机械电气自动控制

第1章 绪论

1.1 机械设备电气自动控制的目的和任务

1.2 机械设备电气自动控制的分类

1.3 机械设备电气自动控制技术的发展

第2章 常用低压电器及基本控制电路

2.1 常用低压电器与执行电器

2.2 机械设备电气控制的基本电路

思考与练习题

第3章 电气逻辑控制系统分析

3.1 概述

3.2 C620—2型卧式车床电气控制系统

3.3 组合机床电气控制系统

3.4 工业机械手电气控制系统

3.5 电梯电气控制系统

思考与练习题

第4章 可编程序控制器原理及应用技术

4.1 概述

4.2 PLC的组成和工作方式

4.3 常用PLC机型的指令系统及编程基本操作

4.4 PLC的编程语言及顺序功能流程图

4.5 PLC应用的典型功能电路

4.6 梯形图程序设计规则及技巧

4.7 使用PLC时应注意的问题

思考与练习题

第5章 电气控制系统设计及模拟调试

5.1 机械设备电气控制系统设计内容及要求

5.2 机械设备逻辑控制系统设计

5.3 机械设备电气系统常用电器元件的选择

5.4 机械设备电气系统原理图和接线图的绘制

5.5 逻辑控制系统的模拟调试

思考与练习题

第6章 直流电动机调速原理

6.1 机械设备对电气自动调速系统技术指标的要求

6.2 直流电动机的基本调速方式及调速特性

6.3 晶闸管"para" label-module="para">

6.4 直流电动机的脉宽调制调速原理

思考与练习题

第7章 交流电动机调速原理及应用技术

7.1 异步电动机的调速方式

7.2 电磁转差离合器调速系统

7.3 交流调压调速系统

7.4 线绕式异步电动机的串级调速

7.5 交流异步电动机的变频调速

7.6 矢量变换的变频调速

7.7 通用变频器的应用

思考与练习题

第8章 数字控制原理及应用技术

8.1 数控系统的组成及功能

8.2 数控系统的分类

8.3 数控编程

8.4 数控加工程序预处理

8.5 插补原理

8.6 基于PC机的开放式数控系统简介

思考与练习题

参考文献

《机械电气自动控制》共分8章，内容包括常用低压电器及基本控制电路、电气逻辑控制系统分析、可编程序控制器（PLC）原理及应用技术、电气逻辑控制系统设计及模拟调试、直流电动机调速原理、交流电动机调速原理及应用技术、数字控制原理及应用技术。《机械电气自动控制》内容全面、新颖，收编的PLC应用的典型功能电路先进、实用，介绍的顺序控制系统分析、设计和模拟调试方法简便、直观，变频器选择、应用和数控编程有关实例参考。《机械电气自动控制》内容的阐述深入浅出，便于自学和实践。

