第1章 常用低压电器 1
1．1低压电器概述 1
1．1．1定义与分类 1
1．1．2电磁机构 2
1．1．3触头系统 4
1．1．4电弧的产生与灭弧 4
1．2刀开关、转换开关和自动空气开关 6
1．2．1刀开关 6
1．2．2组合开关 7
1．2．3低压断路器 9
1．3熔断器 11
1．4主令电器 14
1．4．1按钮 15
1．4．2行程开关 16
1．4．3接近开关 17
1．4．4主令控制器 18
1．5接触器 19
1．5．1交直流接触器 19
1．5．2接触器的安装与维护 21
1．6继电器 22
1．6．1电磁式继电器 23
1．6．2时间继电器 25
1．6．3热继电器 26
1．6．4信号继电器 28
1．6．5继电器的安装与维护 31
1．7电磁铁 32
1．8本章小结 33
习题1 34
第2章 基本电气控制电路 35
2．1电气控制系统图 35
2．1．1电气原理图 35
2．1．2电器布置图 38
2．1．3电气安装接线图 39
2．2电气控制的基本控制 40
2．2．1基本控制规律 40
2．2．2参量控制规律 42
2．3三相异步电动机的启动控制 45
2．3．1鼠笼异步电动机直接启动控制 45
2．3．2鼠笼异步电动机降压启动控制 47
2．3．3绕线式异步电动机启动控制 51
2．4三相异步电动机的调速电路 52
2．4．1异步电动机调速原理 52
2．4．2双速异步电动机的变极调速 53
2．4．3三速电动机的变极调速控制 54
2．4．4电动机变差调速控制 55
2．4．5电动机变频调速控制 57
2．5三相异步电动机的制动控制 58
2．5．1机械制动控制 58
2．5．2电气制动控制 59
2．6三相异步电动机的自启动控制 62
2．6．1短时间停电后来电的电动机自启动 62
2．6．2短时间停电后来电多台电动机分批自启动 62
2．6．3长时间停电后来电再启动电路 63
2．7本章小结 63
习题2 64
第3章 电气控制线路分析 66
3．1电气控制电路分析基础 66
3．2普通车床电气控制系统 67
3．2．1主电路分析 68
3．2．2控制电路分析 68
3．3磨床电气控制系统 70
3．3．1主电路分析 71
3．3．2控制电路分析 71
3．4摇臂钻床电气控制系统 74
3．4．1主电路分析 75
3．4．2控制电路分析 75
3．5 T68型卧式镗床的电气控制 77
3．5．1主电路分析 78
3．5．2控制电路分析 78
3．6小型冷库电气控制电路分析 81
3．6．1主电路分析 81
3．6．2控制电路分析 81
3．7桥式起重机电气控制系统 84
3．7．1起重机电动机的工作状态 85
3．7．2凸轮控制器控制线路分析 86
3．7．3主令控制器控制电路分析 87
3．8本章小结 90
习题3 90
第4章 电气控制系统设计 91
4．1电气控制系统设计的方法 91
4．1．1电气控制系统设计的一般原则 91
4．1．2电气控制系统设计的基本内容 93
4．1．3电气控制系统设计的一般程序 94
4．1．4电气控制原理图设计的步骤与方法 95
4．2电力拖动方案的确定和电动机的选择 98
4．2．1确定电力拖动方案 98
4．2．2拖动电动机的选择 98
4．3电气控制设计中的元器件选择 100
4．3．1接触器的选用 100
4．3．2继电器的选择 100
4．3．3熔断器的选择 101
4．3．4控制变压器的选用 102
4．3．5其他控制电器的选用 102
4．4电动机控制系统的保护 103
4．4．1电流型保护 104
4．4．2电压型保护 106
4．4．3断相保护 106
4．4．4温度保护 107
4．4．5漏电保护 107
4．4．6电动机常用保护电路分析 107
4．5电气控制工艺设计 109
4．5．1电气设备总体配置设计 109
4．5．2元件布置图的设计 110
4．5．3电气部件接线图的绘制 111
4．5．4电气箱及非标准零件图的设计 111
4．5．5元器件材料清单汇总 113
4．5．6编写设计及使用说明书 113
4．6本章小结 113
习题4 114
第5章 可编程控制器的结构与原理 115
5．1概论 115
5．1．1可编程控制器的起源与发展 115
5．1．2可编程控制器的特点 117
5．1．3可编程控制器的应用领域 117
5．1．4发展趋势及对工业的影响 118
5．2可编程控制器的性能指标及分类 119
5．2．1可编程控制器的性能指标 119
5．2．2可编程控制器的分类 120
5．3可编程控制器的硬件组成 121
5．4可编程控制器的软件组成 124
5．4．1系统程序 124
5．4．2用户程序 124
5．5可编程控制器的工作原理 126
5．5．1扫描工作方式 126
5．5．2扫描工作过程 127
5．5．3扫描周期的计算 128
5．5．4 PLC的I／O响应时间 129
5．6本章小结 129
习题5 130
第6章 FX系列可编程控制器 131
6．1 FX型PLC的系统配置与命名 131
6．1．1系统配置 131
6．1．2 FX型PLC的命名方式 132
6．2 FX系列PLC的编程元件 133
6．2．1基本数据结构 133
6．2．2输入继电器（X） 134
6．2．3输出继电器（Y） 134
6．2．4辅助继电器（M） 135
