描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121258992丛书名: 电气工程、自动化专业规划教材
内容简介
本书从实际应用的角度，系统介绍控制系统的分析与设计开发过程。全书共11章，内容包括：常用低压电器的原理、结构及选用，各种电气图的设计规范及方法，电气控制线路及变频器应用,PLC的基础知识，顺序功能图（SFC)和步进梯形图的编程方法及实际应用，PLC常用的各种功能指令，中断功能及常用特殊功能模块，PLC通信与上位监控软件，三菱PLC的编程软件及调试，PLC的应用开发基础，PLC的应用实例。本书语言通畅、叙述清楚，各章均附有习题与思考题。
目 录
第1章 常用低压电器
1.1 概述
1.1.1 低压电器的分类
1.1.2 低压电器的型号表示法
1.1.3 低压电器的主要技术数据
1.2 电磁装置
1.2.1 电磁机构
1.2.2 触头系统
1.2.3 电弧的产生与熄灭
1.3 接触器
1.3.1 接触器的结构
1.3.2 接触器的工作原理
1.3.3 接触器的选型
1.4 继电器
1.4.1 热继电器
1.4.2 时间继电器
1.4.3 电磁式继电器
1.4.4 速度继电器
1.4.5 固态继电器
1.5 主令电器
1.5.1 控制按钮
1.5.2 行程开关
1.5.3 接近开关
1.5.4 转换开关
1.6 开关电器
1.6.1 刀开关
1.6.2 低压断路器
1.6.3 漏电保护断路器
1.7 熔断器
1.7.1 熔断器的用途和分类
1.7.2 熔断器的结构及工作原理
1.7.3 熔断器的选用
1.8 信号灯及数显表
1.8.1 信号灯
1.8.2 数显表
习题与思考题1
第2章 电气图设计基础
2.1 电气图的种类及特点
2.1.1 电气图的种类
2.1.2 电气图的特点
2.2 电气图文符号的组成及电气图的一般规则
2.2.1 电气图形符号的组成
2.2.2 电气图形符号的使用说明
2.2.3 电气图中的文字符号
2.2.4 电气图的一般规则
2.3 电气图的绘制方法
2.3.1 电气图的组成
2.3.2 电气图的布局
2.3.3 电气图上位置的表示方法
2.3.4 电气元件的表示方法
2.3.5 连接线的表示方法
2.3.6 电气原理图的绘制
2.3.7 电气元件布置图的绘制
2.3.8 接线图的绘制
习题与思考题2
第3章 电气控制线路及变频器应用
3.1 三相异步电动机的启动控制线路
3.1.1 全压启动控制线路
3.1.2 降压启动控制线路
3.1.3 电子软启动器及其启动的控制线路
3.1.4 液阻软启动器及其启动的控制线路
3.2 其他典型控制线路
3.2.1 三相异步电动机的正反转控制线路
3.2.2 三相异步电动机的单向反接制动控制线路
3.2.3 多地点控制线路
3.2.4 多台电动机顺序启停控制线路
3.2.5 电气控制线路设计的基本原则
3.3 变频器及其应用
3.3.1 变频器概述
3.3.2 变频器的基本原理
3.3.3 变频器的额定值和频率指标
3.3.4 变频器的选型
3.3.5 变频器的安装
3.3.6 变频器的调试
3.3.7 变频器应用举例
习题与思考题3
第4章 PLC的基础知识
4.1 PLC综述
4.1.1 PLC的产生及定义
4.1.2 PLC的特点及分类
4.1.3 PLC的应用及发展趋势
4.1.4 PLC控制与继电器控制的区别
4.1.5 国内外PLC产品介绍
4.2 PLC的硬件组成
4.2.1 中央处理器(CPU)
4.2.2 存储器
4.2.3 输入接口
4.2.4 输出接口
4.2.5 其他接口及电源
4.3 PLC的软件组成
4.4 PLC的工作原理
4.4.1 PLC的等效工作电路
4.4.2 PLC的工作特点及工作过程
4.4.3 PLC的输入/输出响应滞后现象
4.5 编程调试设备
4.6 PLC的编程语言及编程规则
4.6.1 PLC的编程语言
4.6.2 编程规则
4.7 PLC的软元件
4.7.1 输入/输出继电器
4.7.2 辅助继电器
4.7.3 状态继电器
4.7.4 定时器
4.7.5 计数器
4.7.6 数据寄存器
