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第1章 常用低压电器1

1.1 概述1

1.1.1 低压电器的分类1

1.1.2 低压电器的型号表示法2

1.1.3 低压电器的主要技术数据4

1.2 电磁装置5

1.2.1 电磁机构5

1.2.2 触头系统6

1.2.3 电弧的产生与熄灭7

1.3 接触器8

1.3.1 接触器的结构8

1.3.2 接触器的工作原理8

1.3.3 接触器的选型9

1.4 继电器10

1.4.1 热继电器10

1.4.2 时间继电器12

1.4.3 电磁式继电器13

1.4.4 速度继电器15

1.4.5 固态继电器16

1.5 主令电器18

1.5.1 控制按钮18

1.5.2 行程开关19

1.5.3 接近开关19

1.5.4 万能转换开关22

1.6 开关电器22

1.6.1 刀开关22

1.6.2 低压断路器23

1.6.3 漏电保护断路器25

1.7 熔断器26

1.7.1 熔断器的用途和分类26

1.7.2 熔断器的结构及工作原理27

1.7.3 熔断器的选用27

1.8 信号灯及数显表28

1.8.1 信号灯28

1.8.2 数显表29

习题与思考题132

第2章 电气图设计基础33

2.1 电气图的种类及特点33

2.1.1 电气图的种类33

2.1.2 电气图的特点34

2.2 电气图文符号的组成及电气图的一般规则35

2.2.1 电气图形符号的组成35

2.2.2 电气图形符号的使用说明36

2.2.3 电气图中的文字符号36

2.2.4 电气图的一般规则37

2.3 电气图的绘制方法38

2.3.1 电气图的组成38

2.3.2 电气图的布局38

2.3.3 电气图上位置的表示方法39

2.3.4 电气元件的表示方法40

2.3.5 连接线的表示方法42

2.3.6 电气原理图的绘制43

2.3.7 电气元件布置图的绘制44

2.3.8 接线图的绘制44

习题与思考题245

第3章 电气控制线路及变频器应用46

3.1 三相异步电动机的启动控制线路46

3.1.1 全压启动控制线路46

3.1.2 降压启动控制线路48

3.1.3 电子软启动器及其启动的控制线路52

3.1.4 液阻软启动器及其启动的控制线路54

3.2 其他典型控制线路55

3.2.1 三相异步电动机的正反转控制线路55

3.2.2 三相异步电动机的单向反接制动控制线路57

3.2.3 多地点控制线路57

3.2.4 多台电动机顺序启停控制线路58

3.2.5 电气控制线路设计的基本原则59

3.3 变频器及其应用61

3.3.1 变频器概述61

3.3.2 变频器的基本原理61

3.3.3 变频器的额定值和频率指标63

3.3.4 变频器的选型64

3.3.5 变频器的安装65

3.3.6 变频器的调试67

3.3.7 变频器应用举例69

习题与思考题370

第4章 PLC的基础知识72

4.1 PLC综述72

4.1.1 PLC的产生及定义72

4.1.2 PLC的特点及分类73

4.1.3 PLC的应用及发展趋势76

4.1.4 PLC控制与继电器控制的区别78

4.1.5 国内外PLC产品介绍79

4.2 PLC的硬件组成81

4.2.1 中央处理器（CPU）81

4.2.2 存储器82

4.2.3 输入接口83

4.2.4 输出接口84

4.2.5 其他接口及电源85

4.3 PLC的软件组成86

4.4 PLC的工作原理87

4.4.1 PLC的等效工作电路87

4.4.2 PLC的工作特点及工作过程89

4.4.3 PLC的输入/输出响应滞后现象90

4.5 编程调试设备92

4.6 PLC的编程语言及编程规则93

4.6.1 PLC的编程语言93

4.6.2 编程规则95

4.7 PLC的软元件96

4.7.1 输入/输出继电器98

4.7.2 辅助继电器99

4.7.3 状态继电器101

4.7.4 定时器102

4.7.5 计数器103

4.7.6 数据寄存器107

4.7.7 指针108

4.8 指令常数及软元件的使用方法110

4.8.1 常数及字符串110

4.8.2 位的数据表示与字软元件的位指定110

4.8.3 缓冲存储器的直接指定111

4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令111

4.9.1 操作开始指令（LD/LDI）111

4.9.2 触点串联连接指令（AND/ANI）111

4.9.3 触点并联连接指令（OR/ORI）112

4.9.4 支路（电路块）连接指令（ANB/ORB）112

4.9.5 输出指令（OUT）113

4.9.6 边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF）113

4.9.7 置位与复位指令（SET/RST）114

4.9.8 脉冲微分输出指令（PLS/PLF）115

4.9.9 栈操作指令（MPS/MRD/MPP）117

4.9.10 主控指令（MC/MCR）117

4.9.11 运算结果取反指令（INV）118

4.9.12 运算结果脉冲化指令（MEP/MEF）119

4.9.13 空操作与用户程序结束指令（NOP/END）120

4.10 基本指令编程举例121

4.10.1 定时器与计数器的编程121

4.10.2 定时范围与计数范围的扩展122

4.10.3 脉冲发生器（振荡器）124

4.10.4 通风机监视125

4.10.5 顺序控制126

习题与思考题4128

第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）132

5.1 顺序功能图（SFC）132

5.1.1 SFC概述132

5.1.2 SFC程序的创建步骤及方法133

5.2 步进梯形图（STL）135

5.3 SFC及STL的编程规则136

5.4 多流程顺序控制138

5.4.1 选择分支与汇合138

5.4.2 并行分支与汇合139

5.4.3 跳步与循环139

5.5 SFC及STL的应用举例140

习题与思考题5145

第6章 FX系列PLC的常用应用指令147

6.1 应用指令概述147

6.1.1 应用指令的表示方式147

6.1.2 数据长度与数据格式148

6.1.3 指令的执行方式148

6.2 程序流程指令149

6.2.1 主程序与子程序149

