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第1章 低压电器1

1.1 低压电器概述1

1.1.1 低压电器基础知识1

1.1.2 低压电器基本结构和工作原理2

1.2 低压开关电器和主令电器5

1.2.1 低压开关电器6

1.2.2 低压断路器9

1.2.3 主令电器12

1.3 接触器15

1.3.1 交流接触器15

1.3.2 直流接触器16

1.3.3 接触器的主要技术参数16

1.3.4 接触器的选择17

1.4 继电器17

1.4.1 电磁式继电器18

1.4.2 热继电器19

1.4.3 时间继电器22

1.4.4 速度继电器23

1.5 熔断器24

1.5.1 熔断器的结构及工作原理24

1.5.2 熔断器的保护特性25

1.5.3 熔断器的主要技术参数25

1.5.4 熔断器的选择原则26

1.6 思考与练习26

第2章 电气控制系统的基本电路28

2.1 电气控制电路图的绘制28

2.1.1 电气图形符号和文字符号28

2.1.2 电气控制电路图的绘制原则32

2.2 三相异步电动机的典型控制电路34

2.2.1 单向直接起动控制电路35

2.2.2 正反转控制电路38

2.2.3 行程控制电路40

2.2.4 顺序和多点控制电路42

2.3 三相笼型异步电动机减压起动控制电路43

2.3.1 定子绕组串电阻减压起动44

2.3.2 星形-三角形（×-△）减压起动46

2.3.3 自耦变压器减压起动48

2.4 三相笼型异步电动机制动控制电路51

2.4.1 异步电动机的机械制动51

2.4.2 异步电动机的电气制动52

2.5 典型生产机械的电气控制电路55

2.5.1 生产机械电气控制电路分析55

2.5.2 CA6140型车床电气控制电路56

2.6 思考与练习59

第3章 可编程控制器概述61

3.1 可编程控制器的定义和发展历史61

3.1.1 可编程控制器的定义61

3.1.2 可编程控制器的发展历史62

3.2 可编程控制器的基本功能63

3.3 可编程控制器的特点64

3.4 可编程控制器的发展趋势66

3.5 可编程控制器的分类67

3.5.1 按结构形式分类68

3.5.2 按功能分类68

3.5.3 按I/O点数分类69

3.6 三菱公司的可编程控制器70

3.7 思考与练习71

第4章 PLC的基本结构与工作原理72

4.1 PLC的基本组成72

4.1.1 中央处理器73

4.1.2 存储器74

4.1.3 输入／输出接口单元74

4.1.4 电源单元78

4.1.5 外部设备78

4.2 FX系列PLC硬件配置78

4.2.1 FX2N系列PLC的基本单元78

4.2.2 FX2N系列PLC的I/O扩展单元和扩展模块79

4.2.3 FX系列PLC的特殊功能模块80

4.3 FX系列PLC的编程元件81

4.3.1 输入继电器（X）81

4.3.2 输出继电器（Y）83

4.3.3 辅助继电器（M）84

4.3.4 状态器（S）86

4.3.5 定时器（T）86

4.3.6 计数器（C）87

4.3.7 数据寄存器（D）90

4.3.8 常数（K、H）91

4.4 PLC的工作原理92

4.4.1 PLC控制系统的组成92

4.4.2 PLC控制系统等效电路92

4.4.3 PLC的工作状态93

4.4.4 PLC的工作方式93

4.4.5 PLC扫描工作方式的特点95

4.5 PLC的主要性能指标96

4.6 PLC与其他控制系统的比较96

4.6.1 PLC控制系统与继电器控制系统相比96

4.6.2 PLC控制系统与微机控制系统相比97

4.7 思考与练习98

第5章 编程与仿真99

5.1 PLC程序设计语言99

5.1.1 梯形图99

5.1.2 布尔助记符100

5.1.3 功能表图100

5.1.4 功能模块图100

5.1.5 结构化语句101

5.1.6 其他编程语言101

5.2 FX-20P-E编程器102

5.2.1 编程器的外观102

5.2.2 编程器操作面板102

5.2.3 编程器主要功能操作说明103

5.2.4 联机方式菜单104

5.2.5 实践中的技巧105

5.3 SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件105

5.3.1 产品构成106

5.3.2 SWOPC-FXGP/WIN-C的操作106

5.4 思考与练习123

第6章 基本逻辑指令及使用124

6.1 逻辑取、取反、输出指令（LD、LDI、OUT）124

6.1.1 LD、LDI、OUT指令介绍124

6.1.2 使用举例124

6.2 触点串联指令（AND、ANI）125

6.2.1 AND、ANI指令介绍125

6.2.2 使用举例125

6.3 触点并联指令（OR、ORI）126

6.3.1 OR、ORI指令介绍126

6.3.2 使用举例127

6.4 串联电路块的并联指令（ORB）127

6.4.1 ORB指令介绍127

6.4.2 使用举例128

6.5 并联电路块的串联指令（ANB）129

6.5.1 ANB指令介绍129

6.5.2 使用举例129

6.6 分支多重输出电路指令（MPS、MRD、MPP）129

6.6.1 MPS、MRD、MPP指令介绍129

6.6.2 使用举例130

6.6.3 编程应用131

6.7 主控触点指令（MC、MCR）132

6.7.1 MC、MCR指令介绍132

6.7.2 使用举例133

6.8 自保持与解除指令（SET、RST）133

6.8.1 SET、RST指令介绍133

6.8.2 使用举例134

6.9 脉冲微分输出指令（PLS、PLF）135

6.9.1 PLS、PLF指令介绍135

6.9.2 使用举例136

6.10 取反指令（INV）136

