第一篇 电气控制系统及其应用 3
第1章 常用低压电器 3
1.1 低压电器常识 3
1.1.1 分类 3
1.1.2 型号表示法 4
1.1.3 主要技术数据 6
1.1.4 选择注意事项 7
1.2 电磁机构及触点系统 7
1.2.1 电磁机构 7
1.2.2 触点系统 9
1.2.3 电弧的产生与熄灭 10
1.3 接触器 10
1.3.1 结构 11
1.3.2 工作原理 11
1.3.3 常用接触器 12
1.3.4 接触器的选用 13
1.4 继电器 13
1.4.1 热继电器 14
1.4.2 时间继电器 15
1.4.3 电磁式继电器 16
1.5 熔断器 18
1.6 开关电器 19
1.6.1 刀开关 19
1.6.2 低压断路器 20
1.6.3 漏电保护开关 22
1.7 主令电器 24
1.7.1 按钮开关 24
1.7.2 转换开关 25
1.7.3 位置开关 25
1.8 其他新型电器 26
1.8.1 接近开关 26
1.8.2 温度继电器 27
1.8.3 固态继电器 27
1.8.4 光电继电器 28
1.8.5 电动机保护器 29
1.8.6 信号继电器 29
1.8.7 其他电器 30
1.9 电动机 32
1.9.1 三相异步电动机 32
1.9.2 单相电动机 36
1.9.3 直流电机 37
思考题 39
第2章 电气控制的基本电路 40
2.1 电气图 40
2.1.1 图形符号和文字符号 40
2.1.2 电路图 41
2.1.3 元件布置图 43
2.1.4 接线图 43
2.2 电动机直接启动控制电路 44
2.2.1 电动机的点动控制 44
2.2.2 电动机的单向连续运行控制 45
2.2.3 电动机单向点动与连续运行控制 45
实训1 电动机的启保停控制 47
2.3 电动机制动控制电路 49
2.3.1 反接制动 49
2.3.2 能耗制动 50
实训2 电动机的能耗制动控制 51
2.4 电动机降压启动控制电路 53
2.4.1 Y/△降压启动 53
2.4.2 定子绕组串电阻降压启动 54
2.4.3 定子绕组串自耦变压器降压启动 55
2.4.4 转子绕组串电阻启动 56
2.4.5 转子绕组串频敏变阻器启动 57
实训3 电动机的Y/△降压启动控制 58
2.5 电动机调速控制电路 60
2.5.1 双速电动机的控制 60
2.5.2 三速电动机的控制 62
2.6 其他基本控制电路 63
2.6.1 电动机的多地控制 63
2.6.2 电动机的正反转控制 64
2.6.3 电动机的行程控制 64
2.6.4 电动机的顺序控制 66
实训4 电动机的正反转控制 67
实训5 电动机的自动顺序控制 69
思考题 70
第3章 电气控制系统的分析、设计与检修 71
3.1 电气控制系统的分析方法 71
3.1.1 查线读图法 71
3.1.2 逻辑代数法 72
3.2 典型设备电气控制系统分析 73
3.2.1 车床电气控制系统分析 74
3.2.2 钻床电气控制系统分析 76
3.2.3 镗床电气控制系统分析 79
实训6 车床、钻床、镗床的线路连接与操作 84
3.3 电气控制系统设计 86
3.3.1 设计的原则、程序和内容 86
3.3.2 电气原理图设计 88
3.3.3 电气工艺设计 91
3.3.4 设计实例 94
3.4 电气控制系统检修 98
3.4.1 检修工具 98
3.4.2 检修步骤 99
3.4.3 检修方法 101
实训7 车床、钻床、镗床的故障检修 104
思考题 108
第二篇 PLC技术及其应用 111
第4章 PLC及其编程软件 111
4.1 PLC的基本组成 111
4.1.1 外部结构 112
4.1.2 内部硬件 114
4.1.3 内部结构 115
4.1.4 软件 118
4.2 PLC的软元件 119
4.2.1 输入继电器 119
4.2.2 输出继电器 120
4.2.3 辅助继电器 120
4.2.4 状态继电器 122
4.2.5 定时器 122
4.2.6 计数器 124
4.2.7 数据寄存器 125
4.2.8 变址寄存器 126
4.2.9 指针 127
4.2.10 常数 127
4.3 GX Developer编程软件 127
4.3.1 编程软件的安装 127
4.3.2 程序的编制 128
4.3.3 程序的写入、读出 131
实训8 GX Developer编程软件的基本操作 132
4.3.4 程序的编辑 134
4.3.5 其他功能 134
实训9 GX Developer编程软件的综合操作 136
思考题 137
第5章 PLC基本逻辑指令及其应用 138
5.1 基本逻辑指令 138
5.1.1 逻辑取及驱动线圈指令LD/LDI/OUT 138
5.1.2 触点串、并联指令AND/ANI/OR/ORI 139
实训10 基本逻辑指令（1） 141
5.1.3 电路块连接指令ORB/ANB 143
5.1.4 多重电路连接指令MPS/MRD/MPP 144
实训11 基本逻辑指令（2） 145
5.1.5 置位与复位指令SET/RST 146
5.1.6 脉冲输出指令PLS/PLF 147
5.1.7 运算结果脉冲化指令MEP/MEF 148
实训12 基本逻辑指令（3） 149
5.1.8 脉冲式触点指令LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF 150
5.1.9 主控触点指令MC/MCR 151
5.1.10 逻辑运算结果取反指令INV 152
5.1.11 空操作和程序结束指令NOP/END 153
实训13 基本逻辑指令（4） 154
5.2 程序的执行过程 155
