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第1章 电气控制电路中的常用电器1

1.1　低压控制电器概述1

1.1.1 电器的分类1

1.1.2　电器的作用2

1.2　电磁式控制电器的基本原理2

1.2.1 电磁式低压电器的基本组成2

1.2.2　电磁机构3

1.2.3　触头系统4

1.2.4　灭弧系统4

1.3　交流接触器5

1.3.1 交流接触器的结构和工作原理5

1.3.2　交流接触器的型号和基本参数6

1.3.3　交流接触器的选用方法6

1.4　继电器7

1.4.1　继电器的工作原理和特性7

1.4.2　继电器主要产品技术参数8

1.4.3　继电器测试8

1.4.4　继电器的电符号和触点形式9

1.4.5　继电器的选用9

1.4.6　时间继电器9

1.5　熔断器11

1.5.1 圆筒帽形熔断器的概述11

1.5.2　熔断器的选择12

1.5.3 高压交流熔断器的选择12

1.6　热继电器15

1.6.1 热继电器的工作原理15

1.6.2　热继电器的应用15

1.6.3　热继电器的型号及含义16

1.6.4　热继电器的常见故障及解决办法17

1.7　自动空气开关18

1.7.1 自动空气开关的工作原理18

1.7.2 自动空气开关的型号含义及主要特性19

1.7.3 自动空气开关的选用原则20

1.8　温度继电器20

1.8.1　机械式温度继电器20

1.8.2　电子式温度继电器和其他温度继电器21

1.8.3　温度继电器的常见故障21

1.9　感应式速度继电器21

1.9.1　感应式速度继电器的工作原理21

1.9.2　感应式速度继电器的应用22

1.9.3 感应式速度继电器的常见故障22

1.10　漏电继电器22

1.10.1　漏电继电器的结构和工作原理23

1.10.2　漏电继电器的使用及常见故障24

1.11　主令电器25

1.11.1　按钮25

1.11.2　行程开关26

1.11.3　接近开关28

小结28

思考与练习28

第2章 电气控制电路30

2.1 电气控制电路的绘图规则及常用符号30

2.1.1 电气原理图的布局30

2.1.2 电气原理图的线条31

2.1.3　元器件符号31

2.1.4　标注文字33

2.2　基本电气控制电路33

2.2.1　点动控制电路33

2.2.2　自锁控制电路33

2.2.3　多地控制电路34

2.2.4　可逆控制电路34

2.2.5　顺序启动控制电路37

2.2.6　顺序停止控制电路38

2.2.7　延时控制电路39

2.2.8 电气控制电路中的保护电路40

2.3 电气控制线路设计基础41

2.3.1　电气设计的主要内容41

2.3.2　电气设计的一般原则42

2.3.3　经验设计法42

2.3.4　逻辑设计法44

2.3.5　用经验设计法设计机床电气控制电路实例44

2.4　常用机床电气控制线路分析48

2.4.1 普通铣床的电气控制线路分析48

2.4.2　普通钻床的电气控制线路分析52

2.5 维修电工考证指导（中级工）——电机与电气控制部分54

2.5.1 电工考证电机部分55

2.5.2 电工考证电气控制部分56

2.5.3 电气控制线路的故障检查58

小结59

思考与练习60

第3章 PLC的基础知识62

3.1　概述62

3.1.1 什么是PLC62

3.1.2　PLC的产生与发展62

3.1.3　PLC的特点与应用领域63

3.2　PLC控制系统与其他控制系统的比较65

3.2.1　PLC控制系统与继电器控制系统的比较65

3.2.2　PLC控制系统与计算机控制系统的比较66

3.2.3　PLC控制系统与集散控制系统的比较66

3.3　PLC的基本结构67

3.3.1　PLC的硬件系统67

3.3.2　PLC的软件系统72

3.4　PLC的工作原理72

3.4.1　PLC的等效电路72

3.4.2　PLC的扫描工作方式74

3.4.3　PLC的扫描工作过程74

3.4.4　扫描周期与输入／输出滞后76

3.5　PLC的分类及性能指标78

3.5.1　PLC的分类78

3.5.2　PLC的主要性能指标80

3.6　FX系列PLC简介81

3.6.1 FX系列PLC的特点81

3.6.2　FX系列PLC的型号名称含义81

3.6.3　FX系列PLC的一股技术指标82

小结83

思考与练习84

第4章 PLC的编程语言及基本指令85

4.1　PLC的编程语言概述85

4.2　FX系列PLC的编程元件88

4.2.1　FX系列PLC的用户数据结构88

4.2.2　输入继电器和输出继电器89

4.2.3　辅助继电器90

4.2.4 状态继电器92

4.2.5　定时器92

4.2.6　计数器94

4.2.7　数据寄存器96

4.2.8　变址寄存器97

4.2.9　指针（P/I）97

