第1章 绪论 1
1.1机械设备电气控制的分类 1
1.2机械设备电气控制技术的发展 2
1.2.1电力拖动技术的发展 2
1.2.2逻辑控制技术的发展 2
1.2.3数字控制技术的发展 3
第2章 常用低压电器 4
2.1常用低压电器分类与应用 4
2.1.1常用低压电器分类 4
2.1.2低压电器的应用 5
2.2电磁式低压电器结构与工作原理 5
2.2.1电器的触头和电弧 5
2.2.2电磁机构 9
2.3常用低压电器的参数 13
2.3.1低压电器的型号表示方法 13
2.3.2低压电器的技术指标 15
2.3.3低压电器的技术性能参数 15
2.4熔断器 17
2.4.1熔断器的结构及工作原理 18
2.4.2常用典型熔断器 19
2.4.3熔断器的选用 22
2.4.4熔断器使用与维护 24
2.5接触器 24
2.5.1接触器的结构及工作原理 24
2.5.2接触器的主要特性和参数 26
2.5.3接触器的选用原则 27
2.5.4常用典型交流接触器 27
2.5.5接触器常见故障分析 30
2.6继电器 30
2.6.1概述 30
2.6.2电磁式继电器 31
2.6.3时间继电器 33
2.6.4速度继电器 39
2.6.5热继电器 40
2.6.6舌簧继电器 43
2.6.7压力继电器 43
2.6.8液位继电器 44
2.6.9固态继电器 44
2.7低压开关 48
2.7.1刀开关 48
2.7.2组合开关 50
2.7.3低压断路器 52
2.8主令电器 56
2.8.1控制按钮 57
2.8.2行程开关 58
2.8.3转换开关 59
2.8.4接近开关 61
2.8.5主令控制器 62
2.9电磁执行机构 65
第3章 机械电气控制的基本电路 68
3.1电气控制电路的绘制原则 68
3.1.1电气图的图形符号、文字符号及接线端子标记 68
3.1.2电路图的布局 72
3.1.3系统图和框图 73
3.1.4电气原理图 73
3.1.5电器元件布置图 76
3.1.6电器安装接线图 76
3.2阅读电气图的基本方法和步骤 78
3.3交流异步电动机 80
3.3.1交流异步电动机的结构 80
3.3.2异步电动机的工作特性 83
3.4三相异步电动机控制的基本电路 87
3.4.1单向旋转控制电路 87
3.4.2电动机正反向可逆控制电路 91
3.4.3顺序控制电路 93
3.4.4电液（气）控制电路 94
3.4.5三相笼型异步电动机启动控制电路 95
3.5三相绕线转子异步电动机启动控制电路 103
3.5.1转子绕组串电阻启动电路 103
3.5.2转子绕组串接频敏变阻器启动电路 104
3.6三相交流电动机的制动控制电路 106
3.6.1机械制动控制电路 107
3.6.2能耗制动控制电路 108
3.6.3反接制动控制电路 109
3.7电气控制电路中的保护环节 112
3.7.1短路保护 112
3.7.2过电流保护 112
3.7.3过载（热）保护 113
3.7.4零电压（失压）保护和欠电压保护 114
3.7.5其他保护电路 115
第4章 电气控制电路的设计方法 117
4.1电气控制设计的主要内容 117
4.2电气控制设备的设计步骤 117
4.3电力拖动方案确定及电动机选择 118
4.4电气控制方案的确定及控制方式的选择 119
4.5电气设计的一般原则 120
4.6电气控制系统的一般设计方法 123
4.6.1一般设计法的步骤 124
4.6.2一般设计法举例 125
4.7电气控制电路的逻辑设计方法 130
4.7.1逻辑设计方法概述 131
4.7.2逻辑设计举例 134
4.8电气控制的工艺设计 139
第5章 常用机械的电气控制电路 142
5.1车床的电气控制 142
5.1.1卧式车床的主要结构及运动形式 142
5.1.2中小型车床对电气控制的要求 142
5.1.3 CA6140型卧式车床的电气控制 143
5.1.4 CA6140型车床常见电气故障的分析 144
5.2铣床的电气控制 145
5.2.1 X62W铣床主要结构与运动分析 145
5.2.2 X62W铣床电力拖动方式和控制要求 146
5.2.3 X62W铣床电气控制电路分析 147
5.2.4 X62W铣床电气控制常见故障分析 153
5.3摇臂钻床的电气控制 154
5.3.1摇臂钻床的主要结构及运动情况 154
5.3.2摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求 154
5.3.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制 155
5.3.4 Z3040型摇臂钻床电气控制电路常见故障分析 158
5.4镗床的电气控制 159
5.4.1 T68型卧式镗床主要结构、运动形式及拖动特点 159
5.4.2 T68型卧式镗床电气控制 160
5.4.3 T68型卧式镗床常见电气故障分析 163
5.5磨床的电气控制 164
5.5.1主要结构及运动形式 164
