目　录

第 1章　常用的低压电器　1
1.1　低压电器基础　1
1.1.1　分类　1
1.1.2　主要技术数据　2
1.1.3　使用注意事项　2
1.1.4　型号表示法　3
1.2　电磁机构及执行机构　3
1.2.1　电磁机构　4
1.2.2　触点系统　4
1.2.3　灭弧系统　5
1.3　低压配电电器　6
1.3.1　刀开关　6
1.3.2　低压熔断器　7
1.3.3　低压断路器　9
1.3.4　漏电保护开关　11
1.4　低压控制电器　12
1.4.1　主令电器　12
1.4.2　接触器　14
1.5　继电器　16
1.5.1　热继电器　17
1.5.2　电磁式继电器　18
1.5.3　时间继电器　19
1.6　无触点电器　21
1.6.1　接近开关　21
1.6.2　温度继电器　22
1.6.3　固态继电器　23
1.6.4　光电继电器　24
1.7　电动机　24
1.7.1　三相交流异步电动机　25
1.7.2　直流电机　29
习题　31

第 2章　电气控制系统　32
2.1　电气工程图及绘制　32
2.1.1　图形符号和文字符号　32
2.1.2　电路图　33
2.1.3　元件布置图　35
2.1.4　接线图　35
2.2　电气控制系统的分析方法　36
2.2.1　查线读图法　36
2.2.2　逻辑代数法　37
2.3　电动机的直接启动控制　38
2.3.1　点动控制　38
2.3.2　单向连续运行控制　39
2.3.3　单向点动与连续运行控制　39
2.3.4　两地控制　40
2.3.5　正、反转控制　41
2.3.6　行程控制　41
2.3.7　顺序控制　42
2.4　电动机的制动控制　44
2.4.1　反接制动　44
2.4.2　能耗制动　45
2.5　电动机的降压启动控制　45
2.5.1　定子绕组串电阻降压启动　45
2.5.2　定子绕组串自耦变压器降压启动　46
2.5.3　Y/△降压启动　47
2.5.4　转子绕组串电阻启动　48
2.5.5　转子绕组串频敏变阻器启动　49
2.6　电动机的调速控制　50
2.6.1　双速电动机的控制　50
2.6.2　三速电动机的控制　52
2.7　直流电动机控制　53
2.7.1　电路组成　53
2.7.2　工作原理　54
2.8　典型机械的电气控制　55
2.8.1　车床电气控制　55
2.8.2　钻床电气控制　57
习题　61
实训课题1　继电控制实训　61
实训1　电动机的启保停控制　61
实训2　电动机的两地控制　64
实训3　电动机的正、反转控制　65
实训4　电动机的能耗制动控制　67
实训5　电动机的自动顺序控制　69
实训6　电动机的Y/△降压启动控制　71

第3章　PLC概述　74
3.1　PLC的产生　74
3.1.1　PLC的由来　74
3.1.2　PLC的定义　75
3.2　PLC的特点　75
3.3　PLC的分类　76
3.3.1　按输入/输出点数分　76
3.3.2　按结构形式分　77
3.3.3　按生产厂家分　78
3.4　PLC的编程语言　78
3.4.1　梯形图　78
3.4.2　指令表　79
3.4.3　顺序功能图　79
3.4.4　功能块图　79
3.4.5　结构文本　79
3.5　PLC的应用领域及发展趋势　80
3.5.1　PLC的应用领域　80
3.5.2　PLC的发展趋势　81
习题　81

第4章　FX系列PLC及其编程工具　82
4.1　FX系列PLC概述　82
4.1.1　三菱小型PLC的发展历史　82
4.1.2　型号名称的含义　82
4.1.3　技术性能指标　83
4.2　FX系列PLC　84
4.2.1　FX1S系列PLC　84
4.2.2　FX1N系列PLC　85
4.2.3　FX2N系列PLC　85
4.2.4　FX3G系列PLC　86
4.2.5　FX3U系列PLC　86
4.2.6　扩展单元、扩展模块　87
4.3　PLC的基本组成　87
4.3.1　硬件　88
4.3.2　软件　91
4.4　FX系列PLC的软元件　91
4.4.1　概述　91
4.4.2　软元件　91
4.4.3　数据类型　99
习题　100
实训课题2　FX系列PLC的认识　100
实训7　FX2N系列PLC的认识　100
实训课题3　PLC编程软件的使用　103
实训8　GX Developer编程软件的基本操作　103
实训9　GX Developer编程软件的综合操作　110
实训课题4　手持编程器的使用　118
实训10　FX-20P-E型编程器的基本操作　118
实训11　FX-20P-E型编程器的综合操作　125

第5章　基本逻辑指令及其应用　130
5.1　基本逻辑指令　130
5.1.1　逻辑取、驱动线圈及程序结束指令LD/LDI/OUT/END　130
5.1.2　触点串、并联指令AND/ANI/OR/ORI　131
5.1.3　电路块连接指令ORB/ANB　134
5.1.4　多重电路连接指令MPS/MRD/MPP　135
5.1.5　置位与复位指令SET/RST　137
5.1.6　脉冲输出指令PLS/PLF　138
5.1.7　脉冲式触点指令LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF　140
5.1.8　主控触点指令MC/MCR　141
5.1.9　逻辑运算结果取反及空操作指令INV/NOP　143
5.1.10　运算结果脉冲化指令MEP/MEF　144
5.2　PLC的工作原理　144
5.2.1　循环扫描过程　145
5.2.2　扫描周期　146
5.2.3　输入/输出滞后时间　146
5.2.4　程序的执行过程　147
5.2.5　双线圈输出　149
5.3　常用基本电路的程序设计　149
5.3.1　启保停程序　149
5.3.2　定时器应用程序　151
5.3.3　计数器应用程序　152
5.3.4　振荡程序　152
5.4　PLC程序设计方法及技巧　154
5.4.1　梯形图的基本规则　154
5.4.2　程序设计的方法　155
5.4.3　梯形图程序设计的技巧　156
5.4.4　程序设计实例　157
习题　160
实训课题5　电动机的PLC控制　162
实训12　电动机循环正、反转的PLC控制　162
实训13　电动机正、反转能耗制动的PLC控制(1)　164
实训14　电动机Y/△启动的PLC控制　166
实训课题6　基本逻辑指令的应用　168
实训15　数码管循环点亮的PLC控制(1)　168
实训16　彩灯循环点亮的PLC控制　170

