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第1章 电气控制基本知识 1

1.1 低压电器简介 1

1.1.1 低压电器的分类 1

1.1.2 低压电器的常用技术术语、参数及技术性能 2

1.1.3 低压电器的发展历程与趋势 3

1.2 电气安全 4

1.2.1 电气事故 4

1.2.2 电工安全操作距离 6

1.2.3 接地 7

1.2.4 电磁防护 11

习题 12

第2章 常用的低压电器 13

2.1 低压开关电器 13

2.1.1 刀开关 13

2.1.2 组合开关 14

2.1.3 低压断路器 15

2.1.4 漏电保护器 20

2.2 接触器 22

2.2.1 接触器的功能 22

2.2.2 接触器的结构及其工作原理 22

2.2.3 常用的接触器 23

2.2.4 接触器的技术参数 24

2.2.5 接触器的选用 25

2.2.6 注意事项 26

2.3 继电器 27

2.3.1 电磁继电器 27

2.3.2 时间继电器 31

2.3.3 热继电器 35

2.3.4 速度继电器 37

2.3.5 固态继电器 39

2.3.6 其他继电器 41

2.4 熔断器 43

2.5 主令电器 46

2.5.1 控制按钮 47

2.5.2 行程开关 49

2.5.3 接近开关 51

2.6 其他电器 56

2.6.1 变压器 56

2.6.2 直流稳压电源 57

2.6.3 导线和电缆 59

2.6.4 指示灯 60

2.6.5 接线端子 61

2.6.6 启动器 61

2.7 实训 62

小结 64

习题 64

第3章 继电接触器控制电路 66

3.1 电气控制线路图 66

3.2 继电接触器控制电路基本控制规律 68

3.2.1 自锁和互锁 68

3.2.2 点动和连续运行控制线路 69

3.2.3 多地联锁控制线路 70

3.2.4 自动循环控制线路 70

3.2.5 其他控制线路 71

3.3 三相异步电动机的启动控制电路 72

3.3.1 直接启动 72

3.3.2 串电阻或电抗减压启动 73

3.3.3 星形-三角形减压启动 74

3.3.4 自耦变压器减压启动 75

3.4 三相异步电动机的调速控制 76

3.4.1 改变转差率的调速 76

3.4.2 改变极对数的调速 76

3.4.3 变频调速 76

3.5 三相异步电动机的制动控制 81

3.5.1 机械制动 81

3.5.2 反接制动 81

3.5.3 自励发电-短接制动 83

3.5.4 电容-电磁制动 83

3.5.5 能耗制动 83

3.6 直流电动机的电气控制 85

3.6.1 直流电动机电枢串电阻单向启动控制 85

3.6.2 直流电动机的可逆运行控制 87

3.6.3 直流电动机的单向运转能耗制动控制 88

3.6.4 直流电动机的调速 89

3.7 单相异步电动机的控制 89

3.7.1 单相异步电动机的启动 89

3.7.2 单相异步电动机的调速 90

3.7.3 单相异步电动机的正／反转 90

3.8 电气控制系统常用的保护环节 91

3.8.1 电流保护 91

3.8.2 电压保护 93

3.8.3 其他保护 94

3.9 实训 94

小结 94

习题 94

第4章 典型设备电气控制电路分析 96

4.1 CA6140A普通车床的电气控制 96

4.1.1 初识CA6140A车床 96

4.1.2 CA6140A车床的电气控制电路 97

4.2 XA5032铣床的电气控制 102

4.2.1 初识XA5032铣床 102

4.2.2 XA5032铣床的电气控制 102

4.3 油压机的电气控制 107

4.3.1 主要结构与控制要求 107

4.3.2 电气控制线路分析 107

4.4 气动机械手的电气控制线路 109

4.4.1 气动机械手的电气控制要求 109

4.4.2 气动机械手的气动回路 110

4.4.3 气动机械手的电气控制线路 110

4.5 数控铣床电气控制 112

4.5.1 XK714A数控铣床 112

4.5.2 XK714A数控铣床的电气控制线路 113

4.6 实训 116

小结 117

习题 117

