本书结合工程实例，从培养学生实际应用能力的角度出发，讲解相关理论知识。全书内容分为两部分：电气控制和PLC。电气控制部分主要介绍常用的低压电器、继电接触器控制电路、典型设备电气控制电路分析；PLC部分以西门子 S7-1200系列 PLC为例，介绍PLC的基本知识、TIA Portal编程软件的使用、S7-1200 PLC的指令系统及其应用、程序结构和编程方法、S7-1200 PLC的通信、S7-1200 PLC工艺功能，最后完整地给出一个PLC控制系统设计的实例。
本书内容实用，融入了编者丰富的工程经验。书中每章均配有丰富的应用实例和大量微课、视频动画，可供学生直观学习和练习使用。
本书可作为高职高专、职业本科院校机械类、电气类专业的教材，也可以供工程技术人员参考使用。

第1章 常用的低压电器 001
1.1 低压电器简介 001
1.1.1 低压电器的分类 001
1.1.2 低压电器的常用技术术语、参数及技术性能 001
1.1.3 符号采用的标准 002
1.2 低压开关电器 003
1.2.1 刀开关 003
1.2.2 组合开关 004
1.2.3 低压断路器 005
案例1-1 CA6140A车床的低压断路器的选用 008
1.2.4 剩余电流保护电器 009
1.3 接触器 011
1.3.1 接触器的功能 011
1.3.2 接触器的结构及其工作原理 011
1.3.3 常用的接触器 012
1.3.4 接触器的技术参数 013
1.3.5 接触器的选用 014
1.3.6 注意事项 015
案例1-2 CA6140A车床的低压接触器的选用 015
1.4 继电器 015
1.4.1 电磁继电器 016
1.4.2 时间继电器 019
1.4.3 计数继电器 023
1.4.4 热继电器 024
案例1-3 CA6140A车床的热继电器的选用 027
1.4.5 速度继电器 027
1.4.6 其他继电器 028
1.5 熔断器 028
1.5.1 熔断器的种类、结构和工作原理 029
1.5.2 熔断器的技术参数 030
1.5.3 熔断器的选用 030
1.5.4 选择熔断器的注意事项 031
案例1-4 CA6140A车床的熔断器的选用 031
1.6 主令电器 032
1.6.1 按钮 032
1.6.2 行程开关 035
1.6.3 接近开关 037
1.7 其他电器 041
1.7.1 变压器 041
1.7.2 直流稳压电源 043
1.7.3 导线和电缆 044
案例1-5 CA6140A车床的动力电缆的选用 045
1.7.4 指示灯 046
1.7.5 接线端子 047
1.7.6 起动器 047
习题 048

第2章 继电接触器控制电路 049
2.1 电气控制线路图 049
2.2 继电接触器控制电路基本控制规律 051
2.2.1 自锁和互锁 051
2.2.2 点动和连续运行控制线路 053
2.2.3 多地联锁控制线路 053
2.2.4 自动循环控制线路 053
2.3 三相异步电动机的起动控制电路 054
2.3.1 直接起动 054
2.3.2 串电阻或电抗减压起动 055
2.3.3 星形- 三角形减压起动（星三角起动） 055
2.3.4 自耦变压器减压起动 056
2.4 三相异步电动机的制动控制 057
2.4.1 机械制动 057
2.4.2 反接制动 058
2.4.3 能耗制动 059
2.5 三相异步电动机的调速 060
2.5.1 改变转差率的调速 060
2.5.2 改变极对数的调速 060
2.5.3 变频调速 060
2.6 直流电动机的电气控制 062
2.6.1 直流电动机电枢串电阻单向起动控制 062
2.6.2 直流电动机的单向运转能耗制动控制 063
2.6.3 直流电动机的调速 064
2.7 单相异步电动机的控制 065
2.7.1 单相异步电动机的起动 065
2.7.2 单相异步电动机的调速 065
2.7.3 单相异步电动机的正/ 反转 066
2.8 电气控制系统常用的保护环节 066
2.8.1 电流保护 067
2.8.2 电压保护 068
2.8.3 其他保护 069
习题 069

第3章 典型设备电气控制电路分析 070
3.1 CA6140A普通车床的电气控制 070
3.1.1 初识CA6140A车床 070
3.1.2 CA6140A车床的电气控制电路 071
3.2 XA5032铣床的电气控制 075
3.2.1 初识XA5032铣床 075
3.2.2 XA5032铣床的电气控制电路 076
3.3 XK714A数控铣床电气控制 081
3.3.1 初识XK714A数控铣床 081
3.3.2 XK714A数控铣床的电气控制电路 081
习题 085

