第1章 绪论 1
1.1 电力拖动在现代机床中的地位 1
1.2 机床电气自动控制系统的发展简史 2
1.3 本课程要求掌握的主要内容 3
第2章 普通机床电气控制线路的分析 4
2.1 机床电气控制线路的基本环节 4
2.1.1 电气控制线路的表示符号及阅读方法 4
2.1.2 其他电路图简介 4
2.1.3 机床电气控制线路的基本环节 5
2.1.4 电动机的保护 18
2.2 卧式车床电气控制线路 20
2.2.1 CW6163型万能卧式车床电气控制线路 21
2.2.2 C616型卧式车床电气控制线路 22
2.2.3 C650型卧式车床电气控制线路 23
2.2.4 Z3040型摇臂钻床电气控制线路 26
2.2.5 X62W型万能铣床电气控制线路 28
2.2.6 T68型卧式镗床电气控制线路 32
习题 36
第3章 机床电气控制线路的设计 38
3.1 机床电气控制系统设计的基本内容 38
3.2 电力拖动的方式和控制方案 39
3.2.1 电力拖动方式确定的原则 39
3.2.2 电气控制方案的选择 40
3.3 电动机的选择 40
3.3.1 电动机功率的确定 40
3.3.2 电动机转速和结构形式的选择 42
3.4 机床电气控制线路的设计原则 42
3.5 常见电气元件的选择 47
习题 49
第4章 直流拖动调速系统 51
4.1 他励直流电动机的机械特性 51
4.1.1 机械特性 51
4.1.2 调速方法 52
4.1.3 电动机与负载的匹配 53
4.2 他励直流电动机的启制动特性 54
4.2.1 他励直流电动机的启动特性 54
4.2.2 他励直流电动机的制动特性 54
4.3 调速种类与调速指标 57
4.3.1 调速种类 57
4.3.2 调速指标 57
4.4 直流调速系统 60
4.4.1 闭环直流调速系统的组成 60
4.4.2 系统的工作原理 61
4.4.3 转速闭环调速系统的静态特性 61
4.4.4 闭环控制系统的特征 67
4.4.5 比例调节器突加负载的动态过程 67
4.4.6 电流截止负反馈 67
4.5 无静差调速系统 68
4.5.1 积分调节器 68
4.5.2 比例积分调节器 70
4.5.3 无静差直流调速系统 71
4.6 转速电流双闭环调速系统 71
4.6.1 转速电流双闭环直流调速系统的组成 71
4.6.2 双闭环调速系统的静特性和稳态参数计算 73
4.6.3 双闭环直流调速系统的动态分析 74
4.7 直流电动机脉冲调速 75
4.8 数字控制直流调速系统 76
4.8.1 计算机数字控制双闭环直流调速系统的硬件结构 76
4.8.2 数字PI调节器 78
4.8.3 产品化的数字直流调速装置简介 79
习题 81
第5章 交流调速系统 83
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理 83
5.1.1 三相异步电动机的结构 83
5.1.2 三相异步电动机的工作原理 86
5.2 三相异步电动机的定子电路和转子电路 89
5.2.1 定子电路 89
5.2.2 转子电路 90
5.3 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 91
5.3.1 三相异步电动机的电磁转矩 91
5.3.2 三相异步电动机的机械特性 92
5.4 三相异步电动机的启动特性 95
5.4.1 笼式异步电动机的启动方法 96
5.4.2 绕线式异步电动机的启动方法 98
5.5 三相异步电动机的调速特性 99
5.5.1 调压调速 99
5.5.2 转子电路串电阻调速 100
5.5.3 变极调速 100
5.5.4 变频调速 101
5.5.5 变转差率调速 104
5.6 三相异步电动机的制动特性 105
5.6.1 反接制动 105
5.6.2 回馈制动 107
5.6.3 能耗制动 108
5.7 交流异步电动机变压调速系统 108
5.7.1 异步电动机闭环控制变压调速系统 108
5.7.2 笼式异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统） 110
习题 114
第6章 可编程控制器概述 116
6.1 PLC的产生与定义 116
