目 录

第一部分 电气控制
项目一 电动机正反转电气控制 2
学习目标 2
思维导图 2
一、项目导读 3
二、相关知识1——低压电器 3
（一）按钮、刀开关 3
（二）接触器 7
（三）热继电器 10
（四）熔断器 12
三、相关知识2——电气控制电路 14
（一）电气图识读及绘图标准 14
（二）三相异步电动机的单向启停控制电路 19
（三）三相异步电动机的正反转控制电路 22
四、应用实例 24
（一）三相异步电动机双重互锁的正反转控制电路的安装调试 24
（二）CA6140型车床的电气控制 27
五、实训操作及视频演示 29
（一）交流接触器的拆装 29
（二）三相异步电动机点动控制电路的接线运行 30
（三）三相异步电动机单向启停控制电路的接线运行 32
（四）三相异步电动机正反转控制电路的接线运行 34
学海导航——让青春在火热实践中绽放绚丽之花 36
项目小结 37
习题及思考 37
项目二 Z3050型摇臂钻床电气控制 39
学习目标 39
思维导图 39
一、项目导读 40
（一）Z3050型摇臂钻床的主要结构和运动形式 40
（二）摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求 40
二、相关知识1——低压电器 41
（一）行程开关 41
（二）低压断路器 44
（三）时间继电器 47
（四）中间继电器 48
（五）电流继电器 49
（六）电压继电器 51
三、相关知识2——电气控制电路 51
（一）工作台自动往返控制电路 51
（二）工作台自动往返两边延时控制电路 53
四、应用实例 54
（一）电动机顺序控制电路 54
（二）饲料加工厂搅拌混合料装置控制电路 55
（三）Z3050型摇臂钻床电气控制电路的分析及故障排除 56
五、实训操作及视频演示 60
（一）工作台自动往返控制电路的接线运行 60
（二）工作台自动往返两边延时控制电路的接线运行 62
（三）电动机顺序控制电路的接线运行 64
学海导航——钻床发展简史 66
项目小结 67
习题及思考 67

项目三 万能铣床电气控制 69
学习目标 69
思维导图 69
一、项目导读 70
（一）X62W型万能铣床的主要结构和运动形式 70
（二）铣床的电力拖动形式和控制要求 71
二、相关知识1——低压电器 71
（一）转换开关 71
（二）万能转换开关 74
（三）电磁离合器 75
三、相关知识2——电气控制电路 76
（一）三相异步电动机降压启动控制电路 76
（二）三相异步电动机制动控制电路 80
四、应用实例 83
（一）三相异步电动机正反转 -△降压启动控制电路 83
（二）三相异步电动机可逆反接制动控制电路 85
（三）三相异步电动机正反转能耗制动控制电路 86
（四）X62W型万能铣床电气控制电路的分析及故障排除 87
五、实训操作及视频演示 93
（一）万能转换开关的拆装 93
（二）三相异步电动机 -△降压启动控制电路的接线运行 96
（三）三相异步电动机能耗制动控制电路的接线运行 99
学海导航——大国工匠 101
项目小结 102
习题及思考 103

项目四 卧式镗床电气控制 104
学习目标 104
思维导图 104
一、项目导读 105
（一）T68型卧式镗床的主要结构和运动形式 105
（二）T68型卧式镗床的电力拖动形式和控制要求 106
二、相关知识1——低压电器 106
（一）速度继电器 106
（二）双速异步电动机 107
三、相关知识2——电气控制电路 108
（一）双速异步电动机调速控制电路 108
（二）多地控制电路 110
（三）机床电气设备的日常维护及故障排除方法 110
四、应用实例 114
（一）在两地实现对同一台电动机的连续−点动控制 114
（二）两台电动机的启停控制电路 115
（三）双速异步电动机的低速启动、高速运行和低速点动混合控制电路 116
（四）T68型卧式镗床电气控制电路分析 117
五、实训操作及视频演示 121
（一）双速异步电动机调速控制电路的接线运行 121
（二）多地控制电路的接线运行 123
（三）电动机连续−点动控制电路的接线运行 125
学海导航——匠心筑梦大飞机 127
项目小结 127
习题及思考 128

