电气与PLC控制技术内容提要

本书为高等学校应用型特色规划教材，是针对目前应用型本科院校、高等职业院校普遍将继电器接触器控制与PLC控制技术进行整合的教学实际，并充分考虑电气控制技术的应用与发展及对“高技能型”人才的要求而编写的。全书内容分两个部分共12章。第1～4章主要介绍常用低压电器、电气控制线路基本环节的工作原理，并对普通机床电气控制线路做了分析，为电气控制系统设计、制造与维护打下基础；第5～12章为PLC控制技术部分，以三菱FXlN、FX2N小型PLC为例，系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部软元件、PLC基本指令、步进指令、功能指令、编程工具、特殊功能模块和PLC控制系统的设计与应用。章后附有适量的习题，方便读者复习巩固。

本书可作为应用型本科院校、高等职业院校电类、机电类、数控类等相关专业的教材，也可作为应用型本科教育、成人教育、中等职业教育电气与PLC控制技术的相关教材，还可供相关从业人员参考。

第1章 常用低压电器

1.1 低压电器概述

1.1.1 定义与分类

1.1.2 电磁机构

1.1.3 触头系统

1.1.4 电弧的产生与灭弧

1.2 刀开关、转换开关和自动空气开关

1.2.1 刀开关

1.2.2 组合开关

1.2.3 低压断路器

1.3 熔断器

1.4 主令电器

1.4.1 按钮

1.4.2 行程开关

1.1.3 接近开关

1.4.4 主令控制器

1.5 接触器

1.5.1 交直流接触器

1.5.2 接触器的安装与维护

1.6 继电器

1.6.1 电磁式继电器

1.6.2 时间继电器

1.6.3 热继电器

1.6.4 信号继电器

1.6.5 继电器的安装与维护

1.7 电磁铁

1.8 本章小结

习题1

第2章 基本电气控制电路

2.1 电气控制系统图

2.1.1 电气原理图

2.1.2 电器布置图

2.1.3 电气安装接线图

2.2 电气控制的基本控制

2.2.1 基本控制规律

2.2.2 参量控制规律

2.3 三相异步电动机的启动控制

2.3.1 鼠笼异步电动机直接启动控制

2.3.2 鼠笼异步电动机降压启动控制

2.3.3 绕线式异步电动机启动控制

2.4 三相异步电动机的调速电路

2.4.1 异步电动机调速原理

2.4.2 双速异步电动机的变极调速

2.4.3 三速电动机的变极调速控制

2.4.4 电动机变差调速控制

2.4.5 电动机变频调速控制

2.5 三相异步电动机的制动控制

2.5.1 机械制动控制

2.5.2 电气制动控制

2.6 三相异步电动机的自启动控制

2.6.1 短时间停电后来电的电动机自启动-

2.6.2 短时间停电后来电多台电动机分批自启动

2.6.3 长时间停电后来电再启动电路

2.7 本章小结

习题2

第3章 电气控制线路分析

3.1 电气控制电路分析基础

3.2 普通车床电气控制系统

3.2.1 主电路分析

3.2.2 控制电路分析

3.3 磨床电气控制系统”