6.1.1 PLC的产生 116
6.1.2 PLC的定义 117
6.2 PLC的性能指标与分类 118
6.2.1 PLC的性能指标 118
6.2.2 PLC的分类 119
6.3 PLC与其他工业控制系统的比较 121
6.4 PLC的特点与应用领域 122
6.4.1 PLC的特点 123
6.4.2 PLC的应用领域 124
6.5 PLC的发展历史、现状与发展趋势 125
习题 127
第7章 可编程控制器的结构与工作原理 128
7.1 PLC的结构 128
7.1.1 PLC的硬件组成 128
7.1.2 PLC主要组成部分功能 128
7.2 PLC的工作原理 133
7.2.1 PLC控制系统的等效工作电路 133
7.2.2 PLC的循环扫描工作过程 134
7.3 PLC与其他控制器的异同 136
7.3.1 PLC与计算机的异同 136
7.3.2 PLC与继电器一接触器的异同 136
习题 137
第8章 可编程控制器S7-200软硬件特性与通信特性 138
8.1 S7-200的硬件特性 138
8.1.1 S7-200概述 138
8.1.2 S7-200硬件系统组成 138
8.1.3 S7-200扩展模块简介 140
8.2 S7-200的软件特性 143
8.2.1 S7-200的内部资源简介 143
8.2.2 S7-200的基本数据类型 146
8.2.3 S7-200存储系统简介 146
8.3 S7-200的通信特性 148
8.3.1 S7-200通信方式选择 148
8.3.2 S7-200的通信参数设置 151
8.3.3 调制解调器设置 155
习题 161
第9章 S7-200编程语言与基本指令系统 162
9.1 S7-200编程语言 162
9.1.1 梯形图 162
9.1.2 语句表 162
9.1.3 连续功能图 163
9.1.4 功能块图 163
9.1.5 S7-GRAPH 163
9.2 S7-200梯形图的特点和编程规则 164
9.2.1 S7-200梯形图的特点 164
9.2.2 S7-200梯形图的编程原则 165
9.2.3 S7-200 程序结构 166
9.3 S7-200编程器件选择 166
9.3.1 LAD编辑器 166
9.3.2 STL编辑器 167
9.3.3 FBD编辑器 167
9.3.4 STEP7-Micro/WIN 32软件简介 167
9.4 S7-200基本指令系统 181
9.4.1 指令组成 181
9.4.2 寻址方式 182
9.4.3 位逻辑指令 184
9.4.4 定时器、计数器指令 187
9 4.5 运算指令 189
9.4.6 数据处理指令 195
9.4.7 程序控制指令 197
习题 199
第10章 可编程控制器控制系统应用设计 200
10.1 PLC控制系统设计概述 200
10.1.1 PLC系统设计的基本要求 200
10.1.2 PLC系统设计的基本原则 200
10.1.3 PLC系统设计的内容 201
10.1.4 PLC系统设计的步骤 201
10.2 PLC控制系统的硬件设计 203
10.2.1 机型的选择 203
10.2.2 接口设备的选择 204
10.2.3 扩展模块的选用 205
10.2.4 I/O地址的分配 205
10.2.5 PLC的可靠性设计 206
10.3 PLC控制系统的软件设计 208
10.3.1 PLC软件系统设计内容 208
10.3.2 PLC典型的编程方法 212
10.4 PLC控制系统的设计实例 213
实例一：机械手的模拟控制 213
实例二：组合机床的控制 217
实例三：水塔水位的模拟控制 223
实例四：电动机ㄚ／△减压启动控制 225
实例五：交通信号灯控制 226
实例六：除尘室模拟控制 230
实例七：温度的检测与控制 232
实例八：根据流程图设计梯形图程序 234
10.5 PLC的装配、检测和维护 240
10.5.1 PLC的安装与配线 240
10.5.2 PLC的自动检测功能与故障诊断 242
10.5.3 PLC的维护与检修 243
10.5.4 PLC应用中若干问题的处理 243
习题 245
附录A 电气设备常用基本图形符号 247
参考文献 250