本书全面系统地介绍了电气工程师所需要掌握的电气工程基础知识、电气自动化技术及应用等内容，全书分为上下两册。
上册为电气工程基础，分电气基础和电气识图2篇，内容包括电气基础与安全用电、电气基本操作技能、电气常用仪表、低压电器、电子元器件、变压器、电动机、电动机控制线路分析与安装、室内配电与插座照明线路的安装、电气识图等，通过学习上册的内容，可以系统地了解和掌握电气基础知识，轻松迈入电气工程师的大门，为学习电气自动化技术打下牢固的专业基础。
下册为高级应用电气自动化技术，共分为6篇，分别为三菱PLC篇、西门子PLC篇、欧姆龙PLC篇、变频器技术篇、PLC和变频器与触摸屏综合应用篇、伺服与步进驱动和定位控制应用技术篇，通过学习下册的内容，可以系统地了解和掌握电气自动化技术，并能在工作中进行应用实践，成为一名合格的电气工程师。
为了进一步方便读者学习，本书采用视频讲解辅助教学的方式（56个视频），帮助读者进一步加深理解书中所讲内容，读者通过手机扫描书中所附带的二维码即可观看视频，边看边学，非常方便，学习效率大大提高。
本书适合从事电气技术工作的电工、自动化技术人员以及电气工程师学习使用，也可作为大专院校及培训学校相关专业的教学参考书。

上册目录

第1篇 电气基础
第1章 电气基础与安全用电 / 002
1.1　电路基础 002
1.1.1　电路与电路图 002
1.1.2　电流与电阻 002
1.1.3　电位、电压和电动势 004
1.1.4　电路的三种状态 005
1.1.5　接地与屏蔽 005
1.2　欧姆定律 006
1.2.1　部分电路欧姆定律 006
1.2.2　全电路欧姆定律 008
1.3　电功、电功率和焦耳定律 008
1.3.1　电功 008
1.3.2　电功率 009
1.3.3　焦耳定律 009
1.4　电阻的连接方式 010
1.4.1　电阻的串联 010
1.4.2　电阻的并联 010
1.4.3　电阻的混联 011
1.5　直流电与交流电 011
1.5.1　直流电 011
1.5.2　单相交流电 012
1.5.3　三相交流电 016
1.6 安全用电与急救 018
1.6.1 电流对人体的伤害 018
1.6.2 人体触电的几种方式 019
1.6.3　接地与接零 021
1.6.4 触电的急救方法 024

第2章 电气基本操作技能 / 026
2.1　常用电气操作工具及使用 026
2.1.1　螺丝刀 026
2.1.2　钢丝钳 027
2.1.3　尖嘴钳 028
2.1.4　斜口钳 028
2.1.5　剥线钳 029
2.1.6　电工刀 029
2.1.7　活络扳手 029
2.2　常用测试工具及使用 030
2.2.1　氖管式测电笔 030
2.2.2　数显式测电笔 031
2.2.3　校验灯 033
2.3　电烙铁与焊接技能 034
2.3.1　电烙铁 034
2.3.2　焊料与助焊剂 035
2.3.3　印制电路板 036
2.3.4　元件的焊接与拆卸 037
2.4　导线的选择 039
2.4.1　绝缘导线的种类 039
2.4.2　绝缘导线的型号 041
2.4.3　绝缘导线的选择 041
2.5　导线的剥削、连接和绝缘恢复 043
2.5.1　导线绝缘层的剥削 043
2.5.2　导线与导线的连接 045
2.5.3　导线与接线柱之间的连接 048
2.5.4　导线绝缘层的恢复 049

第3章 电气常用仪表 / 050
3.1　指针万用表的使用 050
3.1.1　面板介绍 050
3.1.2　使用前的准备工作 052
3.1.3　测量直流电压 052
3.1.4　测量交流电压 054
3.1.5　测量直流电流 055
3.1.6　测量电阻 056
3.1.7　万用表使用注意事项 056
3.2　数字万用表 057
3.2.1　面板介绍 057
3.2.2　测量直流电压 058
3.2.3　测量交流电压 059
3.2.4　测量直流电流 059
3.2.5　测量电阻 060
3.2.6　测量线路通断 061
3.3　电能表 062
3.3.1　电能表的结构与原理 062
3.3.2　电能表的普通接线方式 063
3.3.3　电能表配合互感器测量高电压大电流的接线方式 064
3.3.4　电子式电能表 066
3.3.5　电能表型号与铭牌含义 069
3.4　钳形表 070
3.4.1　钳形表的结构与测量原理 070
3.4.2　指针式钳形表的使用 071
3.4.3　数字式钳形表的使用 073
3.5　兆欧表 075
3.5.1　摇表工作原理与使用 075
3.5.2　数字式兆欧表的使用 079
3.6　交流电压表 081
3.6.1　外形 081
3.6.2　测量线电压和相电压的接线 081
3.7　交流电流表 082
3.7.1　外形 082
3.7.2　测量单相和三相电流的接线 082