6.2.2 条件跳转150

6.2.3 中断与循环152

6.3 比较与传送指令153

6.3.1 数据比较指令153

6.3.2 触点式比较指令154

6.3.3 传送类指令154

6.3.4 数据交换指令（XCH）156

6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换156

6.4 算术与逻辑运算指令157

6.4.1 二进制算术运算指令157

6.4.2 字逻辑运算指令160

6.5 移位指令161

6.5.1 循环右移/左移指令（ROR/ROL）161

6.5.2 位右移/位左移指令（SFTR/SFTL）161

6.5.3 移位写入与移位读出指令（SFWR／SFRD）162

6.6 浮点数运算指令163

6.6.1 浮点数传送164

6.6.2 浮点数比较164

6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）165

6.6.4 浮点数算术运算指令166

6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换（DEBIN/DEBCD）168

6.7 其他常用指令169

6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）169

6.7.2 PID运算指令171

6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）172

6.7.4 开方运算指令（SQR）173

6.7.5 交替输出指令（ALT）173

6.7.6 七段译码指令（SEGD）173

6.8 应用实例174

习题与思考题6179

第7章 中断功能及特殊功能模块185

7.1 中断功能185

7.1.1 中断功能概述185

7.1.2 中断编程的通用事项185

7.1.3 输入中断186

7.1.4 脉冲捕捉功能中断186

7.2 二通道A/D转换模块（FX2N-2AD）187

7.2.1 性能规格187

7.2.2 模块连接188

7.2.3 缓冲存储器的定义188

7.2.4 应用编程189

7.3 四通道A/D转换模块（FX2N-4AD）189

7.3.1 性能规格189

7.3.2 模块连接190

7.3.3 编程与控制190

7.3.4 应用编程191

7.4 四通道铂电阻温度测量模块（FX2N-4AD-PT）192

7.4.1 功能及性能规格192

7.4.2 模块连接192

7.4.3 编程与控制192

7.4.4 编程实例193

7.5 二通道模拟量输出模块（FX2N-2DA）194

7.5.1 性能规格194

7.5.2 模块连接194

7.5.3 编程与控制194

7.5.4 编程实例195

7.6 四通道D/A转换模块（FX2N-4DA）195

7.6.1 性能规格195

7.6.2 模块连接196

7.6.3 编程与控制196

7.6.4 编程实例197

习题与思考题7198

第8章 PLC通信与上位监控软件199

8.1 数据通信基本概念199

8.1.1 并行通信与串行通信199

8.1.2 异步通信与同步通信199

8.1.3 单工通信与双工通信200

8.2 常用通信接口201

8.2.1 RS-232C201

8.2.2 RS-422201

8.2.3 RS-485201

8.2.4 USB接口202

8.3 PLC与上位机的通信203

8.3.1 硬件连接203

8.3.2 FX系列PLC的通信协议204

8.3.3 FX系列PLC与上位机通信程序206

8.4 常用上位监控组态软件介绍208

8.4.1 KingView组态软件209

8.4.2 Citect组态软件212

8.4.3 WinCC组态软件217

8.4.4 iFIX组态软件222

8.4.5 InTouch组态软件222

习题与思考题8223

第9章 三菱PLC的编程软件及调试224

9.1 GX Developer的功能特点224

9.2 GX Developer编程软件的安装225

9.3 工程项目225

9.4 梯形图编程227

9.5 梯形图程序的注释231

9.6 模拟监视与调试233

9.7 在线监视与调试234

习题与思考题9236

第10章 PLC的应用开发基础237

10.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤237

10.1.1 PLC控制系统设计的基本原则237

10.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤237

10.2 PLC的选型及硬件配置239

10.2.1 PLC机型的选择239

10.2.2 PLC容量的确定240

10.2.3 PLC模块的选择240

10.2.4 PLC的扩展及I/O地址242

10.3 PLC外部电路的设计245

10.3.1 I/O连接设计245

10.3.2 可靠性设计249

10.3.3 安装与接线设计251

10.4 PLC系统的抗干扰措施253

10.4.1 屏蔽措施253

10.4.2 控制系统的接地原则254

10.4.3 接地连接方法255

10.4.4 布线注意事项260

习题与思考题10261

第11章 PLC的应用实例262

11.1 PLC在数控加药系统中的应用262

11.1.1 概述262

11.1.2 控制原理262

11.1.3 测控参数的确定263

11.1.4 控制系统的硬件配置263

11.1.5 控制系统上位软件开发264

11.1.6 数据打包技术方法介绍266

11.1.7 控制编程267

11.1.8 加药控制系统监控画面272

11.2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用273

11.2.1 电子皮带秤的组成273

11.2.2 电子皮带秤控制系统的硬件配置274

11.2.3 检测原理275

11.2.4 计算编程276

11.2.5 监控画面278

附录A 常用电气图形符号与文字符号279

表A.1 常用电气图形符号279

表A.2 电气设备常用文字符号新旧对照表281

表A.3 常用的辅助文字符号及线路、引出线标号282

附录B FX系列PLC基本指令及应用指令283

附录C FX系列PLC的常用特殊软元件289

参考文献290