图设计法 258

11.4 电气控制系统设计实例 259

11.4.1 B100型棒材探伤传动装置控制系统设计 259

11.4.2 FX2系列PLC控制的五层模拟电梯控制系统设计 262

11.4.3 PLC控制的恒压供水系统及组态软件的应用 271

11.4.4 触摸屏在半自动内圆磨床PLC控制系统中的应用 275

思考题与习题 280

附录 281

附录A FX 2N的特殊软元件功能简表 281

附录B FX 2N的功能指令一览表 286

参考文献 289