第5章 可编程控制器基本知识 118

5.1 概述 118

5.2 PLC的结构和工作原理 123

5.2.1 PLC的硬件组成 123

5.2.2 PLC的工作原理 126

5.2.3 PLC的立即输入、输出功能 127

5.3 S7-200系列PLC 127

5.3.1 西门子PLC简介 127

5.3.2 S7-200系列PLC的特点 128

5.4 S7-200系列CPU及其扩展模块 129

5.4.1 S7-200 CPU 129

5.4.2 S7-200扩展模块 133

5.4.3 最大I/O配置 136

5.5 S7-200的数据存取 137

5.5.1 数据的存储类型 137

5.5.2 元件的功能与地址分配 138

小结 142

习题 143

第6章 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用 144

6.1 概述 144

6.1.1 初识STEP 7-Micro/WIN软件 144

6.1.2 STEP 7-Micro/WIN软件的主界面 145

6.2 STEP 7-Micro/WIN软件使用初步 147

6.3 STEP 7-Micro/WIN软件使用晋级 153

6.3.1 系统块的设置 153

6.3.2 数据块 155

6.3.3 程序调试 156

6.3.4 交叉引用 157

6.3.5 工具浏览条 158

6.3.6 帮助菜单 158

6.4 仿真软件的使用 158

6.4.1 仿真软件简介 158

6.4.2 仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用 159

6.5 实训 160

小结 161

习题 161

第7章 S7-200系列PLC的指令系统及其应用 162

7.1 S7-200 PLC的基本逻辑指令及其应用 162

7.1.1 基本位操作指令 162

7.1.2 置位／复位指令 164

7.1.3 RS触发器指令 164

7.1.4 边沿触发指令 165

7.1.5 逻辑栈操作指令 166

7.1.6 定时器指令 166

7.1.7 计数器指令 169

7.1.8 比较指令 171

7.1.9 基本指令的应用实例 171

7.2 功能图与顺序继电器指令及其应用 178

7.2.1 功能图 178

7.2.2 顺序继电器指令 181

7.2.3 顺序继电器指令的应用 182

7.3 S7-200 PLC的功能指令及其应用 183

7.3.1 数据处理指令 184

7.3.2 算术运算指令 190

7.3.3 功能指令的应用 195

7.4 S7-200 PLC的程序控制指令及其应用 198

7.4.1 跳转指令 198

7.4.2 循环指令 199

7.4.3 子程序调用指令 200

7.4.4 中断指令 201

7.4.5 暂停指令 203

7.4.6 结束指令 203

7.4.7 程序控制指令的应用 204

7.5 可编程控制的编程原则和方法 205

7.5.1 梯形图的编程原则 205

7.5.2 可编程控制的编程方法 207

7.6 实训 207

小结 209

习题 209

第8章 S7-200系列PLC的高级应用 213

8.1 特殊功能指令及其应用 213

8.1.1 高速脉冲输出指令 213

8.1.2 高速脉冲输出指令应用 215

8.1.3 PID指令 217

8.1.4 PID指令的应用 218

8.2 S7-200 PLC的通信 220

8.2.1 通信相关的概念 220

8.2.2 西门子PLC间的PPI通信 222

8.2.3 PPI通信的应用 225

8.3 HMI与PLC的应用 230

8.3.1 认识人机界面 230

8.3.2 触摸屏的连线 230

8.3.3 创建一个简单的触摸屏工程 231

8.4 S7-200系列PLC对变频器的速度控制 237

8.4.1 变频器的调速方式 237

8.4.2 PLC对变频器的调速控制应用 238

8.5 基于PLC的控制系统设计 239

8.5.1 概述 239

8.5.2 实例 239

8.6 实训 245

小结 246

习题 246

参考文献 248