第4章 低压电器 / 084
4.1　开关 084
4.1.1　照明开关 084
4.1.2　按钮开关 084
4.1.3　闸刀开关 085
4.1.4　铁壳开关 086
4.1.5　组合开关 087
4.1.6　倒顺开关 088
4.1.7　万能转换开关 088
4.1.8　行程开关 089
4.1.9　接近开关 089
4.1.10　开关的检测 090
4.2　熔断器 091
4.2.1　六种类型的熔断器介绍 092
4.2.2　熔断器的检测 093
4.3　断路器 094
4.3.1　外形与符号 094
4.3.2　结构与工作原理 094
4.3.3　型号含义与种类 095
4.3.4　面板标注参数的识读 096
4.3.5　断路器的检测 097
4.4　漏电保护器 098
4.4.1　外形与符号 098
4.4.2　结构与工作原理 099
4.4.3　在不同供电系统中的接线 099
4.4.4　面板介绍及漏电模拟测试 100
4.4.5　检测 101
4.5　交流接触器 102
4.5.1 结构、符号与工作原理 102
4.5.2 外形与接线端 103
4.5.3 辅助触点组的安装 103
4.5.4 铭牌参数的识读 104
4.5.5 型号含义 105
4.5.6　接触器的检测 105
4.5.7　接触器的选用 106
4.6　热继电器 107
4.6.1　结构与工作原理 107
4.6.2　外形与接线端 108
4.6.3　铭牌参数的识读 108
4.6.4　型号与参数 110
4.6.5　选用 110
4.6.6　检测 110
4.7　电磁继电器 111
4.7.1　电磁继电器的基本结构与原理 111
4.7.2　电流继电器 112
4.7.3　电压继电器 113
4.7.4　中间继电器 113
4.8　时间继电器 115
4.8.1　外形与符号 116
4.8.2　种类及特点 116
4.8.3　电子式时间继电器 116
4.8.4　选用 117
4.8.5　检测 117
4.9　速度继电器与压力继电器 118
4.9.1　速度继电器 118
4.9.2　压力继电器 119

第5章 电子元器件 / 120
5.1　电阻器 120
5.1.1　固定电阻器 120
5.1.2　电位器 125
5.1.3　敏感电阻器 127
5.2　电感器 131
5.2.1　外形与图形符号 131
5.2.2　主要参数与标注方法 131
5.2.3　性质 133
5.2.4　种类 134
5.2.5　检测 135
5.3　电容器 136
5.3.1　结构、外形与图形符号 136
5.3.2　主要参数 136
5.3.3　性质 137
5.3.4　种类 139
5.3.5　电容器的串联与并联 142
5.3.6　容量与误差的标注方法 143
5.3.7　常见故障及检测 145
5.4　二极管 146
5.4.1　半导体 146
5.4.2　二极管 146
5.4.3　发光二极管 151
5.4.4　光电二极管 152
5.4.5　稳压二极管 152
5.5　三极管 154
5.5.1　外形与图形符号 154
5.5.2　结构 154
5.5.3　电流、电压规律 155
5.5.4　放大原理 157
5.5.5　三种状态说明 158
5.5.6　主要参数 161
5.5.7　检测 162
5.5.8　三极管型号命名方法 166
5.6　其他常用元器件 166
5.6.1　光电耦合器 166
5.6.2　晶闸管 167
5.6.3　场效应管 168
5.6.4　IGBT 170
5.6.5　集成电路 171

第6章 变压器 / 173
6.1　变压器的基础知识 173
6.1.1　结构与工作原理 173
6.1.2　基本功能 174
6.1.3　极性判别 175
6.2　三相变压器 176
6.2.1　电能的传送 176
6.2.2　三相变压器 177
6.2.3　三相变压器的工作接线方法 177
6.3　电力变压器 179
6.3.1　外形与结构 180
6.3.2　型号说明 181
6.3.3　连接方式 181
6.3.4　常见故障及检修 182
6.4　自耦变压器 184
6.4.1　外形 184
6.4.2　工作原理 184
6.5　交流弧焊变压器 185
6.5.1　外形 185
6.5.2　结构与工作原理 185
6.5.3　使用注意事项 185

第7章 电动机 / 187
7.1　三相异步电动机 187
7.1.1 工作原理 187
7.1.2 外形与结构 189
7.2 三相异步电动机的接线与铭牌的识读 191
7.2.1 星形接线 191
7.2.2 三角形接线 192
7.2.3 铭牌的识读 192
7.3 三相异步电动机的检测与常见故障处理 193
7.3.1 三相绕组的通断和对称情况的检测 193
7.3.2 绕组间绝缘电阻的检测 197
7.3.3 绕组与外壳之间绝缘电阻的检测 198
7.3.4 判别三相绕组的首尾端 199
7.3.5 判断电动机的磁极对数和转速 201
7.3.6 三相异步电动机的常见故障及处理 201
7.4　单相异步电动机 202
7.4.1 分相式单相异步电动机的基本结构与原理 202
7.4.2 四种类型的分相式单相异步电动机的接线与特点 205
7.4.3 判别分相式单相异步电动机的启动绕组与主绕组 207
7.4.4 罩极式单相异步电动机的结构与原理 207
7.4.5 转向控制线路 208
7.4.6 调速控制线路 209
7.4.7 常见故障及处理方法 211
7.5　直流电动机 212
7.5.1 工作原理 212
7.5.2 外形与结构 213
7.5.3 五种类型直流电动机的接线及特点 213
7.6　同步电动机 216
7.6.1 外形 216
7.6.2 结构与工作原理 216
7.6.3 同步电动机的启动 217
7.7　步进电动机 219
7.7.1 外形 219
7.7.2 结构与工作原理 219
7.7.3 驱动电路 221
7.8　无刷直流电动机 222
7.8.1 外形 222
7.8.2 结构与工作原理 222
7.8.3 驱动电路 224
7.9　开关磁阻电动机 226
7.9.1 外形 226
7.9.2 结构与工作原理 226
7.9.3 开关磁阻电动机与步进电动机的区别 228
7.9.4 驱动电路 228
7.10　直线电动机 229
7.10.1 外形 229
7.10.2 结构与工作原理 229

