本書結(jié)合工程實(shí)例，從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的角度出發(fā)，講解相關(guān)理論知識(shí)。全書內(nèi)容分為兩部分：電氣控制和PLC。電氣控制部分主要介紹常用的低壓電器、繼電接觸器控制電路、典型設(shè)備電氣控制電路分析；PLC部分以西門子 S7-1200系列 PLC為例，介紹PLC的基本知識(shí)、TIA Portal編程軟件的使用、S7-1200 PLC的指令系統(tǒng)及其應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)和編程方法、S7-1200 PLC的通信、S7-1200 PLC工藝功能，最后完整地給出一個(gè)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)例。
本書內(nèi)容實(shí)用，融入了編者豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。書中每章均配有豐富的應(yīng)用實(shí)例和大量微課、視頻動(dòng)畫，可供學(xué)生直觀學(xué)習(xí)和練習(xí)使用。
本書可作為高職高專、職業(yè)本科院校機(jī)械類、電氣類專業(yè)的教材，也可以供工程技術(shù)人員參考使用。
第1章 常用的低壓電器 001
1.1 低壓電器簡(jiǎn)介 001
1.1.1 低壓電器的分類 001
1.1.2 低壓電器的常用技術(shù)術(shù)語、參數(shù)及技術(shù)性能 001
1.1.3 符號(hào)采用的標(biāo)準(zhǔn) 002
1.2 低壓開關(guān)電器 003
1.2.1 刀開關(guān) 003
1.2.2 組合開關(guān) 004
1.2.3 低壓斷路器 005
案例1-1 CA6140A車床的低壓斷路器的選用 008
1.2.4 剩余電流保護(hù)電器 009
1.3 接觸器 011
1.3.1 接觸器的功能 011
1.3.2 接觸器的結(jié)構(gòu)及其工作原理 011
1.3.3 常用的接觸器 012
1.3.4 接觸器的技術(shù)參數(shù) 013
1.3.5 接觸器的選用 014
1.3.6 注意事項(xiàng) 015
案例1-2 CA6140A車床的低壓接觸器的選用 015
1.4 繼電器 015
1.4.1 電磁繼電器 016
1.4.2 時(shí)間繼電器 019
1.4.3 計(jì)數(shù)繼電器 023
1.4.4 熱繼電器 024
案例1-3 CA6140A車床的熱繼電器的選用 027
1.4.5 速度繼電器 027
1.4.6 其他繼電器 028
1.5 熔斷器 028
1.5.1 熔斷器的種類、結(jié)構(gòu)和工作原理 029
1.5.2 熔斷器的技術(shù)參數(shù) 030
1.5.3 熔斷器的選用 030
1.5.4 選擇熔斷器的注意事項(xiàng) 031
案例1-4 CA6140A車床的熔斷器的選用 031
1.6 主令電器 032
1.6.1 按鈕 032
1.6.2 行程開關(guān) 035
1.6.3 接近開關(guān) 037
1.7 其他電器 041
1.7.1 變壓器 041
1.7.2 直流穩(wěn)壓電源 043
1.7.3 導(dǎo)線和電纜 044
案例1-5 CA6140A車床的動(dòng)力電纜的選用 045
1.7.4 指示燈 046
1.7.5 接線端子 047
1.7.6 起動(dòng)器 047
習(xí)題 048
第2章 繼電接觸器控制電路 049
2.1 電氣控制線路圖 049
2.2 繼電接觸器控制電路基本控制規(guī)律 051
2.2.1 自鎖和互鎖 051
2.2.2 點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)行控制線路 053
2.2.3 多地聯(lián)鎖控制線路 053
2.2.4 自動(dòng)循環(huán)控制線路 053
2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路 054
2.3.1 直接起動(dòng) 054
2.3.2 串電阻或電抗減壓起動(dòng) 055
2.3.3 星形- 三角形減壓起動(dòng)（星三角起動(dòng)） 055
2.3.4 自耦變壓器減壓起動(dòng) 056
2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制 057
2.4.1 機(jī)械制動(dòng) 057
2.4.2 反接制動(dòng) 058
2.4.3 能耗制動(dòng) 059
2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 060
2.5.1 改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速 060
2.5.2 改變極對(duì)數(shù)的調(diào)速 060
