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第1章 常用低压电器1

1.1 概述1

1.1.1 常用低压电器的分类1

1.1.2 我国低压电器发展概况1

1.1.3 国内外低压电器发展趋势2

1.2 刀开关4

1.2.1 开启式刀开关5

1.2.2 开启式负荷开关5

1.2.3 封闭式负荷开关6

1.2.4 组合开关7

1.2.5 刀开关的图形符号和文字符号8

1.3 熔断器8

1.3.1 熔断器的结构及工作原理8

1.3.2 常用低压熔断器9

1.3.3 熔断器的图形符号和文字符号11

1.3.4 熔断器的选用11

1.4 断路器12

1.4.1 断路器的分类12

1.4.2 断路器的结构及工作原理13

1.4.3 断路器的保护特性13

1.4.4 常用典型断路器14

1.4.5 断路器的图形符号和文字符号14

1.4.6 断路器的选用15

1.5 电磁执行机构15

1.5.1 电磁机构15

1.5.2 电磁铁19

1.5.3 电磁阀20

1.5.4 电磁制动器21

1.6 接触器22

1.6.1 交流接触器22

1.6.2 直流接触器24

1.6.3 接触器的图形符号和文字符号25

1.6.4 接触器的选用25

1.7 继电器26

1.7.1 电磁式电流、电压和中间继电器27

1.7.2 热继电器30

1.7.3 速度继电器33

1.7.4 时间继电器33

1.7.5 干簧继电器37

1.7.6 固态继电器37

1.8 主令电器40

1.8.1 控制按钮40

1.8.2 行程开关41

1.8.3 接近开关41

1.8.4 主令控制器42

1.8.5 万能转换开关43

1.8.6 光电开关44

1.8.7 指示灯44

1.9 常用低压电器故障及排除44

1.9.1 触头系统的故障及排除44

1.9.2 电磁机构的故障及排除45

1.10 习题46

第2章 电气控制线路的基本环节48

2.1 控制线路的原理图、安装图与互连图48

2.1.1 控制线路的图形符号和文字符号48

2.1.2 电气线路图的分类与作用50

2.2 三相异步电动机的全压起动控制线路52

2.2.1 刀开关控制线路52

2.2.2 点动控制线路53

2.2.3 自锁控制线路53

2.2.4 正反转控制线路54

2.2.5 顺序控制与多地控制线路56

2.3 三相笼型异步电动机的减压起动控制线路57

2.3.1 定子电路串电阻减压起动控制线路57

2.3.2 星形-三角形减压起动控制线路59

2.3.3 自耦变压器减压起动控制线路60

2.3.4 延边三角形减压起动控制线路62

2.4 三相异步电动机的调速控制线路63

2.4.1 笼型异步电动机多速控制线路63

2.4.2 电磁转差离合器调速电动机控制线路66

2.5 三相异步电动机的制动控制线路68

2.5.1 笼型异步电动机能耗制动控制线路69

2.5.2 笼型异步电动机反接制动控制线路71

2.6 行程控制线路72

2.6.1 可逆行程控制线路72

2.6.2 行程控制线路应用举例73

2.7 电动机的综合保护75

2.8 习题77

第3章 典型机械设备电气控制线路79

3.1 绘制和阅读机械设备电气原理图的基本知识79

3.2 卧式车床的电气控制线路80

3.2.1 CA6140型卧式车床的主要结构及运动形式80

3.2.2 CA6140型卧式车床的电气控制线路分析81

3.3 平面磨床的电气控制线路82

3.3.1 M7120型平面磨床的主要结构及运动形式82

3.3.2 M7120型平面磨床的电气控制线路分析82

3.4 钻床的电气控制线路85

3.4.1 Z37型摇臂钻床的主要结构及运动形式85

3.4.2 Z37型摇臂钻床的电气控制线路分析86

3.4.3 Z37型摇臂钻床的电气故障分析89

3.5 万能铣床的电气控制线路89

3.5.1 X62W型卧式万能铣床的主要结构及运动形式90

3.5.2 X62W型卧式万能铣床的电气控制线路分析90

