電氣控制與PLC編程入門（簡體書）

本書內容包括常用低壓電器、電氣控制系統設計基礎、基本電氣控制電路、常用電氣控制電路、電氣控制電路的調試方法與故障分析、PLC的基礎知識、三菱可編程控制器、西門子可編程控制器、PLC的使用與維護等。書中以簡明扼要的形式介紹了各種常用低壓電器、可編程控制器的基本特點、用途、使用方法和使用注意事項，還介紹了一些基本電氣控制電路，並且介紹了可編程控制器的一些常用指令、編程方法以及基本接線和應用實例。
本書密切結合生產實際，突出實用、圖文並茂、深入淺出、通俗易懂，書中列舉了大量實例，具有實用性強、易於迅速掌握和運用的特點。
本書可供低壓電工及有關技術人員使用，也可作為高等職業院校及專科學校有關專業師生的教學用書，還可作為電工上崗培訓用參考書。

第1章常用低壓電器 / 1

1.1概述1

1.1.1低壓電器的特點1

1.1.2低壓電器的種類1

1.2低壓開關類電器3

1.2.1刀開關3

1.2.2開啟式負荷開關5

1.2.3封閉式負荷開關6

1.2.4組合開關8

1.3常用熔斷器9

1.3.1熔斷器概述9

1.3.2插入式熔斷器10

1.3.3螺旋式熔斷器10

1.3.4無填料封閉管式熔斷器11

1.3.5有填料封閉管式熔斷器11

1.3.6熔斷器的選擇12

1.4低壓斷路器13

1.4.1低壓斷路器概述13

1.4.2萬能式斷路器14

1.4.3塑料外殼式斷路器15

1.4.4斷路器的選擇15

1.5接觸器16

1.5.1接觸器概述16

1.5.2交流接觸器18

1.5.3直流接觸器19

1.5.4接觸器的選擇20

1.6繼電器21

1.6.1繼電器概述21

1.6.2中間繼電器22

1.6.3時間繼電器24

1.6.4熱繼電器28

1.6.5電流繼電器31

1.6.6電壓繼電器32

1.6.7速度繼電器32

1.7主令電器35

1.7.1主令電器概述35

1.7.2按鈕35

1.7.3行程開關37

1.7.4接近開關38

第2章電氣控制系統設計基礎 / 41

2.1電氣控制電路概述41

2.1.1電氣控制電路的功能41

2.1.2電氣控制電路圖的分類與特點41

2.2電氣控制電路圖的繪製43

2.2.1繪製電氣控制電路圖的方法43

2.2.2繪製原理圖應遵循的原則46

2.2.3繪製接線圖應遵循的原則47

2.3電氣原理圖識讀47

2.3.1電氣原理圖中主電路的識讀47

2.3.2電氣原理圖中控制電路的識讀48

2.4電氣控制電路的一般設計法48

第3章基本電氣控制電路 / 51

3.1電動機基本控制電路51

3.1.1三相異步電動機單向啟動、停止控制電路51

3.1.2電動機的電氣聯鎖控制電路51

3.1.3兩台三相異步電動機的互鎖控制電路52

3.1.4用接觸器聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路53

3.1.5用按鈕聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路54

3.1.6用按鈕和接觸器複合聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路55

3.1.7用轉換開關控制的三相異步電動機正反轉控制電路55

3.1.8採用點動按鈕聯鎖的電動機點動與連續運行控制電路55

3.1.9採用中間繼電器聯鎖的電動機點動與連續運行控制電路56

3.1.10電動機的多地點操作控制電路56

3.1.11多台電動機的順序控制電路57

3.1.12行程控制電路57

3.1.13自動往復循環控制電路58

3.1.14無進給切削的自動循環控制電路60

3.1.15交流電源驅動直流電動機控制電路60

3.1.16串勵直流電動機刀開關可逆運行控制電路61

3.1.17並勵直流電動機可逆運行控制電路61

3.1.18串勵直流電動機可逆運行控制電路61

3.2電氣控制電路中的保護措施62

3.2.1電動機過載保護電路62

3.2.2電動機斷相保護電路64

3.2.3直流電動機失磁、過電流保護電路67

第4章常用電氣控制電路 / 70

4.1常用電動機啟動控制電路70

4.1.1籠型三相異步電動機定子繞組串電阻（或電抗器）降壓啟動控制電路70

4.1.2籠型三相異步電動機自耦變壓器（啟動補償器）降壓啟動控制電路72

4.1.3籠型三相異步電動機星形-三角形（Y-△）降壓啟動控制電路73

4.1.4繞線轉子三相異步電動機轉子回路串電阻啟動控制電路75

