電氣工程師學習手冊(全二冊)（簡體書）

本書全面系統地介紹了電氣工程師所需要掌握的電氣工程基礎知識、電氣自動化技術及應用等內容，全書分為上下兩冊。
上冊為電氣工程基礎，分電氣基礎和電氣識圖2篇，內容包括電氣基礎與安全用電、電氣基本操作技能、電氣常用儀錶、低壓電器、電子元器件、變壓器、電動機、電動機控制線路分析與安裝、室內配電與插座照明線路的安裝、電氣識圖等，通過學習上冊的內容，可以系統地瞭解和掌握電氣基礎知識，輕鬆邁入電氣工程師的大門，為學習電氣自動化技術打下牢固的專業基礎。
下冊為高級應用電氣自動化技術，共分為6篇，分別為三菱PLC篇、西門子PLC篇、歐姆龍PLC篇、變頻器技術篇、PLC和變頻器與觸摸屏綜合應用篇、伺服與步進驅動和定位控制應用技術篇，通過學習下冊的內容，可以系統地瞭解和掌握電氣自動化技術，並能在工作中進行應用實踐，成為一名合格的電氣工程師。
為了進一步方便讀者學習，本書採用視頻講解輔助教學的方式(56個視頻)，幫助讀者進一步加深理解書中所講內容，讀者通過手機掃描書中所附帶的二維碼即可觀看視頻，邊看邊學，非常方便，學習效率大大提高。
本書適合從事電氣技術工作的電工、自動化技術人員以及電氣工程師學習使用，也可作為大專院校及培訓學校相關專業的教學參考書。

蔡杏山，易天教學網，站長、技師，本人經歷：1995年畢業於渝州電子工業學院應用電子技術專業。
1995～2001年於渝州電子工業學院先後任教過培訓班、中專和高職，所授課程有電子技術基礎、收錄機、電視機、錄像機、VCD和DVD等。
2001年12月創立興訊IT電子多媒體教育中心，從事多媒體教育軟件開發，先後開發出《史無前例學電子技術》和《傻瓜互動學多媒體課件製作》兩套軟件。
2003～2005年於南方電腦學校教電子線路、電子測量儀器和電工技術。在該校期間，曾配合學校引進電子產品加工，並開發組建加工生產線。
2005～2008就職于中山市技師學院，所授課程有電子技術基礎、數字電路、音響技術和攝、錄像機等。
2008年－至今，專業從事寫作並維護易天教學網。
本人的特點：1.有一定的一線教學經驗(本人教過培訓班、中專、技校和高職等多層次學生，能更好理解他們的特點與需求)。
2.有一定的寫作經驗(寫過二十多本書)。
3.學習能力強，如果想學某種技術，可以通過各種方法很快學會，電工類技術、多媒體軟件開發、視頻拍攝編輯和網站建設等均為自學。學習能力強可為寫作提供源源不斷的新選題素材。
4.有很強的表達能力(語言、文字、圖片和視頻形式)，只要是自已懂的技術就能以通俗易懂的方式表達出來。
5.對圖書一定的市場眼光(賣過書，開過軟件公司)。