第8章 电动机的控制线路分析与安装 / 231
8.1　正转控制线路 231
8.1.1 简单的正转控制线路 231
8.1.2 自锁正转控制线路 231
8.1.3 带过载保护的自锁正转控制线路 232
8.1.4 连续与点动混合控制线路 233
8.2 正、反转控制线路 234
8.2.1 倒顺开关正、反转控制线路 234
8.2.2 接触器联锁正、反转控制线路 235
8.2.3 按钮联锁正、反转控制线路 236
8.2.4 按钮、接触器双重联锁正反转控制线路 237
8.3 限位控制线路 238
8.3.1 行程开关 239
8.3.2 限位控制线路 239
8.4 自动往返控制线路 240
8.5 顺序控制线路 241
8.5.1 顺序控制线路一 242
8.5.2 顺序控制线路二 242
8.6 多地控制线路 243
8.7 降压启动控制线路 244
8.7.1 定子绕组串接电阻降压启动控制线路 244
8.7.2 自耦变压器降压启动控制线路 246
8.7.3 星形-三角形（Y-△）降压启动控制线路 249
8.8 制动控制线路 253
8.8.1 机械制动线路 253
8.8.2 电力制动线路 255
8.9　三相异步电动机控制线路的安装与检测 259
8.9.1 画出待安装线路的电路原理图 259
8.9.2 列出器材清单并选配器材 259
8.9.3 在配电板上安装元件和导线 260
8.9.4 检查线路 261
8.9.5 通电试车 262
8.9.6 注意事项 262

第9章 室内配电与插座照明线路的安装 / 264
9.1　照明光源 264
9.1.1 白炽灯 264
9.1.2 荧光灯 266
9.1.3 卤钨灯 269
9.1.4 高压汞灯 270
9.2　室内配电布线 272
9.2.1 了解整幢楼房的配电系统结构 272
9.2.2 室内配电方式与配电原则 272
9.2.3 配电布线 274
9.3　开关、插座和配电箱的安装 281
9.3.1 开关的安装 281
9.3.2 插座的安装 282
9.3.3 配电箱的安装 285

第2篇 电气识图
第10章 电气识图基础 / 288
10.1　电气图的分类 288
10.1.1 系统图 288
10.1.2 电路图 288
10.1.3 接线图 289
10.1.4 电气平面图 289
10.1.5 设备元件和材料表 290
10.2　电气图的制图与识图规则 291
10.2.1 图纸格式、幅面尺寸和图幅分区 291
10.2.2 图线和字体等规定 292
10.2.3 电气图的布局 295
10.3　电气图的表示方法 296
10.3.1 电气连接线的表示方法 296
10.3.2 电气元件的表示方法 298
10.3.3 电气线路的表示方法 302
10.4　电气符号 302
10.4.1 图形符号 303
10.4.2 文字符号 304
10.4.3 项目代号 304
10.4.4 回路标号 308

第11章 电气测量电路的识读 / 310
11.1 电流和电压测量电路的识读 310
11.1.1 电流测量电路 310
11.1.2 电压测量电路 312
11.2 功率和功率因数测量电路的识读 315
11.2.1 功率的类型与基本测量方法 315
11.2.2 单相和三相功率测量电路 315
11.2.3 功率因数测量电路 317
11.3 电能测量电路的识读 319
11.3.1 电能表的结构与原理 319
11.3.2 单相有功电能的测量电路 320
11.3.3 三相有功电能的测量电路 321
11.3.4 三相无功电能的测量电路 322

第12章 照明与动力配电线路的识读 / 324
12.1 基础知识 324
12.1.1 照明灯具的标注 324
12.1.2 配电线路的标注 325
12.1.3 用电设备的标注 327
12.1.4 电力和照明设备的标注 327
12.1.5 开关与熔断器的标注 327
12.1.6 电缆的标注 327
12.1.7 照明与动力配电电气图常用电气设备符号 328
12.2 住宅照明配电电气图的识读 329
12.2.1 整幢楼总电气系统图的识读 329
12.2.2 楼层配电箱电气系统图的识读 329
12.2.3 户内配电箱电气系统图及接线图的识读 329
12.2.4 住宅照明与插座电气平面图的识读 332
12.2.5 住宅照明线路接线图的识读 334
12.2.6 住宅插座线路接线图的识读 336
12.3 动力配电电气图的识读 336
12.3.1 动力配电系统的三种接线方式 336
12.3.2 动力配电系统图的识图实例 337
12.3.3 动力配电平面图的识图实例 339
12.3.4 动力配电线路图和接线图的识图实例 340

