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第1章 电气控制基本知识1

1.1 低压电器简介1

1.1.1 低压电器的分类1

1.1.2 低压电器的常用技术术语、参数及技术性能2

1.1.3 低压电器的发展历程与趋势3

1.2 电气安全4

1.2.1 电气事故4

1.2.2 电工安全操作距离6

1.2.3 接地7

1.2.4 电磁防护11

习题12

第2章 常用的低压电器13

2.1 低压开关电器13

2.1.1 刀开关13

2.1.2 组合开关14

2.1.3 低压断路器15

2.1.4 漏电保护器20

2.2 接触器22

2.2.1 接触器的功能22

2.2.2 接触器的结构及其工作原理22

2.2.3 常用的接触器23

2.2.4 接触器的技术参数24

2.2.5 接触器的选用25

2.2.6 注意事项26

2.3 继电器27

2.3.1 电磁继电器27

2.3.2 时间继电器31

2.3.3 热继电器35

2.3.4 速度继电器37

2.3.5 固态继电器39

2.3.6 其他继电器41

2.4 熔断器43

2.5 主令电器46

2.5.1 控制按钮47

2.5.2 行程开关49

2.5.3 接近开关51

2.6 其他电器56

2.6.1 变压器56

2.6.2 直流稳压电源57

2.6.3 导线和电缆59

2.6.4 指示灯60

2.6.5 接线端子61

2.6.6 启动器61

2.7 实训62

小结64

习题64

第3章 继电接触器控制电路66

3.1 电气控制线路图66

3.2 继电接触器控制电路基本控制规律68

3.2.1 自锁和互锁68

3.2.2 点动和连续运行控制线路69

3.2.3 多地联锁控制线路70

3.2.4 自动循环控制线路70

3.2.5 其他控制线路71

3.3 三相异步电动机的启动控制电路72

3.3.1 直接启动72

3.3.2 串电阻或电抗减压启动73

3.3.3 星形-三角形减压启动74

3.3.4 自耦变压器减压启动75

3.4 三相异步电动机的调速控制76

3.4.1 改变转差率的调速76

3.4.2 改变极对数的调速76

3.4.3 变频调速76

3.5 三相异步电动机的制动控制81

3.5.1 机械制动81

3.5.2 反接制动81

3.5.3 自励发电-短接制动83

3.5.4 电容-电磁制动83

3.5.5 能耗制动83

3.6 直流电动机的电气控制85

3.6.1 直流电动机电枢串电阻单向启动控制85

3.6.2 直流电动机的可逆运行控制87

3.6.3 直流电动机的单向运转能耗制动控制88

3.6.4 直流电动机的调速89

3.7 单相异步电动机的控制89

3.7.1 单相异步电动机的启动89

3.7.2 单相异步电动机的调速90

3.7.3 单相异步电动机的正／反转90

3.8 电气控制系统常用的保护环节91

3.8.1 电流保护91

3.8.2 电压保护93

3.8.3 其他保护94

3.9 实训94

小结94

习题94

第4章 典型设备电气控制电路分析96

4.1 CA6140A普通车床的电气控制96

4.1.1 初识CA6140A车床96

4.1.2 CA6140A车床的电气控制电路97

4.2 XA5032铣床的电气控制102

4.2.1 初识XA5032铣床102

4.2.2 XA5032铣床的电气控制102

4.3 油压机的电气控制107

4.3.1 主要结构与控制要求107

4.3.2 电气控制线路分析107

4.4 气动机械手的电气控制线路109

4.4.1 气动机械手的电气控制要求109

4.4.2 气动机械手的气动回路110

4.4.3 气动机械手的电气控制线路110

4.5 数控铣床电气控制112

4.5.1 XK714A数控铣床112

4.5.2 XK714A数控铣床的电气控制线路113

4.6 实训116

小结117

习题117

第5章 可编程控制器基本知识118

5.1 概述118

5.2 PLC的结构和工作原理123

5.2.1 PLC的硬件组成123

5.2.2 PLC的工作原理126

5.2.3 PLC的立即输入、输出功能127

5.3 S7-200系列PLC127

5.3.1 西门子PLC简介127

5.3.2 S7-200系列PLC的特点128

5.4 S7-200系列CPU及其扩展模块129

5.4.1 S7-200 CPU129

5.4.2 S7-200扩展模块133

5.4.3 最大I/O配置136

5.5 S7-200的数据存取137

5.5.1 数据的存储类型137

5.5.2 元件的功能与地址分配138

小结142

习题143

第6章 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用144

6.1 概述144

6.1.1 初识STEP 7-Micro/WIN软件144

6.1.2 STEP 7-Micro/WIN软件的主界面145

6.2 STEP 7-Micro/WIN软件使用初步147

6.3 STEP 7-Micro/WIN软件使用晋级153

6.3.1 系统块的设置153

6.3.2 数据块155

6.3.3 程序调试156

6.3.4 交叉引用157

6.3.5 工具浏览条158

6.3.6 帮助菜单158

6.4 仿真软件的使用158

6.4.1 仿真软件简介158

6.4.2 仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用159

6.5 实训160

小结161

习题161

第7章 S7-200系列PLC的指令系统及其应用162

7.1 S7-200 PLC的基本逻辑指令及其应用162

7.1.1 基本位操作指令162

7.1.2 置位／复位指令164

7.1.3 RS触发器指令164

7.1.4 边沿触发指令165

7.1.5 逻辑栈操作指令166

7.1.6 定时器指令166

7.1.7 计数器指令169

7.1.8 比较指令171

7.1.9 基本指令的应用实例171

7.2 功能图与顺序继电器指令及其应用178

7.2.1 功能图178

7.2.2 顺序继电器指令181

7.2.3 顺序继电器指令的应用182

7.3 S7-200 PLC的功能指令及其应用183

7.3.1 数据处理指令184

7.3.2 算术运算指令190

7.3.3 功能指令的应用195

7.4 S7-200 PLC的程序控制指令及其应用198

7.4.1 跳转指令198

7.4.2 循环指令199

7.4.3 子程序调用指令200

7.4.4 中断指令201

7.4.5 暂停指令203

7.4.6 结束指令203

7.4.7 程序控制指令的应用204

7.5 可编程控制的编程原则和方法205

7.5.1 梯形图的编程原则205

7.5.2 可编程控制的编程方法207

7.6 实训207

小结209

习题209

第8章 S7-200系列PLC的高级应用213

8.1 特殊功能指令及其应用213

8.1.1 高速脉冲输出指令213

8.1.2 高速脉冲输出指令应用215

8.1.3 PID指令217

8.1.4 PID指令的应用218

8.2 S7-200 PLC的通信220

8.2.1 通信相关的概念220

8.2.2 西门子PLC间的PPI通信222

8.2.3 PPI通信的应用225

8.3 HMI与PLC的应用230

8.3.1 认识人机界面230

8.3.2 触摸屏的连线230

8.3.3 创建一个简单的触摸屏工程231

8.4 S7-200系列PLC对变频器的速度控制237

8.4.1 变频器的调速方式237

8.4.2 PLC对变频器的调速控制应用238

8.5 基于PLC的控制系统设计239

8.5.1 概述239

8.5.2 实例239

8.6 实训245

小结246

习题246

参考文献248