上冊目錄




第1篇 電氣基礎

第1章 電氣基礎與安全用電 / 002

1.1 電路基礎 002

1.1.1 電路與電路圖 002

1.1.2 電流與電阻 002

1.1.3 電位、電壓和電動勢 004

1.1.4 電路的三種狀態 005

1.1.5 接地與屏蔽 005

1.2 歐姆定律 006

1.2.1 部分電路歐姆定律 006

1.2.2 全電路歐姆定律 008

1.3 電功、電功率和焦耳定律 008

1.3.1 電功 008

1.3.2 電功率 009

1.3.3 焦耳定律 009

1.4 電阻的連接方式 010

1.4.1 電阻的串聯 010

1.4.2 電阻的並聯 010

1.4.3 電阻的混聯 011

1.5 直流電與交流電 011

1.5.1 直流電 011

1.5.2 單相交流電 012

1.5.3 三相交流電 016

1.6 安全用電與急救 018

1.6.1 電流對人體的傷害 018

1.6.2 人體觸電的幾種方式 019

1.6.3 接地與接零 021

1.6.4 觸電的急救方法 024




第2章 電氣基本操作技能 / 026

2.1 常用電氣操作工具及使用 026

2.1.1 螺絲刀 026

2.1.2 鋼絲鉗 027

2.1.3 尖嘴鉗 028

2.1.4 斜口鉗 028

2.1.5 剝線鉗 029

2.1.6 電工刀 029

2.1.7 活絡扳手 029

2.2 常用測試工具及使用 030

2.2.1 氖管式測電筆 030

2.2.2 數顯式測電筆 031

2.2.3 校驗燈 033

2.3 電烙鐵與焊接技能 034

2.3.1 電烙鐵 034

2.3.2 焊料與助焊劑 035

2.3.3 印製電路板 036

2.3.4 元件的焊接與拆卸 037

2.4 導線的選擇 039

2.4.1 絕緣導線的種類 039

2.4.2 絕緣導線的型號 041

2.4.3 絕緣導線的選擇 041

2.5 導線的剝削、連接和絕緣恢復 043

2.5.1 導線絕緣層的剝削 043

2.5.2 導線與導線的連接 045

2.5.3 導線與接線柱之間的連接 048

2.5.4 導線絕緣層的恢復 049




第3章 電氣常用儀錶 / 050

3.1 指針萬用表的使用 050

3.1.1 面板介紹 050

3.1.2 使用前的準備工作 052

3.1.3 測量直流電壓 052

3.1.4 測量交流電壓 054

3.1.5 測量直流電流 055

3.1.6 測量電阻 056

3.1.7 萬用表使用注意事項 056

3.2 數字萬用表 057

3.2.1 面板介紹 057

3.2.2 測量直流電壓 058

3.2.3 測量交流電壓 059

3.2.4 測量直流電流 059

3.2.5 測量電阻 060

3.2.6 測量線路通斷 061

3.3 電能表 062

3.3.1 電能表的結構與原理 062

3.3.2 電能表的普通接線方式 063

3.3.3 電能表配合互感器測量高電壓大電流的接線方式 064

3.3.4 電子式電能表 066

3.3.5 電能表型號與銘牌含義 069

3.4 鉗形表 070

3.4.1 鉗形表的結構與測量原理 070

3.4.2 指針式鉗形表的使用 071

3.4.3 數字式鉗形表的使用 073

3.5 兆歐表 075

3.5.1 搖表工作原理與使用 075

3.5.2 數字式兆歐表的使用 079

3.6 交流電壓表 081

3.6.1 外形 081

3.6.2 測量線電壓和相電壓的接線 081

3.7 交流電流錶 082

3.7.1 外形 082

3.7.2 測量單相和三相電流的接線 082




第4章 低壓電器 / 084

4.1 開關 084

4.1.1 照明開關 084

4.1.2 按鈕開關 084

4.1.3 閘刀開關 085

4.1.4 鐵殼開關 086

4.1.5 組合開關 087

4.1.6 倒順開關 088

4.1.7 萬能轉換開關 088

4.1.8 行程開關 089

4.1.9 接近開關 089

4.1.10 開關的檢測 090

4.2 熔斷器 091

4.2.1 六種類型的熔斷器介紹 092

4.2.2 熔斷器的檢測 093

4.3 斷路器 094

4.3.1 外形與符號 094

4.3.2 結構與工作原理 094

4.3.3 型號含義與種類 095

4.3.4 面板標注參數的識讀 096

4.3.5 斷路器的檢測 097

4.4 漏電保護器 098

4.4.1 外形與符號 098

4.4.2 結構與工作原理 099

4.4.3 在不同供電系統中的接線 099

4.4.4 面板介紹及漏電模擬測試 100

4.4.5 檢測 101

