第1章 电气控制电路中的常用电器 1
1.1 低压控制电器概述 1
1.1.1 电器的分类 1
1.1.2 电器的作用 2
1.2 电磁式控制电器的基本原理 2
1.2.1 电磁式低压电器的基本组成 2
1.2.2 电磁机构 3
1.2.3 触头系统 4
1.2.4 灭弧系统 4
1.3 交流接触器 5
1.3.1 交流接触器的结构和工作原理 5
1.3.2 交流接触器的型号和基本参数 6
1.3.3 交流接触器的选用方法 6
1.4 继电器 7
1.4.1 继电器的工作原理和特性 7
1.4.2 继电器主要产品技术参数 8
1.4.3 继电器测试 8
1.4.4 继电器的电符号和触点形式 9
1.4.5 继电器的选用 9
1.4.6 时间继电器 9
1.5 熔断器 11
1.5.1 圆筒帽形熔断器的概述 11
1.5.2 熔断器的选择 12
1.5.3 高压交流熔断器的选择 12
1.6 热继电器 15
1.6.1 热继电器的工作原理 15
1.6.2 热继电器的应用 15
1.6.3 热继电器的型号及含义 16
1.6.4 热继电器的常见故障及解决办法 17
1.7 自动空气开关 18
1.7.1 自动空气开关的工作原理 18
1.7.2 自动空气开关的型号含义及主要特性 19
1.7.3 自动空气开关的选用原则 20
1.8 温度继电器 20
1.8.1 机械式温度继电器 20
1.8.2 电子式温度继电器和其他温度继电器 21
1.8.3 温度继电器的常见故障 21
1.9 感应式速度继电器 21
1.9.1 感应式速度继电器的工作原理 21
1.9.2 感应式速度继电器的应用 22
1.9.3 感应式速度继电器的常见故障 22
1.10 漏电继电器 22
1.10.1 漏电继电器的结构和工作原理 23
1.10.2 漏电继电器的使用及常见故障 24
1.11 主令电器 25
1.11.1 按钮 25
1.11.2 行程开关 26
1.11.3 接近开关 28
小结 28
思考与练习 28
第2章 电气控制电路 30
2.1 电气控制电路的绘图规则及常用符号 30
2.1.1 电气原理图的布局 30
2.1.2 电气原理图的线条 31
2.1.3 元器件符号 31
2.1.4 标注文字 33
2.2 基本电气控制电路 33
2.2.1 点动控制电路 33
2.2.2 自锁控制电路 33
2.2.3 多地控制电路 34
2.2.4 可逆控制电路 34
2.2.5 顺序启动控制电路 37
2.2.6 顺序停止控制电路 38
2.2.7 延时控制电路 39
2.2.8 电气控制电路中的保护电路 40
2.3 电气控制线路设计基础 41
2.3.1 电气设计的主要内容 41
2.3.2 电气设计的一般原则 42
2.3.3 经验设计法 42
2.3.4 逻辑设计法 44
2.3.5 用经验设计法设计机床电气控制电路实例 44
2.4 常用机床电气控制线路分析 48
2.4.1 普通铣床的电气控制线路分析 48
2.4.2 普通钻床的电气控制线路分析 52
2.5 维修电工考证指导（中级工）——电机与电气控制部分 54
2.5.1 电工考证电机部分 55
2.5.2 电工考证电气控制部分 56
2.5.3 电气控制线路的故障检查 58
小结 59
思考与练习 60
第3章 PLC的基础知识 62
3.1 概述 62
3.1.1 什么是PLC 62
3.1.2 PLC的产生与发展 62
3.1.3 PLC的特点与应用领域 63
3.2 PLC控制系统与其他控制系统的比较 65
3.2.1 PLC控制系统与继电器控制系统的比较 65
3.2.2 PLC控制系统与计算机控制系统的比较 66
3.2.3 PLC控制系统与集散控制系统的比较 66
3.3 PLC的基本结构 67
3.3.1 PLC的硬件系统 67
3.3.2 PLC的软件系统 72
3.4 PLC的工作原理 72
3.4.1 PLC的等效电路 72
3.4.2 PLC的扫描工作方式 74
3.4.3 PLC的扫描工作过程 74
3.4.4 扫描周期与输入／输出滞后 76
3.5 PLC的分类及性能指标 78
3.5.1 PLC的分类 78
3.5.2 PLC的主要性能指标 80
3.6 FX系列PLC简介 81
3.6.1 FX系列PLC的特点 81
3.6.2 FX系列PLC的型号名称含义 81
3.6.3 FX系列PLC的一股技术指标 82
小结 83
思考与练习 84
第4章 PLC的编程语言及基本指令 85
4.1 PLC的编程语言概述 85
4.2 FX系列PLC的编程元件 88
4.2.1 FX系列PLC的用户数据结构 88
4.2.2 输入继电器和输出继电器 89
4.2.3 辅助继电器 90
4.2.4 状态继电器 92
4.2.5 定时器 92
4.2.6 计数器 94
4.2.7 数据寄存器 96
4.2.8 变址寄存器 97
4.2.9 指针（P/I） 97
4.2.10 常数（K/H） 98
4.3 FX系列PLC的基本指令 98
