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第1章 常用低压电器 1

1.1 概述 1

1.1.1 低压电器的分类 1

1.1.2 低压电器的型号表示法 2

1.1.3 低压电器的主要技术数据 4

1.2 电磁装置 5

1.2.1 电磁机构 5

1.2.2 触头系统 6

1.2.3 电弧的产生与熄灭 7

1.3 接触器 8

1.3.1 接触器的结构 8

1.3.2 接触器的工作原理 8

1.3.3 接触器的选型 9

1.4 继电器 10

1.4.1 热继电器 10

1.4.2 时间继电器 12

1.4.3 电磁式继电器 13

1.4.4 速度继电器 15

1.4.5 固态继电器 16

1.5 主令电器 18

1.5.1 控制按钮 18

1.5.2 行程开关 19

1.5.3 接近开关 19

1.5.4 万能转换开关 22

1.6 开关电器 22

1.6.1 刀开关 22

1.6.2 低压断路器 23

1.6.3 漏电保护断路器 25

1.7 熔断器 26

1.7.1 熔断器的用途和分类 26

1.7.2 熔断器的结构及工作原理 27

1.7.3 熔断器的选用 27

1.8 信号灯及数显表 28

1.8.1 信号灯 28

1.8.2 数显表 29

习题与思考题1 32

第2章 电气图设计基础 33

2.1 电气图的种类及特点 33

2.1.1 电气图的种类 33

2.1.2 电气图的特点 34

2.2 电气图文符号的组成及电气图的一般规则 35

2.2.1 电气图形符号的组成 35

2.2.2 电气图形符号的使用说明 36

2.2.3 电气图中的文字符号 36

2.2.4 电气图的一般规则 37

2.3 电气图的绘制方法 38

2.3.1 电气图的组成 38

2.3.2 电气图的布局 38

2.3.3 电气图上位置的表示方法 39

2.3.4 电气元件的表示方法 40

2.3.5 连接线的表示方法 42

2.3.6 电气原理图的绘制 43

2.3.7 电气元件布置图的绘制 44

2.3.8 接线图的绘制 44

习题与思考题2 45

第3章 电气控制线路及变频器应用 46

3.1 三相异步电动机的启动控制线路 46

3.1.1 全压启动控制线路 46

3.1.2 降压启动控制线路 48

3.1.3 电子软启动器及其启动的控制线路 52

3.1.4 液阻软启动器及其启动的控制线路 54

3.2 其他典型控制线路 55

3.2.1 三相异步电动机的正反转控制线路 55

3.2.2 三相异步电动机的单向反接制动控制线路 57

3.2.3 多地点控制线路 57

3.2.4 多台电动机顺序启停控制线路 58

3.2.5 电气控制线路设计的基本原则 59

3.3 变频器及其应用 61

3.3.1 变频器概述 61

3.3.2 变频器的基本原理 61

3.3.3 变频器的额定值和频率指标 63

3.3.4 变频器的选型 64

3.3.5 变频器的安装 65

3.3.6 变频器的调试 67

3.3.7 变频器应用举例 69

习题与思考题3 70

第4章 PLC的基础知识 72

4.1 PLC综述 72

4.1.1 PLC的产生及定义 72

4.1.2 PLC的特点及分类 73

4.1.3 PLC的应用及发展趋势 76

4.1.4 PLC控制与继电器控制的区别 78

4.1.5 国内外PLC产品介绍 79

4.2 PLC的硬件组成 81

4.2.1 中央处理器（CPU） 81

4.2.2 存储器 82

4.2.3 输入接口 83

4.2.4 输出接口 84

4.2.5 其他接口及电源 85

4.3 PLC的软件组成 86

4.4 PLC的工作原理 87

4.4.1 PLC的等效工作电路 87

4.4.2 PLC的工作特点及工作过程 89

4.4.3 PLC的输入/输出响应滞后现象 90

4.5 编程调试设备 92

4.6 PLC的编程语言及编程规则 93

4.6.1 PLC的编程语言 93

4.6.2 编程规则 95

4.7 PLC的软元件 96

4.7.1 输入/输出继电器 98

4.7.2 辅助继电器 99

4.7.3 状态继电器 101

4.7.4 定时器 102

4.7.5 计数器 103

4.7.6 数据寄存器 107

4.7.7 指针 108

4.8 指令常数及软元件的使用方法 110

4.8.1 常数及字符串 110

4.8.2 位的数据表示与字软元件的位指定 110

4.8.3 缓冲存储器的直接指定 111

