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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