第13章 供配电系统电气线路的识读 / 343
13.1 供配电系统简介 343
13.1.1 供配电系统的组成 343
13.1.2 变电所与配电所 344
13.1.3 电力系统的电压规定 344
13.2 变配电所主电路的接线形式 345
13.2.1 无母线主接线 346
13.2.2 单母线主接线 348
13.2.3 双母线主接线 350
13.3 供配电系统主接线图的识读 352
13.3.1 发电厂电气主接线图的识读 352
13.3.2 35/6kV大型工厂降压变电所电气主接线图的识读 357
13.3.3 10/0.4kV小型工厂变电所电气主接线图的识读 357
13.4 供配电系统二次电路的识读 362
13.4.1 二次电路与一次电路的关系说明 362
13.4.2 二次电路的原理图、展开图和安装接线图 362
13.4.3 直流操作电源的识读 370
13.4.4 断路器控制和信号电路的识读 371
13.4.5 中央信号电路的识读 372
13.4.6 继电器保护电路的识读 375
13.4.7 电测量仪表电路的识读 377
13.4.8 自动装置电路的识读 377
13.4.9 发电厂与变配电所电路的数字标号与符号标注规定 379

第14章 电子电路识图 / 382
14.1 放大电路 382
14.1.1 固定偏置放大电路 382
14.1.2 电压负反馈放大电路 383
14.1.3 分压式电流负反馈放大电路 384
14.1.4 交流放大电路 385
14.2 谐振电路 386
14.2.1 串联谐振电路 386
14.2.2 并联谐振电路 388
14.3 振荡器 389
14.3.1 振荡器组成与原理 389
14.3.2 变压器反馈式振荡器 390
14.4 电源电路 390
14.4.1 电源电路的组成 390
14.4.2 整流电路 391
14.4.3 滤波电路 393
14.4.4 稳压电路 396
14.5 开关电源 399
14.5.1 开关电源的特点与工作原理 399
14.5.2 自激式开关电源电路 401
14.5.3 他激式开关电源电路 404

第15章 电力电子电路识图 / 406
15.1 整流电路（AC-DC变换电路） 406
15.1.1 不可控整流电路 406
15.1.2 可控整流电路 410
15.2 斩波电路（DC-DC变换电路） 413
15.2.1 基本斩波电路 413
15.2.2 复合斩波电路 417
15.3 逆变电路（DC-AC变换电路） 419
15.3.1 逆变原理 420
15.3.2 电压型逆变电路 420
15.3.3 电流型逆变电路 424
15.4 PWM控制技术 426
15.4.1 PWM控制的基本原理 426
15.4.2 SPWM波的产生 427
15.4.3 PWM控制方式 429
15.4.4 PWM整流电路 432
15.5 交流调压电路 433
15.5.1 单向晶闸管交流调压电路 434
15.5.2 双向晶闸管交流调压电路 437
15.5.3 脉冲控制交流调压电路 439
15.5.4 三相交流调压电路 441
15.6 交-交变频电路（AC-AC变换电路） 442
15.6.1 单相交-交变频电路 442
15.6.2 三相交-交变频电路 444


下册目录

第1篇 三菱PLC
第1章 PLC概述 / 002
1.1 认识PLC 002
1.1.1 什么是PLC 002
1.1.2 PLC控制与继电器控制比较 003
1.2 PLC分类与特点 004
1.2.1 PLC的分类 004
1.2.2 PLC的特点 006
1.3 PLC的基本组成 006
1.3.1 PLC的组成方框图 006
1.3.2 PLC各部分说明 006
1.4 PLC的工作原理 010
1.4.1 PLC的工作方式 010
1.4.2 PLC用户程序的执行过程 010
1.5 PLC编程软件的使用 011
1.5.1 软件的安装和启动 011
1.5.2 程序的编写 012
1.5.3 程序的转换与传送 014
1.6 PLC控制系统开发举例 016
1.6.1 PLC控制系统开发的一般流程 016
1.6.2 电动机正反转的PLC应用系统开发举例 016

第2章 三菱FX系列PLC介绍 / 019
2.1 概述 019
2.1.1 三菱FX系列各类型PLC的特点 019
2.1.2 三菱FX系列PLC型号的命名方法 020
2.1.3 三菱FX2N PLC基本单元面板说明 021
2.2 三菱FX PLC的硬件接线 023
2.2.1 电源端子的接线 023
2.2.2 三菱FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3UC PLC的输入端子接线 023
2.2.3 三菱FX3U、FX3G PLC的输入端子接线 026
2.2.4 无触点接近开关与PLC输入端子的接线 027
2.2.5 三菱FX系列PLC的输出端子接线 029
2.3 三菱FX系列PLC的软元件说明 031
2.3.1 输入继电器（X）和输出继电器（Y） 031
2.3.2 辅助继电器（M） 032
2.3.3 状态继电器（S） 035
2.3.4 定时器（T） 035
2.3.5 计数器（C） 037
2.3.6 高速计数器 039
2.3.7 数据寄存器（D） 041
2.3.8 变址寄存器（V、Z） 042
2.3.9 常数（K、H） 043
2.4 三菱FX系列PLC规格概要 043
2.4.1 三菱FX1S、FX1N、FX1NC PLC规格概要 043
2.4.2 三菱FX2N、FX2NC PLC规格概要 046
2.4.3 三菱FX3U、FX3UC、FX3G PLC规格概要 047