4.5 交流接觸器 102

4.5.1 結構、符號與工作原理 102

4.5.2 外形與接線端 103

4.5.3 輔助觸點組的安裝 103

4.5.4 銘牌參數的識讀 104

4.5.5 型號含義 105

4.5.6 接觸器的檢測 105

4.5.7 接觸器的選用 106

4.6 熱繼電器 107

4.6.1 結構與工作原理 107

4.6.2 外形與接線端 108

4.6.3 銘牌參數的識讀 108

4.6.4 型號與參數 110

4.6.5 選用 110

4.6.6 檢測 110

4.7 電磁繼電器 111

4.7.1 電磁繼電器的基本結構與原理 111

4.7.2 電流繼電器 112

4.7.3 電壓繼電器 113

4.7.4 中間繼電器 113

4.8 時間繼電器 115

4.8.1 外形與符號 116

4.8.2 種類及特點 116

4.8.3 電子式時間繼電器 116

4.8.4 選用 117

4.8.5 檢測 117

4.9 速度繼電器與壓力繼電器 118

4.9.1 速度繼電器 118

4.9.2 壓力繼電器 119




第5章 電子元器件 / 120

5.1 電阻器 120

5.1.1 固定電阻器 120

5.1.2 電位器 125

5.1.3 敏感電阻器 127

5.2 電感器 131

5.2.1 外形與圖形符號 131

5.2.2 主要參數與標注方法 131

5.2.3 性質 133

5.2.4 種類 134

5.2.5 檢測 135

5.3 電容器 136

5.3.1 結構、外形與圖形符號 136

5.3.2 主要參數 136

5.3.3 性質 137

5.3.4 種類 139

5.3.5 電容器的串聯與並聯 142

5.3.6 容量與誤差的標注方法 143

5.3.7 常見故障及檢測 145

5.4 二極管 146

5.4.1 半導體 146

5.4.2 二極管 146

5.4.3 發光二極管 151

5.4.4 光電二極管 152

5.4.5 穩壓二極管 152

5.5 三極管 154

5.5.1 外形與圖形符號 154

5.5.2 結構 154

5.5.3 電流、電壓規律 155

5.5.4 放大原理 157

5.5.5 三種狀態說明 158

5.5.6 主要參數 161

5.5.7 檢測 162

5.5.8 三極管型號命名方法 166

5.6 其他常用元器件 166

5.6.1 光電耦合器 166

5.6.2 晶閘管 167

5.6.3 場效應管 168

5.6.4 IGBT 170

5.6.5 集成電路 171




第6章 變壓器 / 173

6.1 變壓器的基礎知識 173

6.1.1 結構與工作原理 173

6.1.2 基本功能 174

6.1.3 極性判別 175

6.2 三相變壓器 176

6.2.1 電能的傳送 176

6.2.2 三相變壓器 177

6.2.3 三相變壓器的工作接線方法 177

6.3 電力變壓器 179

6.3.1 外形與結構 180

6.3.2 型號說明 181

6.3.3 連接方式 181

6.3.4 常見故障及檢修 182

6.4 自耦變壓器 184

6.4.1 外形 184

6.4.2 工作原理 184

6.5 交流弧焊變壓器 185

6.5.1 外形 185

6.5.2 結構與工作原理 185

6.5.3 使用注意事項 185




第7章 電動機 / 187

7.1 三相異步電動機 187

7.1.1 工作原理 187

7.1.2 外形與結構 189

7.2 三相異步電動機的接線與銘牌的識讀 191

7.2.1 星形接線 191

7.2.2 三角形接線 192

7.2.3 銘牌的識讀 192

7.3 三相異步電動機的檢測與常見故障處理 193

7.3.1 三相繞組的通斷和對稱情況的檢測 193

7.3.2 繞組間絕緣電阻的檢測 197

7.3.3 繞組與外殼之間絕緣電阻的檢測 198

7.3.4 判別三相繞組的首尾端 199

7.3.5 判斷電動機的磁極對數和轉速 201

7.3.6 三相異步電動機的常見故障及處理 201

7.4 單相異步電動機 202

7.4.1 分相式單相異步電動機的基本結構與原理 202

7.4.2 四種類型的分相式單相異步電動機的接線與特點 205

7.4.3 判別分相式單相異步電動機的啟動繞組與主繞組 207

7.4.4 罩極式單相異步電動機的結構與原理 207

7.4.5 轉向控制線路 208

7.4.6 調速控制線路 209

7.4.7 常見故障及處理方法 211

7.5 直流電動機 212

7.5.1 工作原理 212

7.5.2 外形與結構 213

7.5.3 五種類型直流電動機的接線及特點 213