4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 111

4.9.1 操作开始指令（LD/LDI） 111

4.9.2 触点串联连接指令（AND/ANI） 111

4.9.3 触点并联连接指令（OR/ORI） 112

4.9.4 支路（电路块）连接指令（ANB/ORB） 112

4.9.5 输出指令（OUT） 113

4.9.6 边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF） 113

4.9.7 置位与复位指令（SET/RST） 114

4.9.8 脉冲微分输出指令（PLS/PLF） 115

4.9.9 栈操作指令（MPS/MRD/MPP） 117

4.9.10 主控指令（MC/MCR） 117

4.9.11 运算结果取反指令（INV） 118

4.9.12 运算结果脉冲化指令（MEP/MEF） 119

4.9.13 空操作与用户程序结束指令（NOP/END） 120

4.10 基本指令编程举例 121

4.10.1 定时器与计数器的编程 121

4.10.2 定时范围与计数范围的扩展 122

4.10.3 脉冲发生器（振荡器） 124

4.10.4 通风机监视 125

4.10.5 顺序控制 126

习题与思考题4 128

第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL） 132

5.1 顺序功能图（SFC） 132

5.1.1 SFC概述 132

5.1.2 SFC程序的创建步骤及方法 133

5.2 步进梯形图（STL） 135

5.3 SFC及STL的编程规则 136

5.4 多流程顺序控制 138

5.4.1 选择分支与汇合 138

5.4.2 并行分支与汇合 139

5.4.3 跳步与循环 139

5.5 SFC及STL的应用举例 140

习题与思考题5 145

第6章 FX系列PLC的常用应用指令 147

6.1 应用指令概述 147

6.1.1 应用指令的表示方式 147

6.1.2 数据长度与数据格式 148

6.1.3 指令的执行方式 148

6.2 程序流程指令 149

6.2.1 主程序与子程序 149

6.2.2 条件跳转 150

6.2.3 中断与循环 152

6.3 比较与传送指令 153

6.3.1 数据比较指令 153

6.3.2 触点式比较指令 154

6.3.3 传送类指令 154

6.3.4 数据交换指令（XCH） 156

6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换 156

6.4 算术与逻辑运算指令 157

6.4.1 二进制算术运算指令 157

6.4.2 字逻辑运算指令 160

6.5 移位指令 161

6.5.1 循环右移/左移指令（ROR/ROL） 161

6.5.2 位右移/位左移指令（SFTR/SFTL） 161

6.5.3 移位写入与移位读出指令（SFWR／SFRD） 162

6.6 浮点数运算指令 163

6.6.1 浮点数传送 164

6.6.2 浮点数比较 164

6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT） 165

6.6.4 浮点数算术运算指令 166

6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换（DEBIN/DEBCD） 168

6.7 其他常用指令 169

6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO） 169

6.7.2 PID运算指令 171

6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM） 172

6.7.4 开方运算指令（SQR） 173

6.7.5 交替输出指令（ALT） 173

6.7.6 七段译码指令（SEGD） 173

6.8 应用实例 174

习题与思考题6 179

第7章 中断功能及特殊功能模块 185

7.1 中断功能 185

7.1.1 中断功能概述 185

7.1.2 中断编程的通用事项 185

7.1.3 输入中断 186

7.1.4 脉冲捕捉功能中断 186

7.2 二通道A/D转换模块（FX2N-2AD） 187

7.2.1 性能规格 187

7.2.2 模块连接 188

7.2.3 缓冲存储器的定义 188

7.2.4 应用编程 189