第3章 三菱编程与仿真软件的使用 / 051
3.1 编程基础 051
3.1.1 编程语言 051
3.1.2 梯形图的编程规则与技巧 052
3.2 三菱GX Developer编程软件的使用 054
3.2.1 软件的安装 054
3.2.2 软件的启动与窗口及工具说明 057
3.2.3 创建新工程 060
3.2.4 编写梯形图程序 061
3.2.5 梯形图的编辑 065
3.2.6 查找与替换功能的使用 068
3.2.7 注释、声明和注解的添加与显示 070
3.2.8 读取并转换FXGP/WIN格式文件 073
3.2.9 PLC与计算机的连接及程序的写入与读出 074
3.2.10 在线监视PLC程序的运行 077
3.3 三菱GX Simulator仿真软件的使用 079
3.3.1 安装GX Simulator仿真软件 079
3.3.2 仿真操作 081
3.3.3 软元件监视 082
3.3.4 时序图监视 082

第4章 基本指令的使用及实例 / 084
4.1 基本指令说明 084
4.1.1 逻辑取及驱动指令 084
4.1.2 触点串联指令 085
4.1.3 触点并联指令 085
4.1.4 串联电路块的并联指令 085
4.1.5 并联电路块的串联指令 086
4.1.6 边沿检测指令 087
4.1.7 多重输出指令 088
4.1.8 主控和主控复位指令 090
4.1.9 取反指令 091
4.1.10 置位与复位指令 091
4.1.11 结果边沿检测指令 092
4.1.12 脉冲微分输出指令 093
4.1.13 空操作指令 093
4.1.14 程序结束指令 094
4.2 PLC基本控制线路与梯形图 094
4.2.1 启动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图 094
4.2.2 正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图 096
4.2.3 多地控制的PLC线路与梯形图 096
4.2.4 定时控制的PLC线路与梯形图 098
4.2.5 定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图 099
4.2.6 多重输出控制的PLC线路与梯形图 100
4.2.7 过载报警控制的PLC线路与梯形图 101
4.2.8 闪烁控制的PLC线路与梯形图 102
4.3 喷泉的PLC控制系统开发实例 102
4.3.1 明确系统控制要求 102
4.3.2 确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子 103
4.3.3 绘制喷泉的PLC控制线路图 103
4.3.4 编写PLC控制程序 103
4.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 103
4.4 交通信号灯的PLC控制系统开发实例 105
4.4.1 明确系统控制要求 105
4.4.2 确定输入/输出设备并为其分配合适的PLC I/O端子 105
4.4.3 绘制交通信号灯的PLC控制线路图 106
4.4.4 编写PLC控制程序 106
4.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 106

第5章 步进指令的使用及实例 / 109
5.1 状态转移图与步进指令 109
5.1.1 顺序控制与状态转移图 109
5.1.2 步进指令说明 110
5.1.3 步进指令在两种编程软件中的编写形式 111
5.1.4 状态转移图分支方式 111
5.1.5 用步进指令编程注意事项 113
5.2 液体混合装置的PLC控制系统开发实例 114
5.2.1 明确系统控制要求 114
5.2.2 确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子 114
5.2.3 绘制PLC控制线路图 114
5.2.4 编写PLC控制程序 115
5.2.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 115
5.3 简易机械手的PLC控制系统开发实例 118
5.3.1 明确系统控制要求 118
5.3.2 确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子 118
5.3.3 绘制PLC控制线路图 118
5.3.4 编写PLC控制程序 119
5.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 119
5.4 大小铁球分拣机的PLC控制系统开发实例 121
5.4.1 明确系统控制要求 121
5.4.2 确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子 122
5.4.3 绘制PLC控制线路图 122
5.4.4 编写PLC控制程序 123
5.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 123
5.5 交通信号灯的PLC控制系统开发实例 125
5.5.1 明确系统控制要求 125
5.5.2 确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子 126
5.5.3 绘制PLC控制线路图 126
5.5.4 编写PLC控制程序 126
5.5.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 127

第6章 应用指令使用详解 / 131
6.1 应用指令的格式与规则 131
6.1.1 应用指令的格式 131
6.1.2 应用指令的规则 132
6.2 应用指令使用详解 134
6.2.1 程序流程控制指令 134
6.2.2 传送与比较指令 139
6.2.3 四则运算与逻辑运算指令 143
6.2.4 循环与移位指令 148
6.2.5 数据处理指令 154
6.2.6 高速处理指令 158
6.2.7 方便指令 165
6.2.8 外部I/O设备指令 174
6.2.9 外部设备（SER）指令 183
6.2.10 浮点运算 191
6.2.11 高低位变换指令 192
6.2.12 时钟运算指令 192
6.2.13 格雷码变换指令 197
6.2.14 触点比较指令 198

