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第1章 工业电气控制的基本环节 1

1.1常用低压电器原理与功能 1

1.1.1低压电器的功能与分类 1

1.1.2常用低压电器 2

1.2电气控制原理图的绘制方法 14

1.2.1电气图的分类 14

1.2.2电气原理图的绘制原则 15

1.3电气控制的基本规律 16

1.3.1按联锁进行控制的规律 16

1.3.2按控制过程参量进行控制的规律 20

1.3.3多地点控制 23

1.4三相交流异步电动机的启动控制 23

1.4.1三相交流异步电动机的启动性能 23

1.4.2直接启动控制 25

1.4.3降压启动控制 25

1.4.4软启动控制 28

1.5三相交流异步电动机的制动控制 31

1.5.1能耗制动控制电路 32

1.5.2反接制动控制电路 34

1.5.3软制动与软停车控制 36

1.6多速电动机高低速控制 37

1.6.1三相交流异步电动机调速基本原理 37

1.6.2多速电机的变极调速 37

1.7液压传动系统的电气控制 39

1.7.1液压传动系统的组成与液压控制的实质 39

1.7.2电磁换向阀 40

1.7.3电液控制系统的分析 41

1.8电动机的保护 45

1.8.1短路保护 45

1.8.2过载保护 45

1.8.3过电流保护 46

1.8.4零电压与欠电压保护 46

1.8.5其他保护 47

1.9习题及思考题 47

第2章 典型生产机械的电气控制线路分析 50

2.1 C650卧式车床电气控制分析 50

2.1.1车床主要结构和运动形式 50

2.1.2对电力拖动和控制要求 51

2.1.3电气控制电路分析 51

2.2 X-62W万能铣床电气控制分析 55

2.2.1主要结构和运动形式 55

2.2.2电力拖动和控制要求 56

2.2.3电气控制线路分析 57

2.3习题及思考题 61

第3章 工业电气控制系统的设计 62

3.1工业电气控制系统设计的基本内容和基本原则 62

3.1.1工业电气控制系统设计的基本内容 62

3.1.2工业电气控制系统设计的基本原则 63

3.2工业电气控制系统设计的基本程序 67

3.2.1拟定电气设计任务书 67

3.2.2电力拖动方案的选择 67

3.2.3电动机的选择 69

3.2.4电气控制方案的确定 69

3.3电气控制线路的设计方法 70

3.3.1经验设计法 70

3.3.2逻辑设计法 73

3.4常用电气元器件的选择 80

3.4.1按钮、低压开关的选用 80

3.4.2熔断器的选择 81

3.4.3接触器的选用 82

3.4.4热继电器的选用 82

3.4.5中间继电器的选用 83

3.4.6时间继电器的选用 83

3.4.7控制变压器的选用 83

3.5电气控制线路设计举例 84

3.5.1 CW6163卧式车床电气传动的特点及控制要求 84

3.5.2电动机的选择 85

3.5.3电气控制线路设计 85

3.5.4选择电器元件 86

3.5.5制定电气元件明细表 88

3.5.6绘制电气元件安装布置及接线图 89

3.6习题及思考题 89

第4章 直流自动调速系统的控制 92

4.1直流调速的基本概念 92

4.1.1电气传动调速的性能指标 92

4.1.2直流电动机的调速方法 94

4.1.3直流电动机调速时的转矩与功率 97

4.1.4开环调速与闭环调速系统 98

4.2转速负反馈单闭环自动调速系统 100

4.2.1系统组成及工作原理 100

4.2.2系统静态特性分析与计算 101

4.2.3转速负反馈系统的抗扰动性能 103

4.2.4单环控制调速系统的限流保护——电流截止负反馈 104

4.3转速、电流负反馈双闭环自动调速系统 106

4.3.1单闭环调速系统存在的问题 106

4.3.2转速、电流双闭环调速系统组成 108

4.3.3系统静态特性分析 108

4.3.4系统动态性能分析 110

4.4习题及思考题 112

第5章 交流异步电动机变频调速控制 114

5.1变频调速的基本原理 114

5.1.1基频以下恒磁通变压变频调速 115

5.1.2基频以上恒电压弱磁变频调速 115

5.2变频器的分类、基本组成和工作原理 116

5.2.1变频器的分类 116

