建筑电气控制技术

前言

第1章 常用低压电器

1.1 低压电器的定义与分类

1.1.1 低压电器的定义

1.1.2 低压电器的分类

1.1.3 常用的低压控制电器

1.2 电磁式低压电器

1.2.1 电磁机构

1.2.2 触点系统及常用的灭弧装置

1.2.3 吸力特性与反力特性

1.2.4 电磁式接触器

1.2.5 电磁式继电器

1.2.6 时间继电器

1.2.7 感应式速度继电器

1.3 主令电器

1.3.1 控制按钮

1.3.2 行程开关

1.3.3 万能转换开关

1.3.4 主令控制器

1.4 低压保护电器

1.4.1 熔断器

1.4.2 热继电器

1.4.3 电压继电器

1.4.4 电流继电器

1.4.5 低压开关和低压断路器

习题及思考题

第2章 电气控制的基本环节和典型应用

2.1 电气控制电路图的绘制原则

2.1.1 常用的电气控制图形符号和文字符号

2.1.2 电气原理图的绘制原则

2.1.3 电气原理图的组成

2.1.4 电气原理图的阅读和分析

2.1.5 电气控制电路的组成

2.2 电动机的基本起停控制

2.2.1 电动机的点动控制

2.2.2 电动机的连续运行控制

2.3 电气控制电路的联锁控制规律

2.3.1 电动机的正反转控制

2.3.2 按顺序工作的联锁控制

2.3.3 电动机的点动与连续运行的联锁

2.3.4 多地控制

2.4 三相异步电动机的减压起动控制

2.4.1 定子串电阻器（或电抗器）的减压起动方式

2.4.2 串接自耦变压器的减压起动方式

2.4.3 改变定子绕组联结的减压起动方式

2.4.4 绕线转子异步电动机转子串电阻的起动方式

2.4.5 绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器的起动方式

2.4.6 异步电动机的软起动方式

2.5 三相异步电动机的制动控制

2.5.1 反接制动控制

2.5.2 能耗制动控制

2.6 异步电动机的调速控制

2.6.1 变磁极对数调速

2.6.2 绕线转子异步电动机转子串电阻的调速控制

2.7 电气控制电路设计举例

习题及思考题

第3章 电气控制系统的设计方法

3.1 电气控制系统设计的基本原则与步骤

3.1.1 电气控制系统设计的基本原则

3.1.2 电气控制系统设计的基本任务

3.1.3 电气控制系统设计的基本步骤

3.2 电气控制系统的经验设计方法

3.2.1 经验设计方法的基本原则

3.2.2 经验设计方法实例分析

3.3 电气控制系统的逻辑设计方法

3.3.1 逻辑变量的约定

3.3.2 基本的逻辑运算

3.3.3 逻辑运算规律及逻辑关系式的化简

3.3.4 继电器开关函数

3.3.5 逻辑设计方法的一般步骤

3.4 顺序控制设计方法

3.4.1 顺序控制的设计思想

3.4.2 顺序控制设计方法的基本步骤

习题及思考题

第4章 PLC及其工作原理

4.1 PLC概述

4.1.1 PLC的产生和发展

4.1.2 PLC的定义

4.1.3 PLC的分类

4.1.4 PLC的应用领域

4.2 PLC的组成及系统配置

4.2.1 PLC的基本组成

4.2.2 PLC硬件系统的配置

4.2.3 PLC的远程扩展方式

4.3 PLC的工作原理

4.3.1 PLC的等效工作电路

4.3.2 PLC的工作方式

4.3.3 PLC的扫描过程

4.3.4 PLC的输入／输出方式

4.3.5 PLC的响应时间

4.4 PLC的主要特点和发展趋势

4.4.1 PLC的主要特点

4.4.2 PLC的发展趋势

习题及思考题

第5章 S7200系列PLC的硬件结构及程序设计

5.1 S7200系列PLC的硬件组成

5.1.1 系统的基本构成

5.1.2 CPU模块

5.1.3 数字量扩展模块

5.1.4 模拟量扩展模块

5.1.5 其他扩展模块

5.2 S7200系列PLC的内部元件及其编址方式

5.2.1 数据类型

5.2.2 内部元件及其编址方式

5.2.3 寻址方式

5.2.4 硬件系统配置

5.3 S7200系列PLC的基本逻辑指令

5.3.1 位逻辑指令

5.3.2 输出指令

5.3.3 逻辑块操作指令

5.3.4 堆栈指令与堆栈操作

5.3.5 RS触发器指令

5.3.6 基本逻辑指令程序举例

5.4 S7200系列PLC的定时器指令与计数器指令

5.4.1 定时器指令

5.4.2 计数器指令

5.4.3 定时器与计数器指令举例