7.3 四通道A/D转换模块（FX2N-4AD） 189

7.3.1 性能规格 189

7.3.2 模块连接 190

7.3.3 编程与控制 190

7.3.4 应用编程 191

7.4 四通道铂电阻温度测量模块（FX2N-4AD-PT） 192

7.4.1 功能及性能规格 192

7.4.2 模块连接 192

7.4.3 编程与控制 192

7.4.4 编程实例 193

7.5 二通道模拟量输出模块（FX2N-2DA） 194

7.5.1 性能规格 194

7.5.2 模块连接 194

7.5.3 编程与控制 194

7.5.4 编程实例 195

7.6 四通道D/A转换模块（FX2N-4DA） 195

7.6.1 性能规格 195

7.6.2 模块连接 196

7.6.3 编程与控制 196

7.6.4 编程实例 197

习题与思考题7 198

第8章 PLC通信与上位监控软件 199

8.1 数据通信基本概念 199

8.1.1 并行通信与串行通信 199

8.1.2 异步通信与同步通信 199

8.1.3 单工通信与双工通信 200

8.2 常用通信接口 201

8.2.1 RS-232C 201

8.2.2 RS-422 201

8.2.3 RS-485 201

8.2.4 USB接口 202

8.3 PLC与上位机的通信 203

8.3.1 硬件连接 203

8.3.2 FX系列PLC的通信协议 204

8.3.3 FX系列PLC与上位机通信程序 206

8.4 常用上位监控组态软件介绍 208

8.4.1 KingView组态软件 209

8.4.2 Citect组态软件 212

8.4.3 WinCC组态软件 217

8.4.4 iFIX组态软件 222

8.4.5 InTouch组态软件 222

习题与思考题8 223

第9章 三菱PLC的编程软件及调试 224

9.1 GX Developer的功能特点 224

9.2 GX Developer编程软件的安装 225

9.3 工程项目 225

9.4 梯形图编程 227

9.5 梯形图程序的注释 231

9.6 模拟监视与调试 233

9.7 在线监视与调试 234

习题与思考题9 236

第10章 PLC的应用开发基础 237

10.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤 237

10.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 237

10.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 237

10.2 PLC的选型及硬件配置 239

10.2.1 PLC机型的选择 239

10.2.2 PLC容量的确定 240

10.2.3 PLC模块的选择 240

10.2.4 PLC的扩展及I/O地址 242

10.3 PLC外部电路的设计 245

10.3.1 I/O连接设计 245

10.3.2 可靠性设计 249

10.3.3 安装与接线设计 251

10.4 PLC系统的抗干扰措施 253

10.4.1 屏蔽措施 253

10.4.2 控制系统的接地原则 254

10.4.3 接地连接方法 255

10.4.4 布线注意事项 260

习题与思考题10 261

第11章 PLC的应用实例 262

11.1 PLC在数控加药系统中的应用 262

11.1.1 概述 262

11.1.2 控制原理 262

11.1.3 测控参数的确定 263

11.1.4 控制系统的硬件配置 263

11.1.5 控制系统上位软件开发 264

11.1.6 数据打包技术方法介绍 266

11.1.7 控制编程 267

11.1.8 加药控制系统监控画面 272

11.2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用 273

11.2.1 电子皮带秤的组成 273

11.2.2 电子皮带秤控制系统的硬件配置 274

11.2.3 检测原理 275

11.2.4 计算编程 276

11.2.5 监控画面 278

附录A 常用电气图形符号与文字符号 279

表A.1 常用电气图形符号 279

表A.2 电气设备常用文字符号新旧对照表 281

表A.3 常用的辅助文字符号及线路、引出线标号 282

附录B FX系列PLC基本指令及应用指令 283

附录C FX系列PLC的常用特殊软元件 289

参考文献 290