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第1章　常用低压电器1

1.1　概述1

1.1.1　电器的定义1

1.1.2　低压电器的分类1

1.1.3　低压电器发展概况3

1.2　低压电器的基础知识4

1.2.1　电磁机构4

1.2.2　触点系统6

1.2.3　灭弧系统7

1.3　接触器9

1.3.1　接触器结构和工作原理9

1.3.2　接触器的主要技术参数11

1.3.3　使用接触器的注意事项12

1.4　继电器12

1.4.1 电磁式继电器13

1.4.2　热继电器15

1.4.3　时间继电器17

1.4.4　速度继电器19

1.4.5　液位继电器20

1.4.6　干簧继电器20

1.5　主令电器21

1.5.1　控制按钮21

1.5.2　行程开关22

1.5.3　主令控制器23

1.5.4　信号灯24

1.6　熔断器24

1.6.1　熔断器的结构及保护特性24

1.6.2　熔断器的主要技术参数及分类24

1.6.3　常用的低压熔断器25

1.6.4　熔断器型号说明27

1.6.5　熔断器的安装、使用和维护27

1.7　低压断路器和低压隔离器28

1.7.1　低压断路器28

1.7.2　低压隔离器30

1.8　电子电器简介34

1.8.1　电子电器的特点和主要技术参数34

1.8.2　半导体时间继电器35

1.8.3　接近开关37

1.8.4　固态继电器38

习题39

第2章 电气控制线路的基本环节42

2.1 电气控制线路图及其绘制规则42

2.1.1 电气控制系统图的分类42

2.1.2　电气图的图形符号和文字符号44

2.1.3 电气原理图的绘制规则48

2.2　三相鼠笼式异步电动机的典型控制线路49

2.2.1 三相鼠笼式异步电动机直接启动控制线路49

2.2.2　三相鼠笼式异步电动机降压启动控制线路54

2.2.3　三相鼠笼式异步电动机的制动控制线路58

2.2.4　三相鼠笼式异步电动机的调速控制线路61

2.3　直流电动机的典型控制线路64

2.3.1　直流电动机的启动控制线路64

2.3.2　直流电动机的正反转控制线路64

2.3.3　直流电动机的制动控制线路64

2.3.4　直流电动机的调速控制线路65

2.4　电气控制线路中的保护措施66

2.4.1 短路保护66

2.4.2　过载保护66

2.4.3　过流保护66

2.4.4　失压、欠压、过压保护67

2.4.5　弱磁和失磁保护67

2.4.6　其他保护67

习题68

第3章　普通机床电气控制线路分析70

3.1 电气控制线路分析基础70

3.1.1 电气线路的一般分析方法70

3.1.2　读图的一般方法和步骤71

3.2　普通车床的电气控制线路分析72

3.2.1 主要结构及运动形式72

3.2.2 电力拖动的特点及控制要求73

3.2.3　C6140型卧式车床的电气控制线路分析73

3.2.4　常见故障分析77

3.3　普通磨床的电气控制线路分析78

3.3.1　主要结构及运动形式79

3.3.2　电力拖动的特点及控制要求80

3.3.3　M7130型平面磨床的电气控制线路分析80

3.3.4　常见故障分析83

3.4　普通钻床的电气控制线路分析84

3.4.1　主要结构及运动形式85

3.4.2　电力拖动的特点及控制要求86

3.4.3　Z3040型摇臂钻床的电气控制线路分析86

3.4.4　常见故障分析89

3.5　万能铣床的电气控制线路分析90

3.5.1　主要结构及运动形式90

3.5.2　电力拖动的特点及控制要求91

3.5.3　X62W型万能铣床的电气控制线路分析93

3.5.4　常见故障分析100

习题101

第4章　电气控制系统设计102

4.1 电气控制设计的原则和内容102

4.1.1 电气控制设计的原则102

4.1.2　电气控制设计的基本内容102

4.2 电力拖动方案的确定和电动机的选择103

4.2.1 电力拖动方案的确定103

4.2.2　拖动电动机的选择103

4.3　电气控制电路设计的一般要求104

4.4　电气控制电路设计的方法与步骤108

4.4.1 电气控制电路设计方法简介108

4.4.2　分析设计法的基本步骤108

4.4.3　分析设计法设计举例109

4.5　常用控制电气的选择112

4.5.1　接触器的选择112

4.5.2 电磁式继电器的选择112

4.5.3　热继电器的选择113

4.5.4　时间继电器的选择113

4.5.5　熔断器的选择114

4.5.6　开关电器的选择114

4.5.7　控制变压器的选择115

4.6 电气控制的施工设计与施工116

4.6.1 电气设备总体配置设计116

4.6.2　电气元器件布置图的设计116

4.6.3 电气控制装置接线图的绘制116

4.6.4 电力装备的施工116

4.6.5　检查、调整与试运行117

习题117

第5章　PLC概述119

5.1　PLC的产生及定义119

5.1.1　可编程控制器的产生119

5.1.2　可编程控制器的名称演变120

5.1.3　可编程控制器的定义120

5.2　PLC的特点及应用121

5.2.1　可编程控制器的特点121

5.2.2　可编程控制器的应用122

5.3　PLC的分类和发展123

5.3.1　可编程控制器的分类123

5.3.2　可编程控制器的发展124

5.3.3　PLC、继电器、单片机控制系统的比较126

5.4　PLC的基本组成126

5.4.1 中央处理器（CPU）127

5.4.2　存储器128

5.4.3　输入／输出接口128

5.4.4 电源131

5.4.5　扩展接口132

5.4.6　通信接口132

5.4.7　智能输入／输出接口132

5.4.8　编程器132

5.4.9　其他部件132

5.5　PLC的工作原理132

5.5.1　PLC的工作方式132

5.5.2　PLC的工作过程135

5.5.3　PLC的中断处理135

