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绪论1

第1章 电气控制系统常用低压电器及其图形和文字符号4

1.1 电气控制系统常用低压电器的分类和基本知识4

1.1.1 常用低压电器的定义和分类4

1.1.2 常用低压电器的基本知识5

1.2 电气控制系统常用低压开关电器的结构原理和选择7

1.2.1 低压刀开关的结构原理和选择7

1.2.2 低压断路器的结构原理和选择11

1.2.3 智能化断路器的结构原理及优点13

1.2.4 漏电保护断路器的结构原理及应用14

1.3 电气系统常用低压熔断器的结构原理和选择15

1.3.1 常用低压熔断器的原理结构和分类16

1.3.2 常用低压熔断器及选择16

1.4 电气控制系统常用主令电器20

1.4.1 常用按钮20

1.4.2 常用行程开关和接近开关21

1.4.3 常用万能转换开关和主令控制器23

1.5 电气控制系统常用接触器25

1.5.1 交流接触器的组成25

1.5.2 交流接触器的型号和选择方法26

1.6 电气控制系统常用控制继电器27

1.6.1 电磁式继电器27

1.6.2 中间继电器28

1.6.3 常用电流继电器和电压继电器29

1.6.4 热继电器30

1.6.5 时间继电器31

1.6.6 速度继电器33

1.6.7 液位继电器和压力继电器34

1.7 电气控制常用其他低压电器35

1.7.1 常用控制电磁铁35

1.7.2 常用其他低压控制电器36

1.8 电气元件的图形符号和文字符号37

1.8.1 电气元件的图形符号37

1.8.2 电气元件的文字符号38

思考题与习题138

第2章 电气控制常用继电接触控制线路与典型控制系统分析40

2.1 电气控制常用继电接触控制的基本线路40

2.1.1 点动控制和连续控制40

2.1.2 多地控制和互锁控制42

2.1.3 行程控制44

2.1.4 时间控制和速度控制46

2.2 电气设备继电接触控制常用线路46

2.2.1 三相异步电动机的启动控制线路46

2.2.2 三相异步电动机的制动控制线路51

2.2.3 三相异步电动机调速控制线路54

2.2.4 变频器及其继电接触控制线路57

2.3 继电接触控制线路分析方法60

2.3.1 电气原理图的基本分析方法与步骤60

2.3.2 继电接触控制原理图的查线读图法61

2.4 电气设备典型继电接触控制系统分析62

2.4.1 电梯的继电接触控制系统分析62

2.4.2 变频调速恒压供水继电接触控制系统分析66

思考题与习题268

第3章 可编程序控制器（PLC）的组成及工作原理70

3.1 PLC概述70

3.2 PLC的基本硬件组成72

3.2.1 PLC的基本结构72

3.2.2 中央处理器和存储器73

3.2.3 输入／输出接口电路74

3.2.4 模拟量输入／输出模块75

3.2.5 其他硬件模块和接口76

3.3 PLC的工作原理和常用编程语言77

3.3.1 PLC控制系统的组成77

3.3.2 PLC的工作原理78

3.3.3 PLC常用的编程语言79

思考题与习题382

第4章 三菱FX系列小型PLC及编程方法83

4.1 三菱FX系列小型PLC的性能特点和硬件83

4.1.1 三菱FX系列PLC的性能特点和型号含义83

4.1.2 三菱FX2N系列PLC硬件简介84

4.2 三菱FX系列PLC中的编程元件86

4.2.1 输入继电器（X）和输出继电器（Y）86

4.2.2 辅助继电器（M）87

4.2.3 状态继电器（S）89

4.2.4 定时器（T）90

4.2.5 计数器（C）91

4.2.6 数据寄存器（D）95

4.3 三菱FX系列PLC的基本指令及编程方法96

4.3.1 基本指令介绍97

4.3.2 基本指令控制程序设计及编程方法113

4.4 基本指令的应用和编程实例117

4.4.1 异步电动机Y-△降压启动的PLC控制电路117

4.4.2 异步电动机正／反转的PLC控制电路118

思考题与习题4119

第5章 三菱FX系列PLC的步进顺序控制和数据控制功能123

5.1 三菱FX系列PLC的步进顺序控制123

5.1.1 步进顺序控制指令123

5.1.2 单分支的状态转移图和步进梯形图124

5.1.3 多分支的状态转移图和步进梯形图125

5.2 步进顺序控制的应用和编程实例127

5.2.1 运料小车自动往返控制127

5.2.2 物料自动混合装置步进顺序控制128

5.3 三菱FX系列PLC的功能指令和数据控制功能130

5.3.1 三菱FX系列PLC的数据控制功能和功能指令简介130

5.3.2 三菱FX系列PLC功能指令的表达形式131

5.4 三菱FX系列PLC的基本功能指令133

5.4.1 程序流控制指令133

5.4.2 数据传送及比较指令137

5.4.3 四则运算及逻辑运算指令139

5.4.4 外部设备SER指令141

思考题与习题5145

