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第1章 常用低压电器1

1.1 低压电器的基本知识1

1.1.1 低压电器的分类1

1.1.2 电磁式电器的工作原理2

1.2 开关电器5

1.2.1 刀开关6

1.2.2 负荷开关6

1.2.3 组合开关8

1.2.4 开关电器的主要技术参数8

1.2.5 开关电器的选用与安装9

1.3 低压熔断器9

1.3.1 熔断器的结构及工作原理10

1.3.2 熔断器的分类10

1.3.3 熔断器的电气符号及文字符号10

1.3.4 熔断器的保护特性10

1.3.5 熔断器的主要技术参数11

1.3.6 熔断器的选择12

1.4 低压断路器13

1.4.1 低压断路器的分类和工作原理13

1.4.2 低压断路器的主要技术参数14

1.4.3 低压断路器的选用15

1.5 主令电器16

1.5.1 按钮16

1.5.2 位置开关17

1.5.3 万能转换开关20

1.5.4 主令控制器20

1.6 接触器21

1.6.1 电磁式接触器的结构和工作原理22

1.6.2 接触器的主要技术参数22

1.6.3 接触器的选择24

1.7 继电器24

1.7.1 普通电磁式继电器25

1.7.2 时间继电器26

1.7.3 速度继电器30

1.7.4 热继电器30

1.7.5 固态继电器33

思考题与习题34

第2章 电气线路的基本控制环节35

2.1 电气控制系统图的类型及有关标准35

2.1.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号35

2.1.2 电气控制系统图35

2.2 三相笼型异步电动机全压直接起动和正反转控制41

2.2.1 单向全压直接起动控制电路41

2.2.2 点动控制电路42

2.2.3 正反转控制电路43

2.2.4 自动往返行程控制电路44

2.3 三相笼型异步电动机的减压起动控制44

2.3.1 定子串电阻减压起动控制44

2.3.2 星-三角（？-△）减压起动控制45

2.3.3 自耦变压器减压起动控制电路46

2.4 三相绕线转子异步电动机起动控制48

2.4.1 转子串电阻起动控制电路48

2.4.2 转子绕组串频敏变阻器起动控制电路49

2.5 三相异步电动机的制动控制50

2.5.1 反接制动控制电路51

2.5 2 能耗制动控制电路53

2.6 三相笼型异步电动机的有级调速控制54

2.6.1 三相笼型异步电动机的有级调速控制原理55

2.6.2 双速电动机控制电路55

2.7 直流电动机的控制56

2.7.1 直流电动机的基本控制方法56

2.7.2 他励（并励）直流电动机的控制电路57

思考题与习题59

第3章 典型生产机械电气控制电路分析61

3.1 电气控制电路的分析基础61

3.1.1 电气控制电路分析的内容61

3.1.2 电路图阅读分析的方法与步骤61

3.2 C616型卧式车床的电气控制电路分析62

3.2.1 C616型卧式车床的主要结构及运动形式62

3.2.2 卧式车床的电力拖动及控制要求63

3.2.3 C616型卧式车床电气控制原理图分析63

3.3 X62W型卧式万能铣床的电气控制电路分析65

3.3.1 X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式65

3.3.2 X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求66

3.3.3 X62W型卧式万能铣床控制电路分析66

3.4 卧式镗床的电气控制电路分析71

3.4.1 卧式镗床的主要结构及运动情况71

3.4.2 卧式镗床电力拖动及控制要求72

3.4.3 T68型卧式镗床的电气控制电路分析72

思考题与习题75

第4章 PLC76

4.1 PLC简介76

4.1.1 PLC的产生76

4.1.2 PLC的定义77

4.1.3 PLC的特点77

4.1.4 PLC的应用领域78

4.1.5 PLC的分类79

4.1.6 PLC的发展现状及发展趋势79

4.2 PLC的系统组成、工作方式和编程语言81

4.2.1 PLC的系统组成81

4.2.2 PLC的工作方式84

4.2.3 PLC的编程语言86

思考题与习题87

第5章 FX 2N系列PLC88

