全书共分两篇。第1篇为电气控制技术,共5章,分别是常用低压电器,基本电气控制线路,电动机的调速控制,典型生产机械设备电气控制线路,电气控制线路的设计。第2篇为可编程序控制器(PLC),共9章,分别是可编程序控制器的工作原理及组成,三菱FX 系列可编程序控制器,FX 系列PLC步进顺控指令及其应用,FX系列PLC应用指令及其应用,FX系列PLC模拟量模块及其应用,FX系列PLC的通信,PLC控制系统设计,西门子S7-1200系列PLC基础、和利时LK220系列PLC基础及应用。
本书可作为高等院校电气工程及其自动化、机械工程和自动化等相关专业的教材,控制工程、电气工程等专业硕士研究生参考教材,也可作为相关工程技术人员的参考资料。
第1篇 电气控制技术
1 常用低压电器 1
1.1 接触器 2
1.1.1 接触器的结构和工作原理 2
1.1.2 交、直流接触器的特点 2
1.1.3 接触器的型号及主要技术参数 3
1.2 继电器 5
1.2.1 电磁式继电器 5
1.2.2 时间继电器 7
1.2.3 热继电器 10
1.2.4 速度继电器 12
1.2.5 固态继电器 13
1.3 熔断器 14
1.4 低压断路器 17
1.5 低压隔离器 20
1.6 主令电器 24
1.6.1 按钮 24
1.6.2 位置开关 25
1.6.3 万能转换开关 27
1.6.4 凸轮控制器和主令控制器 28
1.7 其他低压电器 30
习题及思考题 31
2 基本电气控制线路 33
2.1 电气控制线路的绘图原则及标准 33
2.1.1 电气线路图中的图形符号及文字符号 33
2.1.2 电气原理图 38
2.1.3 电气元件的布置图 39
2.1.4 电气接线图 40
2.2 交流异步电动机的基本控制线路 40
2.2.1 直接启动控制线路 40
2.2.2 点动控制线路 42
2.2.3 多地控制线路 42
2.2.4 正反转控制线路 43
2.2.5 自动往返行程控制线路 44
2.2.6 顺序启停控制线路 44
2.3 交流异步电动机的降压启动控制线路 45
2.3.1 三相笼型异步电动机的降压启动 46
2.3.2 三相绕线式异步电动机的启动控制线路 51
2.4 交流异步电动机的制动控制线路 54
2.4.1 反接制动控制线路 54
2.4.2 能耗制动控制线路 57
2.5 液压电气控制 59
2.6 直流电动机的基本控制线路 62
2.6.1 直流电动机的基本控制方法 62
2.6.2 直流电动机的基本控制线路 63
习题及思考题 68
3 电动机的调速控制 70
3.1 直流电动机的调速控制方法 70
3.2 直流电动机无级调速 72
3.2.1 直流调速系统用的可控直流电源 72
3.2.2 转速控制的要求和主要技术指标 74
3.2.3 带转速负反馈的单闭环直流调速系统 75
3.3 三相笼型异步电动机的调速控制线路 80
3.3.1 交流调速系统的分类 81
3.3.2 三相笼型异步电动机的变极对数调速 81
3.3.3 电磁转差离合器调速异步电动机的控制线路 83
3.3.4 三相笼型异步电动机的变频调速工作原理 84
3.3.5 变频器的应用 86
习题及思考题 104
4 典型生产机械设备电气控制线路 105
4.1 分级振动筛电气控制线路 105
4.2 C650型卧式普通车床电气控制线路 106
4.2.1 主要结构及运动形式 107
4.2.2 电力拖动及控制要求 107
4.2.3 C650型卧式普通车床的电气控制线路分析 107
4.3 X62W 型卧式普通铣床电气控制线路 111
4.3.1 X62W 型卧式万能铣床主要结构及运动形式 111
4.3.2 X62W 型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求 112
4.3.3 X62W 型卧式万能铣床控制电路分析 112
4.3.4 X62W 型卧式万能铣床电气控制电路的特点 117
习题及思考题 117
5 电气控制线路的设计 118