4.7.7 指针
4.8 指令常数及软元件的使用方法
4.8.1 常数及字符串
4.8.2 位的数据表示与字软元件的位指定
4.8.3 缓冲存储器的直接指定
4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令
4.9.1 操作开始指令（LD/LDI）
4.9.2 触点串联连接指令（AND/ANI）
4.9.3 触点并联连接指令（OR/ORI）
4.9.4 支路（电路块）连接指令（ANB/ORB）
4.9.5 输出指令（OUT）
4.9.6 边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF）
4.9.7 置位与复位指令（SET/RST）
4.9.8 脉冲微分输出指令（PLS/PLF）
4.9.9 栈操作指令（MPS/MRD/MPP）
4.9.10 主控指令（MC/MCR）
4.9.11 运算结果取反指令（INV）
4.9.12 运算结果脉冲化指令（MEP/ MEF）
4.9.13 空操作与用户程序结束指令（NOP/END）
4.10 基本指令编程举例
4.10.1 定时器与计数器的编程
4.10.2 定时范围与计数范围的扩展
4.10.3 脉冲发生器（振荡器）
4.10.4 通风机监视
4.10.5 顺序控制
习题与思考题4
第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
5.1 顺序功能图（SFC）
5.1.1 SFC概述
5.1.2 SFC程序的创建步骤及方法
5.2 步进梯形图(STL)
5.3 SFC及STL的编程规则
5.4 多流程顺序控制
5.4.1 选择分支与汇合
5.4.2 并行分支与汇合
5.4.3 跳步与循环
5.5 SFC及STL的应用举例
习题与思考题5
第6章 FX系列PLC的常用应用指令
6.1 应用指令概述
6.1.1 应用指令的表示方式
6.1.2 数据长度与数据格式
6.1.3 指令的执行方式
6.2 程序流程指令
6.2.1 主程序与子程序
6.2.2 条件跳转
6.2.3 中断与循环
6.3 比较与传送指令
6.3.1 数据比较指令
6.3.2 触点式比较指令
6.3.3 传送类指令
6.3.4 数据交换指令（XCH）
6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换
6.4 算术与逻辑运算指令
6.4.1 二进制算术运算指令
6.4.2 字逻辑运算指令
6.5 移位指令
6.5.1 循环右移/左移指令（ROR/ROL）
6.5.2 位右移/位左移指令（SFTR/SFTL）
6.5.3 移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD）
6.6 浮点数运算指令
6.6.1 浮点数传送
6.6.2 浮点数比较
6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）
6.6.4 浮点数算术运算指令
6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换（DEBIN/DEBCD）
6.7 其他常用指令
6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）
6.7.2 PID运算指令
6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）
6.7.4 开方运算指令（SQR）
6.7.5 交替输出指令（ALT）
6.7.6 七段译码指令（SEGD）
6.8 应用实例
习题与思考题6
……
第7章 中断功能及特殊功能模块
第8章 PLC通信与上位监控软件
第9章 三菱PLC的编程软件及调试
第10章 PLC的应用开发基础
第11章 PLC的应用实例
附录A 常用电气图形符号与文字符号
附录B FX系列PLC基本指令及应用指令
附录C FX系统PLC的常用特殊软元件
参考文献
1.1 概述
1.1.1 低压电器的分类
1.1.2 低压电器的型号表示法
