本书主要介绍电气控制技术和可编程序控制器原理及其应用，并系统阐述继电-接触器控制系统和可编程序控制器控制系统分析与设计的一般方法。全书分3篇，第1篇为继电-接触器控制系统，主要包括常用低压电器、电气控制电路的基本环节、典型机械设备电气控制系统分析;第2篇为可编程序控制器，主要包括可编程序控制器的基础知识、S7 一200PLC的基本指令及应用、S7 - 200 PLC的功能指令及应用、S7一200 PLC的编程及应用、S7一200 PLC的通信与网络;第3篇为实验、实训。
本书可作为高职高专机电一体化技术、数控技术、电气自动化技术以及城市轨道交通类相关专业的教材，也可供电气工程人员参考。

目　　录
前言
绪论……………………………………………… １
第１ 篇　继电接触器控制系统
第１ 章　常用低压电器……………………… ４
　１?? １　低压电器的基本知识…………………… ４
　　１?? １?? １　低压电器的分类…………………… ４
　　１?? １?? ２　低压电器的作用…………………… ５
　　１?? １?? ３　低压电器的基本结构特点………… ６
　１?? ２　开关电器………………………………… ６
　　１?? ２?? １　刀开关……………………………… ６
　　１?? ２?? ２　转换开关…………………………… ８
　　１?? ２?? ３　低压断路器………………………… ９
　１?? ３　熔断器…………………………………… １０
　　１?? ３?? １　熔断器的结构和类型……………… １０
　　１?? ３?? ２　熔断器的保护特性和主要技术
参数………………………………… １２
　　１?? ３?? ３　熔断器的技术数据………………… １３
　　１?? ３?? ４　熔断器的使用及维护……………… １３
　１?? ４　主令电器………………………………… １４
　　１?? ４?? １　控制按钮…………………………… １４
　　１?? ４?? ２　行程开关与接近开关……………… １５
　　１?? ４?? ３　万能转换开关……………………… １６
　　１?? ４?? ４　凸轮控制器………………………… １７
　　１?? ４?? ５　主令控制器………………………… １８
　１?? ５　接触器…………………………………… １８
　　１?? ５?? １　交流接触器的结构及工作原理…… １８
　　１?? ５?? ２　交流接触器的型号与主要技术
参数………………………………… １９
　　１?? ５?? ３　直流接触器………………………… ２０
　１?? ６　继电器…………………………………… ２０
　　１?? ６?? １　电流、电压继电器………………… ２１
　　１?? ６?? ２　中间继电器………………………… ２２
　　１?? ６?? ３　时间继电器………………………… ２３
　　１?? ６?? ４　热继电器…………………………… ２５
　　１?? ６?? ５　速度继电器………………………… ２８
　１?? ７　技能训练: 常用低压电器的选择……… ２９
　　１?? ７?? １　刀开关的选择……………………… ２９
　　１?? ７?? ２　主令电器的选择…………………… ２９
　　１?? ７?? ３　熔断器的选择……………………… ２９
　　１?? ７?? ４　接触器的选择……………………… ３０
　　１?? ７?? ５　继电器的选择……………………… ３１
　思考题与习题………………………………… ３１
第２ 章　电气控制电路的基本环节……… ３２
　２?? １　电气控制系统图识图及制图标准……… ３２
　　２?? １?? １　常用电气控制系统的图示符号…… ３２
　　２?? １?? ２　电气原理图………………………… ３６
　　２?? １?? ３　电气元器件布置图………………… ３７
　　２?? １?? ４　电气安装接线图…………………… ３８
　　２?? １?? ５　阅读和分析电气控制电路图的
方法………………………………… ３９
　２?? ２　三相异步电动机起动控制电路………… ４１
　　２?? ２?? １　笼型异步电动机直接起动控制…… ４１
　　２?? ２?? ２　笼型异步电动机减压起动控制…… ４２
　　２?? ２?? ３　绕线转子异步电动机的起动
控制………………………………… ４６
　２?? ３　三相异步电动机正反转控制电路……… ４９
　　２?? ３?? １　按钮控制的电动机正反转控制
电路………………………………… ４９
　　２?? ３?? ２　行程开关控制的电动机正反转
控制电路…………………………… ５０
