第1章 常用低壓電器識別與控制 1

1.1 熔斷器 1

1.2 刀開關(guān) 2

1.3 普通斷路器 3

1.4 萬能式斷路器 5

1.5 接觸器 7

1.6 中間繼電器 13

1.7 熱繼電器 15

1.8 時間繼電器 16

1.9 按鈕開關(guān) 18

1.10 行程開關(guān) 19

1.11 凸輪控制器 21

1.12 頻敏變阻器 22

1.13 速度繼電器 23

1.14 溫度開關(guān)與溫度傳感器 24

1.14.1 機(jī)械式溫度開關(guān) 24

1.14.2 電子式溫控器 25

1.14.3 溫度控制儀器 25

1.14.4 熱電偶溫度傳感器 26

1.15 電磁鐵 30

1.16 電磁閥與四通閥 31

1.17 電接點壓力表 34

1.18 多種傳感器 35

1.18.1 接近開關(guān) 35

1.18.2 光電開關(guān) 35

1.18.3 直線傳感器 35

1.18.4 角度傳感器 36

1.18.5 力傳感器 36

1.18.6 液位傳感器 37

1.18.7 壓力傳感器 37

1.18.8 流量傳感器 38

1.18.9 氣體傳感器 38

1.18.10 磁性傳感器 39

1.18.11 磁電式傳感器 39

1.18.12 霍爾元件磁電傳感器 40

1.18.13 超聲波與超聲波傳感器 40

1.18.14 濕敏傳感器 42

1.18.15 熱釋電人體紅外傳感器 42



第2章 典型電氣控制電路識圖 44

2.1 電氣控制電路常用圖形符號和文字符號 44

2.2 電氣圖的基本表示方法 47

2.2.1 電氣元件表示方法 47

2.2.2 連接線的一般表示方法 48

2.3 看圖的一般步驟 51

2.3.1 看圖紙說明 51

2.3.2 看概略圖和框圖 51

2.3.3 看電路圖是看圖的重點和難點 51

2.3.4 電路圖與接線圖對照起來看 51

2.4 原理圖轉(zhuǎn)換成實際布線圖的方法 51

2.4.1 根據(jù)電氣原理圖繪制接線平面圖 52

2.4.2 在電氣原理圖與電氣原理平面圖上進(jìn)行標(biāo)號 53

2.4.3 在布局平面原理圖上編號 53

2.4.4 整理編號號碼 53

2.4.5 接線 53

2.5 電動機(jī)控制線路識讀 54

2.5.1 電動機(jī)接線原理圖 54

2.5.2 看圖分線配線與連接 56

2.5.3 外部設(shè)備的連接 56

2.5.4 接線圖不同的表達(dá)形式 57

2.6 動力控制線路識讀 58



第3章 典型電氣控制線路原理與接線 59

3.1 電動機(jī)啟動運行控制電路 59

3.1.1 三相電動機(jī)點動啟動控制電路 59

3.1.2 自鎖式直接啟動控制電路 60

3.1.3 帶保護(hù)電路的直接啟動自鎖運行控制電路 61

3.1.4 晶閘管控制軟啟動（軟啟動器）控制電路 63

3.1.5 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)啟動控制電路 69

3.1.6 單相電容運行控制電路 71

3.1.7 單相PTC或電流繼電器、離心開關(guān)啟動運行電路 71

3.1.8 串勵直流電動機(jī)啟動控制電路 74

3.1.9 并勵直流電動機(jī)啟動控制電路 75

3.1.10 他勵直流電動機(jī)啟動控制電路 77

3.2 電動機(jī)降壓啟動控制電路 78

3.2.1 自耦變壓器降壓啟動控制電路 78

3.2.2 電動機(jī)定子串電阻降壓啟動控制電路 81

3.2.3 三個交流接觸器控制Y-△降壓啟動控制電路 82

3.2.4 兩個交流接觸器控制Y-△降壓啟動控制電路 84

3.2.5 中間繼電器控制Y-△降壓啟動控制電路 85

3.3 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 88

3.3.1 用倒順開關(guān)實現(xiàn)三相正反轉(zhuǎn)控制電路 88

3.3.2 交流接觸器聯(lián)鎖控制三相正反轉(zhuǎn)啟動運行電路 88

3.3.3 用復(fù)合按鈕開關(guān)實現(xiàn)直接控制三相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 90

