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第1章 常用低压电器1

1.1 低压电器的基本知识1

1.1.1 电器的作用与分类1

1.1.2 电磁机构及执行机构2

1.2 手动控制电器与主令电器4

1.2.1 刀开关4

1.2.2 控制按钮和指示灯7

1.2.3 行程开关8

1.2.4 转换开关10

1.3 自动控制电器12

1.3.1 接触器12

1.3.2 继电器15

1.4 熔断器20

1.5 低压断路器22

1.6 习题24

第2章 典型继电器-接触器控制电路26

2.1 电气控制系统图的绘制26

2.1.1 电气图中的图形符号和文字符号26

2.1.2 电气原理图27

2.1.3 电器元件布置图29

2.1.4 电气接线图30

2.2 电气控制线路的安装接线31

2.3 三相笼型异步电动机全压起动控制35

2.3.1 三相笼型异步电动机点动控制36

2.3.2 自锁控制36

项目2-1三相笼型异步电动机全压起停控制电路38

2.3.3 多地点与多条件控制39

项目2-2三相异步电动机的多地点与多条件控制电路40

2.4 三相笼型异步电动机正反转控制41

2.4.1 接触器联锁的正反转控制41

2.4.2 具有双重联锁的正反转控制42

项目2-3三相笼型异步电动机的正反转控制电路43

2.4.3 按行程原则的电动机控制电路44

项目2-4自动往复循环控制电路45

2.5 两台电动机的顺序控制46

2.5.1 两台电动机的顺序起动控制47

2.5.2 两台电动机的顺序停止控制47

项目2-5多台电动机按顺序工作的联锁控制电路48

2.6 三相笼型异步电动机减压起动控制50

2.6.1 定子串电阻减压起动控制50

项目2-6三相异步电动机定子串电阻减压起动控制电路52

2.6.2 星形-三角形起动控制53

项目2-7三相异步电动机Y-△起动控制电路54

2.6.3 自耦变压器起动控制55

2.7 绕线转子异步电动机起动控制56

2.7.1 按电流原则的串电阻起动控制56

2.7.2 按时间原则的串电阻起动控制58

项目2-8绕线转子异步电动机起动控制电路59

2.7.3 串频敏变阻器起动控制60

2.8 三相笼型异步电动机调速控制61

2.8.1 变极调速控制61

项目2-9双速电动机调速控制电路62

2.8.2 变频调速控制64

2.9 三相笼型异步电动机制动控制64

2.9.1 反接制动控制64

项目2-10三相异步电动机反接制动控制电路67

2.9.2 能耗制动控制68

项目2-11三相异步电动机能耗制动控制电路70

2.9.3 电磁抱闸制动控制72

2.10 直流电动机的电气控制72

2.11 习题74

第3章 典型生产机械的电气控制系统76

3.1 电气控制系统的识图方法76

3.2 机床电气控制线路77

项目3-1 CM6132型普通车床电气控制线路分析78

项目3-2 M7130型平面磨床电气控制线路分析80

项目3-3 Z3040型摇臂钻床电气控制线路分析83

项目3-4 X62W型卧式万能铣床电气控制线路分析85

项目3-5 T68型卧式镗床电气控制线路分析87

3.3 电液控制系统89

项目3-6二次工作进给的液压动力滑台控制线路分析93

3.4 桥式起重机电气控制线路94

3.4.1 桥式起重机对电力拖动的要求95

3.4.2 桥式起重机的整机控制电路96

3.4.3 桥式起重机的控制电路分析96

3.5 常用建筑设备的电气控制线路108

3.5.1 水泵电气控制线路108

3.5.2 防火卷帘门电气控制线路110

项目3-7混凝土搅拌机电气控制线路分析112

3.6 电气控制系统设计114

3.6.1 电气控制系统设计的内容114

3.6.2 电气控制系统设计的基本原则114

3.6.3 电气原理图设计的方法115

3.6.4 电气控制线路的保护环节118

项目3-8液体混合搅拌装置电气控制线路设计120

项目3-9皮带输送机电气控制线路设计121

3.7 习题121

第4章 PLC基础知识122

4.1 PLC的定义和工作原理122

4.1.1 PLC的名称和定义122

4.1.2 PLC的特点122

4.1.3 PLC的结构123

4.1.4 PLC的工作原理125

4.2 S7-200系列PLC125

4.2.1 S7-200 CPU模块外形结构125

4.2.2 S7-200系列PLC CPU存储区128

4.2.3 S7-200 PLC数据存储类型及其寻址方式131

4.2.4 S7-200系列PLC的编程方式133

4.3 编程软件安装与使用134

4.3.1 编程软件的安装与功能134

4.3.2 编程软件的使用141

4.3.3 编写用户程序142

4.3.4 程序的状态监控与调试145

4.3.5 符号表与符号地址的使用146

4.4 位逻辑指令147

项目4-1与或非逻辑指令训练153

4.5 定时器与计数器指令156

4.5.1 定时器指令156