　２?? ４　三相异步电动机制动控制电路………… ５１
　　２?? ４?? １　能耗制动控制电路………………… ５１
　　２?? ４?? ２　反接制动控制电路………………… ５２
　２?? ５　三相笼型异步电动机调速控制电路…… ５４
　　２?? ５?? １　电动机磁极对数的产生与变化…… ５４
　　２?? ５?? ２　双速电动机控制电路……………… ５５
　　２?? ５?? ３　变频调速控制电路………………… ５６
　２?? ６　异步电动机的其他基本控制电路……… ５８
　　２?? ６?? １　点动与长动控制…………………… ５９
２?? ６?? ２　多地点与多条件控制……………… ５９
　　２?? ６?? ３　顺序控制…………………………… ６０
　　２?? ６?? ４　联锁控制…………………………… ６１
　　２?? ６?? ５　自动循环控制……………………… ６２
　２?? ７　电气控制电路设计基础………………… ６５
　　２?? ７?? １　电气设计的基本内容和一般
原则………………………………… ６５
　　２?? ７?? ２　电气控制电路的设计方法和
步骤………………………………… ６７
　　２?? ７?? ３　电动机的选择……………………… ７０
　　２?? ７?? ４　电气控制电路设计举例…………… ７２
　２?? ８　技能训练: 三相异步电动机正反转
控制电路装调…………………………… ７４
　　２?? ８?? １　任务目的…………………………… ７４
　　２?? ８?? ２　任务内容…………………………… ７４
　　２?? ８?? ３　训练准备…………………………… ７４
　　２?? ８?? ４　训练步骤…………………………… ７５
　思考题与习题………………………………… ７６
第３ 章　典型机械设备电气控制
系统分析…………………………… ７８
　３?? １　车床电气控制电路……………………… ７８
　　３?? １?? １　主要结构与运动形式……………… ７８
　　３?? １?? ２　电力拖动与控制要求……………… ７９
　　３?? １?? ３　电气控制电路分析………………… ７９
　３?? ２　铣床电气控制电路……………………… ８２
　　３?? ２?? １　主要结构与运动形式……………… ８２
　　３?? ２?? ２　电力拖动与控制要求……………… ８２
　　３?? ２?? ３　电气控制电路分析………………… ８３
　３?? ３　桥式起重机电气控制电路……………… ８６
　　３?? ３?? １　概述………………………………… ８６
　　３?? ３?? ２　桥式起重机的结构简介…………… ８７
　　３?? ３?? ３　桥式起重机的主要技术参数……… ８７
　　３?? ３?? ４　提升机构对电力拖动的主要
要求………………………………… ８８
　　３?? ３?? ５　１０ｔ 桥式起重机典型电路分析…… ８９
　思考题与习题………………………………… ９２
第２ 篇　可编程序控制器
第４ 章　可编程序控制器的基础知识…… ９４
　４?? １　ＰＬＣ 概述………………………………… ９４
　　４?? １?? １　ＰＬＣ 的产生………………………… ９４
　　４?? １?? ２　ＰＬＣ 的定义………………………… ９４
　　４?? １?? ３　ＰＬＣ 的特点………………………… ９５
　　４?? １?? ４　ＰＬＣ 的应用领域…………………… ９６
　　４?? １?? ５　ＰＬＣ 的分类………………………… ９７
　４?? ２　ＰＬＣ 的组成及工作原理………………… ９８
　　４?? ２?? １　ＰＬＣ 的基本结构…………………… ９８
　　４?? ２?? ２　ＰＬＣ 的工作原理………………… １０１
　４?? ３　ＰＬＣ 的技术性能和编程语言………… １０３
　　４?? ３?? １　ＰＬＣ 的技术性能………………… １０３
　　４?? ３?? ２　ＰＬＣ 的编程语言………………… １０４
　４?? ４　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 概述…………………… １０６
　　４?? ４?? １　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的技术性能……… １０６
　　４?? ４?? ２　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的硬件系统………… １０８
　　４?? ４?? ３　Ｉ/ Ｏ 点的地址分配与接线……… １１０