5.5.2 M7130型平面磨床电力拖动特点及控制要求 165
5.5.3 M7130型平面磨床电气控制 165
5.5.4平面磨床电气控制常见故障分析 168
5.6桥式起重机电气控制电路 169
5.6.1桥式起重机的主要结构及运动形式 169
5.6.2桥式起重机的电力拖动特点及控制要求 169
5.6.3 15t/3t桥式起重机电气控制电路分析 170
5.6.4 15t/3t桥式起重机常见电气故障的分析与维修 178
第6章 单片机及其工作原理 181
6.1单片机的基本知识 181
6.1.1单片机的基本结构 181
6.1.2 80C51的基本特征 182
6.1.3 80.C51的内部结构 182
6.1.4 80C51的存储器配置和寄存器 184
6.1.5 80C51的引脚定义及功能 186
6.1.6单片机的时钟与时序 188
6.2单片机的复位 189
6.3单片机的编程语言 190
6.4 C语言用于单片机的优势 191
6.5单片机C语言开发基础 192
6.5.1 C语言程序的基本结构 192
6.5.2 C语言的标识符和关键字 193
6.5.3数据类型 194
6.5.4存储类型与存储模式 195
6.5.5特殊功能寄存器（SFR）及其C51定义 197
6.5.6 C51指针 197
6.5.7函数 198
6.6单片机控制系统常用开发工具 199
6.6.1 Proteus集成开发环境 199
6.6.2 Keil C51集成环境 201
6.7单片机机械控制系统举例 202
第7章 可编程控制器及其工作原理 212
7.1可编程控制器的基本组成 212
7.2可编程控制器的工作方式 216
7.3 PLC的技术性能 223
7.4可编程控制器的编程语言 225
7.5可编程控制器的特点及分类 229
7.6可编程控制器的应用和发展 231
第8章FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 234
8.1 FX系列可编程控制器的技术指标 234
8.2可编程控制器的安装及单元序号 240
8.3可编程控制器的接线 240
8.4 FX系列可编程控制器的编程元件 244
8.4.1编程元件的分类、编号和基本特征 244
8.4.2数据类编程元件的数据结构 244
8.4.3编程元件的功能 244
8.5 FX系列可编程控制器的基本逻辑指令 256
8.6常用基本环节的编程 261
8.6.1梯形图的特点及绘图原则 261
8.6.2梯形图的基本控制环节 264
8.7 FX系列可编程控制器的功能指令 269
8.7.1功能指令的格式及说明 269
8.7.2 FX2N系列可编程控制器功能指令 272
8.8应用程序的编程软件及仿真 285
8.9 FX2N系列PLC模拟量单元 304
8.10 FX2N系列PLC的通信单元 307
8.11 PLC人机的界面 312
第9章 可编程控制器控制系统的设计 318
9.1 PLC控制系统设计原则、内容和流程 318
9.2机械设备PLC控制系统常用设计方法 321
9.2.1经验设计法 321
9.2.2波形图设计法 322
9.2.3顺序功能图设计法 323
9.3 PLC端口扩展与保护 332
9.4 PLC系统的抗干扰措施 334
9.5 PLC的测试及维护 336
第10章 可编程控制器在机械设备控制中的应用 338
10.1 PLC在机床中的应用 338
10.1.1机床工作台自动循环PLC控制系统 338
10.1.2 Z3040摇臂钻床PLC控制系统 339
10.1.3 T68型卧式镗床PLC控制系统 343
10.2 PLC在工业自动化生产线中的应用 346
10.2.1输送机分拣的PLC控制系统 346
10.2.2带式输送机的PLC控制 348
10.2.3 PLC在机械手控制系统中的应用 350
第11章 数控机床的电气控制系统 356
11.1数控机床的发展概况 356
11.2数控机床的组成与分类 357
11.2.1数控机床的工作原理 357
11.2.2数控机床的基本结构 358
11.2.3数控设备的结构特点 359
11.2.4数控机床的分类 360
11.2.5数控机床的特点及应用范围 364
11.2.6数控机床的发展趋势 364
11.3数控机床电气控制系统的组成与特点 368
11.3.1数控机床电气控制系统的组成 368
11.3.2数控机床电气控制系统的特点 372
11.4进给伺服驱动系统 372
11.4.1步进电机 373
11.4.2直流伺服电机 375
11.4.3交流伺服电机 377
11.5主轴变频伺服驱动系统 381
11.5.1变频电机主轴驱动装置 382
11.5.2交流伺服电机专用主轴驱动装置 387
11.5.3 PLC控制变频器的方法 387
11.6 PLC在数控机床上的应用 394
11.6.1数控机床PLC的功能 394
11.6.2数控机床中的信息交换 395
11.6.3数控机床PLC的类型 395
参考文献 397