3.3.4 三相正反轉(zhuǎn)點動控制電路 92

3.3.5 三相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)自動循環(huán)電路 93

3.3.6 行程開關(guān)自動循環(huán)控制電路 94

3.3.7 正反轉(zhuǎn)到位返回控制電路 96

3.3.8 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 98

3.3.9 單相電容運行式正反轉(zhuǎn)電路 98

3.3.10 單相異步倒順開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)電路 98

3.3.11 船型開關(guān)或搖頭開關(guān)控制的單相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 100

3.3.12 交流接觸器控制的單相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 101

3.3.13 多地控制單相電動機(jī)運轉(zhuǎn)電路 102

3.3.14 電樞反接法直流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 103

3.3.15 磁場反接法直流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 104

3.4 電動機(jī)制動控制電路 106

3.4.1 電磁抱閘制動控制電路 106

3.4.2 短接制動電路 107

3.4.3 自動控制能耗制動電路 108

3.4.4 單向運轉(zhuǎn)反接制動電路 110

3.4.5 雙向運轉(zhuǎn)反接制動電路 111

3.4.6 直流電動機(jī)能耗制動電路 112

3.4.7 直流電動機(jī)反接制動電路 113

3.5 電動機(jī)調(diào)速電路 114

3.5.1 雙速電動機(jī)高低速控制電路 114

3.5.2 多速電動機(jī)調(diào)速電路 115

3.5.3 時間繼電器自動控制雙速電動機(jī)的控制電路 116

3.5.4 三速異步電動機(jī)的控制電路 118

3.5.5 繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)調(diào)速電路 119

3.5.6 單相電抗器調(diào)速電路 120

3.5.7 單相繞組抽頭調(diào)速電路 121

3.6 電動機(jī)保護(hù)電路 122

3.6.1 熱繼電器過載保護(hù)與欠壓保護(hù) 122

3.6.2 開關(guān)聯(lián)鎖過載保護(hù)電路 122

3.6.3 中間繼電器控制的缺相保護(hù)電路 124

3.6.4 電容斷相保護(hù)電路 125



第4章 普通機(jī)床設(shè)備電氣控制系統(tǒng) 127

4.1 普通車床的電氣控制 127

4.1.1 C616臥式車床主電路 127

4.1.2 C616臥式車床控制電路 128

4.1.3 C616臥式車床照明和顯示電路 129

4.2 大型立式車床的電氣控制 129

4.2.1 C5225 型立式車床電源總開關(guān)與保護(hù)電路 129

4.2.2 機(jī)床工作照明和工作信號電路 129

4.2.3 C5225型立式車床主軸電動機(jī)M1主電路 129

4.2.4 主軸電動機(jī)M1能耗制動直流整流電路 134

4.2.5 C5225型立式車床潤滑泵電動機(jī)M2主電路 134

4.2.6 C5225型立式車床橫梁升降電動機(jī) M3 控制主電路 134

4.2.7 C5225型立式車床右立刀架快速移動電動機(jī)M4主電路 134

4.2.8 右立刀架進(jìn)給電動機(jī)M5主電路 135

4.2.9 左立刀架快速移動電動機(jī)M6控制主電路 135

4.2.10 左立刀架進(jìn)給電動機(jī)M7控制主電路 135

4.2.11 C5225型立式車床潤滑泵電動機(jī)控制電路 135

4.2.12 主軸電動機(jī)M1控制電路 135

4.2.13 橫梁升降電動機(jī)控制電路 139

4.2.14 右立刀架快速移動電動機(jī)控制電路 141

4.2.15 右立刀架進(jìn)給電動機(jī)控制電路 142

4.2.16 左立刀架快速移動電動機(jī)M6控制電路 143

4.2.17 左立刀架進(jìn)給電動機(jī)M7控制電路 144

4.2.18 左、右立刀架快速移動和進(jìn)給制動控制電路 144

4.2.19 刀架離合器直流整流電路 144

4.3 大型刨床電氣控制線路 144

4.3.1 交流機(jī)組拖動系統(tǒng)主電路 147

4.3.2 主拖動系統(tǒng)及抬刀電路 148

4.3.3 主拖動機(jī)組控制電路 148

4.3.4 橫梁上升控制電路 149

4.3.5 橫梁下降控制電路 150

4.3.6 工作臺自動循環(huán)控制 150

4.3.7 慢速切入控制過程電路 151