7.6 同步電動機 216

7.6.1 外形 216

7.6.2 結構與工作原理 216

7.6.3 同步電動機的啟動 217

7.7 步進電動機 219

7.7.1 外形 219

7.7.2 結構與工作原理 219

7.7.3 驅動電路 221

7.8 無刷直流電動機 222

7.8.1 外形 222

7.8.2 結構與工作原理 222

7.8.3 驅動電路 224

7.9 開關磁阻電動機 226

7.9.1 外形 226

7.9.2 結構與工作原理 226

7.9.3 開關磁阻電動機與步進電動機的區別 228

7.9.4 驅動電路 228

7.10 直線電動機 229

7.10.1 外形 229

7.10.2 結構與工作原理 229




第8章 電動機的控制線路分析與安裝 / 231

8.1 正轉控制線路 231

8.1.1 簡單的正轉控制線路 231

8.1.2 自鎖正轉控制線路 231

8.1.3 帶過載保護的自鎖正轉控制線路 232

8.1.4 連續與點動混合控制線路 233

8.2 正、反轉控制線路 234

8.2.1 倒順開關正、反轉控制線路 234

8.2.2 接觸器聯鎖正、反轉控制線路 235

8.2.3 按鈕聯鎖正、反轉控制線路 236

8.2.4 按鈕、接觸器雙重聯鎖正反轉控制線路 237

8.3 限位控制線路 238

8.3.1 行程開關 239

8.3.2 限位控制線路 239

8.4 自動往返控制線路 240

8.5 順序控制線路 241

8.5.1 順序控制線路一 242

8.5.2 順序控制線路二 242

8.6 多地控制線路 243

8.7 降壓啟動控制線路 244

8.7.1 定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路 244

8.7.2 自耦變壓器降壓啟動控制線路 246

8.7.3 星形-三角形（Y-△）降壓啟動控制線路 249

8.8 制動控制線路 253

8.8.1 機械制動線路 253

8.8.2 電力制動線路 255

8.9 三相異步電動機控制線路的安裝與檢測 259

8.9.1 畫出待安裝線路的電路原理圖 259

8.9.2 列出器材清單並選配器材 259

8.9.3 在配電板上安裝元件和導線 260

8.9.4 檢查線路 261

8.9.5 通電試車 262

8.9.6 注意事項 262




第9章 室內配電與插座照明線路的安裝 / 264

9.1 照明光源 264

9.1.1 白熾燈 264

9.1.2 熒光燈 266

9.1.3 鹵鎢燈 269

9.1.4 高壓汞燈 270

9.2 室內配電佈線 272

9.2.1 瞭解整幢樓房的配電系統結構 272

9.2.2 室內配電方式與配電原則 272

9.2.3 配電佈線 274

9.3 開關、插座和配電箱的安裝 281

9.3.1 開關的安裝 281

9.3.2 插座的安裝 282

9.3.3 配電箱的安裝 285




第2篇 電氣識圖

第10章 電氣識圖基礎 / 288

10.1 電氣圖的分類 288

10.1.1 系統圖 288

10.1.2 電路圖 288

10.1.3 接線圖 289

10.1.4 電氣平面圖 289

10.1.5 設備元件和材料表 290

10.2 電氣圖的製圖與識圖規則 291

10.2.1 圖紙格式、幅面尺寸和圖幅分區 291

10.2.2 圖線和字體等規定 292

10.2.3 電氣圖的佈局 295

10.3 電氣圖的表示方法 296

10.3.1 電氣連接線的表示方法 296

10.3.2 電氣元件的表示方法 298

10.3.3 電氣線路的表示方法 302

10.4 電氣符號 302

10.4.1 圖形符號 303

10.4.2 文字符號 304

10.4.3 項目代號 304

10.4.4 回路標號 308




第11章 電氣測量電路的識讀 / 310

11.1 電流和電壓測量電路的識讀 310

11.1.1 電流測量電路 310

11.1.2 電壓測量電路 312

11.2 功率和功率因數測量電路的識讀 315

11.2.1 功率的類型與基本測量方法 315

11.2.2 單相和三相功率測量電路 315

11.2.3 功率因數測量電路 317

11.3 電能測量電路的識讀 319

11.3.1 電能表的結構與原理 319

11.3.2 單相有功電能的測量電路 320

11.3.3 三相有功電能的測量電路 321

11.3.4 三相無功電能的測量電路 322




第12章 照明與動力配電線路的識讀 / 324

12.1 基礎知識 324

12.1.1 照明燈具的標注 324

12.1.2 配電線路的標注 325