5.1 FX 2N系列PLC的基本性能指标及配置88

5.1.1 FX 2N系列PLC的性能规格指标88

5.1.2 FX系列PLC的型号命名规则90

5.1.3 FX 2N系列PLC系统硬件配置91

5.2 FX 2N系列PLC的内部软元件94

5.2.1 输入继电器、输出继电器的编号及功能94

5.2.2 辅助继电器、状态继电器的编号及功能95

5.2.3 定时器的编号及功能96

5.2.4 计数器的编号及功能97

5.2.5 数据寄存器的编号及功能101

5.2.6 变址寄存器的编号及功能101

5.2.7 指针与常数的编号及功能102

5.3 FX 2N系列PLC的基本逻辑指令及其编程方法102

5.3.1 逻辑取及线圈输出指令LD、LDI、OUT103

5.3.2 触点串联指令AND、ANI104

5.3.3 触点并联指令OR、ORI104

5.3.4 边沿检出指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF105

5.3.5 串联回路块并联指令ORB106

5.3.6 并联回路块串联指令ANB107

5.3.7 栈操作指令MPS、MRD、MPP107

5.3.8 主控指令MC、MCR108

5.3.9 结果取反指令INV、空操作指令NOP、结束指令END109

5.3.10 上升沿脉冲输出指令PLS、下降沿脉冲输出指令PLF109

5.3.11 置位指令SET、复位指令RST110

5.3.12 基本指令梯形图的编写原则与技巧110

5.3.13 基本逻辑指令的应用举例112

5.4 FX 2N系列PLC的编程方式及编程软件118

5.4.1 手持编程器118

5.4.2 FXGP/WIN编程软件118

5.4.3 GX Developer编程软件122

思考题与习题126

第6章 FX2N系列PLC的步进指令及顺序功能图128

6.1 顺序功能图128

6.1.1 顺序功能图的画法128

6.1.2 顺序功能图的构成规则129

6.1.3 顺序功能图的基本形式130

6.2 步进指令及步进梯形图130

6.2.1 步进指令130

6.2.2 步进梯形图的编程方法131

6.3 顺序功能图及步进指令编程举例134

6.3.1 十字路口交通信号灯控制134

6.3.2 机械手抓取物块控制系统140

6.3.3 运料车运料控制系统141

思考题与习题145

第7章 FX2N系列PLC的功能指令147

7.1 功能指令的表示与执行方式147

7.1.1 功能指令的格式147

7.1.2 功能指令的执行形式148

7.1.3 功能指令的变址操作149

7.2 程序流向控制指令149

7.2.1 条件跳转指令CJ149

7.2.2 子程序调用指令CALL和返回指令SRET150

7.2.3 中断返回指令IRET、允许指令EI、禁止指令DI151

7.2.4 主程序结束指令FEND154

7.2.5 监视定时器刷新指令WDT155

7.2.6 循环开始指令FOR和循环结束指令NEXT155

7.3 数据传送与比较指令157

7.3.1 比较指令CMP157

7.3.2 区间比较指令ZCP158

7.3.3 传送指令MOV158

7.3.4 移位传送指令SMOV159

7.3.5 取反传送指令CML160

7.3.6 块传送指令BMOV160

7.3.7 多点传送指令FMOV161

7.3.8 数据交换指令XCH162

7.4 算术运算和逻辑运算指令162

7.4.1 加法指令ADD162

7.4.2 减法指令SUB163

7.4.3 乘法指令MUL163

7.4.4 除法指令DIV164

7.4.5 加1指令／减1指令INC/DEC165

7.4.6 逻辑字与／字或／字异或指令WAND/WOR/WXOR165

7.4.7 求补指令NEG165

7.5 循环移位与移位指令166

7.5.1 循环左移／右移指令ROL/ROR166

7.5.2 带进位的左／右移位指令RCL/RCR167

7.5.3 位元件左移／右移指令SFTL/SFTR168

7.5.4 字元件右移／左移指令WSFR/WSFL168

7.6 数据处理指令169

7.6.1 区间复位指令ZRST169

7.6.2 置1位数总和指令SUM170

7.6.3 置1位判别指令BON170

7.6.4 平均值指令MEAN170

7.7 高速处理指令171

7.7.1 I/O刷新指令REF171