4.3.8 工作臺工進(jìn)速度控制電路 152

4.3.9 工作臺前進(jìn)減速運動控制電路 153

4.3.10 工作臺后退返回控制電路 153

4.3.11 工作臺返回減速控制電路 155

4.3.12 工作臺步進(jìn)、步退控制電路 155

4.3.13 工作臺運動聯(lián)鎖保護(hù)控制電路 157

4.3.14 自動進(jìn)刀控制電路 158

4.3.15 刀架工作臺以較高速度返回電路 158

4.3.16 刀架控制聯(lián)鎖電路 159

4.4 搖臂鉆床電氣控制線路 159

4.4.1 主電路電動機(jī)和電源 159

4.4.2 主軸電動機(jī)的控制電路 161

4.4.3 搖臂升降電動機(jī)和液壓泵電動機(jī)的控制電路 161

4.4.4 立柱、主軸箱的松開和夾緊控制電路 161

4.4.5 冷卻泵電動機(jī)M4的控制電路 162

4.5 組合機(jī)床電氣控制線路 162

4.5.1 主電路分析 162

4.5.2 液壓回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)控制線路 163

4.5.3 液壓動力頭控制線路 165

4.5.4 自動工作循環(huán)的控制 165

4.6 橋式起重機(jī)電氣控制線路與電動葫蘆遙控控制電路 166

4.6.1 橋式起重機(jī)電氣控制線路 166

4.6.2 電動葫蘆遙控控制電路 168



第5章 典型機(jī)電設(shè)備的控制電路與維護(hù) 172

5.1 溫度控制類電路 172

5.1.1 機(jī)械溫控器控制電路 172

5.1.2 電烤箱與高溫箱類控制電路 173

5.2 燈光控制類電路 174

5.2.1 聲光控開關(guān)電路 174

5.2.2 單向晶閘管調(diào)光燈電路 174

5.2.3 LED光控自動照明燈電路 175

5.2.4 LED應(yīng)急燈電路 175

5.2.5 LED照明燈觸摸式電子延熄開關(guān)電路 176

5.3 液位控制類 177

5.3.1 全自動水位控制電路 177

5.3.2 光控水塔水位控制器 178

5.4 監(jiān)測報警類電路 181

5.4.1 紅外線反射式防盜報警器 181

5.4.2 紅外洗手、烘干器（感應(yīng)開關(guān)）電路 182

5.4.3 數(shù)顯式多路防盜報警器電路 183

5.4.4 汽車防盜報警器 185

5.5 濕度控制類電路 187

5.5.1 簡單土壤濕度測量器 187

5.5.2 運放制作的土壤濕度控制器 188

5.6 時間控制類電路 189

5.6.1 大電流延時繼電器電路 189

5.6.2 延時時間控制開關(guān)電路 190

5.7 定時時間控制電路 191

5.8 壓力控制類電路 193

5.8.1 自動壓力控制電路 193

5.8.2 水壓壓力控制電路 194



第6章 數(shù)控機(jī)床電氣控制 195

6.1 數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)與設(shè)計 195

6.1.1 數(shù)控機(jī)床電氣控制應(yīng)用基礎(chǔ) 195

6.1.2 機(jī)床電氣控制電路設(shè)計實例 199

6.2 數(shù)控車床與數(shù)控銑床電氣控制 201

6.2.1 數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng) 201

6.2.2 數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng) 206

6.3 數(shù)控火焰切割機(jī) 211

6.3.1 數(shù)控火焰切割機(jī)外形結(jié)構(gòu) 211

6.3.2 通用四割炬數(shù)控火焰切割機(jī)系統(tǒng)組成 211

6.3.3 電氣系統(tǒng)連接框圖和電源電路原理圖 213

6.3.4 調(diào)高和電磁閥電源端口（SP2） 214

6.3.5 數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動接口 214

6.3.6 數(shù)控系統(tǒng)I/O接口 216

6.3.7 伺服驅(qū)動接口 218

6.3.8 系統(tǒng)控制板的控制對象 219

6.3.9 電容自動調(diào)高CHC-200D系統(tǒng) 221

6.3.10 維修過程中的調(diào)試 226

6.4 數(shù)控機(jī)床故障維修 227

6.4.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷一般步驟 227

6.4.2 數(shù)控機(jī)床維修中注意事項 228

6.4.3 數(shù)控機(jī)床故障診斷一般方法 228

6.4.4 四割炬火焰切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)常見故障和處理方法舉例 229