12.1.3 用電設備的標注 327

12.1.4 電力和照明設備的標注 327

12.1.5 開關與熔斷器的標注 327

12.1.6 電纜的標注 327

12.1.7 照明與動力配電電氣圖常用電氣設備符號 328

12.2 住宅照明配電電氣圖的識讀 329

12.2.1 整幢樓總電氣系統圖的識讀 329

12.2.2 樓層配電箱電氣系統圖的識讀 329

12.2.3 戶內配電箱電氣系統圖及接線圖的識讀 329

12.2.4 住宅照明與插座電氣平面圖的識讀 332

12.2.5 住宅照明線路接線圖的識讀 334

12.2.6 住宅插座線路接線圖的識讀 336

12.3 動力配電電氣圖的識讀 336

12.3.1 動力配電系統的三種接線方式 336

12.3.2 動力配電系統圖的識圖實例 337

12.3.3 動力配電平面圖的識圖實例 339

12.3.4 動力配電線路圖和接線圖的識圖實例 340




第13章 供配電系統電氣線路的識讀 / 343

13.1 供配電系統簡介 343

13.1.1 供配電系統的組成 343

13.1.2 變電所與配電所 344

13.1.3 電力系統的電壓規定 344

13.2 變配電所主電路的接線形式 345

13.2.1 無母線主接線 346

13.2.2 單母線主接線 348

13.2.3 雙母線主接線 350

13.3 供配電系統主接線圖的識讀 352

13.3.1 發電廠電氣主接線圖的識讀 352

13.3.2 35/6kV大型工廠降壓變電所電氣主接線圖的識讀 357

13.3.3 10/0.4kV小型工廠變電所電氣主接線圖的識讀 357

13.4 供配電系統二次電路的識讀 362

13.4.1 二次電路與一次電路的關係說明 362

13.4.2 二次電路的原理圖、展開圖和安裝接線圖 362

13.4.3 直流操作電源的識讀 370

13.4.4 斷路器控制和信號電路的識讀 371

13.4.5 中央信號電路的識讀 372

13.4.6 繼電器保護電路的識讀 375

13.4.7 電測量儀錶電路的識讀 377

13.4.8 自動裝置電路的識讀 377

13.4.9 發電廠與變配電所電路的數字標號與符號標注規定 379




第14章 電子電路識圖 / 382

14.1 放大電路 382

14.1.1 固定偏置放大電路 382

14.1.2 電壓負反饋放大電路 383

14.1.3 分壓式電流負反饋放大電路 384

14.1.4 交流放大電路 385

14.2 諧振電路 386

14.2.1 串聯諧振電路 386

14.2.2 並聯諧振電路 388

14.3 振盪器 389

14.3.1 振盪器組成與原理 389

14.3.2 變壓器反饋式振盪器 390

14.4 電源電路 390

14.4.1 電源電路的組成 390

14.4.2 整流電路 391

14.4.3 濾波電路 393

14.4.4 穩壓電路 396

14.5 開關電源 399

14.5.1 開關電源的特點與工作原理 399

14.5.2 自激式開關電源電路 401

14.5.3 他激式開關電源電路 404




第15章 電力電子電路識圖 / 406

15.1 整流電路（AC-DC變換電路） 406

15.1.1 不可控整流電路 406

15.1.2 可控整流電路 410

15.2 斬波電路（DC-DC變換電路） 413

15.2.1 基本斬波電路 413

15.2.2 複合斬波電路 417

15.3 逆變電路（DC-AC變換電路） 419

15.3.1 逆變原理 420

15.3.2 電壓型逆變電路 420

15.3.3 電流型逆變電路 424

15.4 PWM控制技術 426

15.4.1 PWM控制的基本原理 426

15.4.2 SPWM波的產生 427

15.4.3 PWM控制方式 429

15.4.4 PWM整流電路 432

15.5 交流調壓電路 433

15.5.1 單向晶閘管交流調壓電路 434

15.5.2 雙向晶閘管交流調壓電路 437

15.5.3 脈衝控制交流調壓電路 439

15.5.4 三相交流調壓電路 441

15.6 交-交變頻電路（AC-AC變換電路） 442

15.6.1 單相交-交變頻電路 442

15.6.2 三相交-交變頻電路 444







下冊目錄




第1篇 三菱PLC

第1章 PLC概述 / 002

1.1 認識PLC 002

1.1.1 什麼是PLC 002

1.1.2 PLC控制與繼電器控制比較 003

1.2 PLC分類與特點 004

1.2.1 PLC的分類 004

1.2.2 PLC的特點 006

1.3 PLC的基本組成 006

1.3.1 PLC的組成方框圖 006

