第1章 机床传动控制中的电动机 1
主要内容 1
学习重点及教学要求 1
1.1 交流异步电动机的结构组成、工作原理、电磁转矩和机械特性 1
1.1.1 交流异步电动机的结构组成 2
1.1.2 交流异步电动机的工作原理 2
1.1.3 交流异步电动机的铭牌 4
1.1.4 交流异步电动机的电磁转矩与机械特性 6
1.2 交流异步电动机的运行控制 10
1.2.1 交流异步电动机的工作特性 10
1.2.2 交流异步电动机的运行控制 11
1.2.3 机床电动机的一般故障维修 16
本章小结 18
习题与思考题 18
第2章 机床控制常用低压电器和图形符号说明 19
主要内容 19
学习重点及教学要求 19
2.1 概述 19
2.2 信号及控制电器 22
2.2.1 非自动切换信号及控制电器 22
2.2.2 自动切换信号及控制电器 30
2.3 执行电器 35
2.3.1 接触器 35
2.3.2 交流固态继电器 36
2.3.3 电磁执行电器 39
2.4 保护电器 42
2.4.1 熔断器 42
2.4.2 热继电器 43
2.4.3 电流和电压继电器 45
2.4.4 电动机智能保护器 46
2.4.5 漏电保护器 47
2.5 机床控制中常用的其他器件 49
2.5.1 常用检测仪表 49
2.5.2 常用安装附件 50
本章小结 51
习题与思考题 51
第3章 机床电气控制电路的基本环节 53
主要内容 53
学习重点及教学要求 53
3.1 机床电气制图与识图基础 53
3.1.1 电气原理图 53
3.1.2 电气元件布置图 55
3.1.3 安装接线图 55
3.1.4 电气识图方法与步骤 56
3.2 机床电气控制常用电路的基本环节 56
3.2.1 机床的全电压启动控制电路 57
3.2.2 机床的减压启动控制电路 57
3.2.3 机床的点动、长动和停车控制 58
3.2.4 机床电动机的软启动控制 58
3.2.5 机床的多地点控制 63
3.2.6 机床的联锁和互锁控制 64
3.2.7 机床的正反向可逆运行控制 64
3.3 机床控制的保护环节 65
3.3.1 短路保护 66
3.3.2 过电流保护 66
3.3.3 过载（热）保护 66
3.3.4 零电压与欠电压保护 67
3.3.5 漏电保护 67
3.4 机床电气控制线路常用的一些控制原则 67
3.4.1 机床的行程控制原则 67
3.4.2 机床的时间控制原则 68
3.4.3 机床的速度控制原则 70
3.4.4 机床的电流控制原则 72
3.4.5 机床的频率控制原则 72
3.5 机床中的电液控制 74
3.5.1 液压系统的组成 74
3.5.2 电磁换向阀 75
3.5.3 液压系统工作自动循环控制电路 75
本章小结 77
习题与思考题 78
第4章 机床控制中的PLC技术 79
主要内容 79
学习重点及教学要求 79
4.1 PLC的快速入门 79
4.1.1 PLC的基本概念 79
4.1.2 PLC的基本结构及工作原理 84
4.1.3 PLC的技术性能 96
4.1.4 PLC的分类 98
4.1.5 PLC的编程语言 99
4.1.6 PLC的特殊功能 101
4.2 德国西门子公司S7-200系列PLC的开发应用指南 104
4.2.1 S7系列PLC型号名称的含义 106
4.2.2 S7-200系列PLC的主要硬、软件性能指标 110
4.2.3 S7-200系列PLC的13大编程软元（器）件——数据存储区 115
4.2.4 S7-200系列PLC的基本指令 121
4.2.5 S7-200系列PLC编程软件STEP7-Micro/WIN的使用说明 170
4.2.6 S7-200 PLC的编程规则与技巧 200
4.2.7 PLC控制中常用的基本电路编程环节 206
4.2.8 控制系统设计及编程常用图 232
习题与思考题 236
第5章 典型机床的电气与PLC控制系统分析 237
主要内容 237
学习重点及教学要求 237
5.1 识读和分析机床电气与PLC控制电路图的方法和步骤 237
5.2 CA6140卧式车床的电气与PLC控制电路图分析 240
5.2.1 CA6140卧式车床的机械结构和主要运动 240
5.2.2 CA6140卧式车床的电气控制电路 241
5.2.3 CA6140卧式车床的PLC控制系统分析 243
5.3 C650卧式车床的电气与PLC控制电路图分析 245
5.3.1 C650卧式车床的机械结构、运动形式、拖动形式及控制要求 245
5.3.2 C650卧式车床的电气控制电路 245
5.3.3 C650卧式车床的PLC控制系统分析 247
5.4 Z3040摇臂钻床的电气与PLC控制系统分析 251
5.4.1 Z3040摇臂钻床的机械结构和主要运动 251
5.4.2 Z3040摇臂钻床的电气控制电路 252
5.4.3 Z3040摇臂钻床的PLC控制系统分析 254
5.4.4 Z3040摇臂钻床的常见电控故障分析 257
5.5 平面磨床的电气与PLC电路图分析 258
5.5.1 M7475型立轴圆台平面磨床的电气控制和PLC控制 258
5.5.2 M7475型立轴圆台平面磨床的故障 264
5.6 组合机床的电气与PLC控制电路分析 264