第7章 變頻器 232

7.1 通用變頻器的工作原理 232

7.1.1 變頻器基本結(jié)構(gòu) 232

7.1.2 通用變頻器的控制原理及類型 233

7.2 實用變頻應(yīng)用與接線 236

7.2.1 標(biāo)準(zhǔn)變頻器典型外部配電電路與控制面板 236

7.2.2 單相220V進(jìn)單相220V輸出變頻器用于單相電動機(jī)啟動運行控制電路 237

7.2.3 單相220V進(jìn)三相220V輸出變頻器用于單相220V電動機(jī)啟動運行控制電路 239

7.2.4 單相220V進(jìn)三相220V輸出變頻器用于380V電動機(jī)啟動運行控制電路 240

7.2.5 單相220V進(jìn)三相380V輸出變頻器電動機(jī)啟動運行控制電路 241

7.2.6 三相380V進(jìn)380V輸出變頻器電動機(jī)啟動控制電路 242

7.2.7 帶有自動制動功能的變頻器電動機(jī)控制電路 244

7.2.8 用開關(guān)控制的變頻器電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路 245

7.2.9 用繼電器控制的變頻器電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路 247

7.2.10 用開關(guān)控制的變頻器電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 250

7.2.11 用繼電器控制的變頻器電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 251

7.2.12 工頻與變頻切換電路 252

7.2.13 用變頻器對電動機(jī)實現(xiàn)多擋速控制電路 254

7.2.14 變頻器的PID控制應(yīng)用 257

7.2.15 變頻器控制的一控多電路 259

7.3 變頻器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 262

7.3.1 負(fù)載類型 262

7.3.2 需了解的技術(shù)要求 262

7.3.3 設(shè)計 263

7.3.4 設(shè)備及元件的選用 263

7.3.5 信號隔離 265

7.4 變頻器的維護(hù)與檢修 265

7.4.1 通用變頻器的維護(hù)保養(yǎng) 265

7.4.2 通用變頻器的基本檢測維修 270



第8章 PLC技術(shù) 274

8.1 認(rèn)識PLC 274

8.1.1 PLC分類與特點 274

8.1.2 PLC的工作原理 276

8.1.3 PLC的編程語言 278

8.1.4 PLC 的編程元件 279

8.1.5 PLC的硬件 281

8.1.6 PLC的軟件 283

8.2 PLC的編程軟件及使用 288

8.3 常用繼電器控制電路與相應(yīng)PLC梯形圖編寫 288

8.3.1 點動電路及PLC梯形圖編寫 288

8.3.2 帶停止的自動保持電路及PLC梯形圖編寫 290

8.3.3 自保持互鎖電路及PLC梯形圖編寫 292

8.3.4 先動作優(yōu)先電路及PLC梯形圖編寫 293

8.3.5 后動作優(yōu)先電路及PLC梯形圖編寫 295

8.3.6 時間繼電器電路及PLC梯形圖編寫 297

8.3.7 雙設(shè)定時間繼電器及PLC梯形圖編寫 299

8.3.8 計數(shù)器電路及PLC梯形圖編寫 300

8.4 邏輯運算PLC程序說明、編寫 302

8.4.1 與門運算PLC程序說明、編寫 302

8.4.2 或門PLC程序說明、編寫 303

8.4.3 非門PLC程序說明、編寫 304

8.4.4 與非門PLC程序說明、編寫 304

8.4.5 或非門PLC程序說明、編寫 305

8.4.6 異或門PLC程序說明、編寫 306