第7章 模拟量模块的使用 / 201
7.1 模拟量输入模块FX2N-4AD 201
7.1.1 外形 202
7.1.2 接线 202
7.1.3 性能指标 203
7.1.4 输入输出曲线 203
7.1.5 增益和偏移说明 203
7.1.6 缓冲存储器（BFM）功能说明 204
7.1.7 实例程序 207
7.2 模拟量输出模块FX2N-4DA 208
7.2.1 外形 209
7.2.2 接线 209
7.2.3 性能指标 209
7.2.4 输入输出曲线 210
7.2.5 增益和偏移说明 210
7.2.6 缓冲存储器（BFM）功能说明 211
7.2.7 实例程序 213
7.3 温度模拟量输入模块FX2N-4AD-PT 214
7.3.1 外形 214
7.3.2 PT100型温度传感器与模块的接线 214
7.3.3 性能指标 216
7.3.4 输入输出曲线 216
7.3.5 缓冲存储器（BFM）功能说明 216
7.3.6 实例程序 218

第8章 通信 / 219
8.1 通信基础知识 219
8.1.1 通信方式 219
8.1.2 通信传输介质 221
8.2 通信接口设备 222
8.2.1 FX2N-232-BD通信板 223
8.2.2 FX2N-422-BD通信板 224
8.2.3 FX2N-485-BD通信板 226
8.3 PLC通信 228
8.3.1 PLC与打印机通信（无协议通信） 228
8.3.2 两台PLC通信（并联连接通信） 230
8.3.3 多台PLC通信（N︰N网络通信） 234

第2篇 西门子PLC
第9章 西门子S7-200 SMART PLC介绍 / 242
9.1 PLC硬件介绍 242
9.1.1 两种类型的CPU模块 243
9.1.2 CPU模块面板各部件说明 243
9.1.3 CPU模块的接线 243
9.1.4 信号板的安装使用与地址分配 246
9.1.5 S7-200 SMART常用模块与订货号含义 248
9.2 PLC 的软元件 250
9.2.1 输入继电器（I）和输出继电器（Q） 251
9.2.2 辅助继电器（M）、特殊辅助继电器（SM）和状态继电器（S） 251
9.2.3 定时器（T）、计数器（C）和高速计数器（HC） 252
9.2.4 累加器（AC）、变量存储器（V）和局部变量存储器（L） 252
9.2.5 模拟量输入寄存器（AI）和模拟量输出寄存器（AO） 252

第10章 西门子S7-200 SMART PLC编程软件的使用 / 253
10.1 软件的安装、卸载与软件窗口介绍 253
10.1.1 软件的安装与启动 253
10.1.2 软件的卸载 256
10.1.3 软件窗口组件说明 258
10.2 程序的编写与下载 261
10.2.1 项目创建与保存 261
10.2.2 PLC硬件组态（配置） 261
10.2.3 程序的编写 262
10.2.4 PLC与计算机的连接与通信设置 267
10.3 程序的编辑与注释 273
10.3.1 程序的编辑 273
10.3.2 程序的注释 275
10.4 程序的监控与调试 277
10.4.1 用梯形图监控调试程序 277
10.4.2 用状态图表的表格监控调试程序 280
10.4.3 用状态图表的趋势图监控调试程序 282
10.5 软件的一些常用设置及功能使用 283
10.5.1 软件的一些对象设置 283
10.5.2 硬件组态（配置） 283
10.5.3 用存储卡备份、拷贝程序和刷新固件 285

第11章 西门子S7-200 SMART PLC指令的使用及应用实例 / 291
11.1 位逻辑指令 291
11.1.1 触点指令 291
11.1.2 线圈指令 292
11.1.3 立即指令 293
11.1.4 RS触发器指令 294
11.1.5 空操作指令 295
11.2 定时器 295
11.2.1 通电延时型定时器（TON） 296
11.2.2 断电延时型定时器（TOF） 297
11.2.3 记忆型通电延时定时器（TONR） 297
11.3 计数器 299
11.3.1 加计数器（CTU） 299
11.3.2 减计数器（CTD） 300
11.3.3 加减计数器（CTUD） 301
11.4 常用的基本控制线及梯形图 302
11.4.1 启动、自锁和停止控制线路与梯形图 302
11.4.2 正、反转联锁控制线路与梯形图 304
11.4.3 多地控制线路与梯形图 305
11.4.4 定时控制线路与梯形图 306
11.4.5 长定时控制线路与梯形图 308
11.4.6 多重输出控制线路与梯形图 310
11.4.7 过载报警控制线路与梯形图 311
11.4.8 闪烁控制线路与梯形图 312
11.5 基本指令应用实例 313
11.5.1 喷泉的PLC控制线路与程序详解 313
11.5.2 交通信号灯的PLC控制线路与程序详解 315
11.5.3 多级传送带的PLC控制线路与程序详解 318
11.5.4 车库自动门的PLC控制线路与程序详解 321