1.3.2 PLC各部分說明 006

1.4 PLC的工作原理 010

1.4.1 PLC的工作方式 010

1.4.2 PLC用戶程序的執行過程 010

1.5 PLC編程軟件的使用 011

1.5.1 軟件的安裝和啟動 011

1.5.2 程序的編寫 012

1.5.3 程序的轉換與傳送 014

1.6 PLC控制系統開發舉例 016

1.6.1 PLC控制系統開發的一般流程 016

1.6.2 電動機正反轉的PLC應用系統開發舉例 016




第2章 三菱FX系列PLC介紹 / 019

2.1 概述 019

2.1.1 三菱FX系列各類型PLC的特點 019

2.1.2 三菱FX系列PLC型號的命名方法 020

2.1.3 三菱FX2N PLC基本單元面板說明 021

2.2 三菱FX PLC的硬件接線 023

2.2.1 電源端子的接線 023

2.2.2 三菱FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3UC PLC的輸入端子接線 023

2.2.3 三菱FX3U、FX3G PLC的輸入端子接線 026

2.2.4 無觸點接近開關與PLC輸入端子的接線 027

2.2.5 三菱FX系列PLC的輸出端子接線 029

2.3 三菱FX系列PLC的軟元件說明 031

2.3.1 輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y） 031

2.3.2 輔助繼電器（M） 032

2.3.3 狀態繼電器（S） 035

2.3.4 定時器（T） 035

2.3.5 計數器（C） 037

2.3.6 高速計數器 039

2.3.7 數據寄存器（D） 041

2.3.8 變址寄存器（V、Z） 042

2.3.9 常數（K、H） 043

2.4 三菱FX系列PLC規格概要 043

2.4.1 三菱FX1S、FX1N、FX1NC PLC規格概要 043

2.4.2 三菱FX2N、FX2NC PLC規格概要 046

2.4.3 三菱FX3U、FX3UC、FX3G PLC規格概要 047




第3章 三菱編程與仿真軟件的使用 / 051

3.1 編程基礎 051

3.1.1 編程語言 051

3.1.2 梯形圖的編程規則與技巧 052

3.2 三菱GX Developer編程軟件的使用 054

3.2.1 軟件的安裝 054

3.2.2 軟件的啟動與窗口及工具說明 057

3.2.3 創建新工程 060

3.2.4 編寫梯形圖程序 061

3.2.5 梯形圖的編輯 065

3.2.6 查找與替換功能的使用 068

3.2.7 注釋、聲明和注解的添加與顯示 070

3.2.8 讀取並轉換FXGP/WIN格式文件 073

3.2.9 PLC與計算機的連接及程序的寫入與讀出 074

3.2.10 在線監視PLC程序的運行 077

3.3 三菱GX Simulator仿真軟件的使用 079

3.3.1 安裝GX Simulator仿真軟件 079

3.3.2 仿真操作 081

3.3.3 軟元件監視 082

3.3.4 時序圖監視 082




第4章 基本指令的使用及實例 / 084

4.1 基本指令說明 084

4.1.1 邏輯取及驅動指令 084

4.1.2 觸點串聯指令 085

4.1.3 觸點並聯指令 085

4.1.4 串聯電路塊的並聯指令 085

4.1.5 並聯電路塊的串聯指令 086

4.1.6 邊沿檢測指令 087

4.1.7 多重輸出指令 088

4.1.8 主控和主控複位指令 090

4.1.9 取反指令 091

4.1.10 置位與複位指令 091

4.1.11 結果邊沿檢測指令 092

4.1.12 脈衝微分輸出指令 093

4.1.13 空操作指令 093

4.1.14 程序結束指令 094

4.2 PLC基本控制線路與梯形圖 094

4.2.1 啟動、自鎖和停止控制的PLC線路與梯形圖 094

4.2.2 正、反轉聯鎖控制的PLC線路與梯形圖 096

4.2.3 多地控制的PLC線路與梯形圖 096

4.2.4 定時控制的PLC線路與梯形圖 098

4.2.5 定時器與計數器組合延長定時控制的PLC線路與梯形圖 099

4.2.6 多重輸出控制的PLC線路與梯形圖 100

4.2.7 過載報警控制的PLC線路與梯形圖 101

4.2.8 閃爍控制的PLC線路與梯形圖 102

4.3 噴泉的PLC控制系統開發實例 102

4.3.1 明確系統控制要求 102

4.3.2 確定輸入/輸出設備，並為其分配合適的I/O端子 103

4.3.3 繪製噴泉的PLC控制線路圖 103

4.3.4 編寫PLC控制程序 103

