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第1章 电气控制电路1

1.1 三相交流异步电动机1

1.1.1 三相交流异步电动机的结构1

1.1.2 三相交流异步电动机的转动原理2

1.1.3 三相交流异步电动机的额定值4

1.1.4 三相交流异步电动机的检查与测试4

1.2 直接启动控制电路5

1.2.1 开启式刀开关5

1.2.2 封闭式负荷开关6

1.2.3 组合开关7

1.2.4 隔离开关7

1.2.5 熔断器8

1.2.6 负荷开关直接启动控制电路9

1.2.7 实习操作：安装和操作负荷开关直接启动控制电路10

1.3 点动控制电路10

1.3.1 按钮11

1.3.2 接触器11

1.3.3 中间继电器13

1.3.4 点动控制电路14

1.3.5 实习操作：安装和操作点动控制电路15

1.4 自锁控制电路16

1.4.1 自锁控制电路16

1.4.2 实习操作：安装和操作自锁控制电路17

1.4.3 热继电器18

1.4.4 具有过载保护的自锁控制电路20

1.4.5 实习操作：安装和操作具有过载保护的自锁控制电路21

1.5 点动和自锁混合控制、多地控制以及顺序控制电路22

1.5.1 低压断路器22

1.5.2 点动与自锁混合控制电路23

1.5.3 实习操作：安装和操作点动与自锁混合控制电路24

1.5.4 多地控制电路26

1.5.5 顺序控制电路26

1.6 正反转控制电路28

1.6.1 接触器联锁的正反转控制电路28

1.6.2 实习操作：安装和操作接触器联锁的正反转控制电路29

1.6.3 双重联锁的正反转控制电路31

1.6.4 实习操作：安装和操作双重联锁的正反转控制电路32

1.7 位置控制和自动往返控制电路32

1.7.1 行程开关33

1.7.2 位置控制电路34

1.7.3 自动往返控制电路35

1.7.4 实习操作：安装和操作自动往返控制电路37

1.8 丫—△形降压启动控制电路38

1.8.1 时间继电器38

1.8.2 丫—△形降压启动控制电路40

1.8.3 实习操作：安装和操作丫—△形降压启动控制电路41

1.9 三相异步电动机的调速43

1.9.1 三相交流异步电动机的调速方法43

1.9.2 双绕组变极调速43

1.9.3 双丫形绕组变极调速44

1.10 机床电气控制电路45

本章小结46

练习题47

第2章 PLC基础知识51

2.1 PLC控制系统的构成与特点51

2.2 PLC的产生与定义52

2.3 PLC的应用、分类及程序语言53

2.4 PLC的结构54

2.5 PLC的循环扫描工作方式56

2.6 S7—200的主要指标及接线端口57

2.6.1 S7—200的结构及主要指标57

2.6.2 CPU224型PLC的外部端子图59

本章小结60

练习题60

第3章 基本指令的应用61

3.1 编程与仿真61

3.1.1 LD、 LDN、＝指令及其应用61

3.1.2 电动机点动控制电路与程序62

3.1.3 S7—200的连接与编程软件的设置62

3.1.4 编写、下载、运行和监控点动控制程序66

3.1.5 仿真运行点动控制程序69

3.2 串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序73

3.2.1 触点串联指令A、 AN73

3.2.2 触点并联指令0、 ON74

3.2.3 置位指令S、复位指令R74

3.2.4 实习操作：电动机自锁控制电路与程序75

3.3 边沿脉冲指令与正反转控制程序77

3.3.1 脉冲上升沿、下降沿指令EU、ED77

3.3.2 实习操作：电动机正反转控制电路与程序78

3.4 块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序80

3.4.1 电路块指令ALD、OLD80

3.4.2 PLC多地控制83

3.4.3 实习操作：点动自锁混合控制电路与程序83

3.5 定时器指令与延时控制程序85

3.5.1 定时器指令TON、TOF、 TONR85

3.5.2 特殊存储器SM与脉冲产生程序88

3.5.3 实习操作：3台电动机顺序启动控制电路与程序89

3.6 计数器指令与计数控制程序91

3.6.1 增计数器指令CTU92

3.6.2 减计数器指令CTD93

3.6.3 增减计数器指令CTUD93

3.6.4 实习操作：单按钮启动/停止控制程序94

3.7 堆栈指令与丫—△形启动控制程序95

3.7.1 进栈指令LPS、读栈指令LRD、出栈指令LPP95

3.7.2 实习操作：电动机丫—△形降压启动控制电路与程序98

本章小结100

练习题101

第4章 顺序控制指令的应用103

4.1 单流程控制103

4.1.1 顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRE103

4.1.2 电动机丫—△形降压启动控制电路与程序104

4.1.3 实习操作：电动机丫—△形降压启动控制107

4.2 并行流程与选择流程的控制107

4.2.1 电动机3速控制电路与程序107

4.2.2 实习操作：电动机3速控制109

本章小结110

练习题110

第5章 功能指令的应用111

5.1 输入/输出继电器的表示格式111

5.1.1 输入继电器的表示格式111

5.1.2 输出继电器的表示格式112

5.2 数据传送指令及应用113

5.2.1 数据传送指令MOV113

5.2.2 数据传送指令应用举例114

5.2.3 实习操作：电动机丫—△形启动控制电路与程序115

5.3 跳转指令及应用117

5.3.1 跳转指令Jmp、标号指令LBL118

5.3.2 实习操作：手动/自动控制选择程序118

5.4 数据类型与算术运算指令120

5.4.1 数据类型121

5.4.2 加法指令ADD121

5.4.3 减法指令SUB123

