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第一篇 电气控制技术1

第1章 常用低压电器1

1.1 低压电器概述1

1.1.1 低压电器的分类1

1.1.2 电气控制系统常用低压电器2

1.1.3 国内低压电器的发展概况2

1.2 接触器4

1.2.1 结构与工作原理4

1.2.2 交流接触器9

1.2.3 直流接触器9

1.2.4 主要技术参数与选用原则10

1.3 控制继电器13

1.3.1 概述13

1.3.2 电磁式电流、电压及中间继电器14

1.3.3 干簧继电器15

1.3.4 时间继电器16

1.3.5 热继电器20

1.3.6 速度继电器23

1.4 其他常用低压电器24

1.4.1 熔断器24

1.4.2 低压断路器与低压开关27

1.4.3 主令电器33

习题38

第2章 新型智能低压电器40

2.1 固态继电器40

2.1.1 固态继电器的分类与工作原理40

2.1.2 固态继电器使用的注意事项41

2.2 智能继电器41

2.2.1 智能继电器的结构与工作原理42

2.2.2 E3 Plus智能过载继电器45

2.3 智能接触器48

2.3.1 智能化电磁系统48

2.3.2 双向通信与控制接口49

2.4 智能断路器49

2.4.1 智能断路器的结构50

2.4.2 智能断路器的通信与控制接口51

2.5 软起动器52

2.5.1 软起动器的工作原理52

2.5.2 软起动器的控制功能53

2.5.3 软起动器的选用54

2.6 变频器56

2.6.1 变频器的工作原理57

2.6.2 变频器的控制方式59

2.6.3 变频器的分类与选型注意事项60

习题61

第3章 电气控制电路的基本环节和典型电路62

3.1 电气控制电路的绘制原则、图形及文字符号62

3.1.1 常用电气图形符号和文字符号62

3.1.2 电气电路图及其绘制原则63

3.1.3 电气控制电路图的阅读和分析方法63

3.2 电气控制电路的基本规律68

3.2.1 自锁控制68

3.2.2 互锁控制68

3.2.3 多地点控制69

3.2.4 顺序工作的联锁控制69

3.2.5 自动循环控制69

3.3 常用典型控制电路70

3.3.1 三相异步电动机的起动控制71

3.3.2 三相异步电动机的正、反转控制76

3.3.3 三相异步电动机的调速控制77

3.3.4 三相异步电动机的制动控制80

3.4 电气控制电路的设计方法83

3.4.1 概述83

3.4.2 经验设计法83

3.4.3 逻辑设计法86

习题90

第4章 电气控制系统实例91

4.1 卧式车床电气控制91

4.1.1 C650卧式车床的主要工作情况91

4.1.2 C650卧式车床的电气控制92

4.2 摇臂钻床电气控制93

4.2.1 Z3040摇臂钻床的主要工作情况93

4.2.2 Z3040摇臂钻床的电气控制94

4.3 平面磨床电气控制96

4.3.1 M7130平面磨床的主要工作情况96

4.3.2 M7130平面磨床的电气控制97

4.4 铣床电气控制99

4.4.1 X62W铣床的主要工作情况99

4.4.2 X62W铣床的电气控制99

4.5 电源切换控制103

4.5.1 主辅电源切换控制103

4.5.2 双电源自动切换控制105

4.6 异步电动机软起动控制107

4.6.1 单台电动机软起动控制107

4.6.2 多台电动机软起动控制110

4.7 异步电动机变频调速控制111

4.7.1 风机变频调速控制系统112

4.7.2 恒压供水系统变频调速控制113

4.7.3 印染机械多电动机同步变频调速控制115

习题117

第二篇 可编程序控制器的应用技术第5章 可编程序控制器的基本结构及工作原理118

5.1 概述118

5.1.1 PLC的产生与发展118

5.1.2 PLC的定义119

5.2 PLC的基本结构与工作原理120

5.2.1 PLC的基本结构120

5.2.2 PLC的基本工作原理124

5.3 PLC的性能指标及分类125

5.3.1 PLC的性能指标125

5.3.2 PLC的分类126

5.4 PLC与其他工业控制系统的区别127

5.4.1 PLC与继电接触控制系统的区别127

5.4.2 PLC与微型计算机控制系统的区别127

5.4.3 PLC与集散控制系统的区别128

习题128

第6章 罗克韦尔ML/SLC5系列PLC129

6.1 MicroLogix系列PLC129

6.1.1 MicroLogix1000型PLC129

6.1.2 MicroLogix1200型PLC130

6.1.3 MicroLogix1500型PLC132

6.1.4 MicroLogix1100型PLC134

