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绪论 1

0.1 电气控制技术的应用 1

0.2 课程的性质和学习目标 2

第1章 电气控制基础知识 3

1.1 控制电器概述 3

1.1.1 控制电器的分类和应用特点 3

1.1.2 工厂低压配电电压及中性点运行方式 4

1.2 常用低压电器 7

1.2.1 低压电器的定义和分类 7

1.2.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 9

1.2.3 接触器 11

1.2.4 继电器 14

1.2.5 开关电器 20

1.2.6 熔断器 23

1.2.7 主令电器 25

1.2.8 其他电器 33

习题 35

拓展题 35

实训项目 控制电器的认识 36

第2章 电气制图和电气控制线路 37

2.1 电气图的类型及相关标准 37

2.1.1 电气图的一般特点 37

2.1.2 电气图中的图形符号和文字符号 38

2.1.3 常用电气图的绘制原则 40

2.2 基本电气控制线路 44

2.2.1 三相异步电动机 44

2.2.2 三相鼠笼式异步电动机的直接启动 45

2.2.3 三相鼠笼式异步电动机的降压启动 56

2.2.4 三相鼠笼式异步电动机的制动 58

2.2.5 三相鼠笼式异步电动机的调速 60

2.3 电气控制线路的分析与设计方法 65

2.3.1 电气控制线路的分析方法 65

2.3.2 电气控制线路设计的原则和方法 66

2.4 典型设备的电气控制线路分析 69

习题 73

拓展题 75

实训项目2-1 电动机的单向连续运行控制 75

实训项目2-2 电动机的正／反转控制 78

实训项目2-3 电动机的自动顺序控制 81

第3章 PLC的基本结构和工作原理 84

3.1 PLC概述 84

3.1.1 PLC的产生和定义 84

3.1.2 PLC的特点 85

3.1.3 PLC的分类 86

3.1.4 PLC的主要性能指标 88

3.1.5 PLC的应用领域和发展趋势 89

3.1.6 初步认识PLC 90

3.2 PLC的硬件组成和软件系统 91

3.2.1 PLC的硬件组成 91

3.2.2 PLC的软件系统 95

3.2.3 PLC常用的编程语言 95

3.3 PLC的基本工作原理 97

3.3.1 PLC的工作过程 98

3.3.2 扫描周期 100

3.3.3 I/O响应时间 100

3.3.4 PLC控制的等效电路 100

习题 102

拓展题 102

实训项目 FX系列PLC的认识 103

第4章 FX系列PLC 106

4.1 FX系列PLC的概述 106

4.1.1 三菱小型PLC的发展 106

4.1.2 FX系列PLC型号的含义 106

4.1.3 FX系列PLC的主要性能指标 107

4.2 几种FX系列PLC的产品规格 108

4.3 FX系列PLC中的软元件 111

4.3.1 输入继电器X 111

4.3.2 输出继电器Y 112

4.3.3 辅助继电器M 113

4.3.4 状态继电器S 115

4.3.5 定时器T 115

4.3.6 计数器C 117

4.3.7 数据寄存器D 123

4.3.8 指针P/I 124

4.3.9 变址寄存器V/Z 125

4.3.10 常数K/H 125

习题 125

拓展题 125

实训项目4-1 手持式编程器的使用 126

实训项目4-2 PLC实训系统的使用 142

第5章 基本指令及应用 145

5.1 基本指令 145

5.1.1 取指令、取反指令和线圈输出指令LD、LDI、OUT 146

5.1.2 触点的串联指令AND、ANI 146

5.1.3 触点的并联指令OR、ORI 147

5.1.4 电路块连接指令ORB、ANB 148

5.1.5 栈指令MPS、MRD、MPP 149

5.1.6 主控和主控复位指令MC、MCR 151

5.1.7 置位和复位指令SET、RST 153

5.1.8 脉冲指令PLS、PLF 154

5.1.9 脉冲式触点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 155

5.1.10 逻辑运算结果取反指令INV 156

5.1.11 空操作指令NOP和程序结束指令END 156

5.2 编程的注意事项 157

5.3 基本电路的编程 161

5.3.1 启停控制 161

5.3.2 联锁控制 163

5.3.3 顺序控制 165

5.3.4 自动循环控制 166

5.3.5 自动和手动控制的切换 166

5.3.6 定时器和计数器的应用 167

5.3.7 二分频电路 171

5.4 梯形图程序设计的技巧 172

5.4.1 转换法 172

5.4.2 经验法 177

5.4.3 时序图法 180

习题 182

拓展题 186

实训项目5-1 GX Developer编程软件的使用 186

实训项目5-2 电动机循环正反转的PLC控制 196

实训项目5-3 电动机Y-△启动的PLC控制 199

实训项目5-4 数码管循环点亮的PLC控制 201

实训项目5-5 舞台艺术灯的PLC控制 205

第6章 步进梯形图指令及应用 209

6.1 顺序功能图和步进梯形图指令 209

6.1.1 顺序功能图 209

6.1.2 步进梯形图指令 211

6.2 多分支顺序功能图 212

6.2.1 单一顺序的SFC图 212

6.2.2 选择顺序的SFC图 215

6.2.3 并行顺序的SFC图 217

6.2.4 跳转顺序的SFC图 220

6.3 SFC图编程的注意事项 221

6.4 步进指令的应用实例 222

习题 231

拓展题 233

实训项目6-1 单流程的SFC应用——机械手的PLC控制 234

实训项目6-2 选择性流程的SFC应用——分拣与分配生产线的PLC控制 237

实训项目6-3 并行性流程的SFC应用——十字路口交通灯的PLC控制 239

第7章 功能指令及其应用 243

7.1 功能指令的表示 243

7.1.1 功能指令的表示形式 243

7.1.2 数据长度和指令类型 244

7.1.3 操作数 245

7.2 功能指令的介绍 246

7.2.1 程序流程控制指令 246

7.2.2 传送与比较指令 251

7.2.3 算术运算与逻辑运算指令 255

7.2.4 循环与移位指令 259

7.2.5 数据处理指令 262

7.2.6 高速处理指令 263

7.2.7 外部设备I/O指令 266

7.2.8 触点比较指令 269

7.3 功能指令的综合应用 270

习题 272

拓展题 272

实训项目7-1 功能指令实现数码管循环点亮 273

实训项目7-2 功能指令实现交通灯的控制 274

附录A 关键词语中英文对照表 277

附录B 低压电器产品型号编制方法 280

附录C 电气设备常用文字符号 283

参考文献 285