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前言1

第1章　概论1

1.1　电气控制线路和系统的基本组成和作用1

1.1.1　断续控制线路和系统1

1.1.2　连续和数字调节系统2

1.1.3　综合自动化系统与通信网络3

1.2　电气设备图纸文件的阅读和编制6

1.2.1 电气图的类型和符号6

1.2.2　项目代号和电路图的阅读与编制10

1.3.1　低压电器的分类13

1.3　低压电器的分类和标准13

1.2.3　电器控制接线图和电器控制原理图13

1.3.2　低压电器的标准17

第2章　电气保护措施与保护系统18

2.1　电气保护的范畴和措施18

2.1.1　触电事故的产生和人员救护18

2.1.2　直接接触保护措施19

2.1.3　间接接触保护措施20

2.1.4　安全标志23

2.1.5　相线、中性线、零线和地线26

2.2　保护接地系统26

2.2.1　工作接地与保护接地——IT系统26

2.2.2　电网工作接地与负载保护接地——TT系统27

2.3　保护接零系统29

2.3.1　保护接零的概念29

2.3.2　三种保护接零——TNS、TNCS和TNC系统29

2.4　保护接地、工作接地、保护接零与工作接零的比较及应用注意事项30

2.5　IP防护等级34

第3章　主电路保护电器36

3.1　熔断器36

3.1.1　熔断器的结构、原理与分类36

3.1.2　熔断器的主要参数和特性曲线38

3.1.3　熔断器的常用产品型号41

3.1.4　熔断器的选用48

3.2　断路器53

3.2.1　断路器的分类54

3.2.2　断路器的基本结构和工作原理55

3.2.3　断路器的保护特性及其与负载特性的配合——保护匹配58

3.2.4　断路器与其他保护电器之间特性的配合——动作匹配59

3.2.5　断路器的主要技术参数和产品型号66

3.2.6　断路器的选用72

3.3　漏电保护器78

3.3.1　漏电保护器的基本工作原理和分类78

3.3.2　漏电保护器的主要参数和型号81

3.3.3　漏电保护器的选用84

3.3.4　漏电保护器在防止火灾中的作用86

3.3.5　漏电保护器的安装、接线和使用问题87

第4章　开关控制电器93

4.1　接触器93

4.1.1　接触器的分类、结构和工作原理93

4.1.2　接触器的特性和主要技术参数95

4.1.3　常用交流接触器的产品特点和型号98

4.1.4　常用直流接触器的产品分类和型号109

4.1.5　接触器的选用112

4.2　继电器118

4.2.1　继电器的分类118

4.2.2　电磁继电器的结构和工作原理119

4.2.3　电磁继电器的主要技术性能参数120

4.2.4　电磁继电器的产品型号122

4.2.5　电磁继电器的选用128

4.2.6　时间继电器129

4.2.7　热继电器135

4.2.8　温度继电器142

4.2.9 固态继电器144

4.3　起动器149

4.3.1　起动器类型和特点149

4.3.2　异步电动机全压直接起动器151

4.3.3　异步电动机的降压起动器153

4.3.4　异步电动机星-三角形起动器154

4.3.5　变极变速异步电动机的起动和变速155

4.3.6　绕线转子异步电动机的起动156

4.3.7　异步电动机的软起动器157

4.3.8　同步电动机的起动线路167

4.3.9　直流电动机的起动167

第5章　主令电器和信号显示与变换电器169

5.1　控制按钮、控制开关和键盘169

5.1.1　控制按钮169

5.1.2　触摸开关和触摸屏172

5.1.3　小型开关175

5.1.4　拨码盘、按键开关和键盘电路176

5.2　信号和显示电器179

5.2.1　指示灯和音响报警电器179

5.2.2　显示电器180

5.3　过程开关188

5.3.1　行程和位置开关188

5.3.2　接近开关191

5.4　互感器和变换器200

5.4.1 交流电流互感器200

5.4.2　交流电流变换器203

5.4.3　饱和电抗器式直流电流变换器204

5.4.4　霍尔效应直流电流变换器204

5.4.5　电压互感器205

5.4.6　电压变换器206

6.1.1　电磁铁的分类和型号209

第6章　执行和驱动电器209

6.1　电磁铁209

6.1.2　牵引电磁铁210

6.1.3　阀用电磁铁211

6.1.4　制动电磁铁212