4.5.2 计数器指令158

项目4-2定时器和计数器指令训练159

4.6 习题164

第5章 数字量控制系统梯形图设计方法166

5.1 梯形图的经验设计法166

5.1.1 有保持功能的电路166

5.1.2 闪烁电路166

5.1.3 定时器的扩展电路167

5.1.4 控制程序实例167

5.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法168

5.2.1 基本方法168

5.2.2 常闭触点输入信号的处理169

5.2.3 注意事项170

5.3 顺序控制设计法与顺序功能图171

5.3.1 顺序功能图的组成171

5.3.2 顺序功能图的基本结构173

5.3.3 顺序功能图中转换实现的基本规则174

5.4 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法174

5.4.1 单序列的编程方法175

5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法176

项目5-1使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法178

5.5 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法180

5.5.1 单序列的编程方法180

5.5.2 选择序列的编程方法181

5.5.3 并行序列的编程方法181

项目5-2使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法182

5.6 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法184

5.6.1 顺序控制继电器指令的应用184

5.6.2 单序列的编程方法184

5.6.3 选择序列与并行序列的编程方法185

项目5-3使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法186

5.7 PLC编程训练188

项目5-4基于PLC的三相异步电动机Y/△减压起动控制188

项目5-5基于PLC的三相异步电动机正反转延时控制189

项目5-6八段码的模拟控制190

项目5-7天塔之光的模拟控制192

项目5-8交通灯的模拟控制193

项目5-9水塔水位的模拟控制194

项目5-10轧钢机的模拟控制195

项目5-11四节 传送带的模拟控制196

项目5-12机械手的模拟控制197

项目5-13基于PLC的自动装卸料小车控制系统设计198

项目5-14基于PLC的三层电梯控制系统设计199

5.8 习题200

第6章 PLC的功能指令及程序设计202

6.1 功能指令202

6.1.1 学习功能指令的方法202

6.1.2 S7-200的指令规约202

6.2 数据处理指令202

6.2.1 比较指令与数据传送指令202

项目6-1比较指令与传送指令及应用205

6.2.2 移位与循环指令210

项目6-2移位寄存器指令及应用212

6.2.3 数据转换指令215

6.3 数学运算指令218

6.3.1 整数运算指令218

6.3.2 数学功能指令220

6.3.3 逻辑运算指令221

6.4 程序控制指令223

6.4.1 条件结束、停止和监视程序复位指令223

6.4.2 For-Next循环、跳转和诊断LED指令224

6.5 中断控制指令与子程序225

6.5.1 中断指令225

6.5.2 子程序的编写与调用227

6.6 习题227

第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用229

7.1 PLC的模拟量扩展模块229

7.2 PLC的PID算法实现234

第8章 变频器原理及应用237

8.1 通用变频器的基本工作原理237

8.1.1 变频调速概述237

8.1.2 变频器的基本原理237

8.1.3 变频器的选型242

8.2 MicroMaster 440变频器245

8.2.1 变频器的安装及调试251

8.2.2 变频器的参数设置及功能选择254

8.2.3 变频器的通信257

项目8-1变频器的功能参数设置与面板（BOP）操作258

项目8-2变频器的外部输入端子操作控制261

项目8-3变频器多段速控制操作控制265

项目8-4变频器与PLC联机控制273

项目8-5变频器的工频/变频切换控制280

项目8-6变频器的模拟量输入控制286

项目8-7变频器的闭环PID控制293

项目8-8使用USS协议指令控制变频器运行299

第9章 监控组态软件312

9.1 组态王软件312

项目9-1基于组态王软件的交通灯模拟仿真320

项目9-2基于组态王软件的运料小车控制系统模拟仿真321

9.2 触摸屏322

9.3 WinCC flexible324

参考文献326