5.4.4 乘法指令MUL124

5.4.5 除法指令DIV125

5.5 增1碱1指令INC/DEC及其应用127

5.5.1 增1/减1指令INC/DEC127

5.5.2 实习操作：单按钮的功率控制程序128

5.6 逻辑运算指令及其应用130

5.6.1 逻辑“与”指令WAND130

5.6.2 逻辑“或”指令WOR131

5.6.3 逻辑“取反”指令INV132

5.7 子程序调用指令及其应用133

5.7.1 子程序指令CALL、CRET134

5.7.2 实习操作：子程序调用举例134

5.8 循环指令及其应用136

5.8.1 循环指令FOR、 NEXT136

5.8.2 循环指令的举例137

5.9 比较指令及其应用138

5.9.1 比较指令138

5.9.2 实习操作：传送带的PLC控制程序140

5.10 数码显示及其应用142

5.10.1 七段数码显示142

5.10.2 七段编码指令SEG144

5.10.3 BCD码转换指令IBCD145

5.10.4 多位数码显示147

5.10.5 实习操作：停车场数码显示应用程序147

5.11 模拟电位器、拨码开关及其应用150

5.11.1 累加器（AC）与模拟电位器的应用150

5.11.2 拨码开关与BCDI指令152

本章小结153

练习题153

第6章 中断与高速计数器156

6.1 中断指令及其应用156

6.1.1 中断指令156

6.1.2 中断事件157

6.1.3 1/0中断的应用158

6.1.4 定时中断的应用159

6.2 高速计数器及其应用160

6.2.1 高速计数器指令与模式160

6.2.2 高速计数器的应用162

6.2.3 实习操作：用高速计数器指令向导编程166

本章小结167

练习题167

第7章 变频器的使用169

7.1 变频器概述169

7.1.1 变频器的用途和构造169

7.1.2 变频器电路配线与注意事项171

7.1.3 变频器日常维护172

7.2 变频器输出频率173

7.2.1 变频器输出频率的含义173

7.2.2 设置或修改变频器输出频率的方法174

7.3 通用变频器FR—E500的使用174

7.3.1 变频器的配线图与端子板175

7.3.2 变频器操作面板与参数设定177

7.3.3 实习操作：变频器面板操作模式178

7.3.4 实习操作：变频器外部操作模式179

7.3.5 实习操作：变频器组合操作模式180

7.3.6 实习操作：继电器控制的变频器调速电路180

7.4 PLC与变频器综合应用182

7.4.1 控制要求与电路182

7.4.2 变频器多段速设置183

7.4.3 PLC控制程序185

7.4.4 实习操作：模拟PLC控制的变频器多段调速电路187

本章小结187

练习题188

第8章 触摸屏的使用189

8.1 触摸屏概述189

8.2 组态软件的使用190

8.2.1 组态软件的安装190

8.2.2 创建一个新项目文件191

8.2.3 添加变量192

8.2.4 添加文字标签193

8.2.5 添加弹出按钮194

8.2.6 离线模拟196

8.2.7 将项目文件下载到触摸屏196

8.2.8 PLC控制程序的传送与操作197

8.3 用“人机界面”进行实时控制197

8.3.1 控制要求与“人机界面”197

8.3.2 添加输入控件198

8.3.3 添加输出控件199

8.3.4 全部变量属性200

8.3.5 PLC控制程序200

8.3.6 实习操作：用“人机界面”进行实时控制201

8.4 HMI多画面和消息视图的应用202

8.4.1 控制要求与“人机界面”202

8.4.2 添加新画面203

8.4.3 添加翻页按钮203

8.4.4 添加消息视图与修改按钮属性204

8.4.5 添加变量205

8.4.6 实习操作：显示运行消息的自锁控制206

本章小结207

练习题207

第9章 模拟量扩展模块与PID控制208

9.1 模拟量扩展模块概述208

9.1.1 模拟量扩展模块的种类和连接208

9.1.2 模拟量输出模块的地址和技术规范209

9.1.3 模拟量输入模块的地址和技术规范209

9.2 模拟量输出模块的使用与仿真210

9.2.1 模拟量输出模块的数据字格式和使用注意事项210

9.2.2 模拟量输出模块EM232的使用与仿真211

9.3 模拟量输入模块的使用与仿真213

9.3.1 模拟量输入模块的数据字格式和使用注意事项213

9.3.2 模拟量输入模块EM231的使用与仿真214

9.4 模拟量混合模块EM235的使用217

9.4.1 模拟量混合模块EM235217

9.4.2 触摸屏与EM235（EM232 ）控制的变频调速219

*9.5 PID控制221

9.5.1 PID控制概述与PID指令221

9.5.2 应用PID指令编写水箱水位控制程序223

9.5.3 应用PID指令向导编写水箱水位控制程序226

9.5.4 应用PID自整定功能模拟调试水箱水位控制程序230

阅读材料233

本章小结234

练习题234

*第10章 PLC、触摸屏和变频器综合应用236

10.1 JWF1124 清棉机236

10.1.1 清棉机的作用和结构236

10.1.2 清棉机的电气特点237

10.2 电路组成237

10.2.1 主电路237

10.2.2 PLC控制电路239

10.3 触摸屏界面241

10.4 PLC程序242

10.4.1 调试程序245

10.4.2 打手转速的计数与显示程序246

10.4.3 打手防轧程序246

10.4.4 故障控制字、故障显示与保护程序247

10.4.5 开机操作247

阅读材料247

本章小结248

练习题249

附录1 常用电气图形符号与文字符号250

附录2 三菱通用变频器FR—E500参数表253

附录3 S7—200系列PLC258

参考文献273