4.3.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 103

4.4 交通信號燈的PLC控制系統開發實例 105

4.4.1 明確系統控制要求 105

4.4.2 確定輸入/輸出設備並為其分配合適的PLC I/O端子 105

4.4.3 繪製交通信號燈的PLC控制線路圖 106

4.4.4 編寫PLC控制程序 106

4.4.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 106




第5章 步進指令的使用及實例 / 109

5.1 狀態轉移圖與步進指令 109

5.1.1 順序控制與狀態轉移圖 109

5.1.2 步進指令說明 110

5.1.3 步進指令在兩種編程軟件中的編寫形式 111

5.1.4 狀態轉移圖分支方式 111

5.1.5 用步進指令編程注意事項 113

5.2 液體混合裝置的PLC控制系統開發實例 114

5.2.1 明確系統控制要求 114

5.2.2 確定輸入/輸出設備並分配合適的I/O端子 114

5.2.3 繪製PLC控制線路圖 114

5.2.4 編寫PLC控制程序 115

5.2.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 115

5.3 簡易機械手的PLC控制系統開發實例 118

5.3.1 明確系統控制要求 118

5.3.2 確定輸入/輸出設備並分配合適的I/O端子 118

5.3.3 繪製PLC控制線路圖 118

5.3.4 編寫PLC控制程序 119

5.3.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 119

5.4 大小鐵球分揀機的PLC控制系統開發實例 121

5.4.1 明確系統控制要求 121

5.4.2 確定輸入/輸出設備並分配合適的I/O端子 122

5.4.3 繪製PLC控制線路圖 122

5.4.4 編寫PLC控制程序 123

5.4.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 123

5.5 交通信號燈的PLC控制系統開發實例 125

5.5.1 明確系統控制要求 125

5.5.2 確定輸入/輸出設備並分配合適的I/O端子 126

5.5.3 繪製PLC控制線路圖 126

5.5.4 編寫PLC控制程序 126

5.5.5 詳解硬件線路和梯形圖的工作原理 127




第6章 應用指令使用詳解 / 131

6.1 應用指令的格式與規則 131

6.1.1 應用指令的格式 131

6.1.2 應用指令的規則 132

6.2 應用指令使用詳解 134

6.2.1 程序流程控制指令 134

6.2.2 傳送與比較指令 139

6.2.3 四則運算與邏輯運算指令 143

6.2.4 循環與移位指令 148

6.2.5 數據處理指令 154

6.2.6 高速處理指令 158

6.2.7 方便指令 165

6.2.8 外部I/O設備指令 174

6.2.9 外部設備（SER）指令 183

6.2.10 浮點運算 191

6.2.11 高低位變換指令 192

6.2.12 時鐘運算指令 192

6.2.13 格雷碼變換指令 197

6.2.14 觸點比較指令 198




第7章 模擬量模塊的使用 / 201

7.1 模擬量輸入模塊FX2N-4AD 201

7.1.1 外形 202

7.1.2 接線 202

7.1.3 性能指標 203

7.1.4 輸入輸出曲線 203

7.1.5 增益和偏移說明 203

7.1.6 緩沖存儲器（BFM）功能說明 204

7.1.7 實例程序 207

7.2 模擬量輸出模塊FX2N-4DA 208

7.2.1 外形 209

7.2.2 接線 209

7.2.3 性能指標 209

7.2.4 輸入輸出曲線 210

7.2.5 增益和偏移說明 210

7.2.6 緩沖存儲器（BFM）功能說明 211

7.2.7 實例程序 213

7.3 溫度模擬量輸入模塊FX2N-4AD-PT 214

7.3.1 外形 214

7.3.2 PT100型溫度傳感器與模塊的接線 214

7.3.3 性能指標 216

7.3.4 輸入輸出曲線 216

7.3.5 緩沖存儲器（BFM）功能說明 216

7.3.6 實例程序 218




第8章 通信 / 219

8.1 通信基礎知識 219

8.1.1 通信方式 219

8.1.2 通信傳輸介質 221

8.2 通信接口設備 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與打印機通信（無協議通信） 228

