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第1篇　电气控制技术 3

第1章　常用低压电器元件 3

1.1　低压配电电器 3

1.1.1　刀开关 4

1.1.2　低压断路器 4

1.1.3　熔断器 6

1.2　低压控制电器 7

1.2.1　接触器 8

1.2.2　电磁继电器 13

1.2.3　时间继电器 17

1.2.4　热继电器 21

1.2.5　速度继电器 23

1.3.1　控制按钮 24

1.3　低压主令电器 24

1.3.2　万能转换开关 25

1.3.3　组合开关 26

1.3.4　行程开关 27

1.4　低压保护电器 30

1.4.1　电压继电器 30

1.4.2　电流继电器 30

1.5　低压执行电器 31

1.5.1　电磁阀 31

1.5.2　电磁离合器 32

习题 33

第2章　电气控制电路基本环节 35

2.1　电气控制系统图 35

2.1.1　常用电气控制系统的图形符号 36

2.1.2 电气控制系统图 37

2.2　继电—接触器控制系统的基本控制环节 40

2.2.1 自锁与互锁的控制 41

2.2.2　点动与连续运转的控制 43

2.2.3　多地联锁控制 44

2.2.4　顺序控制环节 45

2.2.5　自动往复循环控制 46

2.3　三相异步电动机的起动控制 48

2.3.1　直接起动控制电路 48

2.3.2　降压起动控制电路 48

2.4　三相异步电动机的制动控制 51

2.4.1 反接制动控制电路 51

2.4.2 能耗制动控制电路 54

2.4.3 无变压器单管能耗制动控制电路 56

2.5.1　三相笼型电动机变极调速控制 57

2.5　三相异步电动机的调速控制 57

2.5.2　三相绕线转子电动机转子串电阻调速控制 58

2.5.3　三相异步电动机变频调速控制 58

2.6　直流电动机的电气控制 60

2.6.1　直流电动机单向运转起动控制 60

2.6.2　直流电动机可逆运转起动控制 61

2.6.3　直流电动机单向运转能耗制动控制 62

2.6.4　直流电动机可逆运转反接制动控制 62

2.6.5　直流电动机调速控制 64

2.7　电气控制系统常用的保护环节 65

2.7.1　短路保护 65

2.7.2　过电流保护 66

2.7.3　过载保护 66

2.7.5　弱磁保护 67

2.7.4　零电压和欠电压保护 67

2.8.1　典型控制电路应用举例 68

2.8　典型控制电路应用 68

2.8.2　电气控制电路应用注意事项 70

习题 71

第3章　常用机械设备电气控制电路分析 73

3.1　普通车床电气控制电路分析 73

3.1.1　普通车床的主要机构及运行 73

3.1.2　电力拖动的特点和控制要求 74

3.1.3　CW6140普通车床电气控制线路分析 74

3.1.4　CW6140普通车床电气接线图 75

3.1.5　CW6140普通车床电气控制线路的故障与处理 75

3.2　摇臂钻床电气控制线路分析 77

3.2.1　Z3040摇臂钻床的主要结构及运行 77

3.2.3　Z3040摇臂钻床电气控制线路分析 78

3.2.2　电力拖动的特点和控制要求 78

3.2.4　Z3040摇臂钻床电气接线图与电器安装位置示意图 82

3.2.5　Z3040摇臂钻床电气控制线路故障与处理 84

3.3　卧轴矩台平面磨床电气控制线路分析 85

3.3.1　电力拖动特点和控制要求 86

3.3.2　M7130平面磨床电气控制线路分析 87

3.3.3　M7130平面磨床电气控制线路常见故障与处理方法 90

3.4　镗床电气控制电路分析 91

3.4.1　卧式镗床的结构、运动形式 91

3.4.2　T68卧式镗床电力拖动特点 92

3.4.3　T68型卧式镗床电气控制电路分析 93

3.4.4　T68型卧式镗床控制线路常见故障与处理 96

3.5.1　X62W卧式万能铣床的主要结构及运行 97

3.5　铣床电气控制线路分析 97

3.5.2　电力拖动特点和控制要求 98

3.5.3　X62W卧式万能铣床电气控制线路分析 99

3.5.4　X62W万能铣床电气接线图与电器安装位置示意图 103

3.5.5　X62W万能铣床控制线路的故障与处理 103

习题 110

第4章　电气控制系统设计 113

4.1　电气控制系统设计的基本原则和内容 113

4.1.1　电气控制系统设计的基本原则 113

4.1.2　电气控制系统设计的基本内容 114

4.2　拖动方案的确定原则和电动机的选择 115

4.2.1　电力拖动方案的确定原则 115

4.2.2　拖动电动机的选择 115

4.3.1　电气原理图设计的基本步骤及一般规律 117

4.3　电气原理图的设计及实例 117

4.3.2　电气控制原理图的设计方法 120

4.3.3　常用控制电器的选择 120

4.3.4　继电—接触器控制系统设计实例 121

4.4　电气控制系统工艺设计及实例 126

4.4.1　电气控制系统工艺设计的内容 126

4.4.2　电气接线图和互连图的绘制 128

4.4.3　电气控制系统工艺设计实例 129

习题 133

第2篇　可编程控制器及其应用 137

第5章　可编程控制器基本原理及编程方法 137

5.1　可编程控制器的发展及特点 137

5.1.1　可编程控制器的发展概况 137

5.1.2　PLC的主要特点及应用场合 138

5.2.1　PLC的基本结构 139

5.2　可编程控制器的主要硬件组成 139

5.2.2　中央处理器 141

5.2.3　存储器 141