6.1.5　起重电磁铁和电磁吸盘213

6.2　电磁离合器和制动器214

6.2.1　牙嵌式电磁离合器215

6.2.2　摩擦片式离合器215

6.2.3　磁粉式电磁离合器216

6.2.4　电磁转差离合器217

特点和应用218

6.3　驱动电动机218

6.3.1 电动机的基本类型、结构、218

6.3.2　电动机运行的基本原理221

6.3.3　电动机的基本特性223

6.3.4　电动机的主要产品型号和基本技术参数及公式224

第7章　断续程序控制线路228

7.1　概述228

7.1.1　连线编程228

7.1.2　存储编程230

7.2　基本和常用逻辑单元线路231

7.2.1　基本逻辑单元231

7.2.2　常用逻辑单元线路233

7.3　逻辑函数和线路的变换与化简235

7.3.1　布尔代数的基本定律和规则235

7.3.2　逻辑函数的变换与化简237

7.4　继电—接触器电器控制线路的分析和设计238

7.4.1　电器控制线路的组成238

7.4.2　电器控制典型线路和基本概念238

7.4.3　电器控制线路的设计和绘制原则246

7.4.4　电器控制线路变换成逻辑电路的方法249

7.5　可编程序控制器应用线路257

7.5.1　可编程序控制器的组成和工作原理258

7.5.2　可编程序控制器的编程语言类型261

7.5.3　梯形图的绘制规则262

7.5.4　可编程序控制器的扩展接口模块和扩展配置269

7.5.5　梯形图的经验设计法272

7.5.6　可编程序控制器的指令操作275

7.5.7　可编程序控制器的存储器和寻址方式277

7.5.8　可编程序控制器的基本逻辑指令和指令表（STL）278

7.5.9　可编程序控制器的程序控制指令285

7.5.10　可编程序控制器的功能指令289

7.5.11　可编程序控制器的顺序控制指令和顺序功能图（SFT）312

第8章　工业控制通信网络320

8.1　数据通信与网络的基本概念320

8.1.1　数据通信的分类320

8.1.2　数据通信中的码制323

8.1.3 串行通信的标准接口325

8.2　计算机通信网络的基本概念和类型330

8.2.1　通信网络的基本概念和作用330

8.2.2　计算机通信网络的基本类型331

8.2.3　企业网络的基本类型334

8.3　网络体系结构和数据通信协议335

8.3.1　分层和协议的基本概念335

8.3.2　开放系统互联（OSI）参考模型336

8.4　局域网的特点、组成和应用338

8.4.1　局域网的网络硬件339

8.4.2　局域网的网络软件340

8.4.3　局域网标准和协议341

8.5　以太网的类型、特点及应用341

8.5.1　10Mbps以太网的分类和站点连接方式341

8.5.2　10Mbps以太网的拓扑结构343

8.5.3　以太网的工作方式和参考模型345

8.5.4　快速以太网347

8.6　交换式以太网350

8.6.1　以太网交换机的基本工作原理351

8.6.2　交换式以太网的结构352

8.7　令牌环网和令牌总线网354

8.7.1　令牌环网354

8.7.2　令牌总线网355

8.8　现场总线控制系统356

8.8.1　现场总线的基本概念和特点356

8.8.2　现场总线的类型357

8.8.3　现场总线的系统配置357

8.8.4　PROFTBUS的协议结构358

8.8.5　PROFTBUS的总线存取协议360

8.8.6　现场总线控制系统的主站功能及配置方案361

8.8.7　现场总线控制系统的从站功能及配置方案365

8.8.8　现场总线控制系统的网络部件369

8.8.9　现场总线控制系统的软件组成371

8.9.1　不带总线接口的低压电器控制线路373

8.9　低压电器现场总线控制系统373

8.9.2　通过分布式I/O连接的低压电器控制线路375

8.9.3　采用AS-I总线的低压电器控制系统377

8.9.4　低压电器控制系统中的智能型开关柜378

8.10　现场总线控制系统与工业以太网控制系统的发展381

8.10.1　以太网和现场总线控制系统的应用限制381

8.10.2　网络集成的概念和现场总线控制系统与集散控制系统的集成382

8.10.3　OPC技术及其在控制系统集成中的应用386

8.10.4　现代工业控制嵌入式网络389

8.10.5　TCP/IP协议和现代工业控制以太网系统的组成390

8.10.6　现代工业控制网络的发展393

参考文献395