本书根据我国新时期高职教育的改革和发展要求，从职业能力培养、企业技术需要和实用教学出发，在讲述了常用低压电器、典型控制环节及器件选择的基础上，系统分析了工厂电气控制系统的构成、特点及电路原理。本书介绍了常用低压电器、电气控制电路的基本环节、常用机床电气控制线路、桥式起重机电气控制线路、电梯的继电器—接触器控制电路，为适应现代控制技术应用，还介绍了PLC的组成及工作原理、S7-300 PLC的编程指令、数字量控制程序设计方法及PLC网络通信。本书可作为高等职业院校电气自动化技术、机电一体化技术、供用电技术、机电工程等机电类专业的教材，也可作为工程技术人员的培训教材和工作参考书。

卢恩贵，男，河北能源职业技术学院机电学院教授，长期从事机电相关专业的教学和科研工作，具备较为丰富的教学、科研经验及教材编写经验。

目录


绪论 1
模块1 常用低压电器 3
课题1.1 低压开关和熔断器 3
1.1.1 刀开关 3
1.1.2 组合开关 4
1.1.3 负荷开关 6
1.1.4 断路器 8
1.1.5 熔断器 10
课题1.2 主令电器 13
1.2.1 控制按钮 13
1.2.2 位置开关 15
1.2.3 万能转换开关 17
1.2.4 主令控制器 18
课题1.3 接触器 20
1.3.1 交流接触器 20
1.3.2 直流接触器 24
1.3.3 其他几种常见接触器简介 27
课题1.4 继电器 28
1.4.1 电流、电压继电器 29
1.4.2 中间继电器 30
1.4.3 时间继电器 31
1.4.4 热继电器 35
1.4.5 速度继电器 38
课题1.5 其他常用电器 39
1.5.1 电磁铁 39
1.5.2 凸轮控制器 41
1.5.3 频敏变阻器 42
课题1.6 低压电器的常见故障与维修 44
1.6.1 触头故障 44
1.6.2 电磁系统故障 45
1.6.3 灭弧系统故障 46
思考题与习题 46
模块2 电气控制电路的基本环节 48
课题2.1 电气图基本知识 48
2.1.1 电气图的图形符号、文字符号及接线端子标记 49
2.1.2 电气图的种类及绘制原则 50
课题2.2 三相笼型感应电动机全压启动控制电路 53
2.2.1 单向旋转控制电路 53
2.2.2 可逆旋转控制电路 55
2.2.3 点动与连续运行混合控制电路 58
2.2.4 顺序与多地控制电路 59
课题2.3 三相笼型电动机降压启动控制电路 60
2.3.1 定子绕组串电阻（或电抗）的降压启动控制电路 60
2.3.2 自耦变压器降压启动控制电路 61
2.3.3 星—三角（Y-△）降压启动控制电路 62
2.3.4 延边三角形降压启动控制电路 63
课题2.4 三相绕线转子感应电动机启动控制电路 64
2.4.1 三相绕线转子感应电动机绕组串电阻启动控制电路 64
2.4.2 饶线转子电动机绕组串联频敏变阻器启动控制电路 67
课题2.5 三相感应电动机电气制动控制电路 68
2.5.1 反接制动控制电路 68
2.5.2 能耗制动控制电路 70
2.5.3 电容制动和双流制动控制电路 73
课题2.6 三相感应电动机调速控制电路 74
2.6.1 变极调速控制电路 74
2.6.2 电磁转差离合器调速控制电路 76
思考题与习题 77
模块3 常用机床电气控制电路 79
课题3.1 车床电气控制电路 79
3.1.1 车床的结构及运动形式 79
3.1.2 C650-2型卧式车床的电气控制电路 80
课题3.2 磨床电气控制电路 82
3.2.1 磨床的结构及运动形式 82
3.2.2 M1432A型万能外圆磨床控制电路分析 84
3.2.3 M7475B型平面磨床交流控制电路分析 85
3.2.4 M7475B型平面磨床电磁吸盘控制电路分析 88
课题3.3 钻床的电气控制电路 91
3.3.1 钻床的结构及运动形式 91
3.3.2 Z3040型摇臂钻床控制电路分析 92
课题3.4 铣床的电气控制电路 95
3.4.1 铣床的结构及运动形式 95
3.4.2 XA62W型万能铣床控制电路分析 96
思考题与习题 101
模块4 桥式起重机电气控制电路 102
课题4.1 桥式起重机概述 102
4.1.1 桥式起重机的结构与分类 102
4.1.2 桥式起重机的主要技术参数 103
4.1.3 桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求 104
4.1.4 桥式起重机电动机的工作状态分析 105
课题4.2 20/5t桥式起重机电气控制电路 107
4.2.1 20/5t桥式起重机的供电特点 107
4.2.2 20/5t桥式起重机电气控制电路分析 109
4.2.3 PQS1型主令控制电路介绍 116
课题4.3 桥式起重机的保护 121
4.3.1 桥式起重机的保护箱 121
