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第1章 电气控制基础1

1.1常用低压控制电器1

1.1.1电器的分类1

1.1.2电器的作用2

1.1.3电磁式控制电器的基本原理3

1.1.4交流接触器5

1.1.5中间继电器6

1.1.6时间继电器7

1.1.7感应式速度继电器8

1.1.8 熔断器9

1.1.9热继电器10

1.1.10自动空气开关12

1.1.11漏电继电器15

1.1.12主令电器17

1.2电气控制电路的绘图规则及常用符号20

1.2.1电气原理图的布局21

1.2.2电气原理图的线条21

1.2.3元器件符号22

1.2.4标注文字22

1.3数控机床位置检测装置24

1.3.1检测技术基础24

1.3.2光栅传感器25

1.3.3旋转编码器28

1.4基本电气控制电路32

1.4.1点动控制电路33

1.4.2长动控制电路33

1.4.3多地控制电路33

1.4.4正反转控制电路34

1.4.5顺序启动控制电路36

1.4.6顺序停止控制电路38

1.4.7时间控制电路38

1.4.8速度控制电路39

1.4.9行程控制39

1.4.10电气控制电路中的保护电路39

思考与练习40

第2章 电机基础42

2.1变压器42

2.1.1变压器的工作原理及分类42

2.1.2单相变压器的基本结构43

2.1.3单相变压器的工作原理44

2.1.4变压器主要数据49

2.2直流电动机50

2.2.1直流电机概述50

2.2.2直流电机的基本工作原理51

2.2.3直流电机的结构54

2.2.4铭牌和额定值57

2.2.5直流电动机励磁方式58

2.3交流电动机60

2.3.1异步电动机概述60

2.3.2三相异步电动机的结构60

2.3.3三相异步电动机的工作原理63

2.4特种电机66

2.4.1控制电机概述66

2.4.2伺服电动机66

2.4.3测速发电机69

2.4.4步进电动机71

思考与练习74

第3章 机床电气控制电路分析76

3.1普通车床电气控制电路分析76

3.1.1 CA6140车床主要结构及运动形式77

3.1.2 CA6140车床电气控制线路分析77

3.1.3 CA6140车床的电器元件明细表80

3.1.4 CA6140车床常见的电气故障诊断与维修81

3.2普通铣床电气控制电路分析82

3.2.1 X62W铣床主要结构及运动形式82

3.2.2 X62W铣床电气控制线路分析84

3.2.3 X62W铣床的电器元件明细表89

3.2.4 X62W铣床的故障诊断与维修91

3.3数控车床电气控制线路分析92

3.3.1数控车床的组成92

3.3.2 TK1640数控车床的电气控制电路94

3.3.3数控车加工程序的结构和常用代码97

3.4数控铣床电气控制线路分析101

3.4.1 XK714A型铣床的组成102

3.4.2 XK714A型铣床的电气控制线路102

3.4.3数控铣床程序的结构和编程105

思考与练习107

第4章PLC基础108

4.1 PLC的基本结构108

4.1.1 PLC的硬件系统108

4.1.2 PLC的软件系统112

4.2 PLC的工作原理113

4.2.1 PLC的等效电路113

4.2.2 PLC的扫描工作方式114

4.2.3 PLC的扫描工作过程115

4.2.4扫描周期与输入／输出滞后117

4.3 PLC的分类及性能指标119

4.3.1 PLC的分类119

4.3.2 PLC的主要性能指标121

4.3.3 FX系列PLC简介122

4.3.4 FX系列 PLC的特点123

4.3.5 FX系列 PLC型号名称含义123

4.3.6 FX系列 PLC一般技术指标124

4.4 PLC的编程语言概述126

4.5 FX系列PLC的编程元件129

4.5.1 FX系列PLC的用户数据结构129

4.5.2输入继电器和输出继电器130

4.5.3辅助继电器131

4.5.4状态继电器133

4.5.5定时器133

4.5.6计数器135

4.5.7数据寄存器137

4.5.8变址寄存器138

4.5.9指针（P/I）138

4.5.10常数（K/H）139

4.6 FX系列PLC的基本指令140

4.6.1 LD、LDI、OUT指令140

4.6.2 AND、ANI指令141

4.6.3 OR、ORI指令141

4.6.4 ANB、ORB指令142

4.6.5栈操作指令143

4.6.6主控与主控复位指令144

4.6.7取反指令145

4.6.8 PLS与PLF指令146

4.6.9边沿触发器146

4.6.10置位与复位指令147

4.6.11 NOP与END指令148

思考与练习149