2.5.3 變頻調(diào)速 060
2.6 直流電動(dòng)機(jī)的電氣控制 062
2.6.1 直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻單向起動(dòng)控制 062
2.6.2 直流電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制 063
2.6.3 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 064
2.7 單相異步電動(dòng)機(jī)的控制 065
2.7.1 單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 065
2.7.2 單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 065
2.7.3 單相異步電動(dòng)機(jī)的正/ 反轉(zhuǎn) 066
2.8 電氣控制系統(tǒng)常用的保護(hù)環(huán)節(jié) 066
2.8.1 電流保護(hù) 067
2.8.2 電壓保護(hù) 068
2.8.3 其他保護(hù) 069
習(xí)題 069
第3章 典型設(shè)備電氣控制電路分析 070
3.1 CA6140A普通車床的電氣控制 070
3.1.1 初識(shí)CA6140A車床 070
3.1.2 CA6140A車床的電氣控制電路 071
3.2 XA5032銑床的電氣控制 075
3.2.1 初識(shí)XA5032銑床 075
3.2.2 XA5032銑床的電氣控制電路 076
3.3 XK714A數(shù)控銑床電氣控制 081
3.3.1 初識(shí)XK714A數(shù)控銑床 081
3.3.2 XK714A數(shù)控銑床的電氣控制電路 081
習(xí)題 085
第4章 可編程控制器基礎(chǔ) 086
4.1 認(rèn)識(shí)PLC 086
4.1.1 PLC是什么 086
4.1.2 PLC的發(fā)展歷史 087
4.1.3 PLC的應(yīng)用范圍 087
4.1.4 PLC的分類與性能指標(biāo) 088
4.1.5 國(guó)內(nèi)知名PLC介紹 089
4.2 PLC 的結(jié)構(gòu)和工作原理 089
4.2.1 PLC的硬件組成 089
4.2.2 PLC的工作原理 093
4.3 S7-1200 CPU模塊的接線 094
4.3.1 西門子PLC簡(jiǎn)介 094
4.3.2 S7-1200 PLC的體系 095
4.3.3 S7-1200 PLC的CPU模塊及接線 096
4.4 S7-1200 PLC的擴(kuò)展模塊及其接線 102
4.4.1 S7-1200 PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊及其接線 102
4.4.2 S7-1200 PLC模擬量模塊及其接線 104
4.5 S7-1200 PLC的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 105
4.5.1 數(shù)據(jù)類型 105
4.5.2 S7-1200 PLC的存儲(chǔ)區(qū) 108
4.6 西門子PLC 編程軟件及應(yīng)用 111
案例4-1 用離線硬件組態(tài)法創(chuàng)建TIA Portal項(xiàng)目- 電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制 111
案例4-2 用在線檢測(cè)法創(chuàng)建TIA Portal項(xiàng)目- 電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制 119
習(xí)題 124
第5章 S7-1200 PLC的指令及應(yīng)用 125
5.1 S7-1200 PLC 的編程基礎(chǔ)知識(shí) 125
5.1.1 全局變量與區(qū)域變量 125
5.1.2 編程語言 125
5.2 位邏輯運(yùn)算指令 126
5.2.1 觸點(diǎn)、線圈指令及其相關(guān)邏輯 126
案例5-1 三相異步電動(dòng)機(jī)起停運(yùn)行PLC控制 128
案例5-2 三相異步電動(dòng)機(jī)的多地起動(dòng)和多地停止運(yùn)行PLC控制 129
5.2.2 復(fù)位、置位、復(fù)位位域和置位位域指令 131
案例5-3 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行PLC控制 131
5.2.3 RS/SR觸發(fā)器指令 133
5.2.4 上升沿和下降沿指令 134
案例5-4 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行PLC控制 136
案例5-5 三相異步電動(dòng)機(jī)單鍵起停運(yùn)行PLC控制（1） 138
5.3 定時(shí)器指令 140