第6章　步进顺控指令及其应用　172
6.1　状态转移图　172
6.1.1　流程图　172
6.1.2　状态转移图　173
6.1.3　状态转移图的理解　175
6.2　步进顺控指令及其编程方法　175
6.2.1　步进顺控指令　175
6.2.2　状态转移图的编程方法　175
6.2.3　编程注意事项　176
6.3　单流程的程序设计　177
6.3.1　设计方法和步骤　177
6.3.2　程序设计实例　178
6.4　选择性流程的程序设计　180
6.4.1　选择性流程及其编程　180
6.4.2　程序设计实例　181
6.5　并行性流程的程序设计　182
6.5.1　并行性流程及其编程　182
6.5.2　程序设计实例　184
习题　186
实训课题7　单流程的控制　187
实训17　机械手的PLC控制　187
实训18　自动焊锡机的PLC控制　189
实训19　工业洗衣机的PLC控制　191
实训课题8　选择性流程的控制　192
实训20　电动机正、反转能耗制动的PLC控制(2)　192
实训21　皮带运输机的PLC控制　193
实训课题9　并行性流程的控制　195
实训22　自动交通灯的PLC控制(1)　195
实训23　双头钻床的PLC控制　198

第7章　功能指令及其应用　200
7.1　功能指令的基本规则　201
7.1.1　功能指令的表示形式　201
7.1.2　数据长度和指令类型　201
7.1.3　操作数　202
7.2　功能指令介绍　204
7.2.1　程序流程指令　204
7.2.2　传送与比较指令　206
7.2.3　算术与逻辑运算指令　207
7.2.4　循环与移位指令　212
7.2.5　数据处理指令　214
7.2.6　高速处理指令　216
7.2.7　方便指令　219
7.2.8　外部设备I/O指令　221
7.2.9　外部设备SER指令　223
7.2.10　触点比较指令　228
习题　230
实训课题10　功能指令的应用　230
实训24　数码管循环点亮的PLC控制(2)　230
实训25　自动交通灯的PLC控制(2)　232
实训26　8站小车的呼叫控制　234

第8章　特殊功能模块及其应用　237
8.1　模拟量处理模块　237
8.1.1　普通A/D输入模块　237
8.1.2　温度A/D输入模块　243
8.1.3　D/A输出模块　245
8.1.4　模拟输入/输出模块FX0N-3A　247
8.1.5　模拟输入/输出模块　249
8.2　通信扩展板　253
8.2.1　FX2N-485-BD通信板　254
8.2.2　PLC的并行通信　255
8.2.3　PLC的N:N通信　257
8.3　CC-Link现场总线模块　259
8.3.1　CC-Link主站模块　260
8.3.2　CC-Link远程站模块　261
8.4　其他特殊功能模块　262
8.4.1　定位控制模块　262
8.4.2　人-机界面　262
习题　263
实训课题11　模拟量控制模块的应用　264
实训27　FX2N-4AD的应用　264
实训28　FX2N-2DA的应用　266
实训课题12　PLC的网络通信　268
实训29　PLC的1:1通信　268
实训30　PLC的N:N通信　271
实训课题13　触摸屏的使用　275
实训31　触摸屏控制电动机的正、反转　275

第9章　PLC与变频器综合实训　287
9.1　变频器实训　287
实训课题14　变频器基础实训　287
实训32　A系列变频器的基本操作　287
实训33　操作面板与外部信号的组合控制　294
9.2　PLC与变频器的综合实训　299
实训课题15　变频器多段调速的应用　299
实训34　三相异步电动机多速运行的综合控制　299
实训35　恒压供水系统的综合控制　301
实训课题16　PLC与变频器在电梯上的综合应用　305
实训36　PLC与变频器在3层电梯中的综合控制　305
实训37　PLC与变频器在4层电梯中的综合控制　311
9.3　PLC、变频器、触摸屏、特殊功能模块的综合应用　314
实训课题17　PLC、变频器、触摸屏、模拟量模块的综合应用　314
实训38　中央空调循环水节能系统的综合控制　314
实训39　恒压供水的PID控制　324
实训课题18　PLC、变频器通信的综合应用　329
实训40　PLC与变频器的RS-485通信控制　329
实训41　电动机群组的CC-Link网络控制　333
实训课题19　PLC、变频器、触摸屏在自动生产线上的综合应用　338
实训42　3轴旋转机械手上料的综合控制　338
实训43　工件物性识别运输线的综合控制　341
实训44　4轴机械手入库的综合控制　344
实训45　自动生产线的综合控制　349

附录A　PLC应用技术综合实训装置　352
附录B　FX和汇川PLC的软元件　356
附录C　FX和汇川PLC功能指令表　358
附录D　FX3U系列PLC简介　364
附录E　汇川PLC简介　367

参考文献　370