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第1章 电气控制的基础知识1

1.1概述1

1.1.1控制系统的特点1

1.1.2电气控制系统的发展2

1.2常用低压电器的基本概念和分类3

1.2.1基本概念3

1.2.2低压电器的分类3

1.3低压电器的主要技术参数4

思考与练习题4

第2章 常用低压电器5

2.1常用低压电器的组成5

2.2主令电器6

2.2.1按钮6

2.2.2转换开关7

2.2.3行程开关9

2.2.4接近开关11

2.2.5光电开关12

2.3常用控制类电器13

2.3.1接触器14

2.3.2中间继电器18

2.3.3时间继电器19

2.3.4速度继电器23

2.3.5压力继电器24

2.3.6液位继电器26

2.3.7固态继电器27

2.4常用保护类电器29

2.4.1熔断器29

2.4.2热继电器31

2.4.3电流继电器34

2.4.4电压继电器34

2.5常用的开关电器35

2.5.1刀开关35

2.5.2低压断路器37

2.5.3智能化低压断路器39

2.6常用低压电器的维护39

2.6.1触头的故障维修及调整39

2.6.2电磁系统的维护40

2.6.3接触器运行维护及故障检修40

2.6.4熔断器的故障及排除41

2.6.5热继电器的故障及排除42

2.6.6时间继电器的故障及排除42

2.6.7刀开关常见的故障及排除42

2.6.8低压断路器常见的故障及排除42

2.7低压电器的颜色标志43

2.7.1导线的颜色标志及含义43

2.7.2按钮的颜色标志及含义43

2.7.3指示灯的颜色标志及含义44

思考与练习题44

第3章 电气图的绘制45

3.1电气图中的图形符号、文字符号45

3.2接线端子标记46

3.3电气原理图46

3.3.1电气原理图的组成47

3.3.2电气原理图的图幅分区47

3.3.3电气原理图的绘制48

3.4电气元件布置图49

3.5电气接线图50

3.6电气元件明细表51

3.7电气图的识图51

思考与练习题52

第4章 继电器-接触器控制53

4.1基本控制电路53

4.1.1点动控制53

4.1.2连续控制54

4.1.3点动与连续控制55

4.1.4多地控制电路56

4.1.5正/反转控制电路57

4.1.6自动往复控制59

4.1.7顺序控制61

4.2三相异步电动机的全压起动66

4.2.1直接全压起动67

4.2.2自动控制全压起动67

4.3三相笼型异步电动机降压起动68

4.3.1定子串电阻（或电抗器）降压起动68

4.3.2星形-三角形（Y-Δ）降压起动69

4.3.3自耦变压器降压起动71

4.3.4三相绕线式异步电动机起动72

4.4调速控制74

4.4.1变极调速74

4.4.2变频调速78

4.4.3变转差率调速87

4.5三相异步电动机的制动控制87

4.5.1机械制动87

4.5.2能耗制动88

4.5.3反接制动电路90

思考与练习题93

第5章 电气控制系统的分析与设计95

5.1电气控制系统分析内容和步骤95

5.1.1电气控制系统分析的内容95

5.1.2电气原理图的分析方法95

5.1.3电气原理图的分析步骤96

5.2电气控制系统设计的一般原则和基本内容96

5.2.1电气控制系统设计的一般原则96

5.2.2电气控制系统设计的基本内容97

5.3电气控制原理电路设计的方法与步骤97

5.3.1电气控制原理电路的设计方法97

5.3.2电气原理图设计中的一般要求98

5.3.3电气原理图设计的基本步骤98

5.3.4电气控制系统设计时应注意的问题98

5.4设计实例99

思考与练习题101

第6章 可编程控制器的工作原理103

6.1 PLC控制系统的组成103

6.1.1 PLC控制系统的硬件系统104

6.1.2 PLC控制系统的软件系统105

6.2可编程序控制器的工作原理105

6.2.1可编程控制器的基本概念105

6.2.2可编程控制器的等效106

6.2.3可编程控制器的工作过程106

6.2.4 PLC控制系统的工作原理108

6.2.5 PLC控制系统的中断处理109

6.3可编程序控制器的编程语言109

6.3.1梯形图109

6.3.2指令表110

6.3.3功能块图111

6.4可编程序控制器的程序结构111

6.4.1线性化程序111

6.4.2结构化程序112

6.5 PLC控制系统设计112

思考与练习题113

第7章 S7-300 PLC指令系统及应用115

7.1 S7-300 PLC概述115

7.1.1 S7-300 PLC的基本构成115

7.1.2 S7-300 PLC的硬件配置116

7.1.3 S7-300 PLC的模块地址118

7.1.4 S7-300 PLC的存储器121

7.2 S7-300 PLC的指令结构及操作数123

7.2.1指令结构123

7.2.2操作数的表示方法124

7.2.3状态字结构及其含义124

7.3位逻辑（Bit Logic）指令126

7.3.1位逻辑运算指令126

7.3.2位操作指令128

7.3.3位测试指令131

7.3.4位逻辑指令应用举例133

7.3.5触点的串/并联组合138

7.4寻址方式138

7.4.1立即寻址139

7.4.2直接寻址139

7.4.3存储器间接寻址139

7.4.4寄存器间接寻址140

7.5定时器141

7.5.1定时器概述141

7.5.2定时器的种类和定时器的特点142

7.5.3定时器起动指令（Timers）145

7.5.4定时器指令的用法146

7.5.5定时器应用举例151

7.6计数器153

7.6.1计数器概述153

7.6.2计数器种类和计数特点154

7.6.3计数器指令（Counter）155

7.6.4计数器指令的用法156

7.6.5计数器应用举例158

7.7数据处理指令159

7.7.1数据传送指令159

7.7.2比较指令（Comparator）162

7.7.3移位指令和循环移位指令（Shift/Rotate）163

7.8转换指令（Converter）168

7.8.1 BCD与整数间的转换169

7.8.2整数转换为长整数170

7.8.3实数和长整数间的转换170

7.8.4数的取反、求补171

7.8.5累加器和地址寄存器操作指令172

7.9数据运算指令175

7.9.1加、减、乘、除算术运算指令175

7.9.2实数算术运算176

7.9.3字逻辑运算指令177

7.10控制指令178

7.10.1逻辑控制指令178

7.10.2程序控制指令182

思考与练习题184

第8章 实验项目及实验指导书186

8.1实验1：三相异步电动机点动与连续控制186

8.2实验2：三相异步电动机正/反转控制187

8.3实验3：三相异步电动机星-角降压起动控制189

8.4实验4：三相异步电动机顺序控制190

8.5实验5：三相异步电动机制动控制192

8.6实验6：三相异步电动机调速控制194

8.7实验7：变频器点动与连续控制195

8.8实验8：变频器正/反转控制197

8.9实验9：变频器多段速调速控制198

参考文献201

附录A常用电气图形符号和文字符号202

附录B电气设备常用的基本文字符号205

附录C S7-300系列PLC梯形图指令统计表207