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第1章常用低压电器1

1.1概述1

1.1.1低压电器的分类1

1.1.2低压电器的型号表示法2

1.1.3低压电器的主要技术数据4

1.2电磁装置5

1.2.1电磁机构5

1.2.2触头系统6

1.2.3电弧的产生与熄灭7

1.3接触器8

1.3.1接触器的结构8

1.3.2接触器的工作原理8

1.3.3接触器的选型9

1.4继电器10

1.4.1热继电器10

1.4.2时间继电器12

1.4.3电磁式继电器14

1.4.4速度继电器15

1.4.5固态继电器16

1.5主令电器18

1.5.1控制按钮19

1.5.2行程开关19

1.5.3接近开关20

1.5.4万能转换开关22

1.6开关电器23

1.6.1刀开关23

1.6.2低压断路器23

1.6.3漏电保护断路器25

1.7熔断器27

1.7.1熔断器的用途和分类27

1.7.2熔断器的结构及工作原理28

1.7.3熔断器的选用28

习题与思考题28

第2章电气图设计基础30

2.1电气图的种类及特点30

2.1.1电气图的种类30

2.1.2电气图的特点31

2.2电气图文符号的组成及使用说明32

2.2.1图形符号的组成32

2.2.2图形符号的使用说明33

2.2.3电气图中的文字符号33

2.3电气图设计规范及电气元件的基本表示方法34

2.3.1电气图中的项目代号34

2.3.2电气图的一般规则35

2.3.3图线、字体及其他36

2.4电气图的绘制方法39

2.4.1电气图的组成39

2.4.2电气图的布局39

2.4.3电气图上位置的表示方法40

2.4.4电气元件的表示方法40

2.4.5连接线的表示方法43

2.4.6电气原理图的绘制44

2.4.7电气元件布置图的绘制45

2.4.8接线图的绘制45

习题与思考题46

第3章电机及电气控制47

3.1电机的结构、基本工作原理及用途47

3.1.1三相异步电机47

3.1.2三相同步电机50

3.1.3单相异步电动机52

3.1.4直流电机53

3.2通用变频器56

3.2.1通用变频器的发展趋势56

3.2.2变频器的基本原理57

3.2.3变频器的基本结构58

3.2.4逆变电路的基本工作原理59

3.2.5变频器的选型59

3.2.6变频器外形及应用接线61

3.3三相异步电机的启动控制线路62

3.3.1全压启动控制线路62

3.3.2降压启动控制线路64

3.3.3电子软启动器及其启动的控制线路69

3.3.4液阻软启动器及其启动的控制线路70

3.4其他典型控制线路71

3.4.1三相异步电机的正反转控制线路71

3.4.2多台电机顺序启停控制线路73

习题与思考题74

第4章PLC的基础知识76

4.1PLC综述76

4.1.1PLC的产生及定义76

4.1.2PLC的特点及分类77

4.1.3PLC的应用及发展趋势80

4.1.4PLC控制与继电器控制的区别82

4.1.5国内外PLC产品介绍83

4.2PLC的硬件组成85

4.2.1中央处理器（CPU）85

4.2.2存储器86

4.2.3输入接口87

4.2.4输出接口88

4.2.5其他接口及电源90

4.3PLC的软件组成90

4.4PLC的工作原理91

4.4.1PLC的等效工作电路91

4.4.2PLC的工作特点及工作过程93

4.4.3PLC的输入/输出响应滞后现象95

4.5编程调试设备96

4.6PLC的编程语言及编程规则97

4.6.1PLC的编程语言98

4.6.2编程规则100

4.7PLC的软元件101

4.7.1输入/输出继电器103

4.7.2辅助继电器104

4.7.3状态继电器106

4.7.4定时器107

4.7.5计数器108

4.7.6数据寄存器112

4.7.7指针114

4.8指令常数及软元件的使用方法115

4.8.1常数及字符串115

4.8.2位的数据表示与字软元件的位指定116

4.8.3缓冲存储器的直接指定116

4.9FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令116

4.9.1操作开始指令（LD/LDI）116

4.9.2触点串联连接指令（AND/ANI）117

4.9.3触点并联连接指令（OR/ORI）117

4.9.4支路（电路块）连接指令（ANB/ORB）118

4.9.5输出指令（OUT）118

4.9.6边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF）119

4.9.7置位与复位指令（SET/RST）120

4.9.8脉冲微分输出指令（PLS/PLF）121

4.9.9栈操作指令（MPS/MRD/MPP）122

4.9.10主控指令（MC/MCR）123

4.9.11运算结果取反指令（INV）125

4.9.12运算结果脉冲化指令（MEP/MEF）125

4.9.13空操作与用户程序结束指令（NOP/END）126

4.10基本指令编程举例126

4.10.1定时器与计数器的编程126

4.10.2定时范围与计数范围的扩展128

4.10.3脉冲发生器（振荡器）130

4.10.4通风机监视131

4.10.5顺序控制132

习题与思考题134

第5章顺序功能图（SFC）及步进梯形图STL）138

5.1顺序功能图（SFC）138

5.1.1SFC概述138

5.1.2SFC程序的创建步骤及方法139

5.2步进梯形图（STL）141

5.3SFC及STL的编程规则142

5.4多流程顺序控制144

5.4.1选择分支与汇合144

5.4.2并行分支与汇合145

5.4.3跳步与循环145

5.5SFC及STL的应用举例146

习题与思考题151

第6章FX系列PLC的常用应用指令153

6.1应用指令概述153

6.1.1应用指令的表示方式153

6.1.2数据长度与数据格式154

6.1.3指令的执行方式154

6.2程序流程指令155

6.2.1主程序与子程序155

6.2.2条件跳转156

6.2.3中断与循环158

6.3比较与传送指令159

6.3.1数据比较指令159

6.3.2触点式比较指令160