7.7.2 高速计数器置位指令HSCS171

7.7.3 高速计数器复位指令HSCR172

7.7.4 脉冲输出指令PLSY173

7.8 方便指令与外部设备I/O指令173

7.8.1 读特殊功能模块指令FROM173

7.8.2 写特殊功能模块指令TO174

7.9 外部串口设备指令174

7.9.1 串口数据传送指令RS174

7.9.2 PID指令PID177

7.10 浮点数运算、数据处理、定位、时钟运算、外围设备、触点比较等指令178

7.10.1 时钟数据读取指令TRD178

7.10.2 触点比较指令LD＝～LD≥179

7.10.3 触点比较指令AND＝～AND≥179

思考题与习题180

第8章 FX 2N系列PLC的特殊功能模块及通信网络181

8.1 特殊功能模块181

8.1.1 特殊功能模块的类型及用途181

8.1.2 特殊功能模块的编号与数据读写183

8.1.3 FX 2N-2AD 2路模拟量输入模块183

8.1.4 FX 2N-4AD 4路模拟量输入模块185

8.1.5 FX 2N-2DA模拟量输出模块188

8.1.6 FX2 N-1HC高速计数模块190

8.2 FX 2N系列PLC的通信及网络技术196

8.2.1 PLC通信的基本知识197

8.2.2 计算机链接通信200

8.2.3 PLC与PLC之间的N:N网络203

8.2.4 PLC与PLC之间的1:1网络206

8.2.5 PLC与其他串口设备的无协议数据传输209

8.2.6 PLC的现场总线CC-Link连接通信211

思考题与习题212

第9章 其他常用PLC系统简介213

9.1 西门子S7-200系列PLC213

9.1.1 S7-200系列PLC的硬件系统213

9.1.2 S7-200系列PLC的I/O点扩展及编址方法215

9.1.3 S7-200系列PLC的内部资源及寻址方式215

9.1.4 S7-200系列PLC的指令系统217

9.1.5 S7-200系列PLC的编程软件219

9.2 台达DVP系列PLC220

9.2.1 DVP-ES2系列PLC的硬件系统220

9.2.2 DVP-ES2系列PLC的I/O点扩展及编址方法222

9.2.3 DVP-ES2系列PLC的内部资源及寻址方式223

9.2.4 DVP-ES2系列PLC的指令系统223

9.2.5 DVP-ES2系列PLC的编程软件224

思考题与习题225

第10章 触摸屏及组态软件226

10.1 触摸屏简介226

10.1.1 触摸屏的工作原理226

10.1.2 触摸屏的分类226

10.2 台达DOP-B系列DOP-B07S201触摸屏228

10.2.1 台达DOP-B07S201系列触摸屏的简介228

10.2.2 台达DOP-B07S201触摸屏的编程230

10.3 组态软件234

10.3.1 国内外组态软件介绍235

10.3.2 组态软件的功能特点及发展方向237

10.4 组态王的应用举例238

10.4.1 使用组态王建立应用工程的一般过程239

10.4.2 使用组态王建立应用工程的过程实例239

思考题与习题250

第11章 电气控制系统设计251

11.1 电气控制系统设计的一般原则及设计步骤251

11.1.1 电气控制系统设计的一般原则251

11.1.2 电气控制系统设计的主要内容251

11.1.3 电气控制系统设计的步骤252

11.2 电气控制电路的参数计算与元器件选择253

11.2.1 电气控制系统通用元器件的计算与选择253

11.2.2 传统继电器控制系统主要元器件的计算与选择255

11.2.3 PLC控制系统主要元器件的计算与选择255

11.3 PLC控制系统的软件设计方法257

11.3.1 经验设计法257

11.3.2 继电器-接触器控制电路转换设计法257

11.3.3 逻辑设计方法257

11.3.4 状态转移图设计法258

11.4 电气控制系统设计实例259

11.4.1 B100型棒材探伤传动装置控制系统设计259

11.4.2 FX2系列PLC控制的五层模拟电梯控制系统设计262

11.4.3 PLC控制的恒压供水系统及组态软件的应用271

11.4.4 触摸屏在半自动内圆磨床PLC控制系统中的应用275

思考题与习题280

附录281

附录A FX 2N的特殊软元件功能简表281

附录B FX 2N的功能指令一览表286

参考文献289