4.1.5三相異步電動機軟啟動器常用控制電路77

4.1.6用啟動變阻器手動控制直流電動機啟動的控制電路79

4.1.7直流電動機電樞回路串電阻啟動控制電路79

4.2常用電動機調速控制電路81

4.2.1單繞組變極調速異步電動機的控制電路81

4.2.2繞線轉子三相異步電動機轉子回路串電阻調速控制電路83

4.2.3電磁調速三相異步電動機控制電路84

4.2.4變頻調速控制電路85

4.2.5直流電動機改變電樞電壓調速控制電路86

4.2.6並勵直流電動機電樞回路串電阻調速控制電路87

4.3常用電氣設備控制電路88

4.3.1起重機械常用電磁抱閘制動控制電路88

4.3.2建築工地捲揚機控制電路88

4.3.3帶運輸機控制電路89

4.3.4混凝土攪拌機控制電路90

4.3.5秸稈飼料粉碎機控制電路91

4.3.6自動供水控制電路92

4.3.7排水泵控制電路93

4.3.8電動葫蘆的控制電路93

第5章電氣控制電路的調試方法與故障分析 / 95

5.1電氣控制電路的調試方法95

5.1.1通電調試前的檢查和準備95

5.1.2保護定值的整定96

5.1.3通電試車的方法步驟96

5.2電氣控制電路故障的診斷方法97

5.2.1感官診斷法97

5.2.2電壓測量法99

5.2.3電阻測量法100

5.2.4短接法101

5.2.5強迫閉合法102

5.2.6其他檢查法103

5.3機床電氣控制電路安裝調試與常見故障檢修實例104

5.3.1C620-1型車床電氣控制電路104

5.3.2M7120型平面磨床電氣控制電路106

5.3.3Z3040型搖臂鑽床電氣控制電路109

第6章PLC的基礎知識 / 112

6.1可編程控制器概述112

6.1.1可編程控制器的定義112

6.1.2可編程控制器的特點112

6.1.3可編程控制器的分類113

6.1.4可編程控制器控制與繼電器控制的區別113

6.2可編程控制器的組成及各組成部分的作用114

6.2.1可編程控制器的基本組成114

6.2.2可編程控制器各組成部分的作用115

6.3PLC的工作原理117

6.3.1PLC的工作方式117

6.3.2可編程控制器的掃描工作過程117

6.3.3可編程控制器的輸入輸出方式119

6.3.4可編程控制器內部器件的功能120

6.4PLC的編程基礎122

6.4.1PLC使用的編程語言122

6.4.2梯形圖的繪製122

6.4.3梯形圖與繼電器控制圖的區別124

6.4.4常用助記符125

6.4.5指令語句表及其格式126

6.4.6梯形圖編程前的準備工作126

6.4.7梯形圖的等效變換126

6.5PLC的主要性能指標127

6.5.1描述PLC性能的幾個術語127

6.5.2PLC的主要性能指標128

第7章三菱可編程控制器 / 130

7.1FX2N系列PLC的主要性能和硬件規格130

7.1.1FX2N系列PLC的性能指標130

7.1.2FX2N系列PLC的基本單元和I/O擴展單元（模塊）132

7.2FX2N系列PLC的編程元件與使用說明133

7.2.1數據表示形式和數據結構133

7.2.2FX2N系列PLC的軟元件133

7.2.3FX2N系列PLC編程元件使用說明135

7.3FX2N系列PLC的基本指令139

7.3.1邏輯取指令和輸出指令（LD、LDI、OUT）139

7.3.2單個觸點串聯指令（AND、ANI）139

7.3.3單個觸點並聯指令（OR、ORI）140

7.3.4串聯電路塊並聯指令和並聯電路塊串聯指令（ORB、ANB）141

7.3.5多重輸出電路指令（MPS、MRD、MPP）143

7.3.6主控與主控複位指令（MC、MCR）145

7.3.7邏輯運算結果取反指令（INV）146

7.3.8置位和複位指令（SET、RST）147

7.3.9脈衝輸出指令（PLS、PLF）147

7.3.10空操作指令和程序結束指令（NOP和END）149

7.4定時器和計數器150

7.4.1定時器151

7.4.2計數器153

7.5步進指令與應用155

7.5.1步進指令的用途155

7.5.2狀態轉移圖及其格式156

7.5.3步進指令的使用156

7.6功能指令158

7.6.1數據比較指令158

7.6.2傳送指令159

7.6.3四則運算指令162

7.7PLC應用實例164

7.7.1PLC控制電動機正向運轉電路164

7.7.2PLC控制電動機正反轉運轉電路165