第二部分 PLC应用

项目五 工作台自动往返PLC控制
系统 130
学习目标 130
思维导图 131
一、项目导读 131
二、相关知识—PLC的基本指令 132
（一）PLC的基础知识 132
（二）PLC的基本结构、编程语言和工作原理 135
（三）S7-200 SMART PLC的内部元器件 139
（四）S7-200 SMART PLC的特点及主要技术规范 146
（五）S7-200 SMART PLC常用的基本指令 150
（六）PLC系统的设计步骤及梯形图的设计规则 160
（七）S7-200 SMART PLC的STEP 7-Micro/WIN SMART 162
三、应用实例 171
（一）异步电动机正反转PLC控制系统 171
（二）工作台自动往返PLC控制系统 172
（三）异步电动机 -△降压启动PLC控制系统 174
（四）自动门PLC控制系统 175
（五）送料小车三点往返运行PLC控制系统 176
（六）两台电动机顺序启停PLC控制系统 178
（七）抢答器PLC控制系统 179
（八）十字路口交通灯PLC控制系统 181
（九）昼夜报时器PLC控制系统 183
四、实训操作及视频演示 185
（一）异步电动机正反转PLC控制系统的接线及调试运行 185
（二）工作台自动往返PLC控制系统的接线及调试运行 188
（三）工作台自动往返两边延时5 s的PLC控制系统的接线及调试运行 189
学海导航——厚积薄发，国产PLC光分路器芯片占全球市场50%份额 190
项目小结 191
习题及思考 192

项目六 全自动洗衣机PLC控制
系统 195
学习目标 195
思维导图 195
一、项目导读 196
二、相关知识——PLC顺序控制指令 196
（一）顺序控制功能图概述 196
（二）顺序控制指令 197
（三）顺序控制功能图的三要素 197
（四）顺序控制功能图的编程方法 198
三、应用实例 201
（一）顺序控制功能图在全自动洗衣机PLC控制系统中的应用 201
（二）顺序控制功能图在自动送料装车PLC控制系统中的应用 204
（三）顺序控制功能图在大小球分类选择传送装置中的应用 206
（四）顺序控制功能图在十字路口交通灯PLC控制系统中的应用 208
（五）顺序控制功能图在液体混合装置中的应用 210
（六）顺序控制功能图在电镀生产线上的应用 211
（七）顺序控制功能图在4节传送带PLC控制系统中的应用 213
（八）顺序控制功能图在注塑机PLC控制系统中的应用 215
学海导航——“高铁工匠”张雪松：打造铝合金车体“智能制造”
新模式，推动中国铁路高质量
发展 218
项目小结 219
习题及思考 219

项目七 广告牌循环彩灯PLC控制
系统 221
学习目标 221
思维导图 221
一、项目导读 222
二、相关知识——PLC功能指令 222
（一）功能指令概述 222
（二）功能指令的形式 222
（三）S7-200 SMART PLC CPU控制程序的构成 223
（四）S7-200 SMART PLC的程序控制指令 228
（五）数据处理指令 230
（六）高速计数器与高速脉冲输出指令 233
（七）PID回路控制指令 239
（八）西门子PLC的网络通信 242
三、应用实例 247
（一）广告牌循环彩灯PLC控制系统 247
（二）多种工作方式的送料小车PLC控制系统 249
（三）三相异步电动机 −△降压启动PLC控制系统 251
（四）包装生产线产品累计和包装的PLC控制系统 252
（五）广告牌彩灯追灯PLC控制系统 252
（六）广告牌流水灯PLC控制系统 253
（七）水箱水位PLC控制系统 255
学海导航——和利时PLC：智造“中国心” 256
项目小结 256
习题及思考 256

项目八 综合控制系统 258
学习目标 258
思维导图 258
一、项目导读 259
二、PLC综合应用实例 259
（一）使用西门子S7-200 SMART PLC对T68型卧式镗床进行改造 259
（二）使用西门子S7-200 SMART PLC对Z3050型摇臂钻床进行改造 262
（三）使用西门子S7-200 SMART PLC对X62W型万能铣床进行改造 264
（四）PLC在步进电动机控制系统中的综合应用 267
三、PLC与变频器的综合应用实例 276
（一）PLC与变频器综合实现电动机的正反转控制和调速 277
（二）PLC与变频器综合实现电动机的多段速控制 279
（三）PLC与变频器综合实现自动送料系统的调速控制 281
（四）PLC与变频器综合实现桥式起重机小车电动机的调速控制 284
学海导航——中国纺织大工匠 287
项目小结 287
习题及思考 288