5.1 电气设计的基本内容 118
5.1.1 电气设计的技术条件 118
5.1.2 电气传动方案的选择 119
5.2 电动机的选择 120
5.2.1 电动机结构型式的选择 120
5.2.2 电动机容量的选择 120
5.2.3 电动机额定电压的选择 122
5.2.4 电动机额定转速的选择 122
5.3 电气控制线路的设计 122
5.3.1 电气控制线路的设计方法 122
5.3.2 控制线路设计的一般步骤 123
5.3.3 控制线路设计中应注意的问题 124
习题及思考题 125
第2篇 可编程序控制器（PLC）
6 可编程序控制器的工作原理及组成 126
6.1 概述 126
6.1.1 PLC的分类 126
6.1.2 PLC的发展 128
6.2 可编程序控制器的基本结构及工作原理 130
6.2.1 PLC的基本结构 130
6.2.2 PLC的工作原理 132
6.3 可编程序控制器的特点及应用 133
6.3.1 PLC的特点 133
6.3.2 PLC的应用领域 134
习题及思考题 134
7 三菱FX系列可编程序控制器 135
7.1 可编程序控制器的编程语言 135
7.1.1 PLC编程语言的国际标准 135
7.1.2 FX系列PLC梯形图的编程举例 136
7.1.3 S系列PLC的梯形图编程举例 137
7.1.4 梯形图的主要特点 138
7.2 FX系列可编程序控制器的编程元件 139
7.2.1 输入继电器X 141
7.2.2 输出继电器Y 142
7.2.3 辅助继电器M 142
7.2.4 状态元件S 143
7.2.5 指针P/I 143
7.2.6 常数K/H 144
7.2.7 定时器T 144
7.2.8 计数器C 147
7.2.9 寄存器 151
7.3 可编程序控制器梯形图的编程原则 152
7.4 FX系列PLC的基本逻辑指令 158
7.4.1 LD、LDI、OUT指令 158
7.4.2 触头串联指令AND和ANI 158
7.4.3 触头并联指令OR、ORI 159
7.4.4 串联电路块的并联指令ORB 159
7.4.5 并联电路块的串联指令ANB 159
7.4.6 边沿触发指令 160
7.4.7 多重输出电路指令MPS、MRD、MPP 160
7.4.8 运算结果反转指令INV 162
7.4.9 运算结果脉冲化指令MEP、MEF 162
7.4.10 主控逻辑指令MC和MCR 163
7.4.11 自保持与复位指令SET和RST 165
7.4.12 脉冲输出指令PLS和PLF 166
7.4.13 空操作指令NOP 167
7.4.14 程序结束指令END 167
习题及思考题 167
8 FX系列PLC步进顺控指令及其应用 171
8.1 状态转移图的基本概念 171
8.2 FX系列状态转移图的编程方法 172
8.2.1 状态转移图转换成步进顺控梯形图 172
8.2.2 步进顺控指令 173
8.2.3 SET、RST指令在状态转移图中的应用 174
8.3 FX系列状态转移图的编程规则 175
8.3.1 单流程 175
8.3.2 可选择性分支与汇合 175
8.3.3 并行分支与汇合 177
8.3.4 分支与汇合的组合 177
8.3.5 SFC图编程中应注意的几个特殊问题 181
8.4 FX系列状态转移图(SFC)的编程应用 181
8.4.1 加热反应炉自动控制系统 181
8.4.2 十字路口交通信号灯控制模拟系统 183
8.4.3 C650车床主轴PLC控制 185
8.4.4 人行横道交通信号灯控制 186
习题及思考题 187
9 FX系列PLC应用指令及其应用 189
9.1 应用指令的表示形式及使用要素 189
9.1.1 应用指令的表示形式 189
9.1.2 应用指令的使用要素 190
9.2 程序流程类指令 193
9.2.1 有条件跳转 193
9.2.2 子程序调用与返回指令 195
9.2.3 中断指令 195
9.2.4 主程序结束和监视定时器 196