1.1.3 低压电器的主要技术数据
1.2 电磁装置
1.2.1 电磁机构
1.2.2 触头系统
1.2.3 电弧的产生与熄灭
1.3 接触器
1.3.1 接触器的结构
1.3.2 接触器的工作原理
1.3.3 接触器的选型
1.4 继电器
1.4.1 热继电器
1.4.2 时间继电器
1.4.3 电磁式继电器
1.4.4 速度继电器
1.4.5 固态继电器
1.5 主令电器
1.5.1 控制按钮
1.5.2 行程开关
1.5.3 接近开关
1.5.4 转换开关
1.6 开关电器
1.6.1 刀开关
1.6.2 低压断路器
1.6.3 漏电保护断路器
1.7 熔断器
1.7.1 熔断器的用途和分类
1.7.2 熔断器的结构及工作原理
1.7.3 熔断器的选用
1.8 信号灯及数显表
1.8.1 信号灯
1.8.2 数显表
习题与思考题1
第2章 电气图设计基础
2.1 电气图的种类及特点
2.1.1 电气图的种类
2.1.2 电气图的特点
2.2 电气图文符号的组成及电气图的一般规则
2.2.1 电气图形符号的组成
2.2.2 电气图形符号的使用说明
2.2.3 电气图中的文字符号
2.2.4 电气图的一般规则
2.3 电气图的绘制方法
2.3.1 电气图的组成
2.3.2 电气图的布局
2.3.3 电气图上位置的表示方法
2.3.4 电气元件的表示方法
2.3.5 连接线的表示方法
2.3.6 电气原理图的绘制
2.3.7 电气元件布置图的绘制
2.3.8 接线图的绘制
习题与思考题2
第3章 电气控制线路及变频器应用
3.1 三相异步电动机的启动控制线路
3.1.1 全压启动控制线路
3.1.2 降压启动控制线路
3.1.3 电子软启动器及其启动的控制线路
3.1.4 液阻软启动器及其启动的控制线路
3.2 其他典型控制线路
3.2.1 三相异步电动机的正反转控制线路
3.2.2 三相异步电动机的单向反接制动控制线路
3.2.3 多地点控制线路
3.2.4 多台电动机顺序启停控制线路
3.2.5 电气控制线路设计的基本原则
3.3 变频器及其应用
3.3.1 变频器概述
3.3.2 变频器的基本原理
3.3.3 变频器的额定值和频率指标
3.3.4 变频器的选型
3.3.5 变频器的安装
3.3.6 变频器的调试
3.3.7 变频器应用举例
习题与思考题3
第4章 PLC的基础知识
4.1 PLC综述
4.1.1 PLC的产生及定义
4.1.2 PLC的特点及分类
4.1.3 PLC的应用及发展趋势
4.1.4 PLC控制与继电器控制的区别
4.1.5 国内外PLC产品介绍
4.2 PLC的硬件组成
4.2.1 中央处理器(CPU)
4.2.2 存储器
4.2.3 输入接口
4.2.4 输出接口
4.2.5 其他接口及电源
4.3 PLC的软件组成
4.4 PLC的工作原理
4.4.1 PLC的等效工作电路
4.4.2 PLC的工作特点及工作过程
4.4.3 PLC的输入/输出响应滞后现象
4.5 编程调试设备
4.6 PLC的编程语言及编程规则
4.6.1 PLC的编程语言
4.6.2 编程规则
4.7 PLC的软元件
4.7.1 输入/输出继电器
4.7.2 辅助继电器
4.7.3 状态继电器
4.7.4 定时器
4.7.5 计数器
4.7.6 数据寄存器
4.7.7 指针
4.8 指令常数及软元件的使用方法
4.8.1 常数及字符串
4.8.2 位的数据表示与字软元件的位指定
4.8.3 缓冲存储器的直接指定
4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令
4.9.1 操作开始指令（LD/LDI）
4.9.2 触点串联连接指令（AND/ANI）
4.9.3 触点并联连接指令（OR/ORI）
4.9.4 支路（电路块）连接指令（ANB/ORB）
4.9.5 输出指令（OUT）
4.9.6 边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF）
4.9.7 置位与复位指令（SET/RST）
4.9.8 脉冲微分输出指令（PLS/PLF）