8.3.2 兩台PLC通信（並聯連接通信） 230

8.3.3 多台PLC通信（N︰N網絡通信） 234




第2篇 西門子PLC

第9章 西門子S7-200 SMART PLC介紹 / 242

9.1 PLC硬件介紹 242

9.1.1 兩種類型的CPU模塊 243

9.1.2 CPU模塊面板各部件說明 243

9.1.3 CPU模塊的接線 243

9.1.4 信號板的安裝使用與地址分配 246

9.1.5 S7-200 SMART常用模塊與訂貨號含義 248

9.2 PLC 的軟元件 250

9.2.1 輸入繼電器（I）和輸出繼電器（Q） 251

9.2.2 輔助繼電器（M）、特殊輔助繼電器（SM）和狀態繼電器（S） 251

9.2.3 定時器（T）、計數器（C）和高速計數器（HC） 252

9.2.4 累加器（AC）、變量存儲器（V）和局部變量存儲器（L） 252

9.2.5 模擬量輸入寄存器（AI）和模擬量輸出寄存器（AO） 252




第10章 西門子S7-200 SMART PLC編程軟件的使用 / 253

10.1 軟件的安裝、卸載與軟件窗口介紹 253

10.1.1 軟件的安裝與啟動 253

10.1.2 軟件的卸載 256

10.1.3 軟件窗口組件說明 258

10.2 程序的編寫與下載 261

10.2.1 項目創建與保存 261

10.2.2 PLC硬件組態（配置） 261

10.2.3 程序的編寫 262

10.2.4 PLC與計算機的連接與通信設置 267

10.3 程序的編輯與注釋 273

10.3.1 程序的編輯 273

10.3.2 程序的注釋 275

10.4 程序的監控與調試 277

10.4.1 用梯形圖監控調試程序 277

10.4.2 用狀態圖表的表格監控調試程序 280

10.4.3 用狀態圖表的趨勢圖監控調試程序 282

10.5 軟件的一些常用設置及功能使用 283

10.5.1 軟件的一些對象設置 283

10.5.2 硬件組態（配置） 283

10.5.3 用存儲卡備份、拷貝程序和刷新固件 285




第11章 西門子S7-200 SMART PLC指令的使用及應用實例 / 291

11.1 位邏輯指令 291

11.1.1 觸點指令 291

11.1.2 線圈指令 292

11.1.3 立即指令 293

11.1.4 RS觸發器指令 294

11.1.5 空操作指令 295

11.2 定時器 295

11.2.1 通電延時型定時器（TON） 296

11.2.2 斷電延時型定時器（TOF） 297

11.2.3 記憶型通電延時定時器（TONR） 297

11.3 計數器 299

11.3.1 加計數器（CTU） 299

11.3.2 減計數器（CTD） 300

11.3.3 加減計數器（CTUD） 301

11.4 常用的基本控制線及梯形圖 302

11.4.1 啟動、自鎖和停止控制線路與梯形圖 302

11.4.2 正、反轉聯鎖控制線路與梯形圖 304

11.4.3 多地控制線路與梯形圖 305

11.4.4 定時控制線路與梯形圖 306

11.4.5 長定時控制線路與梯形圖 308

11.4.6 多重輸出控制線路與梯形圖 310

11.4.7 過載報警控制線路與梯形圖 311

11.4.8 閃爍控制線路與梯形圖 312

11.5 基本指令應用實例 313

11.5.1 噴泉的PLC控制線路與程序詳解 313

11.5.2 交通信號燈的PLC控制線路與程序詳解 315

11.5.3 多級傳送帶的PLC控制線路與程序詳解 318

11.5.4 車庫自動門的PLC控制線路與程序詳解 321




第3篇 歐姆龍PLC

第12章 歐姆龍CP1系列PLC快速入門 / 326

12.1 歐姆龍CP1E 型PLC介紹 327

12.1.1 外形及各部件說明 327

12.1.2 型號含義 329

12.1.3 CP1E基本型與應用型PLC的主要參數功能對照 330

12.2 歐姆龍CP1L型PLC介紹 330

12.2.1 外形及各部件說明 331

12.2.2 型號含義 332

12.3 歐姆龍CP1H型PLC介紹 333

12.3.1 外形及面板部件說明 333

12.3.2 型號含義 335

12.4 歐姆龍PLC控制電動機正反轉的軟硬件開發實例 336

12.4.1 明確系統的控制要求 336

12.4.2 確定輸入/輸出設備並分配合適的I/O端子 336

12.4.3 繪製控制線路圖 336

12.4.4 用編程軟件編寫PLC控制程序 337

12.4.5 連接PLC並寫入程序 338

12.4.6 調試運行並投入使用 338

12.5 歐姆龍PLC編程軟件的安裝與使用 338

12.5.1 軟件的安裝與啟動 338

12.5.2 軟件主窗口介紹 340

12.5.3 新工程的建立與保存 341

12.5.4 程序的編寫與編輯 342

12.5.5 編譯程序 348

12.5.6 程序的下載與上載 349




第4篇 變頻器技術

第13章 變頻器的調速原理與基本組成 / 352

13.1 異步電動機的兩種調速方式 352

13.2 變頻器的基本結構及原理 353

13.2.1 交-直-交型變頻器的結構與原理 353

13.2.2 交-交型變頻器的結構與原理 354







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