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第1章 常用低压电器 1

1.1电器的分类 1

1.2电磁式低压电器的基本结构和原理 2

1.2.1触点 2

1.2.2灭弧原理及灭弧装置 4

1.2.3电磁机构 6

1.3手动电器 10

1.3.1刀开关 10

1.3.2按钮 11

1.3.3熔断器 12

1.3.4转换开关 14

1.4自动电器 16

1.4.1断路器 16

1.4.2接触器 17

1.4.3继电器 19

1.4.4行程开关 25

1.5电子电器与智能电器 26

1.5.1常用电子电器 26

1.5.2智能电器 31

思考与练习 35

第2章 电气控制电路基础 36

2.1电气原理图的绘制原则及阅读方法 36

2.1.1电气原理图的绘制原则 36

2.1.2电气原理图的阅读方法 37

2.2电气控制电路的基本环节 38

2.2.1点动和长动控制电路 38

2.2.2多点控制电路 39

2.2.3顺序控制电路 39

2.3三相笼型异步电动机的起动控制电路 40

2.3.1直接起动控制电路 41

2.3.2减压起动控制电路 41

2.3.3软启动器 46

2.4电动机的正反转控制电路 49

2.4.1正反转控制电路 50

2.4.2自动循环控制电路 51

2.5电动机的制动控制电路 52

2.5.1能耗制动控制电路 52

2.5.2反接制动控制电路 54

2.6电动机的速度控制电路 56

2.6.1变极调速控制电路 57

2.6.2变频器与变频调速 58

2.7电液控制 68

2.7.1电磁换向阀 68

2.7.2液压动力头控制电路 69

2.7.3半自动车床刀架纵进、横进、快退电液控制电路 70

2.8电动机的保护 72

思考与练习 73

第3章 电气控制电路的分析与设计 74

3.1卧式车床的电气控制电路 74

3.1.1 CW6163B卧式车床的控制电路 74

3.1.2 C650卧式车床的电气控制电路 76

3.2电气控制系统设计基础 77

3.2.1电气控制系统设计的基本内容 77

3.2.2电力拖动方案的确定 79

3.2.3电动机的选择 80

3.2.4电气控制方案的确定 81

3.2.5控制方式的选择 81

3.2.6电气控制设计的基本原则 82

3.2.7常用电气元件的选择 87

3.3电气控制电路的经验设计 92

3.3.1经验设计法的步骤和特点 92

3.3.2控制电路电源的选择及主电路设计 93

3.3.3控制电路的设计规律 94

3.3.4经验设计法设计举例 95

3.4电气控制电路的逻辑设计 97

3.4.1电气电路的逻辑表示 97

3.4.2电气电路的化简 99

3.4.3组合逻辑电路的设计 106

3.4.4时序逻辑电路的设计 108

思考与练习 112

第4章PLC概述 114

4.1 PLC的产生与发展 114

4.1.1 PLC的产生 114

4.1.2 PLC的发展 115

4.2 PLC的主要功能与特点 116

4.2.1 PLC的主要功能 116

4.2.2 PLC的特点 116

4.3 PLC的分类与发展趋势 117

4.3.1 PLC的分类 117

4.3.2 PLC的发展趋势 119

4.4 PLC的硬件结构与工作原理 119

4.4.1 PLC的硬件结构 120

4.4.2 PLC的工作原理 121

4.5 PLC的基本性能指标 123

思考与练习 124

第5章S7-200系列PLC基础知识 125

5.1硬件系统 125

5.2 PLC的外部接线 134

5.3内部资源 137

5.4 I/O地址分配 147

5.5寻址方式 149

5.5.1数据类型 149

5.5.2寻址的概念与目的 150

5.5.3直接寻址 150

5.5.4间接寻址 151

5.6编程语言 152

5.7程序结构 155

思考与练习 155

第6章S7-200系列PLC的基本指令 157

6.1 S7-200 PLC的基本逻辑指令 157

6.1.1位逻辑指令 157

6.1.2定时器指令 169

6.1.3计数器指令 172

6.2典型模块的PLC程序设计 174

6.2.1起保停电路 174

6.2.2长延时电路 175

6.2.3延时接通和延时断开电路 176

6.2.4闪烁电路和单稳态电路 177

6.2.5顺序脉冲发生器 178

思考与练习 179

第7章S7-200系列PLC的功能指令 182