5.6　PLC的编程语言136

5.6.1　梯形图编程语言137

5.6.2　布尔助记符编程语言（语句表）137

5.6.3　功能表图编程语言137

5.6.4　功能模块图编程语言138

5.6.5　结构化语句描述编程语言138

习题139

第6章　三菱FX系列PLC简介140

6.1　FX系列PLC的硬件配置及其技术指标140

6.1.1　FX系列PLC的命名140

6.1.2　FX系列PLC的基本构成141

6.1.3　FX系列PLC的技术指标144

6.2　FX系列PLC的编程元件145

6.2.1　输入继电器X145

6.2.2　输出继电器Y146

6.2.3　辅助继电器M147

6.2.4 状态器S150

6.2.5　定时器T150

6.2.6　计数器C152

6.2.7　指针P/I157

6.2.8　常数K/H158

6.2.9　数据寄存器D158

6.2.10　变址寄存器V/Z159

习题160

第7章　基本逻辑指令161

7.1　基本逻辑指令简介161

7.1.1　LD、LDI、OUT指令161

7.1.2　AND、ANI指令162

7.1.3　OR、ORI指令163

7.1.4　LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令164

7.1.5　ORB指令165

7.1.6　ANB指令166

7.1.7　MPS、MRD、MPP指令166

7.1.8　MC、MCR指令168

7.1.9　SET、RST指令169

7.1.10　PLS、PLF指令171

7.1.11　NOP指令172

7.1.12　INV指令173

7.1.13　END指令173

7.2　PLC编程规则与程序分析174

7.2.1　PLC梯形图编程规则174

7.2.2　PLC执行用户程序的过程分析176

7.3　常用基本环节编程177

7.3.1 自锁、互锁、联锁控制177

7.3.2　定时器扩展应用179

7.3.3　分频器181

7.3.4　单按钮启停控制电路182

7.3.5　微分脉冲电路182

7.3.6　计数器扩展应用183

7.4　基本指令的编程方法与应用184

7.4.1　经验设计法184

7.4.2　时序电路设计方法187

习题191

第8章　步进指令194

8.1 SFC图194

8.2　步进指令简介195

8.2.1　步进梯形图指令195

8.2.2　步进梯形图指令的动作与SFC表示197

8.2.3　SFC图与STL图的互换199

8.2.4　SFC流程的形态200

8.3　SFC图的编程应用205

8.3.1　单流程的编程应用205

8.3.2　并行分支与汇合流程的编程应用208

8.3.3　选择性分支与汇合流程的编程应用208

习题210

第9章　功能指令212

9.1　功能指令的基本形式212

9.1.1　功能指令的基本格式212

9.1.2　数据长度213

9.1.3　指令类型213

9.1.4　操作数的形式213

9.1.5　变址寄存器（V,Z）的应用213

9.2　功能指令一览表214

9.3　程序控制指令及应用218

9.3.1　条件跳转指令218

9.3.2　子程序调用与子程序返回指令219

9.3.3　与中断有关的指令220

9.3.4　主程序结束指令221

9.3.5　监视定时器指令221

9.3.6　循环指令222

9.4　传送与比较指令223

9.4.1　比较指令223

9.4.2　区间比较指令223

9.4.3　传送指令224

9.4.4　块传送指令224

9.4.5　BCD/BIN指令225

9.5 四则运算与逻辑运算指令229

9.5.1 加法指令229

9.5.2　减法指令230

9.5.3　乘法指令230

9.5.4 除法指令231

9.5.5　加1／减1指令232

9.5.6　逻辑运算指令232

9.6　循环与移位指令235

9.6.1　位右移／位左移指令235

9.6.2　FIFO写入／读出指令237

9.7　数据处理指令241

9.7.1 区间复位指令241

9.7.2　解码指令242

9.7.3　编码指令243

习题245

第10章　编程工具及其使用246

10.1　FXGP/WIN-C编程软件及其使用246

10.1.1　概述246

10.1.2　梯形图编程操作248

10.1.3　文件操作251

10.1.4　打印操作252

10.1.5　PLC操作252

10.1.6　监控操作253

10.1.7　选项操作254

10.2　MELSOFT编程软件简介256

10.2.1　GXDeveloper软件（SW□D5C-GPPW）的介绍256

10.2.2　GX Simulator（SW□D5C-GPPW）的介绍257

10.2.3　MELSOFT软件家族259

第11章　PLC的特殊功能模块260

11.1　扩展设备的类型及使用260

11.2　模拟量输入／输出模块262

11.2.1　模拟量输入模块FX2N-2AD262

11.2.2　模拟量输出模块FX2N-2DA266

11.3　数据链接与通信功能模块270

11.3.1　FX系列PLC数据链接与通信功能概况270

11.3.2　FX2N-232-BD通信板简介272

11.3.3 FX2N-232-BD通信板的应用274

11.3.4　FX2N-485-BD通信板的通信功能及应用276

11.4　其他特殊功能模块概述282

11.4.1 位置控制类模块简介282

11.4.2　人机界面（HMI）特殊模块简介283

习题283

第12章　PLC控制系统的设计与应用284

12.1　PLC控制系统设计方法284

12.1.1　PLC控制系统设计的基本步骤284

12.1.2　PLC硬件系统设计286

12.1.3　PLC软件系统设计方法及步骤288

12.2　PLC的安装与维护290

12.2.1　可编程控制器的安装和接线290

12.2.2　可编程控制器的维护和检修293

习题294

参考文献295