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绪论1

1．电气控制技术的发展概况1

2．本课程的性质和任务2

第1章 常用低压电器3

1.1 电器基本知识3

1.1.1 低压电器分类3

1.1.2 电磁式电器的结构及工作原理4

1.1.3 电器的触头系统与电弧7

1.2 电磁式接触器11

1.2.1 接触器的结构及工作原理11

1.2.2 常用典型交流接触器介绍12

1.2.3 接触器主要技术参数13

1.2.4 直流接触器14

1.3 继电器14

1.3.1 继电器的结构原理15

1.3.2 电压继电器15

1.3.3 电流继电器16

1.3.4 中间继电器17

1.3.5 时间继电器18

1.3.6 热继电器21

1.3.7 信号继电器23

1.4 熔断器25

1.4.1 熔断器的保护特性25

1.4.2 插入式熔断器25

1.4.3 螺旋式熔断器26

1.4.4 半导体器件保护熔断器26

1.5 主令电器27

1.5.1 控制按钮27

1.5.2 行程开关28

1.5.3 凸轮控制器与主令控制器29

1.6 低压开关类电器30

1.6.1 刀开关30

1.6.2 组合开关31

1.6.3 低压断路器32

1.7 智能电器介绍33

1.7.1 智能断路器33

1.7.2 智能接触器36

1.7.3 可编程序通用逻辑控制继电器38

思考题39

习题40

第2章 电气控制基本环节和典型线路分析41

2.1 电气控制系统图41

2.1.1 常用电气图形符号和文字符号41

2.1.2 电气原理图44

2.1.3 电器元件布置图44

2.1.4 电气安装接线图45

2.2 三相异步电动机的起动控制45

2.2.1 直接起动45

2.2.2 减压起动46

2.2.3 三相绕线转子电动机的起动49

2.3 三相异步电动机的正反转控制50

2.3.1 电动机的正反转控制50

2.3.2 正反转自动循环控制51

2.4 三相异步电动机的制动控制52

2.4.1 反接制动52

2.4.2 能耗制动54

2.4.3 电磁抱闸制动57

2.5 三相异步电动机的调速控制58

2.5.1 变极调速58

2.5.2 变更转子外串电阻调速59

2.5.3 电磁调速控制61

2.6 其他基本环节62

2.6.1 点动控制62

2.6.2 多点控制63

2.6.3 顺序起、停控制63

2.6.4 电气控制系统常用保护措施64

2.7 C650型卧式车床电气控制电路65

2.7.1 机床结构及控制特点66

2.7.2 电路工作原理67

2.8 Z3040型摇臂钻床电气控制电路69

2.8.1 机床结构及控制特点69

2.8.2 电路工作原理72

思考题73

习题74

第3章 电气控制系统设计76

3.1 电气控制系统设计的内容76

3.1.1 原理设计内容76

3.1.2 工艺设计内容76

3.2 电气控制线路的设计77

3.2.1 电气控制线路设计的原则77

3.2.2 电气控制线路设计的规律81

3.2.3 电气控制线路设计的方法和步骤83

3.3 常用电器元件的选择91

3.3.1 按钮、开关类电器的选择92

3.3.2 熔断器的选择93

3.3.3 交流接触器的选择94

3.3.4 继电器的选择96

3.3.5 控制变压器的选择96

3.3.6 笼型异步电动机有关电阻的计算97

思考题97

习题98

第4章 可编程序控制器的组成与工作原理100

4.1 概述100

4.1.1 PLC的特点101

4.1.2 PLC的发展趋势101

4.2 可编程序控制器的组成102

4.2.1 PLC的组成102

4.2.2 PLC的主要性能指标109

4.3 可编程序控制器的工作原理110

4.3.1 扫描的概念110

4.3.2 PLC的工作过程111

4.3.3 PLC的元件112

4.4 可编程序控制器的编程语言120

4.4.1 梯形图语言120

4.4.2 指令表语言121

4.4.3 状态转移图语言121

思考题122

习题122

第5章 可编程序控制器的基本指令123

5.1 基本逻辑指令125

5.1.1 逻辑取及输出指令LD、LDI、OUT125

5.1.2 触点串联指令AND、ANI126

5.1.3 触点并联指令OR、ORI127

5.1.4 串联电路块并联指令ORB127

5.1.5 并联电路块串联指令ANB128

5.1.6 多重输出指令MPS、MRD、MPP129

5.1.7 主控触点指令MC、MCR130