　４?? ５　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的内部元件…………… １１２
　　４?? ５?? １　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的编程软元件……… １１２
　　４?? ５?? ２　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的寻址方式………… １１４
　４?? ６　技能训练: 电动机的起/ 停ＰＬＣ
控制…………………………………… １１６
　　４?? ６?? １　继电接触器控制电路的改造…… １１６
　　４?? ６?? ２　ＰＬＣ 系统改造…………………… １１７
　思考题与习题………………………………… １１８
第５ 章　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的基本指令及
应用………………………………… １１９
　５?? １　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 指令及其结构………… １１９
　　５?? １?? １　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 指令………………… １１９
　　５?? １?? ２　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的程序结构………… １２０
　５?? ２　基本逻辑指令………………………… １２１
　５?? ３　定时器与计数器指令………………… １２３
　　５?? ３?? １　定时器指令……………………… １２３
　　５?? ３?? ２　计数器指令……………………… １２５
　　５?? ３?? ３　长时定时器与长计数器………… １２７
　５?? ４　比较指令……………………………… １２８
　　５?? ４?? １　比较指令的功能………………… １２８
　　５?? ４?? ２　比较指令的用法………………… １２８
　５?? ５　程序控制类指令……………………… １２９
　　５?? ５?? １　跳转指令………………………… １２９
　　５?? ５?? ２　循环指令………………………… １３０
　　５?? ５?? ３　结束指令………………………… １３１
　　５?? ５?? ４　停止指令………………………… １３２
　　５?? ５?? ５　看门狗指令……………………… １３２
　５?? ５?? ６　子程序指令……………………… １３３
　　５?? ５?? ７　顺序控制指令…………………… １３４
　５?? ６　ＳＴＥＰ ７ Ｍｉｃｒｏ/ＷＩＮ 编程软件介绍… １３９
　　５?? ６?? １　ＳＴＥＰ ７ Ｍｉｃｒｏ/ＷＩＮ 窗口介绍… １３９
　　５?? ６?? ２　通信连接………………………… １３９
　　５?? ６?? ３　程序编制及下载运行…………… １４２
　５?? ７　技能训练: 十字路口交通灯控制…… １４４
　　５?? ７?? １　十字路口交通灯控制要求……… １４４
　　５?? ７?? ２　系统的硬件设计………………… １４４
　　５?? ７?? ３　系统的软件设计………………… １４５
　　５?? ７?? ４　系统调试运行…………………… １４５
　思考题与习题………………………………… １４６
第６ 章　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的功能指令及
应用………………………………… １４８
　６?? １　传送指令……………………………… １４８
　６?? ２　算术和逻辑运算指令………………… １４９
　　６?? ２?? １　算术运算指令…………………… １４９
　　６?? ２?? ２　逻辑运算指令…………………… １５２
　６?? ３　移位指令……………………………… １５３
　　６?? ３?? １　右移位和左移位指令…………… １５３
　　６?? ３?? ２　循环移位指令…………………… １５４
　　６?? ３?? ３　移位寄存器指令………………… １５５
　６?? ４　表功能指令…………………………… １５６
　　６?? ４?? １　填表指令………………………… １５６
　　６?? ４?? ２　先进先出指令(ＦＩＦＯ)、
后进先出指令(ＬＩＦＯ) ………… １５６
　　６?? ４?? ３　查表指令………………………… １５７
　６?? ５　特殊功能指令………………………… １５８