4.2.10　常数（K/H）98

4.3　FX系列PLC的基本指令98

4.3.1　LD、LDI、OUT指令98

4.3.2　AND、ANI指令99

4.3.3　OR、ORI指令100

4.3.4　ANB、ORB指令100

4.3.5　栈操作指令101

4.3.6　主控与主控复位指令102

4.3.7 取反指令103

4.3.8　PLS与PLF指令104

4.3.9　边沿触发器104

4.3.10　置位与复位指令105

4.3.11　NOP与END指令106

小结107

思考与练习107

第5章　功能指令及应用109

5.1　FX2N系列PLC功能指令概述109

5.1.1　功能指令的基本表示方法109

5.1.2　数据长度与指令执行形式110

5.2　程序流控制类指令110

5.2.1　条件跳转指令110

5.2.2 子程序调用与返回指令111

5.2.3　中断返回、允许与禁止中断指令112

5.2.4　主程序结束指令113

5.2.5　监控定时器指令113

5.2.6　循环指令114

5.3　数据处理类指令114

5.3.1 比较与传送指令114

5.3.2 运算指令119

5.3.3　循环移位与移位指令126

5.3.4　其他数据处理指令129

5.4　特殊功能类指令133

5.4.1　高速处理指令133

5.4.2　方便指令138

5.5　外部设备类指令143

5.5.1　外部I/O设备指令143

5.5.2　外部设备指令150

小结154

思考与练习155

第6章　PLC特殊功能模块的应用157

6.1　FX系列PLC的特殊功能模块157

6.2　FX-4AD的应用157

6.3　FX-2DA的应用160

6.4　FX-1N 5DM的应用162

6.5　PLC在模拟量闭环控制中的应用165

小结170

思考与练习170

第7章　程序设计171

7.1　根据电气控制图设计梯形图171

7.1.1　概述171

7.1.2　基本方法171

7.1.3　设计注意事项173

7.2　常见程序分析174

7.2.1 自锁和连锁程序174

7.2.2　优先程序175

7.2.3　顺序循环执行程序176

7.2.4　振荡程序178

7.2.5　二分频程序178

7.3　顺序控制设计方法179

7.4　使用STL指令编写顺序控制梯形图185

7.4.1　STL指令185

7.4.2 单序列的编程方法186

7.4.3 选择序列的编程方法188

7.4.4　并行序列的编程方法190

7.5　使用启保停电路的编程方法191

7.5.1 单序列的编程方法192

7.5.2 选择序列的编程方法193

7.5.3 并行序列的编程方法195

7.5.4　两步闭环的处理195

7.6　以转换为中心的编程方法196

7.6.1　单序列的编程方法196

7.6.2　选择序列的编程方法197

7.6.3　并行序列的编程方法198

小结200

思考与练习201

第8章 PLC系统设计与应用204

8.1　PLC应用系统设计调试方法204

8.1.1　系统规划204

8.1.2　系统设计205

8.1.3　PLC及其组件的选型205

8.1.4　软、硬件的调试207

8.2　降低PLC系统费用的方法209

8.2.1　减少输入点数209

8.2.2　减少输出点数212

8.3　提高系统的可靠性214

8.3.1　运行环境的改善214

8.3.2　控制系统的冗余215

8.3.3　控制系统的供电216

8.3.4　系统的抗干扰措施217

8.4　PLC的数据通信219

8.4.1 概述219

8.4.2　下位连接系统224

8.4.3　同位连接系统225

8.4.4　上位连接系统226

8.4.5　现场总线在PLC中的应用227

8.4.6　工控组态软件的应用230

8.5　高级应用程序的设计、调试经验与技巧233

8.5.1　可编程序控制器高级应用程序的特点233

8.5.2　梯形图程序的优化设计233

8.5.3　高级应用程序的模拟调试方法236

8.6　维修电工考证指导（高级工）——PLC部分236

8.6.1 概述236

8.6.2　试题选解236

小结241

思考与练习242

第9章　实验与实训243

9.1　电气控制部分243

9.1.1　低压电器的识别243

9.1.2　直流电动机的控制243

9.1.3　三相异步电动机的控制243

9.1.4　位置控制与自动循环控制245

9.1.5　顺序控制的实现246

9.2　PLC部分246

9.2.1　基本指令编程246

9.2.2　功能指令编程251

9.23 使用STL指令实现顺序控制254

9.2.4　舞台艺术灯饰的PLC控制257

9.2.5　运料小车的自动控制260

附录A　FX系列PLC功能指令一览表261

附录B 中华人民共和国职业技能鉴定规范（中级维修电工）266

参考文献271