第5章 功能指令及应用150

5.1 FX2N系列PLC功能指令概述150

5.1.1功能指令的基本表示方法150

5.1.2数据长度与指令执行形式151

5.2程序流向控制指令152

5.2.1条件跳转指令152

5.2.2子程序调用与子程序返回指令153

5.2.3与中断有关的指令154

5.2.4主程序结束指令155

5.2.5监控定时器指令155

5.2.6循环指令155

5.3比较与传送指令156

5.3.1比较指令156

5.3.2传送指令157

5.3.3数据变换指令160

5.4四则运算与逻辑运算指令160

5.4.1四则运算指令161

5.4.2加1和减1指令162

5.4.3字逻辑运算指令163

5.5循环移位与移位指令164

5.5.1循环移位指令164

5.5.2带进位的循环移位指令165

5.5.3位右移和位左移指令166

5.5.4字右移和字左移指令166

5.5.5 FIFO（先入先出）写入与读出指令167

5.6数据处理指令168

5.6.1区间复位指令168

5.6.2解码与编码指令169

5.6.3求置ON位总数与ON位判别指令170

5.6.4平均值指令171

5.6.5报警器置位复位指令171

5.6.6其他数据处理指令172

5.7高速处理指令173

5.7.1与输入／输出有关的指令173

5.7.2高速计数器指令174

5.7.3速度检测与脉冲输出指令175

5.8方便指令177

5.8.1状态初始化指令178

5.8.2数据搜索指令179

5.8.3凸轮顺控指令179

5.8.4定时器指令180

5.8.5其他方便指令181

5.9触点型比较指令183

思考与练习184

第6章PLC程序设计186

6.1梯形图的编程规则186

6.1.1梯形图的编程规则186

6.1.2梯形图的理解方式188

6.2常用梯形图程序189

6.2.1基本控制环节189

6.2.2定时器、计数器的应用192

6.3 PLC程序设计194

6.3.1控制系统设计的基本内容194

6.3.2控制系统设计的一般步骤194

6.3.3程序设计的步骤195

6.3.4某交通信号灯控制的程序设计195

6.3.5顺序控制设计方法197

6.4继电器——接触器控制系统的PLC改造205

6.4.1用PLC改造继电器———接触器控制系统的两点准备206

6.4.2用PLC改造继电器——接触器控制系统的转换规则208

6.4.3用PLC改造继电器——接触器控制系统的注意事项209

6.5 PLC程序的调试216

6.5.1 PLC程序调试的由来216

6.5.2 PLC程序的调试217

思考与练习217

第7章PLC高级应用219

7.1 PLC应用系统设计调试方法219

7.1.1系统规划219

7.1.2系统设计220

7.1.3 PLC及其组件的选型221

7.1.4软、硬件的调试223

7.2降低PLC系统费用的方法225

7.2.1减少输入点数225

7.2.2减少输出点数228

7.3提高系统的可靠性230

7.3.1运行环境的改善230

7.3.2控制系统的冗余231

7.3.3控制系统的供电232

7.3.4系统的抗干扰措施233

7.4高级应用程序的设计、调试经验与技巧235

7.4.1可编程序控制器高级应用程序的特点235

7.4.2梯形图程序的优化设计236

7.4.3高级应用程序的模拟调试方法238

思考与练习239

第8章MCGS应用240

8.1 MCGS概述240

8.1.1什么是MCGS240

8.1.2 MCGS的安装过程240

8.1.3 MCGS系统构成242

8.2 MCGS应用实例244

8.2.1电动大门监控系统的控制要求244

8.2.2 PLC的I/O点的分配245

8.2.3 PLC的选型246

8.2.4 PLC外部接线图246

8.2.5梯形图程序设计246

8.2.6工程的建立247

8.2.7变量的定义248

8.2.8画面的设计与编辑249

8.2.9动画连接与调试257

8.2.10 MCGS程序设计263

8.2.11 PLC与MCGS之间的通信设置265

8.2.12电动大门监控系统的软、硬件联调270

思考与练习270

第9章 维修电工技能鉴定指导273

9.1中级维修电工鉴定指导273

9.1.1电机273

9.1.2安全用电常识277

9.2高级维修电工鉴定指导279

9.2.1晶闸管及整流电路279

9.2.2变频器及其应用281

9.2.3普通电焊机286

9.2.4常用电工仪表287

9.2.5维修电工常用计算口诀294

思考与练习298

附录A FX系列PLC功能指令一览表299

附录B中华人民共和国职业技能鉴定规范（中级维修电工）305

参考文献309