5.2.1 循环扫描过程 155
5.2.2 扫描周期 156
5.2.3 程序的执行过程 157
5.2.4 输入/输出滞后时间 159
5.2.5 双线圈输出 159
实训14 程序执行过程实训 159
5.3 常用基本电路的程序设计 161
5.3.1 启保停电路 161
实训15 启保停电路的应用 162
5.3.2 定时电路 164
5.3.3 计数电路 166
5.3.4 振荡电路 166
实训16 振荡电路的应用 168
5.4 PLC程序设计 169
5.4.1 梯形图的基本规则 170
5.4.2 程序设计的方法 171
5.4.3 梯形图程序设计的技巧 176
实训17 PLC控制的电动机正反转能耗制动 177
实训18 PLC控制的电动机Y/Δ启动 179
实训19 PLC控制的三层简易电梯 181
思考题 182
第6章 PLC步进顺控指令及其应用 185
6.1 状态转移图 185
6.1.1 流程图 185
6.1.2 状态转移图 186
6.1.3 状态转移图的理解 188
6.2 步进顺控指令及其编程方法 188
6.2.1 步进顺控指令 188
6.2.2 状态转移图的编程方法 188
6.2.3 编程注意事项 189
6.3 单流程的程序设计 190
6.3.1 设计方法和步骤 190
6.3.2 程序设计实例 191
实训20 单流程程序设计 193
6.4 选择性流程的程序设计 195
6.4.1 选择性流程及其编程 195
6.4.2 程序设计实例 197
实训21 选择性流程程序设计 197
6.5 并行性流程的程序设计 199
6.5.1 并行性流程及其编程 199
6.5.2 程序设计实例 201
实训22 并行性流程的程序设计 202
6.6 复杂流程及跳转流程的程序设计 206
6.6.1 复杂流程的程序编制 206
6.6.2 跳转流程的程序编制 209
6.7 用辅助继电器实现顺序控制的程序设计 209
6.7.1 用辅助继电器实现顺序控制的设计思想 209
6.7.2 使用启保停电路的程序设计 210
6.7.3 使用置位复位指令的程序设计 213
实训23 用辅助继电器实现顺序控制 215
实训24 3轴旋转机械手上料的综合控制 216
实训25 工件物性识别运输线的综合控制 219
实训26 4轴机械手入库的综合控制 221
思考题 223
第7章 PLC功能指令及其应用 225
7.1 功能指令概述及基本规则 225
7.1.1 功能指令的表达形式 225
7.1.2 数据长度和指令类型 226
7.1.3 操作数 227
7.2 常用功能指令简介 228
7.2.1 程序流程指令 228
7.2.2 传送与比较指令 229
7.2.3 算术与逻辑运算指令 232
7.2.4 循环与移位指令 235
7.2.5 数据处理指令 237
7.2.6 外部设备I/O指令 239
7.2.7 触点比较指令 242
实训27 常用功能指令的应用 243
思考题 246
第三篇 PLC变频器综合应用 249
第8章 通用变频器及其应用 249
8.1 三相交流异步电动机的调速 249
8.1.1 交流调速原理 249
8.1.2 调速的基本方法 250
8.2 变频器的结构 252
8.2.1 外部结构 252
8.2.2 内部结构 253
8.3 变频器的工作原理 254
8.3.1 基本控制方式 254
8.3.2 逆变的基本原理 255
8.3.3 正弦脉宽调制 257
8.3.4 脉宽调制型变频器 258
8.4 变频器的PU操作 260
8.4.1 主接线 260
8.4.2 操作面板 260
8.4.3 变频器的基本参数 262
8.4.4 PU单元的操作 263
实训28 变频器的PU操作 267
8.5 变频器的EXT运行操作 269
8.5.1 外部端子 269
8.5.2 外部运行操作 273
实训29 外部信号控制变频器的运行 274
8.6 变频器的组合操作 275
8.6.1 组合运行方式 275
8.6.2 参数设置 275
实训30 变频器的组合操作 276
8.7 变频器的多段调速及应用 278
8.7.1 变频器的多段调速 278
8.7.2 注意事项 278
实训31 三相异步电动机多速运行的综合控制 279
实训32 PLC、变频器在恒压供水系统中的应用 281
8.8 变频器的模拟量控制及应用 284
8.8.1 相关端子及参数 284
8.8.2 FX ON-3A模块的使用 285
实训33 PLC、模拟量模块及变频器的综合应用 286
思考题 288
第9章 PLC的相关知识 289
9.1 PLC的产生 289
9.1.1 PLC的由来 289
9.1.2 PLC的定义 290
9.2 PLC的分类 290
9.2.1 按输入/输出点数分 290
9.2.2 按结构形式分 291
9.2.3 按生产厂家分 291
9.3 FX系列PLC概述 291
9.3.1 概况 291
9.3.2 型号含义 292
9.3.3 FX 1S系列PLC 292
9.3.4 FX 1N系列PLC 293
9.3.5 FX 2N系列PLC 293
9.3.6 FX 3U系列PLC 293
9.3.7 一般技术指标 294
9.4 PLC的特点 295
9.5 PLC的应用领域及发展趋势 296
9.5.1 PLC的应用领域 296
9.5.2 PLC的发展趋势 297
思考题 297
附录A 常用图形符号和文字符号 298
附录B FX系列PLC的软元件 301
附录C FX系列PLC功能指令一览表 303
附录D 变频器参数表 310
附录E 变频器出错（报警）定义 318
参考文献 325