6．2．5状态寄存器（S） 136
6．2．6数据寄存器（D） 137
6．2．7定时器（T） 138
6．2．8计数器（C） 143
6．2．9指针与常数 146
6．3本章小结 147
习题6 148
第7章 FX系列PLC的编程语言及基本指令 149
7．1基本指令 149
7．1．1逻辑取及输出指令（LD，LDI，OUT） 149
7．1．2单个触点串联指令（AND，ANI） 150
7．1．3单个触点并联指令（OR，ORI） 150
7．1．4串联电路块的并联指令（ORB） 151
7．1．5并联电路块的串联指令（ANB） 151
7．1．6多重输出电路指令（MPS，MRD， MPP） 152
7．1．7主控及主控复位指令（MC ，MCR） 152
7．1．8置位和复位指令（SET，RST） 154
7．1．9脉冲输出指令（PLS， PLF） 155
7．1．10空操作指令（NOP） 155
7．1．11接点逻辑取反指令（INV） 156
7．1．12程序结束指令（END） 159
7．2梯形图的编程规则 159
7．2．1梯形图设计规则 159
7．2．2输入信号的最高频率问题 160
7．3步进指令与状态编程 161
7．3．1 SFC语言 161
7．3．2步进顺控指令 163
7．3．3 SFC的编制与梯形图表示 163
7．4基本控制环节程序的编制 170
7．4．1启动、保持和停止 170
7．4．2多输出控制 170
7．4．3多地点控制 170
7．4．4优先控制 170
7．4．5顺序启动控制 171
7．4．6断开延时 171
7．4．7定时范围扩展电路 172
7．4．8自动与手动切换电路 173
7．4．9闪烁控制 173
7．4．10分频电路 173
7．5编程实例 174
7．6本章小结 184
习题7 184
第8章 FX系列PLC的功能指令及编程方法 187
8．1功能指令的表示方法与数据结构 187
8．1．1功能指令的图形符号和指令 187
8．1．2功能指令的格式及说明 187
8．2程序流控制指令 190
8．2．1条件跳转指令（CJ） 190
8．2．2子程序调用与返回指令（CALL， SRET） 190
8．2．3与中断有关的指令（EI， DI，IRET） 192
8．2．4主程序结束指令（FEND） 193
8．2．5警戒时钟指令（WDT） 193
8．2．6循环指令（FOR-NEXT） 193
8．3比较与传送指令 194
8．3．1比较指令（CMP、 ZCP） 194
8．3．2传送指令 195
8．3．3变换指令 197
8．4算术运算和逻辑运算指令 198
8．4．1算术运算 198
8．4．2逻辑运算 200
8．5循环移位与移位指令 202
8．5．1循环移位指令 202
8．5．2移位指令 203
8．6数据处理指令 207
8．6．1区间复位指令（ZRST） 207
8．6．2解码与编码指令（DECO，ENCO） 208
8．6．3置1位数总和与置1位判别指令（SUM， BON） 208
8．6．4报警器置位与复位指令（ANS， ANR） 209
8．6．5其他指令（MEAN， SQR，FLT） 209
8．7高速处理指令 211
8．7．1与输入输出有关的指令（REF，REFF， MTR） 211
8．7．2高速计数器指令（HSCS， HSCR，HSZ） 212
8．7．3速度检测与脉冲输出指令（SPD，PLSY， PWM， PLSR） 213
8．8方便指令 215
8．8．1状态初始化指令（IST） 215
8．8．2数据检索指令（SER） 215
8．8．3凸轮顺控指令（ABSD，INCD） 216
8．8．4示教定时器指令（TTMR） 217
8．8．5特殊定时器指令（STMR） 217
8．8．6交替输出指令（ALT） 218
8．8．7斜坡信号输出指令（RAMP） 218
8．8．8旋转台控制指令（ROTC） 219
8．8．9数据排序指令（SORT） 220
8．9外部I／O设备指令 220
8．9．1数据输入指令 220
8．9．2数据译码输出指令 223
8．10本章小结 225
习题8 226
第9章 可编程控制器的系统设计 227
9．1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤 227
9．1．1 PLC控制系统设计的基本原则 227
9．1．2 PLC控制系统设计的一般步骤 227
9．2 PLC的选型与硬件配置 229
9．2．1 PLC的选型 229
9．2．2 PLC容量的确定 231
9．2．3 I／O模块的选择 232
9．3 PLC运行方式及外部电路设计 233
9．3．1系统运行方式的设计 233
9．3．2 PLC外部电路设计 234
9．4 PLC控制系统的可靠性设计 239
9．4．1 PLC的环境适应设计 239
9．4．2控制系统的冗余性设计 241
9．4．3控制系统的抗干扰性设计 242
9．4．4控制系统的故障诊断 245
9．5本章小结 246
习题9 246
附录 247
附录1 国产低压电器产品型号编制办法 247
附录2 FX系列PLC基本指令、步进指令 252
附录3 FX系列PLC功能指令简表 252
附录4 几种常见PLC性能一览表 253
参考文献 255