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第1章 常用低压电器1

1.1电器的分类1

1.2电磁式低压电器的基本结构和原理2

1.2.1触点2

1.2.2灭弧原理及灭弧装置4

1.2.3电磁机构6

1.3手动电器10

1.3.1刀开关10

1.3.2按钮11

1.3.3熔断器12

1.3.4转换开关14

1.4自动电器16

1.4.1断路器16

1.4.2接触器17

1.4.3继电器19

1.4.4行程开关25

1.5电子电器与智能电器26

1.5.1常用电子电器26

1.5.2智能电器31

思考与练习35

第2章 电气控制电路基础36

2.1电气原理图的绘制原则及阅读方法36

2.1.1电气原理图的绘制原则36

2.1.2电气原理图的阅读方法37

2.2电气控制电路的基本环节38

2.2.1点动和长动控制电路38

2.2.2多点控制电路39

2.2.3顺序控制电路39

2.3三相笼型异步电动机的起动控制电路40

2.3.1直接起动控制电路41

2.3.2减压起动控制电路41

2.3.3软启动器46

2.4电动机的正反转控制电路49

2.4.1正反转控制电路50

2.4.2自动循环控制电路51

2.5电动机的制动控制电路52

2.5.1能耗制动控制电路52

2.5.2反接制动控制电路54

2.6电动机的速度控制电路56

2.6.1变极调速控制电路57

2.6.2变频器与变频调速58

2.7电液控制68

2.7.1电磁换向阀68

2.7.2液压动力头控制电路69

2.7.3半自动车床刀架纵进、横进、快退电液控制电路70

2.8电动机的保护72

思考与练习73

第3章 电气控制电路的分析与设计74

3.1卧式车床的电气控制电路74

3.1.1 CW6163B卧式车床的控制电路74

3.1.2 C650卧式车床的电气控制电路76

3.2电气控制系统设计基础77

3.2.1电气控制系统设计的基本内容77

3.2.2电力拖动方案的确定79

3.2.3电动机的选择80

3.2.4电气控制方案的确定81

3.2.5控制方式的选择81

3.2.6电气控制设计的基本原则82

3.2.7常用电气元件的选择87

3.3电气控制电路的经验设计92

3.3.1经验设计法的步骤和特点92

3.3.2控制电路电源的选择及主电路设计93

3.3.3控制电路的设计规律94

3.3.4经验设计法设计举例95

3.4电气控制电路的逻辑设计97

3.4.1电气电路的逻辑表示97

3.4.2电气电路的化简99

3.4.3组合逻辑电路的设计106

3.4.4时序逻辑电路的设计108

思考与练习112

第4章PLC概述114

4.1 PLC的产生与发展114

4.1.1 PLC的产生114

4.1.2 PLC的发展115

4.2 PLC的主要功能与特点116

4.2.1 PLC的主要功能116

4.2.2 PLC的特点116

4.3 PLC的分类与发展趋势117

4.3.1 PLC的分类117

4.3.2 PLC的发展趋势119

4.4 PLC的硬件结构与工作原理119

4.4.1 PLC的硬件结构120

4.4.2 PLC的工作原理121

4.5 PLC的基本性能指标123

思考与练习124

第5章S7-200系列PLC基础知识125

5.1硬件系统125

5.2 PLC的外部接线134

5.3内部资源137

5.4 I/O地址分配147

5.5寻址方式149

5.5.1数据类型149

5.5.2寻址的概念与目的150

5.5.3直接寻址150

5.5.4间接寻址151

5.6编程语言152

5.7程序结构155

思考与练习155

第6章S7-200系列PLC的基本指令157

6.1 S7-200 PLC的基本逻辑指令157

6.1.1位逻辑指令157

6.1.2定时器指令169

6.1.3计数器指令172

6.2典型模块的PLC程序设计174

6.2.1起保停电路174

6.2.2长延时电路175

6.2.3延时接通和延时断开电路176

6.2.4闪烁电路和单稳态电路177

6.2.5顺序脉冲发生器178

思考与练习179

第7章S7-200系列PLC的功能指令182