5.2.4　输入接口电路 141

5.2.5　输出接口电路 142

5.2.6　模拟量输入输出模块 142

5.2.7　高速计数模块 143

5.2.8　运动控制模块 143

5.2.9　通信模块 143

5.2.10　人机接口 143

5.2.11　可编程控制器控制系统的组成 144

5.3.1　三菱FX系列PLC性能简介 146

5.3　三菱FX系列可编程控制器简介 146

5.3.2　三菱FX2N系列PLC硬件简介 147

5.4　可编程控制器的工作原理与编程语言 149

5.4.1　PLC的工作原理 149

5.4.2　PLC常用的编程语言 150

5.5　三菱FX系列PLC梯形图中的编程元件 153

5.5.1　输入继电器（X） 153

5.5.2　输出继电器（Y） 154

5.5.3　辅助继电器（M） 154

5.5.4　状态继电器（S） 156

5.5.5　定时器（T） 157

5.5.6　计数器（C） 159

5.5.7　数据寄存器（D） 161

5.6.1　基本指令介绍 162

5.6　三菱FX系列PLC的基本指令及其编程 162

5.6.2　基本指令程序设计 177

习题 180

第6章　三菱FX系列PLC主要功能指令及编程方法 185

6.1　三菱FX系列PLC功能指令概述 186

6.1.1　功能指令的基本格式 186

6.1.2　PLC的数据格式 188

6.2　传送比较指令及应用 189

6.2.1　传送比较类指令 189

6.2.2　传送比较类指令应用实例 194

6.3　数据处理类指令及应用 199

6.3.1　四则运算及逻辑运算类指令 199

6.3.2　移位控制指令 207

6.3.3　数据处理指令 213

6.4.1　跳转指令及其应用 219

6.4　控制类指令及其应用 219

6.4.2　子程序指令 222

6.4.3　中断指令及其应用 223

6.4.4　循环指令 227

6.4.5　程序控制与程序结构 228

6.5　高速计数器及高速计数器指令 229

6.5.1　FX系列PLC的高速计数器 229

6.5.2　高速计数器指令 234

习题 237

第7章　可编程控制器的程序设计与应用设计 239

7.1　可编程控制器程序设计的一般方法 240

7.1.1　PLC程序设计的一般步骤 240

7.1.2　程序设计的常用方法 242

7.2.1　顺序控制设计法 244

7.2　顺序控制设计法与顺序功能图 244

7.2.2　步与动作 245

7.2.3　有向连线与转换条件 248

7.2.4　顺序功能图的基本结构 248

7.3　顺序控制梯形图的编程方法 250

7.3.1　使用起保停电路的编程方法 250

7.3.2　以转换为中心的编程方法 254

7.3.3　步进梯形指令的编程方法 258

7.3.4　步进梯形指令的应用 263

习题 268

8.1　手持式编程器的使用方法 271

8.1.1　FX-10P-E型手持式编程器的使用方法 271

第8章　三菱FX系列PLC编程器与编程软件使用方法 271

8.1.2　FX-20P-E型手持式编程器的使用方法 276

8.2　SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用方法 290

8.2.1　SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件概述 290

8.2.2　梯形图程序的输入与编辑 291

8.2.3　指令表程序的输入与编辑 297

8.2.4　PLC程序的上载和下载 298

8.2.5　“PLC”菜单下其他命令 299

8.2.6　PLC口令设置和计算机口令设置 300

8.2.7　软元件的监控与测试 300

8.2.8　编程软件与PLC的参数设置 303

习题 304

9.1　电气控制实验 309

9.1.1　三相异步电动机单向起动控制电路 309

第9章　电气控制与可编程控制器实验与实训 309

第3篇　实验与实训 309

9.1.2　三相异步电动机单向点动、常动控制电路 310

9.1.3　三相异步电动机的正、反转控制电路 311

9.1.4　两台电动机顺序起动、逆序停止控制电路 312

9.1.5　三相异步电动机自动循环控制电路 313

9.1.6　三相异步电动机Y—△起动控制电路 314

9.1.7　三相异步电动机反接制动控制电路 315

9.2　可编程控制器实验 316

9.2.1　基本逻辑指令实验一 316

9.2.2　基本逻辑指令实验二 317

9.2.3　基本逻辑指令实验三 319

9.2.4　基本逻辑指令实验四 320

9.2.5　小车直线行驶正反向自动往返控制 322

9.2.6　PLC的十字路口交通信号灯控制 324

9.2.7　钻床主轴进给控制系统 325

9.3　电气控制实训 327

9.3.1　三相异步电动机单向点动控制线路 327

9.3.2　三相异步电动机单向起动控制线路 328

9.3.3　三相异步电动机双重联锁正反向起动控制线路 330

9.3.4　三相异步电动机自动往复循环运动控制线路 332

9.3.5　三相异步电动机Y—△起动控制线路 334

9.3.6　三相异步电动机反接制动控制线路 336

9.3.7　三相异步电动机能耗制动控制线路 338

9.4　可编程控制器实训 340

9.4.1　三相异步电动机的Y—△降压起动控制系统的PLC控制 340

9.4.2　交通信号灯的PLC控制系统 342

9.4.3　自动上料系统的PLC控制 346

9.4.4　机械手自动控制系统 348