7.7.3PLC控制電動機雙向限位電路167

第8章西門子可編程控制器 / 169

8.1S7-200系列PLC的硬件組成和主要性能169

8.1.1S7-200系列PLC的基本結構169

8.1.2S7-200系列PLC基本單元的構成170

8.1.3S7-200系列PLC的擴展模塊172

8.1.4S7-200系列PLC的主要性能參數173

8.2S7-200系列PLC的數據存儲區及元器件功能174

8.2.1S7-200系列PLC的數據存儲區174

8.2.2S7-200系列PLC的編程器件和特性179

8.3S7-200系列PLC的基本指令180

8.3.1邏輯取及線圈驅動指令（LD、LDN、=）180

8.3.2觸點串聯指令（A、AN）182

8.3.3觸點並聯指令（O、ON）183

8.3.4並聯電路塊串聯指令（ALD）184

8.3.5串聯電路塊並聯指令（OLD）185

8.3.6置位與複位指令（S、R）186

8.3.7觸發器指令（SR、RS）187

8.3.8脈衝生成指令（EU、ED）189

8.3.9取反指令與空操作指令190

8.3.10邏輯堆棧指令191

8.3.11結束及暫停指令194

8.4定時器指令195

8.4.1定時器的幾個基本概念195

8.4.2接通延時定時器196

8.4.3斷開延時定時器197

8.4.4保持型接通延時定時器198

8.5計數器指令199

8.5.1計數器的幾個基本概念199

8.5.2加計數器指令199

8.5.3減計數器指令200

8.5.4加減計數器指令202

8.5.5使用計數器指令的注意事項203

8.6比較指令與傳送指令203

8.6.1比較指令203

8.6.2傳送指令207

8.7PLC應用實例211

8.7.1PLC控制電動機Y-△啟動電路211

8.7.2PLC控制電動機單向能耗制動電路213

8.7.3PLC控制電動機反接制動電路214

8.7.4噴泉的模擬控制216

第9章PLC的使用與維護 / 220

9.1PLC控制系統設計的基本原則和步驟220

9.1.1PLC控制系統設計的基本原則和基本內容220

9.1.2PLC控制系統設計的一般步驟220

9.2PLC的選擇222

9.2.1PLC機型的選擇222

9.2.2模塊的選擇224

9.2.3I/O地址分配225

9.3PLC的安裝225

9.3.1PLC在安裝時應注意的問題225

9.3.2PLC安裝的一般方法226

9.4PLC的使用與維護228

9.4.1PLC系統的試運行228

9.4.2PLC使用注意事項229

9.4.3PLC的維護230

9.4.4備份電池的更換231

9.5PLC的常見故障及其排除方法231

9.5.1CPU的常見故障及其排除方法231

9.5.2輸入的常見故障及其排除方法232

9.5.3輸出的常見故障及其排除方法232

參考文獻 / 234

二維碼視頻索引

1-1熔斷器的使用方法與注意事項 / 12

1-2斷路器的使用方法與注意事項 / 15

1-3接觸器 / 20

1-4接觸器和中間繼電器 / 22

1-5時間繼電器 / 24

1-6熱繼電器 / 28

1-7按鈕 / 35

2-1閱讀和分析電氣控制線路圖 / 48

2-2一般方法設計線路的幾個原則 / 48

3-1啟動、停止控制 / 51

3-2接觸器聯鎖正反轉控制 / 53

3-3按鈕與接觸器複合聯鎖正反轉控制 / 55

3-4點動與連續運行控制 / 56

3-5順序控制 / 57

4-1自耦變壓器降壓啟動 / 72

4-2星-三角控制電路 / 73

4-3變頻器端子控制 / 85

4-4變頻器面板控制 / 86

4-5變頻器與PLC的連接及基本控制方法 / 86

5-1電壓的分階測量法 / 99

5-2電阻的分段測量法 / 100

6-1梯形圖的繪製 / 122

6-2梯形圖的等效變換 / 126

7-1三菱觸點取指令 / 139

7-2三菱觸點串聯指令 / 139

7-3三菱觸點並聯指令 / 140

7-4三菱串聯電路塊並聯指令 / 141

7-5三菱並聯電路塊串聯指令 / 141

7-6PLC控制電動機的基本操作 / 164

7-7PLC的正反轉控制 / 165

8-1西門子邏輯取指令、線圈驅動指令 / 180

8-2西門子觸點串聯指令 / 182

8-3西門子觸點並聯指令 / 183

8-4西門子並聯電路塊的串聯指令 / 184

8-5PLC的星-三角控制 / 211

8-6PLC模擬控制噴泉 / 216