9.2.5 循环指令及应用 197
9.3 数据比较和传送类指令 198
9.3.1 比较和传送类指令说明 198
9.3.2 传送比较类指令的基本用途及应用实例 203
9.4 算术及逻辑运算指令 204
9.4.1 算术及逻辑运算指令的使用说明 204
9.4.2 算术及逻辑运算指令应用实例 206
9.5 循环与移位指令 207
9.5.1 循环与移位指令的使用说明 207
9.5.2 循环与移位指令应用 208
9.6 其他常用指令 210
9.6.1 数据处理指令 210
9.6.2 高速处理指令 212
9.6.3 方便类指令 216
9.6.4 外部设备I/O指令 220
习题及思考题 224
10 FX系列PLC模拟量模块及其应用 226
10.1 模拟量输入/输出模块 226
10.2 特殊功能模块读写数据指令 234
习题及思考题 241
11 FX系列PLC的通信 242
11.1 通信基础知识 242
11.2 FX系列PLC的通信接口 244
11.3 FX系列PLC的通信指令 247
11.3.1 串行异步通信指令RS 247
11.3.2 串行同步通信指令RS2 249
11.3.3 变频器专用指令 250
11.4 三菱PLC的通信网络 252
习题及思考题 255
12 PLC控制系统设计 256
12.1 PLC控制系统设计概要 256
12.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 256
12.1.2 PLC控制系统设计的基本内容 256
12.1.3 PLC控制系统设计的一般步骤 257
12.2 PLC控制系统的应用 258
12.2.1 组合机床的PLC控制 258
12.2.2 可编程控制器在化工过程控制中的应用 260
12.2.3 PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用 264
习题及思考题 267
13 西门子S7-1200系列PLC基础 268
13.1 S7-1200系列PLC硬件 268
13.1.1 硬件结构及CPU模块 268
13.1.2 扩展硬件 271
13.2 西门子PLC梯形图编程元件 271
13.2.1 输入继电器 272
13.2.2 输出继电器 273
13.2.3 位存储器 273
13.2.4 定时器 274
13.2.5 计数器 276
13.3 西门子PLC梯形图基本指令 278
13.3.1 位逻辑运算指令 278
13.3.2 字逻辑运算指令 281
13.3.3 数学运算指令 AD
13.3.4 数据比较指令 282
13.3.5 移动操作指令 283
13.3.6 转换操作指令 284
13.4 S7-1200系列PLC的简单应用 285
13.4.1 工作滑台控制系统 285
13.4.2 运输带控制系统 286
13.4.3 散热控制系统 288
习题及思考题 291
14 和利时LK220系列PLC基础及应用 293
14.1 LK220系列PLC硬件系统 293
14.2 LK220系列主控单元 294
14.2.1 主控单元基础模块 294
14.2.2 主控单元通信模块 297
14.3 LK220系列输入输出单元 298
14.3.1 输入输出单元扩展背板 298
14.3.2 输入输出单元通信接口模块 298
14.3.3 LK220系列I/O模块 299
14.4 LK220系列硬件选型配置方法 303
14.4.1 LK220系列选型步骤 303
14.4.2 LK220系列单机PLC典型硬件配置方案 303
14.5 和利时LK220系列PLC控制系统应用案例 304
14.5.1 甲醇灌装系统PLC控制应用案例 304
14.5.2 供水系统粗格栅PLC自动控制应用案例 308
习题及思考题 312
附录1 FX系列可编程控制器应用指令总表 313
附录2 FX可编程控制器的部分特殊元件编号及名称检索 313
参考文献 314
书单推荐