第3篇 欧姆龙PLC
第12章 欧姆龙CP1系列PLC快速入门 / 326
12.1 欧姆龙CP1E 型PLC介绍 327
12.1.1 外形及各部件说明 327
12.1.2 型号含义 329
12.1.3 CP1E基本型与应用型PLC的主要参数功能对照 330
12.2 欧姆龙CP1L型PLC介绍 330
12.2.1 外形及各部件说明 331
12.2.2 型号含义 332
12.3 欧姆龙CP1H型PLC介绍 333
12.3.1 外形及面板部件说明 333
12.3.2 型号含义 335
12.4 欧姆龙PLC控制电动机正反转的软硬件开发实例 336
12.4.1 明确系统的控制要求 336
12.4.2 确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子 336
12.4.3 绘制控制线路图 336
12.4.4 用编程软件编写PLC控制程序 337
12.4.5 连接PLC并写入程序 338
12.4.6 调试运行并投入使用 338
12.5 欧姆龙PLC编程软件的安装与使用 338
12.5.1 软件的安装与启动 338
12.5.2 软件主窗口介绍 340
12.5.3 新工程的建立与保存 341
12.5.4 程序的编写与编辑 342
12.5.5 编译程序 348
12.5.6 程序的下载与上载 349

第4篇 变频器技术
第13章 变频器的调速原理与基本组成 / 352
13.1 异步电动机的两种调速方式 352
13.2 变频器的基本结构及原理 353
13.2.1 交-直-交型变频器的结构与原理 353
13.2.2 交-交型变频器的结构与原理 354

第14章 变频器的使用 / 355
14.1 外形与结构 355
14.1.1 外形与型号含义 355
14.1.2 结构 355
14.1.3 面板的拆卸 356
14.2 端子功能与接线 357
14.2.1 总接线图及端子功能说明 357
14.2.2 主回路接线 360
14.2.3 控制回路接线 362
14.2.4 PU接口的连接 364
14.3 操作面板的使用 366
14.3.1 操作面板介绍 366
14.3.2 操作面板的使用 367
14.4 操作运行 370
14.4.1 外部操作运行 370
14.4.2 PU操作运行 372
14.4.3 组合操作运行 373
14.5 常用控制功能与参数设置 374
14.5.1 操作模式选择功能与参数 375
14.5.2 频率相关功能与参数 375
14.5.3 启动、加减速控制功能与参数 377
14.5.4 点动控制功能与参数 378
14.5.5 转矩提升功能与参数 378
14.5.6 制动控制功能与参数 379
14.5.7 瞬时停电再启动功能与参数 379
14.5.8 控制方式功能与参数 380
14.5.9 电子过流保护功能与参数（Pr.9） 381
14.5.10 负载类型选择功能与参数 381
14.5.11 MRS端子输入选择功能与参数 382
14.5.12 禁止写入和逆转防止功能与参数 382
14.6 三菱FR-700系列变频器介绍 382
14.6.1 三菱FR-700系列变频器的特点说明 383
14.6.2 三菱FR-A700、FR-F700、FR-E700和FR-D700系列变频器比较 384
14.6.3 三菱FR-A700系列变频器的接线图及端子功能说明 385
14.6.4 三菱FR-500与FR-700系列变频器的比较 387

第15章 变频器的典型控制功能及应用电路 / 391
15.1 电动机正转控制功能及电路 391
15.1.1 开关控制式正转控制电路 391
15.1.2 继电器控制式正转控制电路 392
15.2 电动机正反转控制功能及电路 393
15.2.1 开关控制式正、反转控制电路 393
15.2.2 继电器控制式正、反转控制电路 394
15.3 工频与变频切换功能及电路 395
15.3.1 变频器跳闸保护电路 395
15.3.2 工频与变频的切换电路 396
15.4 多挡速控制功能及电路 398
15.4.1 多挡转速控制端子 398
15.4.2 多挡控制参数的设置 399
15.4.3 多挡转速控制电路 399
15.5 程序控制功能及应用 400
15.5.1 程序控制参数设置 400
15.5.2 程序运行控制端子 401
15.5.3 程序控制应用举例 402
15.6 PID控制功能及应用 403
15.6.1 PID控制原理 403
15.6.2 PID控制参数设置 404
15.6.3 PID控制应用举例 404

第16章 变频器的选用、安装与维护 / 406
16.1 变频器的种类 406
16.2 变频器的选用与容量计算 407
16.2.1 额定值 407
16.2.2 选用 407
16.2.3 容量计算 408
16.3 变频器外围设备的选用 410
16.3.1 主电路外围设备的接线 411
16.3.2 熔断器的选用 411
16.3.3 断路器的选用 411
16.3.4 交流接触器的选用 412
16.3.5 交流电抗器的选用 412
16.3.6 直流电抗器的选用 413
16.3.7 制动电阻 413
16.3.8 热继电器的选用 414
16.3.9 噪声滤波器 414
16.4 变频器的安装、调试与维护 415
16.4.1 安装与接线 415
16.4.2 调试 417
16.4.3 维护 419
16.4.4 常见故障及原因 419

第5篇 PLC、变频器及触摸屏综合应用
第17章 触摸屏与PLC的综合应用 / 422
17.1 触摸屏结构与类型 422
17.1.1 基本组成 422
17.1.2 种类与工作原理 422
17.1.3 常用类型触摸屏的性能比较 425
17.2 三菱触摸屏型号参数及硬件连接 426
17.2.1 参数规格 426
17.2.2 型号含义 426
17.2.3 触摸屏与PLC、变频器等硬件设备的连接 427
17.3 三菱GT Designer触摸屏软件的使用 428
17.3.1 软件的安装与窗口介绍 428
17.3.2 软件的使用 432
17.3.3 画面数据的上传与下载 436
17.4 用触摸屏操作PLC实现电动机正反转控制的开发实例 437
17.4.1 根据控制要求确定需要为触摸屏制作的画面 437
17.4.2 用GT Designer软件制作各个画面并设置画面切换方式 438
17.4.3 连接计算机与触摸屏并下载画面数据 446
17.4.4 用PLC编程软件编写电动机正反转控制程序 446
17.4.5 触摸屏、PLC和电动机控制线路的硬件连接和触摸操作测试 447