4.3.1 LD、LDI、OUT指令 98
4.3.2 AND、ANI指令 99
4.3.3 OR、ORI指令 100
4.3.4 ANB、ORB指令 100
4.3.5 栈操作指令 101
4.3.6 主控与主控复位指令 102
4.3.7 取反指令 103
4.3.8 PLS与PLF指令 104
4.3.9 边沿触发器 104
4.3.10 置位与复位指令 105
4.3.11 NOP与END指令 106
小结 107
思考与练习 107
第5章 功能指令及应用 109
5.1 FX2N系列PLC功能指令概述 109
5.1.1 功能指令的基本表示方法 109
5.1.2 数据长度与指令执行形式 110
5.2 程序流控制类指令 110
5.2.1 条件跳转指令 110
5.2.2 子程序调用与返回指令 111
5.2.3 中断返回、允许与禁止中断指令 112
5.2.4 主程序结束指令 113
5.2.5 监控定时器指令 113
5.2.6 循环指令 114
5.3 数据处理类指令 114
5.3.1 比较与传送指令 114
5.3.2 运算指令 119
5.3.3 循环移位与移位指令 126
5.3.4 其他数据处理指令 129
5.4 特殊功能类指令 133
5.4.1 高速处理指令 133
5.4.2 方便指令 138
5.5 外部设备类指令 143
5.5.1 外部I/O设备指令 143
5.5.2 外部设备指令 150
小结 154
思考与练习 155
第6章 PLC特殊功能模块的应用 157
6.1 FX系列PLC的特殊功能模块 157
6.2 FX-4AD的应用 157
6.3 FX-2DA的应用 160
6.4 FX-1N 5DM的应用 162
6.5 PLC在模拟量闭环控制中的应用 165
小结 170
思考与练习 170
第7章 程序设计 171
7.1 根据电气控制图设计梯形图 171
7.1.1 概述 171
7.1.2 基本方法 171
7.1.3 设计注意事项 173
7.2 常见程序分析 174
7.2.1 自锁和连锁程序 174
7.2.2 优先程序 175
7.2.3 顺序循环执行程序 176
7.2.4 振荡程序 178
7.2.5 二分频程序 178
7.3 顺序控制设计方法 179
7.4 使用STL指令编写顺序控制梯形图 185
7.4.1 STL指令 185
7.4.2 单序列的编程方法 186
7.4.3 选择序列的编程方法 188
7.4.4 并行序列的编程方法 190
7.5 使用启保停电路的编程方法 191
7.5.1 单序列的编程方法 192
7.5.2 选择序列的编程方法 193
7.5.3 并行序列的编程方法 195
7.5.4 两步闭环的处理 195
7.6 以转换为中心的编程方法 196
7.6.1 单序列的编程方法 196
7.6.2 选择序列的编程方法 197
7.6.3 并行序列的编程方法 198
小结 200
思考与练习 201
第8章 PLC系统设计与应用 204
8.1 PLC应用系统设计调试方法 204
8.1.1 系统规划 204
8.1.2 系统设计 205
8.1.3 PLC及其组件的选型 205
8.1.4 软、硬件的调试 207
8.2 降低PLC系统费用的方法 209
8.2.1 减少输入点数 209
8.2.2 减少输出点数 212
8.3 提高系统的可靠性 214
8.3.1 运行环境的改善 214
8.3.2 控制系统的冗余 215
8.3.3 控制系统的供电 216
8.3.4 系统的抗干扰措施 217
8.4 PLC的数据通信 219
8.4.1 概述 219
8.4.2 下位连接系统 224
8.4.3 同位连接系统 225
8.4.4 上位连接系统 226
8.4.5 现场总线在PLC中的应用 227
8.4.6 工控组态软件的应用 230
8.5 高级应用程序的设计、调试经验与技巧 233
8.5.1 可编程序控制器高级应用程序的特点 233
8.5.2 梯形图程序的优化设计 233
8.5.3 高级应用程序的模拟调试方法 236
8.6 维修电工考证指导（高级工）——PLC部分 236
8.6.1 概述 236
8.6.2 试题选解 236
小结 241
思考与练习 242
第9章 实验与实训 243
9.1 电气控制部分 243
9.1.1 低压电器的识别 243
9.1.2 直流电动机的控制 243
9.1.3 三相异步电动机的控制 243
9.1.4 位置控制与自动循环控制 245
9.1.5 顺序控制的实现 246
9.2 PLC部分 246
9.2.1 基本指令编程 246
9.2.2 功能指令编程 251
9.23 使用STL指令实现顺序控制 254
9.2.4 舞台艺术灯饰的PLC控制 257
9.2.5 运料小车的自动控制 260
附录A FX系列PLC功能指令一览表 261
附录B 中华人民共和国职业技能鉴定规范（中级维修电工） 266
参考文献 271