6.1.5 MicroLogix系列PLC的性能比较135

6.2 SLC5系列PLC137

6.2.1 SLC5系列PLC概述137

6.2.2 I/O模块139

6.2.3 特殊功能模块142

6.2.4 通信模块143

6.2.5 I/O框架与电源模块144

6.2.6 独立L/O模块145

习题146

第7章 ML/SLC系列PLC的基本指令及应用147

7.1 PLC的常用编程语言147

7.1.1 梯形图编程147

7.1.2 助记符编程148

7.1.3 顺序功能图编程148

7.2 ML/SLC系列PLC的存储器结构150

7.2.1 程序文件150

7.2.2 数据文件151

7.2.3 寻址方式155

7.3 基本逻辑控制指令157

7.3.1 位逻辑指令157

7.3.2 计时器指令159

7.3.3 计数器指令162

7.3.4 复位指令163

7.3.5 高速计数指令164

7.4 基本指令应用实例169

7.4.1 电动机正、反转控制169

7.4.2 单按钮起／停控制170

7.4.3 信号分频控制173

7.4.4 多电动机协调工作控制173

7.4.5 多谐振荡电路174

习题175

第8章 ML/SLC系列PLC的功能指令及应用177

8.1 运算指令177

8.1.1 数据比较指令177

8.1.2 算术运算指令180

8.1.3 逻辑运算指令184

8.1.4 数据转换指令185

8.1.5 高级运算指令189

8.2 数据处理指令196

8.2.1 数据传送指令197

8.2.2 堆栈指令199

8.3 移位／顺序控制指令201

8.3.1 移位指令201

8.3.2 顺序控制指令204

8.4 过程控制指令208

8.4.1 PID过程控制概述208

8.4.2 PID指令及其应用208

8.5 功能指令应用实例211

8.5.1 运料小车控制211

8.5.2 电动机顺序起动和停止控制212

习题215

第9章 PLC通信网络及应用实例216

9.1 开放式工业控制网络NetLinx216

9.1.1 NetLinx网络结构216

9.1.2 信息层216

9.1.3 控制层217

9.1.4 设备层219

9.2 DH-485网络221

9.2.1 DH-485网络结构221

9.2.2 DH-485网络协议222

9.2.3 DH-485产品223

9.3 串行通信网络223

9.3.1 DF1全双工通信224

9.3.2 DF1半双工通信225

9.4 DH＋网络227

9.4.1 DH＋网络的数据传送方式227

9.4.2 DH＋网络的应用方法228

9.4.3 DH＋网络产品228

9.5 PLC网络控制系统实例229

9.5.1 自来水生产与调度自动控制系统229

9.5.2 钢铁生产自动控制系统232

习题234

第10章 PLC控制系统设计及应用实例235

10.1 PLC控制系统设计概述235

10.1.1 控制系统需求分析235

10.1.2 设计的基本原则235

10.1.3 设计的一般步骤235

10.1.4 PLC的选择237

10.2 硬件与软件设计的一般方法239

10.2.1 硬件设计的一般方法239

10.2.2 软件设计的一般方法239

10.2.3 梯形图语言的编程规则240

10.3 安装与调试的一般方法242

10.3.1 PLC系统的安装注意事项242

10.3.2 PLC系统的调试运行243

10.4 PLC控制应用实例243

10.4.1 教室电铃控制243

10.4.2 机械手控制应用246

10.4.3 交通信号灯控制应用252

习题256

第11章 西门子S7系列PLC258

11.1 西门子S7系列PLC简介259

11.1.1 西门子S7-200 PLC259

11.1.2 西门子S7-300 PLC259

11.1.3 西门子S7-400 PLC260

11.2 STEP 7编程软件简介261

11.2.1 STEP 7概述261

11.2.2使用 STEP 7的基本步骤262

11.2.3 设计程序结构的基本原理263

11.2.4 建立和编辑项目264

11.3 S7-200 PLC部分指令系统266

11.3.1 S7.200系列部分CPU性能266

11.3.2 基本逻辑指令267

11.3.3 程序控制指令270

11.3.4 定时器／计数器指令271

11.3.5 算术运算指令272

11.3.6 逻辑运算指令275

11.3.7 数据传输指令277

11.3.8 移位与循环移位指令278

11.3.9 数据转换指令280

11.3.10 S7-200 PLC指令应用实例282

习题289

参考文献290