第18章 PLC与变频器的综合应用 / 448
18.1 PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接与实例 448
18.1.1 PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接 448
18.1.2 PLC以开关量方式控制变频器实例一——电动机正反转控制 449
18.1.3 PLC以开关量方式控制变频器实例二——电动机多挡转速控制 451
18.2 PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接与实例 456
18.2.1 PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接 456
18.2.2 PLC以模拟量方式控制变频器实例——中央空调冷却水流量控制 456
18.3 PLC以RS-485通信方式控制变频器的硬件连接与实例 463
18.3.1 变频器和PLC的RS-485通信口 463
18.3.2 变频器与PLC的RS-485通信连接 465
18.3.3 RS-485通信电缆的制作 465
18.3.4 PLC（计算机）与变频器的RS-485通信基础知识 466
18.3.5 PLC以RS-485通信方式控制变频器正转、反转、加速、减速和停止的实例 472

第6篇 伺服、步进驱动和定位控制应用技术
第19章 交流伺服系统的组成与原理 / 480
19.1 交流伺服系统的组成方框图 480
19.1.1 工作在位置控制模式时的系统组成 480
19.1.2 工作在速度控制模式时的系统组成 481
19.1.3 工作在转矩控制模式时的系统组成 481
19.2 伺服电机与编码器 481
19.2.1 伺服电机 481
19.2.2 编码器 483
19.3 伺服驱动器的结构与原理 485
19.3.1 伺服驱动器的内部结构 486
19.3.2 伺服驱动器的主电路 487

第20章 三菱通用伺服驱动器的硬件系统 / 492
20.1 面板与型号说明 492
20.1.1 面板介绍 492
20.1.2 型号说明 493
20.1.3 规格 494
20.2 伺服驱动器与辅助设备的总接线 495
20.2.1 100A以下的伺服驱动器与辅助设备的总接线 495
20.2.2 100A以上的伺服驱动器与辅助设备的总接线 496
20.3 伺服驱动器的接头引脚功能及内部接口电路 496
20.3.1 接头引脚的排列规律 496
20.3.2 接头引脚的功能及内部接口电路 497
20.4 伺服驱动器的接线 498
20.4.1 数字量输入引脚的接线 498
20.4.2 数字量输出引脚的接线 500
20.4.3 脉冲输入引脚的接线 501
20.4.4 编码器脉冲输出引脚的接线 503
20.4.5 模拟量输入引脚的接线 504
20.4.6 模拟量输出引脚的接线 504
20.4.7 电源、再生制动电阻、伺服电机及启停保护电路的接线 505
20.4.8 接地的接线 506

第21章 三菱伺服驱动器的显示操作与参数设置 / 508
21.1 状态、诊断、报警和参数模式的显示与操作 508
21.1.1 各种模式的显示与切换 508
21.1.2 参数模式的显示与操作 508
21.1.3 状态模式的显示与操作 510
21.1.4 报警模式的显示与操作 511
21.1.5 诊断模式的显示与操作 512
21.1.6 外部I/O信号的显示 514
21.1.7 信号强制输出 514
21.2 参数设置 515
21.2.1 参数操作范围的设定 516
21.2.2 基本参数 516
21.2.3 电子齿轮的设置 523
21.2.4 扩展参数 525

第22章 伺服驱动器三种工作模式的应用举例与标准接线 / 528
22.1 速度控制模式的应用举例及标准接线 528
22.1.1 伺服电机多段速运行控制实例 528
22.1.2 工作台往返限位运行控制实例 533
22.1.3 速度控制模式的标准接线 538
22.2 转矩控制模式的应用举例及标准接线 539
22.2.1 卷纸机的收卷恒张力控制实例 539
22.2.2 转矩控制模式的标准接线 542
22.3 位置控制模式的应用举例及标准接线 544
22.3.1 工作台往返定位运行控制实例 544
22.3.2 位置控制模式的标准接线 547

第23章 步进驱动器的使用及应用实例 / 549
23.1 步进驱动器 549
23.1.1 外形 549
23.1.2 内部组成与原理 549
23.1.3 步进驱动器的接线及说明 550
23.1.4 步进电机的接线及说明 552
23.1.5 细分设置 553
23.1.6 工作电流的设置 554
23.1.7 静态电流的设置 554
23.1.8 脉冲输入模式的设置 554
23.2 步进电机正反向定角循环运行的控制线路及编程 555
23.2.1 控制要求 555
23.2.2 控制线路图 556
23.2.3 细分、工作电流和脉冲输入模式的设置 557
23.2.4 编写PLC控制程序 557
23.3 步进电机定长运行的控制线路及编程 559
23.3.1 控制要求 559
23.3.2 控制线路图 559
23.3.3 细分、工作电流和脉冲输入模式的设置 561
23.3.4 编写PLC控制程序 561