3.3.1 主电路分析

3.3.2 控制电路分析

3.4 摇臂钻床电气控制系统

3.4.1 主电路分析

3.4.2 控制电路分析

3.5 T68型卧式镗床的电气控制

3.5.1 主电路分析

3.5.2 控制电路分析

3.6 小型冷库电气控制电路分析

3.6.1 主电路分析

3.6.2 控制电路分析

3.7 桥式起重机电气控制系统

3.7.1 起重机电动机的工作状态

7.1.7 主控及主控复位指令（MC，MCR）

7.1.8 置位和复位指令（SET，RST）

7.1.9 脉冲输出指令（PLS，PLF）

7.1.10 空操作指令（NOP）

7.1.11 接点逻辑取反指令（HNV）

7.1.12 程序结束指令（END）

7.2 梯形图的编程规则

7.2.1 梯形图设计规则

7.2.2 输入信号的最高频率问题

7.3 步进指令与状态编程

7.3.1 SFC语言

7.3.2 步进顺控指令

7.3.3 SFC的编制与梯形图表示

7.4 基本控制环节程序的编制

7.4.1 启动、保持和停止

7.4.2 多输出控制

7.4.3 多地点控制

7.4.4 优先控制

7.4.5 顺序启动控制

7.4.6 断开延时

7.4.7 定时范围扩展电路

7.4.8 自动与手动切换电路

7.4.9 闪烁控制

7.4.10 分频电路

7.5 编程实例

7.6 本章小结

习题7

第8章 Fx系列PLC的功能指令及编程方法

8.1 功能指令的表示方法与数据结构

8.1.1 功能指令的图形符号和指令

8.1.2 功能指令的格式及说明

8.2 程序流控制指令

8.2.1条件跳转指令（CJ）

8.2.2 子程序调用与返回指令（CALL，SRET）

8.2.3 与中断有关的指令（EI，DI，IRET）

8.2.4 主程序结束指令（FEND）

8.2.5 警戒时钟指令（WDT）

8.2.6 循环指令（FOR-NEXT）

8.3 比较与传送指令

8.3.1 比较指令（CMP、ZCP）

8.3.2 传送指令

8.3.3 变换指令

8.4 算术运算和逻辑运算指令

8.4.1 算术运算

8.4.2 逻辑运算

8.5 循环移位与移位指令

8.5.1 循环移位指令

8.5.2 移位指令

8.6 数据处理指令

8.6.1 区间复位指令（ZRST）

8.6.2 解码与编码指令（DECO，ENCO）

8.6.3 置1位数总和与置l位判别指令（SUM，BON）

8.6.4 报警器置位与复位指令（ANS，ANR）

8.6.5 其他指令（MEAN，SQR，FLT）

8.7 高速处理指令

8.7.1 与输入输出有关的指令（REF，REFF，MTR）

8.7.2 高速计数器指令（HSCS，HSCR，HSZ）

8.7.3 速度检测与脉冲输出指令（SPD，PLSY，PWM，PLSR）

8.8 方便指令

8.8.1 状态初始化指令（IST）

8.8.2 数据检索指令（SER）

8.8.3 凸轮顺控指令（ABSD，INCD）

8.8.4 示教定时器指令（TTMR）

8.8.5 特殊定时器指令（STMR）

8.8.6 交替输出指令（ALT）

8.8.7 斜坡信号输出指令（RAMP）

8.8.8 旋转台控制指令（ROTC）

8.8.9 数据排序指令（SORT）

8.9 外部I/O设备指令

8.9.1 数据输入指令

8.9.2 数据译码输出指令

8.10 本章小结

习题8

第9章 可编程控制器的系统设计

9.l PLC控制系统设计的基本原则与步骤

9.1.1 PLC控制系统设计的基本原则

9.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤

9.2 PLC的选型与硬件配置

9.2.1 PLC的选型

9.2.2 PLC容量的确定

9.2.3 I/O模块的选择

9.3 PLC运行方式及外部电路设计

9.3.1 系统运行方式的设计

9.3.2 PLC外部电路设计

9.4 PLC控制系统的可靠性设计

9.4.1 PLC的环境适应设计

9.4.2 控制系统的冗余性设计

9.4.3 控制系统的抗干扰性设计

9.4.4 控制系统的故障诊断

9.5 本章小结

习题9

附录

附录1 国产低压电器产品型号编制办法

附录2 FX系列PLC基本指令、步进指令

附录3 FX系列PLC功能指令简表

附录4 几种常见PLC性能一览表

参考文献

《工厂电气与PLC控制技术(第4版)》是张振国、方承远编著的一本图书。

《电气与PLC控制技术及应用》可作为高等院校自动化、电气工程、机械电子及相关专业的应用型本科教材，亦可作为广大工程技术人员的参考书。

本书以电气控制与PLC控制为主线，对工业中广泛应用的电气与PLC控制技术进行了分析和讲解。全书分为电气控制和PLC控制两个相对独立的部分，电气控制部分根据现有电气发展趋势选取了目前常用的低压电气进行讲解；精心选择了大量基本控制电路进行分析，突出电气控制的基本原理和逻辑控制思想；通过对工程典型电气控制系统的分析，使读者加强工程电路分析能力；通过电气控制系统设计方法和相关设计计算的讲解，提高读者的实际设计能力，为后续的PLC学习奠定良好的基础。本书可作为普通高等院校电气工程及其自动化、自动化、机械设计制造及其自动化等专业的教材，也可选作相关专业高职高专、成人教育的教材，亦可供工程技术人员参考。