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目录 1

一、电气控制技术的发展概况 1

二、电气控制技术与可编程控制应用课程的内容、性质和任务 2

第一章 常用电磁式低压电器 4

第一节 低压电器的分类 4

第二节 电磁式低压电器的基本知识 5

一、电磁机构 5

二、电磁吸力 5

三、触头系统 6

四、电弧与灭弧方法 7

第三节 电磁式接触器 8

一、接触器的作用与分类 8

二、接触器的结构与工作原理 9

三、接触器的主要技术数据 9

四、接触器的选用 10

第四节 电磁式继电器 12

一、继电器的结构、作用、分类和特性 12

二、电磁式电压继电器和电流继电器 13

三、时间继电器 15

二、热继电器的保护特性和工作原理 17

一、热继电器的作用和分类 17

第五节 热继电器 17

第六节 熔断器 20

一、熔断器的用途、分类和结构原理 20

二、熔断器的保护特性 20

三、熔断器的主要参数和选用 21

第七节 低压开关和低压断路器 22

一、低压刀开关和组合开关 22

二、低压断路器 23

第八节 主令电器 25

二、行程开关 26

一、控制按钮 26

三、万能转换开关 27

第九节 电子电器 28

一、电子电器的特点、组成及主要技术参数 28

二、接近开关 30

三、电子时间继电器 32

四、温度继电器 33

五、固体继电器 34

六、软起动器 35

七、智能断路器 36

思考题与习题 37

第一节 电气控制线路的基本知识 39

一、电气控制系统图中的图形及文字符号 39

二、电气原理图 39

第二章 电气控制的基本线路及生产中的典型应用 39

第二节 三相异步电动机直接起动的控制电路 43

一、三相异步电动机直接起动控制电路 43

二、点动控制线路 44

第三节 三相异步电动机降压起动的控制电路 45

一、定子电路串电阻降压起动的控制电路 45

三、正反转控制线路 45

二、自耦变压器降压起动的控制电路 46

三、星／三角形转换起动控制电路 47

第四节 三相感应电动机电气制动及调速控制电路 48

一、反接制动控制电路 48

二、能耗制动控制电路 50

三、变更电动机极对数调速的控制电路 51

第五节 摇臂钻床的电气控制 52

一、电气拖动特点及控制要求 53

二、摇臂钻床的电气控制 53

一、电气拖动特点及控制要求 56

第六节 万能铣床的电气控制 56

二、铣床的主拖动及其电气控制 57

三、铣床进给拖动及其电气控制 59

思考题与习题 62

第三章 电气控制线路的设计方法 64

第一节 电气控制线路的一般设计方法 64

一、一般设计的方法原则 64

二、一般设计方法实例分析 66

第二节 逻辑代数与电气控制的逻辑表示 68

一、基本逻辑关系 68

一、基本控制回路 70

二、元件动作状态表 70

二、逻辑函数的简化 70

第三节 信号在状态图上的表示方法 70

三、信号元件在状态图上的逻辑组合 71

第四节 继电器控制的自动控制电路设计 72

一、简单电路的设计 72

二、中间继电元件的设计 72

三、延时元件的设计 73

四、逻辑代数法设计应用 75

思考题与习题 77

一、可编程控制器的历史 79

二、可编程控制器的特点 79

第一节 可编程控制器概述 79

第四章 可编程控制器概论 79

三、可编程控制器的应用领域 81

四、可编程控制器与其他控制系统的比较 81

第二节 可编程控制器的结构和工作过程 83

一、系统基本组成 83

二、扫描工作原理 85

第三节 S7-200可编程控制器的硬件和软件基础 86

一、基本单元 87

二、S7-200接口模块 87

三、软件 89

思考题与习题 90

第五章 可编程控制器的基本指令与程序设计基础 91

第一节 S7-200的数据类型与寻址方式 91

一、S7-200的数据类型 91

二、S7-200的寻址方式 93

第二节 基本逻辑指令 94

一、编程语言 94

二、基本逻辑指令 95

第三节 定时器与计数器指令 97

一、定时器指令 97

二、计数器指令 100

第四节 数据运算和传递指令 102

一、算术运算指令 102

二、逻辑运算指令 103

三、传输、交换、充填及位移指令 103

四、增减指令 104

五、译码及数据转换指令 104

第五节 程序控制指令 105

一、程序结构 105

二、程序控制类指令 106

第六节 程序设计基础 107

一、线性编程 108

二、结构编程 111

第七节 功能流程图程序设计 115

一、功能流程图概述 115

二、功能流程图与梯形图的转化 117

三、设计举例 119

思考题与习题 122

第六章 可编程控制器的功能指令 124

第一节 高速计数操作指令 124

一、高速计数器的工作模式 124

二、高速计数器的外部输入信号 125

四、高速计数器相关的特殊存储器 126

三、高速计数器指令 126

五、高速计数器编程举例 127

第二节 PID操作指令 128

一、PID数字化算法 128

二、输入、输出数值的归一化 130

三、PID指令与PID参数表 131

四、PID的编程步骤 132

第三节 脉冲输出指令 133

一、PWM脉宽调制指令 134

二、PTO脉冲序列指令 134

三、PWM/PTO）编程 136

一、中断程序 139

第四节 中断程序与中断指令 139

二、中断指令 140

思考题与习题 142

第七章 可编程控制器的系统设计与应用 143

第一节 系统设计的原则与步骤 143

一、系统设计原则 143

二、系统设计步骤 143

第二节 S7-200在模拟量控制系统的应用 145

一、模拟量控制系统 145

二、模拟量控制系统设计举例 146

一、对电源的处理 164

第三节 可编程控制器应用系统的可靠性措施 164

二、安装与布线的注意事项 165

三、强烈干扰环境中的隔离措施 166

四、可编程控制器输出的可靠性措施 166

思考题与习题 167

第八章 可编程控制器的通讯与自动化网络 168

第一节 S7-200的通信方式与通信参数设置 168

一、通信方式 168

二、通信参数设置 170

第二节 可编程控制器的通信指令 174

一、网络通信的读写指令 174

二、自由端口通信的发送与接收指令 176

第三节 自由端口模式下可编程控制器的串行通信 178

一、通信协议 178

二、程序执行过程 180

第四节 工厂自动化通信网络 186

一、工业以太网 186

二、现场总线PROFIBUS 187

三、AS-i接口和EIB 188

思考题与习题 189

附录A 190

主要参考文献 192