8.4.7 置位、復(fù)位指令PLC程序說明、編寫 307

8.4.8 上升沿、下降沿指令PLC程序說明、編寫 308

8.5 步進(jìn)指令、功能指令PLC程序 309

8.5.1 步進(jìn)指令與應(yīng)用 309

8.5.2 傳送類指令PLC程序說明、編寫 310

8.5.3 四則運算指令PLC程序說明、編寫 311

8.5.4 三菱FX系列PLC功能指令控制表 314

8.6 典型PLC電路編程實例 317

8.6.1 三相異步電動機(jī)Y-△啟動控制 317

8.6.2 電動機(jī)順序啟動控制 318

8.6.3 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 319

8.6.4 自動往返循環(huán)控制 320

8.6.5 繞線電動機(jī)調(diào)速控制 321

8.6.6 電動機(jī)反接制動控制 322

8.6.7 電動機(jī)能耗制動控制 323

8.6.8 三臺電動機(jī)順序控制 325

8.6.9 噴水池自動噴水控制 325

8.6.10 自動運料小車往返運動的控制 325

8.6.11 兩地電動機(jī)啟動運行的控制 325

8.6.12 大小球分類傳送控制 326

8.6.13 十字路口交通燈控制 326

8.6.14 Z3040型搖臂鉆床的控制 326

8.6.15 T68型臥式鏜床的電氣控制 330

8.6.16 DU組合機(jī)床的控制 330

8.6.17 步進(jìn)電動機(jī)控制 334



第9章 觸摸屏 336

9.1 觸摸屏基礎(chǔ) 336

9.1.1 觸摸屏的主要類型 336

9.1.2 觸摸屏的結(jié)構(gòu)組成 339

9.2 常見觸摸屏 339

9.2.1 三菱觸摸屏 339

9.2.2 西門子觸摸屏 339

9.2.3 昆侖通態(tài)觸摸屏 339

9.2.4 TPC7062K觸摸屏 340

9.2.5 觸摸屏與PLC一體機(jī) 342

9.3 認(rèn)識MCGS嵌入版組態(tài)軟件 343

9.3.1 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要功能 343

9.3.2 MCGS6.8嵌入版組態(tài)軟件的組成 344

9.3.3 嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 344

9.4 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的安裝 345

9.5 TPC7062K與計算機(jī)和PLC的連接 346

9.6 MCGS嵌入版組態(tài)軟件在觸摸屏的應(yīng)用 347

9.6.1 控制要求 347

9.6.2 操作過程 347

9.7 觸摸屏與PLC控制電動機(jī)正/反轉(zhuǎn)組態(tài)應(yīng)用 354

9.7.1 控制要求 354

9.7.2 操作步驟 355

9.7.3 PLC程序設(shè)計 355

9.7.4 觸摸屏畫面制作 355

9.7.5 觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試 370

9.8 觸摸屏與PLC控制電動機(jī)的變頻運行 371

9.8.1 控制要求 371

9.8.2 操作步驟 371

9.8.3 PLC程序設(shè)計 372

9.8.4 觸摸屏畫面制作 372

9.8.5 變頻器參數(shù)設(shè)置 372

9.8.6 程序輸入與調(diào)試 373

9.9 人機(jī)界面控制步進(jìn)電動機(jī)三相六拍運行 374

9.9.1 控制要求 374

9.9.2 設(shè)計觸摸屏畫面 374

9.9.3 程序編制 374

