本书是根据学生毕业所从事职业的实际需要，确定学生应具备的知识能力结构，将理论知识和应用技能整合在一起，而形成的以就业为导向的项目式教材。

全书共分两大部分：电气控制和PLC应用。

本书内容紧密联系专业工程实际，理论力求简明扼要，难易适中，加强实践内容，突出针对性、实用性和先进性。可作为高等职业技术学院、高等专科学校、职工大学的数控技术与应用、机电一体化、应用电子类专业相关课程的教材，也可供工程技术人员参考使用。

本书是项目式教学的特色教材，每个项目都以实际工程案例引入，由浅入深地讲述相关理论知识和实际应用案例。全书共分两大部分。第一部分为电气控制，该部分以4个实际应用案例，系统地讲述了常用低压电器的结构、原理、符号、型号及其选择，典型电气控制线路的组成、原理及安装调试，最后对每个典型项目都进行了原理分析，并就常见故障的排除方法进行了讲解。第二部分是PLC应用，该部分以国内广泛使用的德国西门子S7-200系列PLC为对象，通过4个最典型PLC的应用案例，详细地介绍了S7-200 PLC的结构组成、工作原理、内部元器件，同时还讲解了编程软件STEP7-Micro/WIN的使用、基本逻辑指令、顺序控制指令以及常用功能指令的使用，并通过应用案例讲述了PLC程序设计的方法和技能，最后通过S7-200 PLC对T68型卧式镗床和X62W型铣床的改造和PLC在EAPS100柔性生产加工系统上料单元中的硬件和软件设计两个应用案例，介绍了PLC综合控制系统。

本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、职工大学的数控技术与应用、机电一体化、应用电子类专业相关课程的教材，也可供工程技术人员参考使用。

 第一部分　电气控制

项目一　电动机正反转控制　2

 一、项目简述　2

 二、电气控制器件相关知识　3

(一)按钮、刀开关　3

(二)接触器　6

(三)中间继电器　9

(四)热继电器　10

(五)熔断器　11

 三、基本控制相关知识　14

(一)电气图识图及制图标准　14

(二)三相异步电动机单相启停控制　18

(三)三相异步电动机正反转控制线路　21

 四、应用举例　23

(一)三相异步电动机带按钮互锁的正反转控制的安装调试试车　23

(二)CA6140型普通车床电气控制　26

 项目小结　28

 习题及思考题　29

项目二　Z3050型摇臂钻床电气控制　30

 一、项目简述　30

(一)Z3050型摇臂钻床的主要构造和运动情况　31

(二)摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求　31

(三)项目要求　31

 二、电气控制器件相关知识　32

(一)行程开关　32

(二)低压断路器　34

(三)时间继电器　36

(四)电流继电器　38

(五)电压继电器　39

 三、基本控制相关知识　40

(一)工作台自动往返控制　40

(二)绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制　41

(三)绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器启动控制　44

 四、应用举例　44

(一)电动机自动往返两边延时的控制线路　44

(二)时间原则控制的两台电动机启停控制线路　45

(三)电流继电器动作值整定及返回系数测量　46

(四)Z3050型钻床电气控制线路分析及故障排除　47

 项目小结　51

 习题及思考题　51

项目三　卧式镗床电气控制　52

 一、项目简述　52

(一)T68型卧式镗床的主要结构和运动形式　52

(二)卧式镗床的电力拖动形式和控制要求　53

 二、电气控制相关知识　54

(一)速度继电器　54

(二)双速异步电动机　54

 三、基本控制相关知识　55

(一)三相异步电动机降压启动控制电路　55

(二)双速电动机调速控制　58

(三)三相异步电动机制动控制电路　60

 四、应用举例　63

(一)三相异步电动机正反转-△降压启动控制　63

(二)双速异步电动机低速启动高速运行电气控制线路　65

(三)三相异步电动机可逆反接制动控制线路　66

(四)三相异步电动机正反向能耗制动控制　67

(五)T68型卧式镗床电气控制线路分析　67

 项目小结　72

 习题及思考题　72

项目四　铣床电气控制　74

 一、项目简述　74

(一)X62W万能铣床的主要结构和运动形式　74

(二)铣床的电力拖动形式和控制要求　75

 二、电气控制器件相关知识　76

(一)转换开关　76

(二)电磁离合器　79

 三、基本控制相关知识　80

(一)顺序控制　80

(二)多地控制　81

 四、应用举例　81

(一)从两地实现一台电动机的连续—点动控制　81

(二)设计一个控制线路　81

(三)X62W型万能铣床电气控制线路分析及故障排除　82

 项目小结　89

 习题及思考题　89

 第二部分　PLC应用

项目五　工作台自动往返PLC控制系统　92

 一、项目简述　92

 二、相关知识　93

(一)PLC基础知识　93

(二)PLC的基本结构、编程语言、工作原理　96

(三)S7-200系列PLC的内部元器件　100

(四)S7-200系列PLC主要技术指标　105

(五)S7-200系列PLC常用基本逻辑指令　106

(六)系统设计过程及梯形图设计规则　112

(七)S7-200系列PLC的STEP-Micro/WIN编程软件　114

 三、应用举例　123

(一)异步电动机正反转PLC控制　123

(二)工作台自动往返PLC控制系统　124

(三)三相异步电动机的Y-△降压启动控制系统　125

(四)自动门PLC控制系统　127

(五)送料小车3点往返运行PLC控制系统　128

 项目小结　130

 习题及思考题　130

项目六　昼夜报时器PLC控制系统　132

 一、项目简述　132

 二、相关知识　134

 三、应用举例　135

(一)昼夜报时器PLC控制系统　135

(二)抢答器PLC控制系统　135

(三)两台电动机顺序启停PLC控制系统　137

(四)十字路口交通灯PLC控制系统　138

 项目小结　141

 习题及思考题　142

项目七　全自动洗衣机PLC控制系统　143

 一、项目导入　143

 二、相关知识　144

(一)顺序控制功能图概述　144

(二)顺序控制指令　145

(三)顺序控制功能图的三要素　145

(四)顺序控制功能图的编程方法　146

 三、应用举例　150

(一)顺序控制功能图在全自动洗衣机控制中的应用　150

(二)顺序控制功能图在自动送料装车系统中的应用　150

(三)顺序控制功能图在大、小球分类选择传送装置中的应用　154

(四)顺序控制功能图在十字路口交通灯控制中的应用　156

(五)顺序控制功能图在液体混合中的应用　158

 项目小结　159

 习题及思考题　160

项目八　广告牌循环彩灯PLC控制系统　162

 一、项目导入　162

 二、相关知识　162

(一)功能指令概述　162

(二)功能指令的形式　163

(三)S7-200 CPU控制程序的构成　163

(四)S7-200的程序控制指令　169

(五)数据处理指令　171

(六)高速计数器与高速脉冲输出指令　174

(七)PID回路控制指令　180

 三、应用举例　183

(一)广告牌循环彩灯的PLC控制　183

(二)运料小车多种工作方式的控制　183

(三)三相异步电动机Y-D降压启动控制　186

(四)包装生产线产品累计和包装的PLC控制　187

 项目小结　188

 习题及思考题　189

项目九　综合控制系统　190

 一、相关知识　190

(一)PLC系统可靠性设计　190

(二)PLC的常见故障和排除方法　192

 二、应用举例　194

(一)西门子S7-200系列PLC对卧式镗床的改造　194

(二)西门子S7-200系列PLC对X62W型万能铣床的改造　198

(三)PLC在EAPS100柔性生产加工系统中的综合应用　199

 项目小结　210

 习题及思考题　210

参考文献　211