5.2.2变频器的基本组成 117

5.2.3通用变频器的基本工作原理 120

5.3正弦波脉冲宽度调制（SPWM）型逆变电路 122

5.3.1 SPWM波形控制基本原理 122

5.3.2单相SPWM控制原理 123

5.3.3三相桥式SPWM逆变电路 125

5.3.4 SPWM逆变电路的同步调制和异步调制 126

5.4三相异步电动机的矢量变换控制 127

5.4.1矢量变换控制的基本思想 127

5.4.2矢量变换控制的基本应用 129

5.5变频器的基本功能、接线和参数设置 131

5.5.1变频器的基本功能和主要控制参数 131

5.5.2通用变频器的外围接线 132

5.5.3常用功能的软件设计及举例 134

5.6变频器的选择、控制电路设计及应用举例 138

5.6.1变频器的选择 138

5.6.2变频器的控制电路设计 139

5.6.3应用举例 143

5.7习题及思考题 146

第6章 可编程控制器的基本原理 147

6.1可编程控制器简介 147

6.1.1可编程控制器的基本概念 147

6.1.2可编程控制器的基本功能与特点 148

6.1.3常用的PLC产品 150

6.2 PLC的组成及工作原理 151

6.2.1 PLC的组成 151

6.2.2 PLC的软件与编程语言 154

6.2.3 PLC的工作原理 157

6.2.4 PLC的分类与主要性能指标 159

6.3习题及思考题 161

第7章 三种小型PLC及其基本指令 162

7.1欧姆龙CQM1H系列PLC及其基本指令 162

7.1.1 CQM1 H系列PLC的硬件系统配置 163

7.1.2 CQM1H系列 PLC的数据区及其功能 165

7.1.3 CQM1H系列PLC的基本指令 167

7.2西门子S7-200系列PLC及其基本指令 179

7.2.1 S7 - 200系列PLC的硬件配置 179

7.2.2 S7 - 200系列PLC的内部资源 184

7.2.3 S7 -200系列PLC的基本指令 191

7.3三菱FX2N系列PLC及其基本指令 207

7.3.1 FX2N系列PLC的硬件组成 207

7.3.2 FX2N系列PLC的编程软元件 210

7.3.3 FX2N系列PLC的基本指令 219

7.4步进顺序控制及顺序功能图 230

7.4.1顺序功能图 230

7.4.2三菱FX2N的步进指令及状态编程法 232

7.4.3西门子S7-200的步进顺序控制SCR指令及状态编程法 236

7.5习题及思考题 239

第8章PLC系统设计及应用举例 244

8.1 PLC控制系统设计的内容及步骤 244

8.1.1 PLC控制系统设计的基本原则与主要内容 244

8.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 245

8.1.3 PLC控制系统模式的选择 247

8.2 PLC控制系统硬件设计和软件设计 249

8.2.1 PLC机型的选择 249

8.2.2 PLC容量估算 252

8.2.3 PLC输入／输出模块的选择 252

8.2.4 PLC控制系统的程序设计 255

8.3组合机床的PLC控制 257

8.3.1概述 257

8.3.2加工工艺及控制要求 258

8.3.3 I/O地址表 260

8.3.4 I/O电气接口图 261

8.3.5控制程序及说明 262

8.4液体混合装置中的PLC控制 264

8.4.1概述 264

8.4.2工艺过程及控制要求 264

8.4.3 I/O地址表 265

8.4.4 I/O电气接口图及控制程序 265

8.5常用多关节机械手的PLC控制 268

8.5.1概述 268

8.5.2工艺过程及控制要求 269

8.5.3 I/O地址表 270

8.5.4 I/O电气接口图 271

8.5.5软件系统设计 273

附录1电气控制电路中常用图形符号和文字符号 285

附录2欧姆龙CQM1 H的CPU单元规格 286

附录3 CQM1 H系列PLC指令系统 288

附录4 CQM1H的内存地址区域结构分配表 296

附录5西门子S7 - 200 CPU存储器范围和特性汇总表 299

附录6西门子S7-200 CPU指令系统速查表 301

附录7 FX2N功能指令顺序排列 308

参考文献 313