5.6.1 组合机床的组成结构和工作特点 265
5.6.2 深孔钻组合机床的PLC控制系统设计 266
5.6.3 双头钻床的PLC控制系统设计 270
5.7 PLC在数控机床中的工程应用分析 272
5.7.1 数控机床中PLC的主要功能 272
5.7.2 PLC与机床之间的信号处理过程 273
5.7.3 数控机床中PLC控制程序的编制 274
本章小结 277
习题与思考题 277
第6章 机床电气与PLC控制系统设计 279
主要内容 279
学习重点及教学要求 279
6.1 机床电气控制系统设计的基本内容和一般原则 280
6.1.1 机床电气控制系统设计的基本内容 280
6.1.2 机床电气控制线路设计的一般原则 280
6.2 拟定任务书，确定机床电力拖动方案和选择电动机 283
6.2.1 拟定任务书 283
6.2.2 确定电力拖动方式 283
6.2.3 确定机床调速方案 283
6.2.4 进行机床电动机的选择 283
6.2.5 机床的启动、制动和反向要求 289
6.3 机床电气控制线路的经验设计法和逻辑设计法 290
6.3.1 经验设计法 290
6.3.2 逻辑设计法 293
6.3.3 原理设计中应注意的几个问题 296
6.4 选择电气元件 297
6.4.1 继电器的选择 297
6.4.2 接触器的选择 303
6.4.3 熔断器的选择 309
6.4.4 常用控制电器的选择 311
6.4.5 常用低压开关的选择 314
6.4.6 电磁铁的选择 319
6.4.7 控制变压器的选择 321
6.5 机床电气控制系统的工艺设计 321
6.5.1 机床电气设备总体配置设计 322
6.5.2 机床电气元件布置图的设计及电气部件接线图的绘制 322
6.5.3 清单汇总和说明书的编写 323
6.6 典型机床CW6163型卧式车床电气控制系统的设计案例 324
6.6.1 CW6163型卧式车床的主要结构及设计要求 324
6.6.2 CW6163型卧式车床电气控制线路图的设计 324
6.6.3 CW6163型卧式车床电气元件的选择 325
6.6.4 绘制电气元件布置图和电气安装接线图 327
6.6.5 检查和调整电气元件 328
6.6.6 电气控制柜的安装配线 328
6.6.7 电气控制柜的安装检查 329
6.6.8 电气控制柜的调试 329
6.6.9 文档工作 329
6.7 机床PLC控制系统的设计 330
6.7.1 机床PLC控制系统设计的基本原则 330
6.7.2 机床PLC控制系统设计的基本内容 330
6.7.3 机床PLC控制系统设计的一般步骤 330
6.7.4 机床PLC控制系统经典设计举例 331
本章小结 345
习题与思考题 346
第7章 机床电气与PLC控制实验及课程设计指导 347
主要内容 347
学习重点及教学要求 347
7.1 机床电气与PLC控制实验及课程设计基本要求和注意事项 347
7.1.1 实验及课程设计前的准备 347
7.1.2 实验及课程设计的实施进行 347
7.1.3 实验及课程设计报告 348
7.1.4 实验及课程设计中的安全事项 348
7.1.5 实验及课程设计中要熟练掌握一些关键主要设备的性能 348
7.2 机床电气控制部分实验指导 349
7.2.1 实验1 三相异步电动机点动和长动（连续）控制实验 349
7.2.2 实验2 三相异步电动机正反转控制实验 350
7.2.3 实验3 三相异步电动机？-△启动控制实验 356
7.2.4 实验4 三相异步电动机能耗制动控制实验 359
7.2.5 实验5 多台三相异步电动机的顺序控制实验（顺启逆停） 361
7.2.6 实验6 三相异步电动机的多地点控制实验 365
7.2.7 实验7 三相异步电动机的减压启动控制实验 366
7.2.8 实验8 三相异步电动机的反接制动控制实验 368
7.2.9 实验9 双速异步电动机的高／低速制动控制实验 370
7.2.10 实验10 三相异步电动机常用的保护控制实验 374
7.3 机床PLC控制技术实验指导 375
7.3.1 实验1 电动机PLC控制系统实验 375
7.3.2 实验2 继电器类指令实验 379
7.3.3 实验3 定时器类指令实验 381
7.3.4 实验4 计数器指令实验 383
7.3.5 实验5 微分指令、锁存器指令实验 386
7.3.6 实验6 移位指令实验 388
7.3.7 实验7 交通灯控制电路实验 392
7.3.8 实验8 运料车控制电路实验 394
7.3.9 实验9 混料罐控制实验 399
7.4 机床电气与PLC控制课程设计指导 402
7.4.1 课程设计1 多台电动机启动停止（顺启逆停）控制系统设计 402
7.4.2 课程设计2 恒压供水控制系统设计 409
7.4.3 课程设计3 搬运机械手控制系统设计 422
7.4.4 课程设计4 PLC的顺序控制程序设计 429
本章小结 435
附录 436
附录A 电气图常用图形符号和文字符号新／旧标准对照表 436
附录B S7-200系列PLC的系统配置 438
附录C S7-200系列PLC的常用指令 439
附录D 常用的部分特殊标志位存储器SM 444
参考文献 446