4.9.9 栈操作指令（MPS/MRD/MPP）
4.9.10 主控指令（MC/MCR）
4.9.11 运算结果取反指令（INV）
4.9.12 运算结果脉冲化指令（MEP/ MEF）
4.9.13 空操作与用户程序结束指令（NOP/END）
4.10 基本指令编程举例
4.10.1 定时器与计数器的编程
4.10.2 定时范围与计数范围的扩展
4.10.3 脉冲发生器（振荡器）
4.10.4 通风机监视
4.10.5 顺序控制
习题与思考题4
第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
5.1 顺序功能图（SFC）
5.1.1 SFC概述
5.1.2 SFC程序的创建步骤及方法
5.2 步进梯形图(STL)
5.3 SFC及STL的编程规则
5.4 多流程顺序控制
5.4.1 选择分支与汇合
5.4.2 并行分支与汇合
5.4.3 跳步与循环
5.5 SFC及STL的应用举例
习题与思考题5
第6章 FX系列PLC的常用应用指令
6.1 应用指令概述
6.1.1 应用指令的表示方式
6.1.2 数据长度与数据格式
6.1.3 指令的执行方式
6.2 程序流程指令
6.2.1 主程序与子程序
6.2.2 条件跳转
6.2.3 中断与循环
6.3 比较与传送指令
6.3.1 数据比较指令
6.3.2 触点式比较指令
6.3.3 传送类指令
6.3.4 数据交换指令（XCH）
6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换
6.4 算术与逻辑运算指令
6.4.1 二进制算术运算指令
6.4.2 字逻辑运算指令
6.5 移位指令
6.5.1 循环右移/左移指令（ROR/ROL）
6.5.2 位右移/位左移指令（SFTR/SFTL）
6.5.3 移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD）
6.6 浮点数运算指令
6.6.1 浮点数传送
6.6.2 浮点数比较
6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）
6.6.4 浮点数算术运算指令
6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换（DEBIN/DEBCD）
6.7 其他常用指令
6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）
6.7.2 PID运算指令
6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）
6.7.4 开方运算指令（SQR）
6.7.5 交替输出指令（ALT）
6.7.6 七段译码指令（SEGD）
6.8 应用实例
习题与思考题6
……
第7章 中断功能及特殊功能模块
第8章 PLC通信与上位监控软件
第9章 三菱PLC的编程软件及调试
第10章 PLC的应用开发基础
第11章 PLC的应用实例
附录A 常用电气图形符号与文字符号
附录B FX系列PLC基本指令及应用指令
附录C FX系统PLC的常用特殊软元件
参考文献
前 言
本书第1版自2010年7月出版以来，被多所 学校选做教材及参考用书，受到了广大读者的好评和肯定。根据相关专业的培养计划和该课程的大纲要求，结合读者的反馈意见，我们对第1版进行了如下修订：
（1） 第1章增加了1.8节“信号灯和数显表”，从而使电气控制系统更加完整。
（2） 第2章删除了原来的2.3.1节和2.3.3节，把原来的2.3.2节并入2.2.4节。
（3）由于电气类专业多数都开设了“电机学”课程，为了避免重复，在第3章中删除了原来的3.1节“电机的结构、基本工作原理及用途”。考虑到变频器应用的广泛性，本章对“变频器”一节进行了修订和补充，增加了变频器的额定值和频率指标的介绍，并以实例的方式介绍了变频器的安装、调试和应用方法。此外，本章还增加了3.2.2节“三相异步电动机的单向反接制动控制线路”、3.2.3节“多地点控制线路”、3.2.5节“电气控制线路设计的基本原则”，并规范了电气原理图中的常开、常闭触点的国标符号。