3.5.3 X62W型卧式万能铣床的电气故障分析96

3.6 电动葫芦的电气控制线路96

3.6.1 电动葫芦的结构96

3.6.2 电动葫芦的控制线路分析97

3.7 习题97

第4章 可编程序控制器的基础知识99

4.1 概述99

4.1.1 PLC的产生和定义99

4.1.2 PLC的发展状况和趋势100

4.2 PLC的主要功能和特点100

4.2.1 PLC的主要功能100

4.2.2 PLC的特点101

4.3 PLC的工作原理和基本组成102

4.3.1 PLC的工作原理102

4.3.2 PLC控制与继电器控制的区别104

4.3.3 PLC的基本组成和各部分的作用105

4.4 S7-200系列PLC的组成106

4.4.1 S7-200系列PLC的技术指标106

4.4.2 I/O接口109

4.5 S7-200系列PLC的编程软元件110

4.5.1 类型及功能110

4.5.2 数据类型112

4.5.3 寻址方式113

4.6 习题114

第5章 S7-200系列PLC的指令系统115

5.1 PLC编程语言115

5.2 PLC的指令介绍116

5.2.1 S7-200系列PLC基本逻辑控制指令116

5.2.2 梯形图的编辑方法125

5.2.3 功能指令128

5.3 习题133

第6章 PLC控制系统设计136

6.1 PLC控制系统软件设计136

6.1.1 系统设计的基本步骤136

6.1.2 PLC软件系统的设计方法137

6.2 PLC硬件系统设计138

6.2.1 PLC的基本性能指标138

6.2.2 PLC的分类139

6.2.3 PLC的选型139

6.3 PLC软件编程142

6.3.1 安装STEP7-Micro/WIN32编程软件142

6.3.2 STEP7-Micro/WIN32编程软件的主要功能142

6.3.3 主界面各部分功能143

6.3.4 STEP7-Micro/WIN32编程软件的使用145

6.4 PLC软件编程实例153

6.5 习题166

第7章 伺服电动机及驱动、变频器原理与应用168

7.1 步进电动机的驱动与控制168

7.1.1 步进电动机概述168

7.1.2 步进电动机驱动电路172

7.1.3 三相步进电动机的控制177

7.1.4 四相步进电动机的控制185

7.2 直流伺服电动机及驱动188

7.2.1 直流伺服电动机的结构及原理188

7.2.2 基本驱动控制电路191

7.2.3 直流电动机控制实例194

7.3 交流伺服电动机及驱动197

7.3.1 交流伺服电动机概述197

7.3.2 交流伺服电动机的驱动200

7.3.3 IR2132高性能集成交流伺服电动机驱动器201

7.3.4 智能功率模块206

7.4 变频器原理及应用210

7.4.1 变频器的基本构成及原理210

7.4.2 变频器的类别与选择213

7.4.3 变频器的应用实例219

7.4.4 变频器的可靠性与抗干扰措施226

7.5 习题233

第8章 数控机床电气控制系统235

8.1 机床数控系统基本结构及连接235

8.1.1 机床数控系统结构235

8.1.2 计算机数控系统的总体结构及各部分功能239

8.1.3 伺服电动机的特性及选型242

8.1.4 数控系统的部件连接244

8.1.5 基本控制逻辑的设计及调试251

8.2 数控系统基本参数的调试265

8.2.1 调试前的准备工作265

8.2.2 数控系统的初次通电267

8.2.3 PLC应用程序的调试268

8.2.4 驱动器参数配置268

8.2.5 驱动器定位参数和坐标控制使能参数270

8.2.6 机械传动系统参数设定272

8.2.7 数控系统的数据保护与数据备份281

8.3 数控机床举例284

8.3.1 数控车床控制系统284

8.3.2 数控铣床控制系统297

8.4 习题305

附录306

附录A 电气图中常用图形符号和文字符号新旧对照表306

附录B 西门子S7-200系列PLC指令表313

参考文献323