第6章 西门子S7-200系列PLC及编程方法149

6.1 S7-200系列PLC的硬件组成149

6.1.1 S7-200系列PLC系统的基本构成149

6.1.2 S7-200系列PLC的CPU模块150

6.1.3 数字量扩展模块153

6.1.4 模拟量扩展模块154

6.1.5 其他扩展模块156

6.2 S7-200系列PLC的内部元件及其编址方式156

6.2.1 S7-200的数据类型156

6.2.2 S7-200 PLC内部元件及其编址方式156

6.2.3 S7-200 PLC的硬件系统配置162

6.3 S7-200系列PLC的基本逻辑指令163

6.3.1 位逻辑指令164

6.3.2 输出指令和逻辑块操作指令165

6.3.3 堆栈指令和RS触发器指令167

6.3.4 基本逻辑指令程序举例169

6.4 S7-200系列PLC的定时器指令与计数器指令171

6.4.1 定时器指令171

6.4.2 计数器指令173

思考题与习题6174

第7章 西门子S7-200系列PLC的步进顺序控制和数据控制功能176

7.1 S7-200系列PLC的步进控制指令及顺序控制176

7.1.1 步进控制指令176

7.1.2 功能图与顺序控制程序设计177

7.1.3 步进控制指令应用举例180

7.2 S7-200系列PLC的比较指令183

7.2.1 比较指令的指令形式183

7.2.2 比较指令程序设计举例184

7.3 S7-200系列PLC的一般功能指令184

7.3.1 数据处理指令184

7.3.2 数据运算类指令189

7.3.3 逻辑运算类指令196

7.3.4 移位指令198

思考题与习题7202

第8章 西门子S7-300系列PLC及编程方法204

8.1 S7-300系列PLC的硬件组成204

8.1.1 S7-300系列PLC系统的基本构成204

8.1.2 S7-300系列PLC系统的CPU模块205

8.1.3 S7-300系列PLC系统的信号模块206

8.1.4 其他扩展模块208

8.2 S7-300系列PLC的数据类型和内部元件及其编址方式209

8.2.1 S7-300PLC的数据类型209

8.2.2 S7-300PLC内部元件及其编址方式209

8.2.3 S7-300PLC的硬件组态211

8.3 S7-300系列PLC的编程结构及基本逻辑指令212

8.3.1 S7-300系列PLC的编程结构212

8.3.2 S7-300系列PLC的基本逻辑指令213

8.4 S7-300系列PLC的定时器指令与计数器指令218

8.4.1 定时器指令218

8.4.2 计数器指令221

8.5 S7-300系列PLC的功能指令和步进顺序控制指令及编程方法223

8.5.1 S7-300系列PLC的功能指令223

8.5.2 S7-300系列PLC的步进顺序控制及编程方法223

思考题与习题8225

第9章 PLC的联网及通信技术227

9.1 PLC的联网与通信技术概述227

9.2 三菱小型PLC的联网与通信技术228

9.2.1 三菱小型PLC的联网通信方式228

9.2.2 三菱小型PLC的联网通信技术230

9.3 西门子小型PLC的联网与通信技术233

9.3.1 西门子小型PLC的联网通信方式233

9.3.2 西门子小型PLC的联网通信技术234

思考题与习题9237

第10章 PLC在工业电气控制系统中的应用与分析239

10.1 三菱FX系列PLC在工业电气控制系统中的应用与分析239

10.1.1 三菱FX系列PLC在货物传送机电气控制系统中的应用与分析239

10.1.2 三菱FX系列PLC在水泵电气控制系统中的应用与分析240

10.1.3 三菱FX系列PLC在自动门电气控制系统中的应用与分析241

10.2 西门子S7-200系列PLC在工业电气控制系统中的应用与分析243

10.2.1 西门子S7-200系列PLC在工业混料罐控制系统中的应用与分析243

10.2.2 西门子S7-200系列PLC在中央空调电气控制系统中的应用与分析245

思考题与习题10252

第11章 工业电气自动化设备的电气控制系统设计253

11.1 工业电气自动化设备电气控制系统设计概述253

11.2 工业电气自动化设备的继电接触控制系统原理图设计257

11.2.1 继电接触控制系统原理图的经验设计法257

11.2.2 继电接触控制系统原理图的逻辑设计法263

11.2.3 电气自动化设备的继电接触控制系统设计举例267

11.3 工业电气自动化设备PLC控制系统设计270

11.3.1 电气自动化设备PLC控制系统设计的基本原则和一般方法270

11.3.2 电气自动化设备PLC控制系统的设计方法271

11.3.3 PLC输入／输出接线图的设计274

11.3.4 电气自动化设备PLC顺序功能控制系统设计方法276

思考题与习题11286

附录 常用电气元件图形符号和文字符号表290

参考文献292