5.3.1 通電延時(shí)定時(shí)器（TON） 140
案例5-6 傳送帶節(jié)能運(yùn)行控制 142
案例5-7 “ 氣炮”的PLC控制143
5.3.2 斷電延時(shí)定時(shí)器（TOF） 144
案例5-8 鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的PLC控制 145
5.4 計(jì)數(shù)器指令 146
5.4.1 加計(jì)數(shù)器（CTU） 146
5.4.2 減計(jì)數(shù)器（CTD） 147
案例5-9 三相異步電動(dòng)機(jī)單鍵起停運(yùn)行PLC控制（2） 147
5.5 移動(dòng)值指令、比較指令和轉(zhuǎn)換指令 148
5.5.1 移動(dòng)值指令（MOVE） 148
案例5-10 三相異步電動(dòng)機(jī)Y- △起動(dòng)運(yùn)行PLC 控制 149
5.5.2 比較指令 151
案例5-11 交通燈的PLC控制 152
5.5.3 轉(zhuǎn)換指令 154
案例5-12 移動(dòng)小車的位移測(cè)量 158
案例5-13 比例閥的開度控制 160
5.6 數(shù)學(xué)函數(shù)指令、移位和循環(huán)指令 161
5.6.1 數(shù)學(xué)函數(shù)指令 161
案例5-14 電爐多擋加熱的PLC控制 163
5.6.2 移位和循環(huán)指令 167
案例5-15 廣告燈運(yùn)行的PLC控制 169
5.7 編程指令綜合應(yīng)用 171
案例5-16 電加熱爐的PLC控制 171
習(xí)題 172
第6章 函數(shù)、函數(shù)塊、數(shù)據(jù)塊和組織塊及編程方法 173
6.1 塊、函數(shù)和組織塊 173
6.1.1 塊的概述 173
6.1.2 函數(shù)（FC）及其應(yīng)用 174
案例6-1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制（用FC） 176
6.1.3 組織塊（OB）及其應(yīng)用 178
案例6-2 數(shù)字濾波器PLC程序設(shè)計(jì)（用FC） 182
6.2 數(shù)據(jù)塊和函數(shù)塊 185
6.2.1 數(shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用 185
6.2.2 函數(shù)塊（FB）及其應(yīng)用 189
案例6-3 軟起動(dòng)器的起停運(yùn)行PLC控制（用FB） 189
6.2.3 多重背景 191
案例6-4 三相異步電動(dòng)機(jī)Y- △起動(dòng)運(yùn)行PLC 控制（用FB） 192
6.3 功能圖 194
6.3.1 功能圖的概念 194
6.3.2 功能圖轉(zhuǎn)換成梯形圖 194
6.4 PLC邏輯控制程序的設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用 197
6.4.1 用基本指令編寫邏輯控制程序（起- 保- 停法） 198
6.4.2 用MOVE指令編寫邏輯控制程序 199
6.5 PLC 程序設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用 201
案例6-5 邏輯控制綜合應(yīng)用——攪拌機(jī)的控制 201
習(xí)題 204
第7章 S7-1200 PLC的通信應(yīng)用 205
7.1 通信基礎(chǔ)知識(shí) 205
7.1.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語解釋 205
7.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線介紹 206
7.2 S7-1200 PLC 的S7通信及其應(yīng)用 207
7.2.1 S7通信介紹 207
7.2.2 S7通信指令說明 208
案例7-1 S7-1200 PLC 之間的S7通信 209
7.3 PROFINET IO 通信 213
7.3.1 PROFINET IO簡(jiǎn)介 213
7.3.2 GSD文件 214
7.3.3 PROFINET IO的三種執(zhí)行水平 214
案例7-2 S7-1200 PLC 與分布式模塊ET200SP之間的PROFINET通信 214
習(xí)題 217
第8章 觸摸屏和變頻器的PLC綜合控制 218
8.1 人機(jī)界面簡(jiǎn)介 218
8.1.1 認(rèn)識(shí)人機(jī)界面 218
8.1.2 觸摸屏的通信連接 218
8.2 綜合應(yīng)用 219
案例 觸摸屏、PLC和變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)的調(diào)速控制 219
習(xí)題 227
參考文獻(xiàn)228
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