5.1.8 自保持与解除指令SET、RST132

5.1.9 脉冲式触点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF133

5.1.10 脉冲输出指令PLS、PLF135

5.1.11 取反指令INV135

5.1.12 空操作指令NOP、程序结束指令END136

5.1.13 编程规则及注意事项136

5.1.14 典型控制程序137

5.2 步进顺控指令140

5.2.1 状态转移图140

5.2.2 编程方法143

思考题153

习题154

第6章 可编程序控制器的功能指令158

6.1 功能指令简介158

6.2 程序流控制指令（FNC00～FNC09）159

6.3 比较、传送指令（FNC10～FNC19）166

6.4 四则运算及逻辑运算指令（FNC20～FNC29）173

6.5 循环移位、移位指令（FNC30～FNC39）178

6.6 数据处理指令（FNC40～FNC49）183

6.7 外部I/O设备指令（FNC70～FNC79）189

6.8 其他指令196

6.9 功能指令简表199

思考题202

习题202

第7章 可编程序控制器的特殊功能模块204

7.1 特殊功能模块和功能扩展板与PLC的连接204

7.1.1 特殊功能模块与PLC的连接204

7.1.2 功能扩展板与PLC的连接205

7.2 模拟量输入／输出模块205

7.2.1 模拟量输入模块205

7.2.2 模拟量输出模块213

7.2.3 温度模块221

7.3 高速计数器模块228

7.3.1 输入／输出端子的接线228

7.3.2 输入／输出特性与主要性能参数228

7.3.3 缓冲存储器（BFM）的功能及分配229

7.3.4 程序实例234

7.4 通信接口模块与功能扩展板235

7.4.1 RS-232C通信接口设备235

7.4.2 RS-485通信接口设备239

7.4.3 RS-422通信接口设备241

7.4.4 CC-Link网络连接设备242

7.5 人机界面GOT244

7.5.1 GOT的连接配置244

7.5.2 GOT的基本功能245

7.5.3 GOT编程软件247

思考题248

习题249

第8章 可编程序控制器控制系统的设计与应用250

8.1 可编程序控制器应用系统设计250

8.1.1 PLC应用系统设计的内容和步骤250

8.1.2 PLC应用系统的硬件设计251

8.1.3 PLC应用系统的软件设计254

8.2 可编程序控制器应用实例255

8.2.1 常用电气线路的PLC控制255

8.2.2 两级传送带的PLC控制261

8.2.3 机械手运动的PLC控制262

8.2.4 两工位组合机床的PLC控制267

思考题272

习题272

第9章 可编程序控制器的联网与通信274

9.1 可编程序控制器的网络基础274

9.1.1 PLC网络的拓扑结构及各级子网通信协议配置原则274

9.1.2 PLC网络的通信方法276

9.1.3 计算机与PLC网络的联网通信279

9.1.4 PLC的典型网络280

9.2 三菱公司的可编程序控制器网络282

9.2.1 网络结构282

9.2.2 网络种类及特点282

9.3 FX系列可编程序控制器网络的应用287

9.3.1 PLC与PLC之间的通信287

9.3.2 计算机与PLC之间的通信300

思考题323

习题324

第10章 FX3U系列可编程序控制器介绍325

10.1 FX3U系列可编程序控制器的性能、规格与系统构成325

10.1.1 FX3U系列可编程序控制器的性能、规格325

10.1.2 FX3U系列可编程序控制器的系统构成325

10.2 FX3U系列可编程序控制器新增软元件331

10.2.1 输入、输出继电器X、Y331

10.2.2 辅助继电器M331

10.2.3 状态继电器S334

10.2.4 定时器T334

10.2.5 数据寄存器、文件寄存器D335

10.2.6 扩展寄存器R、扩展文件寄存器ER338

10.2.7 指针P338

10.2.8 实数E、字符串“”338

10.3 FX3U系列可编程序控制器新增应用指令339

10.4 FX3U系列可编程序控制器的功能与应用341

10.4.1 模拟量控制341

10.4.2 高速计数、脉冲输出及定位341

10.4.3 数据链接、通信功能342

思考题342

习题342

附录343

附录A Y系列三相异步电动机的型号及技术数据表343

附录B FX2N系列可编程序控制器的特殊软元件345

参考文献351