第4章 可编程控制器基础 086
4.1 认识PLC 086
4.1.1 PLC是什么 086
4.1.2 PLC的发展历史 087
4.1.3 PLC的应用范围 087
4.1.4 PLC的分类与性能指标 088
4.1.5 国内知名PLC介绍 089
4.2 PLC 的结构和工作原理 089
4.2.1 PLC的硬件组成 089
4.2.2 PLC的工作原理 093
4.3 S7-1200 CPU模块的接线 094
4.3.1 西门子PLC简介 094
4.3.2 S7-1200 PLC的体系 095
4.3.3 S7-1200 PLC的CPU模块及接线 096
4.4 S7-1200 PLC的扩展模块及其接线 102
4.4.1 S7-1200 PLC数字量扩展模块及其接线 102
4.4.2 S7-1200 PLC模拟量模块及其接线 104
4.5 S7-1200 PLC的数据类型与数据存储区 105
4.5.1 数据类型 105
4.5.2 S7-1200 PLC的存储区 108
4.6 西门子PLC 编程软件及应用 111
案例4-1 用离线硬件组态法创建TIA Portal项目- 电动机点动控制 111
案例4-2 用在线检测法创建TIA Portal项目- 电动机点动控制 119
习题 124

第5章 S7-1200 PLC的指令及应用 125
5.1 S7-1200 PLC 的编程基础知识 125
5.1.1 全局变量与区域变量 125
5.1.2 编程语言 125
5.2 位逻辑运算指令 126
5.2.1 触点、线圈指令及其相关逻辑 126
案例5-1 三相异步电动机起停运行PLC控制 128
案例5-2 三相异步电动机的多地起动和多地停止运行PLC控制 129
5.2.2 复位、置位、复位位域和置位位域指令 131
案例5-3 三相异步电动机正反转运行PLC控制 131
5.2.3 RS/SR触发器指令 133
5.2.4 上升沿和下降沿指令 134
案例5-4 三相异步电动机点动运行PLC控制 136
案例5-5 三相异步电动机单键起停运行PLC控制（1） 138
5.3 定时器指令 140
5.3.1 通电延时定时器（TON） 140
案例5-6 传送带节能运行控制 142
案例5-7 “ 气炮”的PLC控制143
5.3.2 断电延时定时器（TOF） 144
案例5-8 鼓风机运行的PLC控制 145
5.4 计数器指令 146
5.4.1 加计数器（CTU） 146
5.4.2 减计数器（CTD） 147
案例5-9 三相异步电动机单键起停运行PLC控制（2） 147
5.5 移动值指令、比较指令和转换指令 148
5.5.1 移动值指令（MOVE） 148
案例5-10 三相异步电动机Y- △起动运行PLC 控制 149
5.5.2 比较指令 151
案例5-11 交通灯的PLC控制 152
5.5.3 转换指令 154
案例5-12 移动小车的位移测量 158
案例5-13 比例阀的开度控制 160
5.6 数学函数指令、移位和循环指令 161
5.6.1 数学函数指令 161
案例5-14 电炉多挡加热的PLC控制 163
5.6.2 移位和循环指令 167
案例5-15 广告灯运行的PLC控制 169
5.7 编程指令综合应用 171
案例5-16 电加热炉的PLC控制 171
习题 172

第6章 函数、函数块、数据块和组织块及编程方法 173
6.1 块、函数和组织块 173
6.1.1 块的概述 173
6.1.2 函数（FC）及其应用 174
案例6-1 三相异步电动机正反转PLC控制（用FC） 176
6.1.3 组织块（OB）及其应用 178
案例6-2 数字滤波器PLC程序设计（用FC） 182
6.2 数据块和函数块 185
6.2.1 数据块（DB）及其应用 185
6.2.2 函数块（FB）及其应用 189
案例6-3 软起动器的起停运行PLC控制（用FB） 189
6.2.3 多重背景 191
案例6-4 三相异步电动机Y- △起动运行PLC 控制（用FB） 192
6.3 功能图 194
6.3.1 功能图的概念 194
6.3.2 功能图转换成梯形图 194
6.4 PLC逻辑控制程序的设计方法及其应用 197
6.4.1 用基本指令编写逻辑控制程序（起- 保- 停法） 198
6.4.2 用MOVE指令编写逻辑控制程序 199
6.5 PLC 程序设计综合应用 201
案例6-5 逻辑控制综合应用——搅拌机的控制 201
习题 204

第7章 S7-1200 PLC的通信应用 205
7.1 通信基础知识 205
7.1.1 PLC网络的术语解释 205
7.1.2 现场总线介绍 206
7.2 S7-1200 PLC 的S7通信及其应用 207
7.2.1 S7通信介绍 207
7.2.2 S7通信指令说明 208
案例7-1 S7-1200 PLC 之间的S7通信 209
7.3 PROFINET IO 通信 213
7.3.1 PROFINET IO简介 213
7.3.2 GSD文件 214
7.3.3 PROFINET IO的三种执行水平 214
案例7-2 S7-1200 PLC 与分布式模块ET200SP之间的PROFINET通信 214
习题 217

第8章 触摸屏和变频器的PLC综合控制 218
8.1 人机界面简介 218
8.1.1 认识人机界面 218
8.1.2 触摸屏的通信连接 218
8.2 综合应用 219
案例 触摸屏、PLC和变频器对风机的调速控制 219
习题 227

参考文献228