7.1程序控制类指令 182

7.1.1有条件结束指令 182

7.1.2监控定时器复位指令 183

7.1.3标号指令与跳转指令 183

7.1.4循环指令 184

7.2数据处理类指令 184

7.2.1数据传送指令 184

7.2.2移位和循环移位指令 185

7.2.3比较指令 187

7.2.4表功能指令 188

7.3运算指令 190

7.3.1数学运算指令 190

7.3.2逻辑运算指令 192

7.4转换指令 193

7.4.1数据类型转换指令 194

7.4.2编码和译码指令 194

7.4.3段译码指令 195

7.4.4 ASCII码转换指令 195

7.4.5字符串转换指令 196

7.5子程序 197

7.6时钟指令 199

7.7中断 200

7.8高速计数器指令 204

7.8.1编码器 204

7.8.2高速计数器的工作模式与输入端口 205

7.8.3高速计数器指令 208

7.8.4高速计数器的程序设计 209

7.9高速脉冲输出指令 210

思考与练习 211

第8章PLC应用系统的设计 212

8.1 PLC梯形图的编程原则 212

8.2 PLC控制系统设计的原则和步骤 213

8.2.1基本原则 213

8.2.2设计步骤 214

8.3 PLC的程序设计方法 216

8.3.1经验设计法 216

8.3.2逻辑设计法 216

8.3.3继电器控制电路转换为梯形图法 216

8.3.4顺序控制设计法 217

8.4 PLC应用系统设计实例 219

8.4.1送料小车自动控制系统的设计 219

8.4.2顺序起动控制系统 220

8.4.3基于顺序功能图的程序设计 221

8.4.4交通信号灯控制系统的设计 222

8.5人机界面及其使用 223

8.6 PLC网络与通信 231

8.6.1 S7-200的通信协议 232

8.6.2 S7-200通信网络的配置 233

8.6.3 PPI网络的组成形式 235

8.6.4网络指令及其应用 236

8.6.5自由端口指令及其应用 237

8.6.6 USS协议 241

8.7变频器与PLC 244

8.7.1使用USS协议专用指令的要求 244

8.7.2与变频器通信的时间要求 245

8.7.3使用USS协议指令的步骤 245

8.7.4 USS协议指令 246

8.7.5连接和设置4系列MicroMaster变频器 248

8.8 PLC与组态软件 250

思考与练习 252

第9章 数控机床 253

9.1概述 253

9.1.1数控机床的概念 253

9.1.2数控机床的组成 253

9.1.3数控的概念 254

9.1.4数控技术的概念 254

9.2 CNC系统 255

9.2.1 CNC系统的概念 255

9.2.2 CNC系统的主要功能 255

9.2.3 CNC系统的硬件构成 256

9.2.4 CNC系统的软件构成 257

9.3伺服系统 258

9.3.1伺服系统的组成 258

9.3.2数控机床对伺服系统的基本要求 259

9.3.3伺服系统的分类 259

9.4测量反馈系统 259

9.4.1数控机床检测装置的分类 260

9.4.2数控机床对检测装置的要求 260

9.4.3数控检测装置的性能指标与要求 260

9.5数控机床的发展趋势 260

第10章 电气控制的可靠性 263

10.1可靠性的基本概念 263

10.1.1可靠性的定义与重要性 263

10.1.2固有可靠性和使用可靠性 263

10.1.3可修复产品和不可修复产品 263

10.2失效与可靠性特征量 264

10.2.1失效率 264

10.2.2早期、偶然、耗损失效 264

10.2.3可靠度与可靠寿命 264

10.3可靠性设计 265

10.3.1可靠性设计的内容 265

10.3.2可靠性指标的制订 265

10.3.3可靠性预测 266

10.3.4可靠性分配 266

10.4提高可靠性的途径 266

10.4.1电气控制系统方案的选择 266

10.4.2控制元件的选用 266

10.4.3控制元件的工作环境 267

10.4.4筛选和预防性更换 267

10.4.5现场失效调查 268

10.4.6提高PLC可靠性的措施 268

思考与练习 272

附录 273

附录A常用电气设备图形符号及文字符号一览表 273

附录B S7-200的SIMATIC指令集 275

参考文献 280