4.3.2 桥式起重机的制动器 122
4.3.3 桥式起重机的其他安全装置 123
思考题与习题 124
模块5 电梯的继电器—接触器控制电路 125
课题5.1 电梯概述 125
5.1.1 电梯的分类 125
5.1.2 电梯的基本规格 126
课题5.2 电梯的机械系统 127
5.2.1 电梯的曳引系统 127
5.2.2 电梯的轿厢和对重装置 128
5.2.3 电梯的门系统 130
5.2.4 电梯的机械安全保护系统 131
课题5.3 交流集选控制电梯电气系统 133
5.3.1 电梯电气控制系统的主要电气部件 134
5.3.2 电梯的三种运行状态 135
5.3.3 电梯的内指令和厅召唤电路 136
5.3.4 电梯的指层电路 138
5.3.5 电梯门的电气控制系统 139
5.3.6 电梯的启动、加速和满速运行 141
5.3.7 电梯的停层、减速和平层 142
5.3.8 电梯行驶方向的保持和改变 145
课题5.4 电梯的系统调整 148
5.4.1 启动加速度的调整 149
5.4.2 停层距离的调整 149
5.4.3 停层（反向）加速度的调整 150
5.4.4 自动平层的调整 150
5.4.5 终端保护的调整 150
思考题与习题 151
模块6 PLC的组成及工作原理 152
课题6.1 PLC的基本组成 152
6.1.1 PLC的外部结构 152
6.1.2 PLC的内部结构 155
6.1.3 PLC的工作原理 158
课题6.2 S7-300 PLC的硬件 161
6.2.1 S7-300 PLC的系统结构 161
6.2.2 S7-300 PLC的电源模块 162
6.2.3 S7-300 PLC的CPU模块 162
6.2.4 S7-300 PLC的信号模块 165
6.2.5 S7-300 PLC的功能模块 170
6.2.6 S7-300 PLC的接口模块和通信模块 171
6.2.7 S7-300 PLC的硬件组态 171
课题6.3 S7-300 PLC的软件 177
6.3.1 STEP 7概述 177
6.3.2 SIMATIC 管理器 178
6.3.3 STEP 7项目结构 181
6.3.4 仿真软件S7-PLCSIM 183
思考题与习题 186
模块7 S7-300 PLC的编程指令 187
课题7.1 S7-300 PLC编程基础 187
7.1.1 数据类型 187
7.1.2 S7-300 CPU的寄存器 190
7.1.3 S7-300 PLC的存储器 192
7.1.4 寻址方式 193
课题7.2 S7-300 PLC编程指令 195
7.2.1 触头和线圈 195
7.2.2 位逻辑指令 196
7.2.3 定时器和计数器指令 202
7.2.4 数据处理指令 212
7.2.5 数学运算指令 218
课题7.3 S7-300 PLC的程序结构 219
7.3.1 用户程序结构 219
7.3.2 数据块 221
7.3.3 逻辑块（FC和FB）的结构及编程 223
7.3.4 组织块与中断处理 231
7.3.5 程序调试 237
思考题与习题 240
模块8 数字量控制程序设计方法 241
课题8.1 概述 241
8.1.1 梯形图设计的基本规则 241
8.1.2 系统设计的原则、内容和步骤 242
课题8.2 经验设计法 244
8.2.1 方法概述 244
8.2.2 系统设计实例 244
课题8.3 顺序控制设计法 247
8.3.1 顺序功能图的简介 247
8.3.2 顺序功能图的结构 249
8.3.3 顺序功能图中转换实现的基本规则 250
课题8.4 单序列的程序设计 252
8.4.1 设计方法和步骤 252
8.4.2 程序设计实例 255
课题8.5 选择序列和并行序列的程序设计 256
8.5.1 选择序列设计方法 256
8.5.2 并行序列及其编程 258
8.5.3 程序设计实例 259
思考题与习题 261
模块9 PLC网络通信 263
课题9.1 串行通信 263
9.1.1 串行通信基础 263
9.1.2 串行通信接口标准 264
课题9.2 计算机通信的国际标准 265
9.2.1 开放系统互联模型和IEEE802通信标准 265
9.2.2 现场总线、国际标准现场总线及其国际标准 268
9.2.3 SIMATIC通信网络和通信服务 268
课题9.3 PROFIBUS网络 270
9.3.1 PROFIBUS的物理层和通信服务 270
9.3.2 PROFIBUS-DP的功能和设备 274
课题9.4 一个主站和两个从站的DP主从通信 276
9.4.1 通信网络组态和参数设置 276
9.4.2 MPI 网络程序的编写和调试 293
思考题与习题 294
附录：电气图常用图形符号 295
参考文献 299