9.10 人機(jī)界面控制指示燈循環(huán)移位 376

9.10.1 控制要求 376

9.10.2 設(shè)計觸摸屏畫面 376

9.10.3 程序編制 376

9.11 人機(jī)界面控制指示燈循環(huán)左移和右移 377

9.11.1 控制要求 377

9.11.2 設(shè)計觸摸屏畫面 377

9.11.3 程序編制 377



第10章 PLC、觸摸屏、變頻器綜合控制 378

10.1 PLC與變頻器組合實現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 378

10.1.1 電路工作原理 378

10.1.2 參數(shù)設(shè)置 379

10.1.3 編寫程序 379

10.1.4 接線組裝 380

10.1.5 調(diào)試與檢修 380

10.2 PLC與變頻器組合實現(xiàn)多擋轉(zhuǎn)速控制 382

10.2.1 電路工作原理 382

10.2.2 參數(shù)設(shè)置 382

10.2.3 編寫程序 383

10.2.4 接線組裝 386

10.2.5 調(diào)試與檢修 387

10.3 家用洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng) 387

10.3.1 控制要求 387

10.3.2 電氣原理圖 388

10.3.3 程序編寫 388

10.4 商用洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng) 393

10.4.1 控制要求 393

10.4.2 操作 394

10.5 多段速度恒壓PLC控制供水系統(tǒng) 396

10.5.1 控制要求 396

10.5.2 操作 396

10.6 PLC/變頻器PID控制的恒壓供水系統(tǒng) 398

10.6.1 控制要求 398

10.6.2 恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成 398

10.6.3 工作原理設(shè)計 399

10.6.4 PLC控制變頻器恒壓供水系統(tǒng)相關(guān)電路設(shè)計 400

10.6.5 PID調(diào)節(jié)器原理 403

10.6.6 壓力傳感器的接線圖 404

10.6.7 軟件設(shè)計 404

10.7 通過RS-485通信實現(xiàn)單臺電動機(jī)的變頻運行 405

10.7.1 控制要求 405

10.7.2 I/O分配表 405

10.7.3 工作流程圖 406

10.7.4 硬件接線圖 406

10.7.5 觸摸屏控制圖 406

10.7.6 變頻器參數(shù)設(shè)置步驟 406

10.7.7 程序設(shè)計 406

10.8 PLC與變頻器的RS-485通信控制 409

10.8.1 控制要求 409

10.8.2 接線分析與參數(shù)設(shè)定 409

10.8.3 程序設(shè)計 410

10.8.4 觸摸屏通信信號畫面制作 410

10.9 PLC控制的電梯系統(tǒng) 413

10.9.1 控制要求 413

10.9.2 分析操作 413

10.9.3 PLC、變頻器綜合接線 414

10.9.4 程序設(shè)計 414

10.10 PLC、變頻器、觸摸屏用于中央空調(diào)電路 415

10.10.1 控制要求 415

10.10.2 分析操作 415

10.10.3 PLC、變頻器綜合接線 416

10.10.4 程序設(shè)計 416

10.11 普通車床的PLC改造 417

10.11.1 控制要求 417

10.11.2 相關(guān)指令 418

10.11.3 編寫梯形圖 420

10.11.4 系統(tǒng)調(diào)試 420



參考文獻(xiàn) 422