5.5 S7200系列PLC的比较指令

5.5.1 比较指令的指令形式

5.5.2 比较指令程序举例

5.6 S7200系列PLC的一般功能指令

5.6.1 数据处理指令

5.6.2 数学运算指令

5.6.3 逻辑运算指令

5.6.4 移位指令

5.7 S7200系列PLC的步进控制指令及顺序控制

5.7.1 步进控制指令

5.7.2 功能图与顺序控制程序设计

5.7.3 步进控制指令应用举例

5.8 S7200系列PLC的程序控制指令

5.8.1 主程序及主程序结束指令

5.8.2 子程序及子程序调用与返回指令

5.8.3 中断服务程序与中断指令

5.9 S7200系列PLC的PID回路控制指令

5.9.1 PID算法概述

5.9.2 PID回路控制指令及其应用方法

5.9.3 PID指令应用举例

习题及思考题

第6章 S7200系列PLC的网络与通信

6.1 网络通信基础

6.1.1 通信的基本方式

6.1.2 串行通信的传送方式

6.1.3 异步串行通信的标准接口

6.2 S7200系列PLC的网络模型及通信协议

6.2.1 西门子公司S7系列自动化产品网络模型

6.2.2 S7200系列PLC的通信协议

6.3 S7200系列PLC的通信网络配置

6.3.1 常用的通信组件

6.3.2 通信网络结构

6.4 S7200系列PLC的通信指令

6.4.1 自由口模式下的发送与接收指令

6.4.2 网络通信指令

习题及思考题

第7章 建筑电气控制系统常用的控制

设备与装置

7.1 传感器

7.1.1 传感器概述

7.1.2 温度传感器

7.1.3 压力和压差传感器

7.1.4 湿度传感器

7.1.5 流量传感器

7.1.6 液位传感器

7.1.7 空气质量传感器

7.2 控制器

7.2.1 控制器的控制规律

7.2.2 常用控制器的功能与结构

7.3 执行器

7.3.1 执行器概述

7.3.2 电磁阀

7.3.3 电动阀

7.3.4 其他类型执行器

习题及思考题

第8章 建筑给排水系统的电气控制

8.1 建筑给水系统的电气控制

8.1.1 给水系统的组成和给水方式

8.1.2 给水泵供电电源控制

8.1.3 水位信号的检测

8.1.4 给水泵的电气控制

8.2 建筑排水系统的电气控制

8.2.1 排水泵的电气控制

8.2.2 排污泵的电气控制

8.3 消防水泵的电气控制

8.3.1 室内消火栓水泵的控制

8.3.2 自动喷淋装置的控制

8.4 建筑给排水系统的计算机监控

8.4.1 建筑给排水系统的主要监控对象和参数

8.4.2 建筑给水系统的监控

8.4.3 排水系统的监控

8.4.4 分区给水方式监控系统举例

习题及思考题

第9章 空气调节系统的电气控制

9.1 空调系统的分类及组成

9.1.1 空调系统的分类

9.1.2 空调系统的组成

9.2 空调系统的电气控制

9.2.1 空调系统的调节装置

9.2.2 分散式空调系统的电气控制

9.2.3 半集中式空调系统的电气控制

9.2.4 集中式空调系统的电气控制

9.3 中央空调系统的监控

9.3.1 空调机组的监控原理

9.3.2 空调水系统的监控原理

9.3.3 基于S7200系列PLC的中央空调监控系统举例

习题及思考题

附录 STEP7 Micro/WIN编程软件及

使用简介

参考文献

《建筑电气控制技术/普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材》为建筑电气与智能化专业的核心课程教材，内容的设置立足于工程实际，旨在培养学生独立分析和系统设计能力。全书共分为9章，主要包括常用低压电器、电气控制的基本环节和典型应用、电气控制系统的设计方法、可编程序控制器（PLC）及其工作原理、S7200系列PLC的硬件结构及程序设计、S7200系列PLC的网络与通信、建筑电气控制系统常用的控制设备与装置、建筑给排水系统的电气控制和空气调节系统的电气控制等。
　　通过本课程的教学与实践，能够使学生熟练运用联锁控制、逻辑设计及顺序控制的思想，完成简单的建筑电气控制电路设计，并能根据工艺过程和工程设计要求进行PLC控制系统设计，进而加强学生实践技能的锻炼。
　　《建筑电气控制技术/普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材》可作为普通高等院校建筑电气与智能化、电气工程及其自动化、自动化等专业及电气信息类相关专业的教学用书，也可供从事建筑电气控制系统设计的工程技术人员参考和使用。