6.3.3传送类指令161

6.3.4数据交换指令（XCH）162

6.3.5BCD与BIN之间的相互转换162

6.4算术与逻辑运算指令164

6.4.1二进制算术运算指令164

6.4.2字逻辑运算指令166

6.5移位指令167

6.5.1循环右移/左移指令（ROR/ROL）167

6.5.2位右移/位左移指令（SFTR/SFTL）168

6.5.3移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD）168

6.6浮点数运算指令170

6.6.1浮点数传送170

6.6.2浮点数比较171

6.6.3二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）171

6.6.4浮点数算术运算指令172

6.6.5二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换（DEBIN/DEBCD）174

6.7其他常用指令175

6.7.1缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）175

6.7.2PID运算指令177

6.7.3ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）178

6.7.4开方运算指令（SQR）179

6.7.5交替输出指令（ALT）180

6.7.6七段译码指令（SEGD）180

习题与思考题181

第7章中断功能及特殊功能模块188

7.1中断功能188

7.1.1概述188

7.1.2中断编程的通用事项188

7.1.3输入中断189

7.1.4脉冲捕捉功能中断189

7.2二通道A/D转换模块（FX2N-2AD）190

7.2.1性能规格190

7.2.2模块连接191

7.2.3缓冲存储器的定义191

7.2.4应用编程192

7.3四通道A/D转换模块（FX2N-4AD）192

7.3.1性能规格192

7.3.2模块连接193

7.3.3编程与控制193

7.3.4应用编程194

7.4四通道A/D转换模块（FX3U-4AD）195

7.4.1性能规格195

7.4.2模块连接195

7.4.3编程与控制195

7.4.4编程实例197

7.5四通道铂电阻温度测量模块（FX2N-4AD-PT）197

7.5.1功能及性能规格197

7.5.2模块连接198

7.5.3编程与控制198

7.5.4编程实例199

7.6二通道模拟量输出模块（FX2N-2DA）199

7.6.1性能规格199

7.6.2模块连接200

7.6.3编程与控制200

7.6.4编程实例201

7.7四通道D/A转换模块（FX2N-4DA）201

7.7.1性能规格201

7.7.2模块连接202

7.7.3编程与控制202

7.7.4编程实例203

7.8四通道D/A转换模块（FX3U-4DA）203

7.8.1性能规格203

7.8.2模块连接204

7.8.3编程与控制205

7.8.4编程实例205

习题与思考题206

第8章PLC通信与上位监控软件207

8.1数据通信基本概念207

8.1.1并行通信与串行通信207

8.1.2异步通信与同步通信207

8.1.3单工通信与双工通信208

8.2常用通信接口209

8.2.1RS-232C209

8.2.2RS-422209

8.2.3RS-485210

8.2.4USB接口210

8.3PLC与上位机的通信211

8.3.1硬件连接211

8.3.2FX系列PLC的通信协议212

8.3.3FX系列PLC与上位机通信程序215

8.4常用上位监控组态软件介绍216

8.4.1KingView组态软件217

8.4.2Citect组态软件221

8.4.3iFIX组态软件226

习题与思考题226

第9章三菱PLC的编程软件及调试228

9.1GXDeveloper的功能特点及基本操作228

9.2PLC程序的标准化开发229

9.3工程文件的处理方法231

9.4梯形图的创建与编辑233

9.5模拟监视与调试234

9.6在线监视与调试235

习题与思考题237

第10章PLC的应用开发基础238

10.1PLC控制系统设计的基本原则与步骤238

10.1.1PLC控制系统设计的基本原则238

10.1.2PLC控制系统设计的一般步骤238

10.2PLC的选型及硬件配置240

10.2.1PLC机型的选择240

10.2.2PLC容量的确定241

10.2.3PLC模块的选择242

10.2.4PLC的扩展及I/O地址244

10.3PLC外部电路的设计246

10.3.1I/O连接设计246

10.3.2可靠性设计250

10.3.3安装与接线设计253

10.4PLC系统的抗干扰措施255

10.4.1屏蔽措施255

10.4.2接地措施256

10.4.3布线注意事项259

习题与思考题260

第11章PLC的应用实例261

11.1PLC在数控加药系统中的应用261

11.1.1概述261

11.1.2控制原理261

11.1.3测控参数的确定262

11.1.4控制系统的硬件配置262

11.1.5控制系统上位软件开发263

11.1.6数据打包技术方法介绍265

11.1.7控制编程266

11.1.8加药控制系统监控画面271

11.2PLC在分布式电子皮带秤中的应用272

11.2.1电子皮带秤的组成272

11.2.2电子皮带秤控制系统的硬件配置273

11.2.3检测原理273

11.2.4计算编程275

11.2.5监控画面277

附录A常用电气图形符号与文字符号278

表A.1常用电气图形符号278

表A.2电气设备常用文字符号新旧对照表280

表A.3常用的辅助文字符号及线路、引出线标号281

附录BFX系列PLC性能规格282

表B.1FXIS、FXIN、FX1NC型PLC性能规格282

表B.2FX2N和FX2NC型PLC性能规格283

表B.3FX3U和FX3UC型PLC性能规格285

附录CFX系列PLC产品型号288

附录DFX系列PLC基本指令及应用指令291

附录EFX系列PLC的常用特殊软元件297

参考文献298