　　６?? ５?? １　中断指令………………………… １５８
　　６?? ５?? ２　高速计数器指令………………… １６１
　６?? ６　技能训练: 广告牌彩灯的ＰＬＣ
控制…………………………………… １６５
　　６?? ６?? １　广告牌彩灯的ＰＬＣ 控制要求…… １６５
　　６?? ６?? ２　系统的硬件设计………………… １６５
　　６?? ６?? ３　系统的软件设计………………… １６６
　　６?? ６?? ４　调试运行………………………… １６７
　思考题与习题………………………………… １６７
第７ 章　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的编程及应用… １６８
　７?? １　梯形图编程的基本规则……………… １６８
　７?? ２　ＰＬＣ 典型控制程序…………………… １６９
　　７?? ２?? １　自锁、互锁控制………………… １６９
　　７?? ２?? ２　时间控制………………………… １７０
　　７?? ２?? ３　顺序控制………………………… １７１
　　７?? ２?? ４　多地点控制……………………… １７１
　７?? ３　ＰＬＣ 应用设计举例…………………… １７２
　　７?? ３?? １　送料小车控制…………………… １７２
　　７?? ３?? ２　ＰＬＣ 在恒压供水中的应用……… １７４
　思考题与习题………………………………… １８４
第８ 章　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的通信与网络… １８６
　８?? １　数据通信简介………………………… １８６
　　８?? １?? １　数据的传输与通信方式………… １８６
　　８?? １?? ２　传输介质………………………… １８７
　　８?? １?? ３　串行通信接口标准……………… １８８
　　８?? １?? ４　工业局域网……………………… １８８
　８?? ２　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 的通信部件…………… １９２
　　８?? ２?? １　通信端口………………………… １９２
　　８?? ２?? ２　ＰＰＩ 多主站电缆…………………… １９３
　　８?? ２?? ３　ＣＰ 通信卡………………………… １９４
　　８?? ２?? ４　网络连接器……………………… １９４
　　８?? ２?? ５　ＰＲＯＦＩＢＵＳ 网络电缆……………… １９５
　　８?? ２?? ６　网络中继器……………………… １９５
　　８?? ２?? ７　ＥＭ２７７ ＰＲＯＦＩＢＵＳ￣ＤＰ 模块……… １９６
　８?? ３　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 网络…………………… １９６
　　８?? ３?? １　Ｓ７ ２００ 的网络通信协议………… １９６
　　８?? ３?? ２　利用ＰＰＩ 协议进行网络通信…… １９７
　　８?? ３?? ３　利用ＭＰＩ 协议进行网络通信…… １９８
　　８?? ３?? ４　利用ＰＲＯＦＩＢＵＳ 协议进行网络
通信……………………………… １９９
　８?? ４　Ｓ７ ２００ ＰＬＣ 通信指令……………… ２０１
　　８?? ４?? １　网络读(ＮＥＴＲ) 和网络写
指令(ＮＥＴＷ) ………………… ２０１
　　８?? ４?? ２　发送指令与接收指令…………… ２０５
　　８?? ４?? ３　获取与设置通信口地址指令…… ２０９
　８?? ５　利用ＭｏｄＢｕｓ 协议进行网络通信……… ２０９
　　８?? ５?? １　Ｍｏｄｂｕｓ 从站协议………………… ２０９
　　８?? ５?? ２　Ｍｏｄｂｕｓ 从站协议指令…………… ２１１
　思考题与习题………………………………… ２１２
第３ 篇　实验、实训
第９ 章　ＰＬＣ 实验………………………… ２１４ 　９?? １　基本指令实验………………………… ２１４
９?? １?? １　实验目的………………………… ２１４
　　９?? １?? ２　实验设备………………………… ２１４
　　９?? １?? ３　实验内容及步骤………………… ２１４
　　９?? １?? ４　注意事项………………………… ２１６
　　９?? １?? ５　思考与讨论……………………… ２１７
　９?? ２　定时器及计数器指令实验…………… ２１７
　　９?? ２?? １　实验目的………………………… ２１７
　　９?? ２?? ２　实验设备………………………… ２１７