6.10.1 NV指令介绍136

6.10.2 使用举例137

6.11 空操作指令（NOP）137

6.11.1 NOP指令介绍137

6.11.2 功能137

6.12 程序结束指令（END）138

6.12.1 END指令介绍138

6.12.2 功能138

6.13 脉冲操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）138

6.13.1 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令介绍138

6.13.2 使用举例139

6.14 基本逻辑指令的编程及应用140

6.14.1 PLC的编程特点140

6.14.2 一些典型的控制程序140

6.15 思考与练习143

第7章 编程规则与实例149

7.1 PLC梯形图编程规则149

7.2 实例1：电动机正反转控制151

7.3 实例2：三台电动机的顺序起动控制153

7.4 实例3：三相异步电动机的×-△换接起动控制154

7.5 实例4：控制花样喷泉156

7.6 实例5：三层电梯的PLC控制159

7.7 思考与练习163

第8章 步进顺控指令164

8.1 状态转移图164

8.1.1 三台电动机顺序起动控制电路164

8.1.2 工序图164

8.1.3 状态继电器165

8.1.4 状态转移图的组成166

8.1.5 步进指令STL、RET167

8.1.6 步进梯形图和指令表程序167

8.2 步进指令的单流程控制168

8.3 步进指令的选择性分支结构流程控制170

8.4 步进指令的并行分支结构流程控制173

8.5 思考与练习176

第9章 功能指令178

9.1 功能指令的基本概念178

9.1.1 功能指令的表示方法178

9.1.2 位元件与字元件178

9.2 程序流控制指令（FNC00～FNC09）180

9.2.1 条件跳转指令CJ180

9.2.2 子程序调用指令CALL、返回指令SRET与主程序结束指令FEND182

9.2.3 中断指令IRET、EI、DI184

9.2.4 看门狗定时器指令WDT186

9.2.5 循环指令FOR、NEXT186

9.3 传送和比较指令（FNC10～FNC19）190

9.3.1 比较指令190

9.3.2 数据传送指令MOV196

9.3.3 位传送指令SMOV198

9.3.4 反相传送指令CML198

9.3.5 块传送指令BMOV199

9.3.6 多点传送指令FMOV200

9.3.7 数据交换指令XCH200

9.3.8 BCD交换指令BCD201

9.3.9 BIN交换指令BIN201

9.4 四则运算及逻辑运算指令（FNC20～FNC29）202

9.4.1 加法指令ADD202

9.4.2 减法指令SUB203

9.4.3 乘法指令MUL203

9.4.4 除法指令DIV204

9.4.5 加1指令INC205

9.4.6 逻辑字“与”指令WAND206

9.4.7 逻辑字“或”指令WOR207

9.4.8 逻辑字“异或”指令WXOR208

9.4.9 求补指令NEG209

9.5 循环移位指令（FNC30～FNC39）209

9.5.1 循环左移指令ROL209

9.5.2 循环右移指令ROR211

9.5.3 带进位循环右移指令RCR212

9.5.4 带进位循环左移指令RCL213

9.5.5 位左移指令SFTL214

9.5.6 位右移指令SFTR215

9.5.7 字右移指令WSFR216

9.5.8 字左移指令WSFL217

9.5.9 移位写入指令SFWR218

9.5.10 移位读出指令SFRD218

9.6 数据处理指令（FNC40～FNC49）219

9.6.1 区间复位指令ZRST219

9.6.2 译码指令DECO220

9.6.3 编码指令ENCO221

9.6.4 置1位数总和指令SUM222

9.6.5 置1位判别指令BON223

9.6.6 平均值指令MEAN223

9.6.7 平方根指令SOR223

9.7 高速处理指令（FNC50～FNC59）224

9.7.1 输入／输出刷新指令REF224

9.7.2 滤波调整指令REFF225

9.7.3 矩阵输入指令MTR225

9.7.4 比较置位指令HSCS226

9.7.5 比较复位指令HSCR227

9.7.6 区间比较指令HSZ227

9.7.7 脉冲密度指令SPD228

9.7.8 脉冲输出指令PLSY228

9.7.9 脉宽调制指令PWM229

9.7.10 带加减速脉冲输出指令PLSR229

9.8 外部I/O设备指令（FNC70～FNC79）230

9.8.1 十字键输入指令TKY230

9.8.2 十六键输入指令HKY231

9.8.3 数字开关指令DSW232

9.8.4 七段码译码指令SEGD232

9.8.5 带锁存七段码显示指令SEGL233

9.8.6 方向开关指令ARWS234

9.8.7 ASCII码转换指令ASC235

9.8.8 ASCII码打印指令PR225

9.8.9 读特殊功能模块指令FROM236

9.8.10 写特殊功能模块指令TO236

9.9 思考与练习237

第10章 PLC用于模拟量控制238

10.1 模拟量输入／输出单元238

10.1.1 模拟量输入／输出模块的特性239

10.1.2 模块编号242

10.1.3 缓冲寄存器分配242

10.1.4 程序举例244

10.2 大型PLC模拟量输入／输出模块245

10.3 思考与练习248

第11章 PLC在工程控制中的应用249

11.1 CA6140型车床的控制系统改造249

11.2 T68A型卧式镗床的控制系统改造252

11.3 液压组合机床的控制系统253

11.4 BS516型细纱机电气控制258

11.5 思考与练习264

参考文献266