（4）第6章增加了6.8节的应用实例。以常见的交通信号灯为控制对象，详细介绍了各种编程方法的实现过程，并进行了对比讨论。
（5）第8章增加了西门子公司的组态软件WinCC 和Wonderware公司的InTouch组态软件的介绍，并以实例的方式介绍了WinCC组态软件的用法。
（6）第9章对三菱GX Developer编程软件的操作界面、编程软件的用法及其与FX/GP/WIN-C编程软件的区别等进行了补充和修订。
（7）第10章重新编写了10.4.2节，从应用规范的角度，详细介绍了控制系统的接地原则及接地方法。
（8）考虑到篇幅和实际教学使用情况，删除了第1版中的7.4节、7.8节、附录B和附录C中的内容。
（9）对修订过的章节重新编写了相应的习题与思考题。
为了体现教学改革的成果，作者还编写了《电气控制与PLC实训教程》（清华大学出版社2012年出版）作为配套教材，以方便读者参考。为满足不同读者的需求，本书提供配套的电子课件及部分习题参考答案，读者可登录华信教育资源网，注册后免费下载。
本书由黄宋魏、邹金慧担任主编。黄宋魏编写第1章、第2章、3.1.3节、3.1.4节、3.3节、第7章、10.3节、10.4节、第11章及附录，并负责全书的组织工作；邹金慧编写第2版前言、第4章、第6章及各章习题与思考题，并负责全书的组织、统稿和改稿工作；第5章、第8章、第9章由邹金慧和刘永泰共同编写；3.1.1节、3.1.2节、3.2节、10.1节、10.2节由祝晓红编写。
由于作者水平有限，书中错误在所难免，恳请广大读者和专家批评指正。
（1） 第1章增加了1.8节“信号灯和数显表”，从而使电气控制系统更加完整。
（2） 第2章删除了原来的2.3.1节和2.3.3节，把原来的2.3.2节并入2.2.4节。
（3）由于电气类专业多数都开设了“电机学”课程，为了避免重复，在第3章中删除了原来的3.1节“电机的结构、基本工作原理及用途”。考虑到变频器应用的广泛性，本章对“变频器”一节进行了修订和补充，增加了变频器的额定值和频率指标的介绍，并以实例的方式介绍了变频器的安装、调试和应用方法。此外，本章还增加了3.2.2节“三相异步电动机的单向反接制动控制线路”、3.2.3节“多地点控制线路”、3.2.5节“电气控制线路设计的基本原则”，并规范了电气原理图中的常开、常闭触点的国标符号。
（4）第6章增加了6.8节的应用实例。以常见的交通信号灯为控制对象，详细介绍了各种编程方法的实现过程，并进行了对比讨论。
（5）第8章增加了西门子公司的组态软件WinCC 和Wonderware公司的InTouch组态软件的介绍，并以实例的方式介绍了WinCC组态软件的用法。
（6）第9章对三菱GX Developer编程软件的操作界面、编程软件的用法及其与FX/GP/WIN-C编程软件的区别等进行了补充和修订。
（7）第10章重新编写了10.4.2节，从应用规范的角度，详细介绍了控制系统的接地原则及接地方法。
（8）考虑到篇幅和实际教学使用情况，删除了第1版中的7.4节、7.8节、附录B和附录C中的内容。
（9）对修订过的章节重新编写了相应的习题与思考题。
为了体现教学改革的成果，作者还编写了《电气控制与PLC实训教程》（清华大学出版社2012年出版）作为配套教材，以方便读者参考。为满足不同读者的需求，本书提供配套的电子课件及部分习题参考答案，读者可登录华信教育资源网，注册后免费下载。
本书由黄宋魏、邹金慧担任主编。黄宋魏编写第1章、第2章、3.1.3节、3.1.4节、3.3节、第7章、10.3节、10.4节、第11章及附录，并负责全书的组织工作；邹金慧编写第2版前言、第4章、第6章及各章习题与思考题，并负责全书的组织、统稿和改稿工作；第5章、第8章、第9章由邹金慧和刘永泰共同编写；3.1.1节、3.1.2节、3.2节、10.1节、10.2节由祝晓红编写。
由于作者水平有限，书中错误在所难免，恳请广大读者和专家批评指正。
编者
2015年5月
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