现代电气自动控制技术

第1章电气控制技术1

1.1低压控制电器基础1

1.1.1电磁式控制电器的电磁机构2

1.1.2电磁式控制电器的执行机构5

1.2常用控制电器9

1.2.1手动电器9

1.2.2自动电器14

1.2.3现代低压电器23

习题与思考题31

第2章电气控制线路的基本环节32

2.1绘制电气原理图的基本要求32

2.1.1常用电气图形符号及文字符号的国家标准32

2.1.2电气原理图的绘制原则34

2.1.3图面区域的划分35

2.1.4符号位置的索引35

2.2电气控制系统的基本环节36

2.2.1异步电动机启动控制电路36

2.2.2异步电动机正反转控制电路44

2.2.3异步电动机制动控制电路46

2.2.4双速异步电动机的高低速控制48

2.2.5组成电气控制系统的基本规律50

2.2.6电液控制55

2.2.7电动机的保护环节59

习题与思考题62

第3章典型生产机械电气控制系统分析63

3.1CA6140车床电气控制系统63

3.1.1主要结构及运动特点63

3.1.2CA6140车床电气控制系统分析64

3.2T68镗床电气控制系统66

3.2.1主要结构及运动特点66

3.2.2电气控制系统分析67

3.3X62W铣床电气控制系统71

3.3.1主要结构及运动特点71

3.3.2电气控制系统分析72

3.4Z3040钻床电气控制系统77

3.4.1主要结构和运动特点77

3.4.2电气控制系统分析78

3.5提升机TKD电气控制系统81

3.5.1提升机的运动特点81

3.5.2TKD中的磁放大器、自整角机电路83

3.5.3TKD主电路90

3.5.4TKD测速电路92

3.5.5TKD控制电路93

习题与思考题105

第4章电气控制系统的设计106

4.1电气控制系统设计的基本任务106

4.1.1电气控制系统设计的基本要求106

4.1.2电气控制系统设计的基本内容和设计步骤107

4.2电气原理图设计的一般原则109

4.3电气原理图的设计方法及设计实例113

4.3.1分析设计法113

4.3.2逻辑设计法116

4.4电气元件参数计算及选择117

4.4.1异步电动机启动、制动电阻计算117

4.4.2鼠笼型异步电动机能耗制动参数计算118

4.4.3控制变压器容量计算119

4.4.4常用电器元件的选择119

习题与思考题123

第5章数字控制技术125

5.1数控技术概述125

5.1.1机床数字控制技术125

5.1.2数控机床126

5.1.3数控技术的发展130

5.2计算机数控(CNC)系统132

5.2.1CNC系统的组成133

5.2.2CNC装置的功能134

5.2.3CNC装置插补原理135

5.3数控机床的伺服驱动系统143

5.3.1伺服系统的性能144

5.3.2伺服系统的执行组件144

5.3.3开环伺服系统151

5.3.4闭环伺服系统154

5.4数控机床的检测装置163

5.4.1概述163

5.4.2旋转变压器164

5.4.3感应同步器165

5.4.4光栅167

5.4.5编码器170

5.5加工中心172

5.5.1加工中心的分类173

5.5.2加工中心的结构174

5.5.3加工中心的数控系统175

习题与思考题179

第6章可编程序控制器控制技术181

6.1可编程序控制器概述181

6.1.1PLC的产生181

6.1.2PLC的特点183

6.1.3PLC的分类184

6.1.4PLC的应用186

6.1.5PLC的发展趋势187

6.2可编程序控制器的基本原理188

6.2.1PLC的硬件框图及各部分作用188

6.2.2PLC的内部编程器件192

6.2.3PLC的基本原理与工作方式194

6.3欧姆龙可编程序控制器的基本组成和功能199

6.3.1CPM1A系列PLC的基本组成199

6.3.2CPM1A型PLC的功能202

6.3.3CPM1A型的继电器区与数据区203

习题与思考题208

第7章PLC控制系统的设计210

7.1CPM1A型PLC的编程语言及指令系统210

7.1.1CPM1A型PLC的编程语言210

7.1.2PLC的指令系统211

7.2梯形图程序设计的规则及方法220

7.2.1梯形图基本编程规则220

7.2.2梯形图基本设计方法221

7.3PLC控制系统设计与应用224

7.3.1PLC控制系统设计的内容与步骤224

7.3.2PLC在阀门控制系统中的应用225

7.3.3PLC的功能与应用226

习题与思考题226

附录1国产低压电器产品型号编制办法229

附录2电气图常用图形及文字符号新旧对照表235

参考文献241

　　本书以典型的生产设备为例，系统地阐述了常用低压控制电器与现代控制电器及典型环节的电气控制技术，典型生产机械电气控制系统分析，电气控制系统的设计，数字控制技术，可编程序控制器控制技术等。作者期望通过本书给学生一个生产设备电气控制系统的完整的概念，使学生能够立足于工程实际，突出思路、方法，落实于具体控制系统的分析及设计，培养综合应用所学专业知识分析问题、解决问题的能力和创新能力。　　本书从三个方面电气控制技术、数字控制技术和可编程序控制器(PLC)控制技术，对现代电气自动控制技术进行了全面的阐述。书中以实际的典型生产机械为例，根据实用性的要求，从传统的继电-接触器控制系统，到数字控制系统、可编程序控制器控制系统，详细地阐述了控制系统的组成及工作原理。本书主要内容包括常用低压电器及继电-接触器控制的典型环节，常用机床、矿山提升机等典型生产机械控制电路分析，控制电路的设计，数控技术及数控机床控制电路分析，可编程序控制器原理及应用等。　　本书可作为高等院校机、电类专业本科生的教材，特别适合于从事电气控制的设计、制造及运行的工程技术人员阅读。