7.1程序控制类指令182

7.1.1有条件结束指令182

7.1.2监控定时器复位指令183

7.1.3标号指令与跳转指令183

7.1.4循环指令184

7.2数据处理类指令184

7.2.1数据传送指令184

7.2.2移位和循环移位指令185

7.2.3比较指令187

7.2.4表功能指令188

7.3运算指令190

7.3.1数学运算指令190

7.3.2逻辑运算指令192

7.4转换指令193

7.4.1数据类型转换指令194

7.4.2编码和译码指令194

7.4.3段译码指令195

7.4.4 ASCII码转换指令195

7.4.5字符串转换指令196

7.5子程序197

7.6时钟指令199

7.7中断200

7.8高速计数器指令204

7.8.1编码器204

7.8.2高速计数器的工作模式与输入端口205

7.8.3高速计数器指令208

7.8.4高速计数器的程序设计209

7.9高速脉冲输出指令210

思考与练习211

第8章PLC应用系统的设计212

8.1 PLC梯形图的编程原则212

8.2 PLC控制系统设计的原则和步骤213

8.2.1基本原则213

8.2.2设计步骤214

8.3 PLC的程序设计方法216

8.3.1经验设计法216

8.3.2逻辑设计法216

8.3.3继电器控制电路转换为梯形图法216

8.3.4顺序控制设计法217

8.4 PLC应用系统设计实例219

8.4.1送料小车自动控制系统的设计219

8.4.2顺序起动控制系统220

8.4.3基于顺序功能图的程序设计221

8.4.4交通信号灯控制系统的设计222

8.5人机界面及其使用223

8.6 PLC网络与通信231

8.6.1 S7-200的通信协议232

8.6.2 S7-200通信网络的配置233

8.6.3 PPI网络的组成形式235

8.6.4网络指令及其应用236

8.6.5自由端口指令及其应用237

8.6.6 USS协议241

8.7变频器与PLC244

8.7.1使用USS协议专用指令的要求244

8.7.2与变频器通信的时间要求245

8.7.3使用USS协议指令的步骤245

8.7.4 USS协议指令246

8.7.5连接和设置4系列MicroMaster变频器248

8.8 PLC与组态软件250

思考与练习252

第9章 数控机床253

9.1概述253

9.1.1数控机床的概念253

9.1.2数控机床的组成253

9.1.3数控的概念254

9.1.4数控技术的概念254

9.2 CNC系统255

9.2.1 CNC系统的概念255

9.2.2 CNC系统的主要功能255

9.2.3 CNC系统的硬件构成256

9.2.4 CNC系统的软件构成257

9.3伺服系统258

9.3.1伺服系统的组成258

9.3.2数控机床对伺服系统的基本要求259

9.3.3伺服系统的分类259

9.4测量反馈系统259

9.4.1数控机床检测装置的分类260

9.4.2数控机床对检测装置的要求260

9.4.3数控检测装置的性能指标与要求260

9.5数控机床的发展趋势260

第10章 电气控制的可靠性263

10.1可靠性的基本概念263

10.1.1可靠性的定义与重要性263

10.1.2固有可靠性和使用可靠性263

10.1.3可修复产品和不可修复产品263

10.2失效与可靠性特征量264

10.2.1失效率264

10.2.2早期、偶然、耗损失效264

10.2.3可靠度与可靠寿命264

10.3可靠性设计265

10.3.1可靠性设计的内容265

10.3.2可靠性指标的制订265

10.3.3可靠性预测266

10.3.4可靠性分配266

10.4提高可靠性的途径266

10.4.1电气控制系统方案的选择266

10.4.2控制元件的选用266

10.4.3控制元件的工作环境267

10.4.4筛选和预防性更换267

10.4.5现场失效调查268

10.4.6提高PLC可靠性的措施268

思考与练习272

附录273

附录A常用电气设备图形符号及文字符号一览表273

附录B S7-200的SIMATIC指令集275

参考文献280