　　９?? ２?? ３　实验内容及步骤………………… ２１７
　　９?? ２?? ４　注意事项………………………… ２１９
　　９?? ２?? ５　思考与讨论……………………… ２１９
　９?? ３　移位寄存器指令实验………………… ２１９
　　９?? ３?? １　实验目的………………………… ２１９
　　９?? ３?? ２　实验设备………………………… ２１９
　　９?? ３?? ３　实验内容及步骤………………… ２１９
　　９?? ３?? ４　注意事项………………………… ２２０
　　９?? ３?? ５　思考与讨论……………………… ２２０
　９?? ４　常用功能指令实验…………………… ２２１
　　９?? ４?? １　实验目的………………………… ２２１
　　９?? ４?? ２　实验设备………………………… ２２１
　　９?? ４?? ３　实验内容及步骤………………… ２２１
　　９?? ４?? ４　注意事项………………………… ２２２
　　９?? ４?? ５　思考与讨论……………………… ２２３
　９?? ５　典型电动机控制……………………… ２２３
　　９?? ５?? １　实验目的………………………… ２２３
　　９?? ５?? ２　实验设备………………………… ２２３
　　９?? ５?? ３　实验内容及步骤………………… ２２３
　　９?? ５?? ４　注意事项………………………… ２２４
　　９?? ５?? ５　思考与讨论……………………… ２２４
　９?? ６　抢答器控制…………………………… ２２４
　　９?? ６?? １　实验目的………………………… ２２４
　　９?? ６?? ２　实验设备………………………… ２２４
　　９?? ６?? ３　实验内容及步骤………………… ２２５
　　９?? ６?? ４　注意事项………………………… ２２５
　　９?? ６?? ５　思考与讨论……………………… ２２５
　９?? ７　天塔之光控制………………………… ２２６
　　９?? ７?? １　实验目的………………………… ２２６
　　９?? ７?? ２　实验设备………………………… ２２６
　　９?? ７?? ３　实验内容及步骤………………… ２２６
　　９?? ７?? ４　注意事项………………………… ２２６
　　９?? ７?? ５　思考与讨论……………………… ２２６
　９?? ８　多种液体混合装置控制……………… ２２７
　　９?? ８?? １　实验目的………………………… ２２７
　　９?? ８?? ２　实验设备………………………… ２２７
　　９?? ８?? ３　实验内容及步骤………………… ２２７
　　９?? ８?? ４　注意事项………………………… ２２８
　　９?? ８?? ５　思考与讨论……………………… ２２８
第１０ 章　实训……………………………… ２２９
　１０?? １　三相异步电动机减压起动控制电路
装调…………………………………… ２２９
　　１０?? １?? １　三相异步电动机减压起动控制
电路低压电器及其选择………… ２２９
　　１０?? １?? ２　电气控制系统图的绘制与控制
电路的制作步骤………………… ２３１
　　１０?? １?? ３　三相异步电动机△减压起动
控制电路装调…………………… ２３５
　　１０?? １?? ４　电气控制电路故障排查………… ２３８
　１０?? ２　中级维修电工技能鉴定实操项目…… ２４１
　　１０?? ２?? １　任务目的………………………… ２４１
　　１０?? ２?? ２　任务内容………………………… ２４１
　　１０?? ２?? ３　设备、仪表、材料和电气元
器件……………………………… ２４２
　　１０?? ２?? ４　故障检修分析…………………… ２４２
　　１０?? ２?? ５　注意事项………………………… ２４３
　１０?? ３　三层电梯的ＰＬＣ 控制系统…………… ２４３
　　１０?? ３?? １　实训目的………………………… ２４３
　　１０?? ３?? ２　实训设备………………………… ２４３
　　１０?? ３?? ３　面板图…………………………… ２４３
　　１０?? ３?? ４　控制要求………………………… ２４３
　　１０?? ３?? ５　功能指令的使用及程序
流程图…………………………… ２４３
　　１０?? ３?? ６　Ｉ/ Ｏ 分配及接线………………… ２４４
　　１０?? ３?? ７　操作步骤………………………… ２４５
　　１０?? ３?? ８　实训总结………………………… ２４５
参考文献……………………………………… ２４６