第1章绪论

1.1机械电气自动控制的研究目的和研究任务

1.2机械电气自动控制系统的组成和分类

1.2.1断续控制、连续控制和数字控制系统

1.2.2开环和闭环控制系统

1.3机械电气自动控制技术的发展

1.3.1电力拖动技术的发展

1.3.2逻辑控制技术的发展

1.3.3数字控制技术的发展

第2章机电传动系统的动力学基础

2.1机电传动系统的运动方程式

2.1.1运动方程式

2.1.2运动方程式中转矩方向的确定

2.2转矩、转动惯量、飞轮转矩的折算

2.2.1负载转矩的折算

2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算

2.3生产机械的机械特性

2.3.1恒转矩型机械特性

2.3.2恒功率型机械特性

2.3.3离心式通风机型机械特性

2.3.4直线型机械特性

2.4机电传动系统稳定运行的条件

习题

第3章电动机的工作原理及机械特性

3.1直流电动机的工作原理及机械特性

3.1.1直流电机的基本结构

3.1.2直流电机的工作原理

3.1.3直流发电机

3.1.4直流他励电动机的机械特性

3.1.5直流他励电动机的启动特性

3.1.6直流他励电动机的调速特性

3.1.7直流他励电动机的制动特性

3.2交流电动机的工作原理及机械特性

3.2.1三相异步电动机的结构和工作原理

3.2.2三相异步电动机的定子电路和转子电路

3.2.3三相异步电动机的转矩与机械特性

3.2.4三相异步电动机的启动特性

3.2线绕式异步电动机的启动方法

3.2.6三相异步电动机的调速方法与特性

3.2.7三相异步电动机的制动特性

3.2.8单相异步电动机

3.2.9同步电动机

习题

第4章常用低压电器及其选择

4.1低压电器的电磁机构及执行机构

4.1.1电磁机构

4.1.2执行机构

4.2控制电器

4.2.1主令电器

4.2.2非自动控制电器

4.2.3自动控制电器

4.3执行电器

4.3.1电磁铁

4.3.2电磁夹具

4.3.3电磁离合器

4.4检测电器

4.4.1速度继电器

4.4.2行程开关

4.5保护电器

4.5.11熔断器

4.5.2热继电器

4.5.3低压断路器

习题

第5章接触器—继电器控制系统

5.1电气设备图的绘制及阅读方法

5.1.1电气设备电路图

5.1.2电气设备接线图

5.1.3电气设备安装图

5.2接触器一继电器控制系统的基本控制电路

5.2.1三相异步电动机的启动控制电路

5.2.2三相异步电动机的正反转控制电路

5.2.3三相异步电动机的制动控制电路

5.2.4双速电动机控制电路

5.2.5控制线路的其他基本环节

5.2.6电气控制系统保护

5.3典型机械设备控制电路分析v

5.3.1C650_2型普通车床控制电路

5.3.2X62w万能升降台铣床控制电路

5.3.3Z3040型摇臂钻床的控制电路

5.3.4组合机床控制电路

5.4接触器一继电器控制系统设计

5.4.1电气控制系统设计的一般步骤

5.4.2电气原理设计

5.4.3电气工艺设计

习题

第6章可编程控制器（PLC）控制系统

6.1PLC的概述

6.1.1PLC的基本结构

6.1.2PLC的工作原理

6.1.3PLC的主要特点和应用

6.1.4PLC与其他工业控制系统的比较

6.2FX2N系列可编程序控制器及其指令系统

6.2.1FX2N系列可编程序控制器硬件配置

6.2.2FX2N系列可编程控制器的编程元件

6.2.3FX系列可编程控制器的编程语言

6.2.4FX2N系列可编程序控制器的基本指令

6.2.5梯形图编程的基本规则

6.2.6FX2N系列可编程序控制器的功能指令

6.3PLG的程序设计方法

6.3.1常用典型单元的梯形图

6.3.2梯形图的经验设计法

6.3.3继电器电路转化设计法

6.3.4顺序功能图（SFC）设计法

6.3.5顺序控制梯形图的编程方式

6.3.6复杂控制系统的编程方式

6.4PLC控制系统设计

6.4.1PLC控制系统的分析方法

6.4.2PLC控制系统设计步骤

6.4.3机械手PLC控制系统设计

6.4.4摇臂钻床PLC控制系统设计

习题

第7章交、直流调速系统

7.1调速方法及其性能指标

7.1.1调速方法

7.1.2调速的性能指标

7.2常见电力电子器件的开关特性

7.2.1电力电子器件的分类

7.2.2电力电子器件的开关特性

7.3直流电动机无级调速系统

7.3.1可控直流电源

7.3.2几种常见的反馈控制直流调速系统

7.3.3无静差调速系统

7.4交流电动机调速系统

7.4.1变频调速系统

7.4.2其他调速系统

习题

第8章步进电动机控制系统

8.1步进电动机结构、工作原理及分类

8.1.1步进电动机的结构与工作原理

8.1.2小步距角步进电动机

8.1.3步进电动机的分类

8.2步进电动机驱动电源

8.2.1步进电动机的驱动方式

8.2.2步进电动机的环形分配器

8.2.3步进电动机的驱动电路

8.3步进电动机的运行特性及主要技术指标

8.3.1步进电动机的运行特性

8.3.2步进电动机的运行特性的影响因素

8.3.3步进电动机的主要技术指标及应用

8.4步进电动机的开、闭环控制

8.4.1步进电动机的开环控制

8.4.2步进电动机的闭环控制

8.5步进电动机控制系统应用实例

8.5.1步进电动机在数控机床的应用

8.5.2基于PLC的步进电动机控制的应用

习题

附录

附录A常用电气图形符号

附录B常用电气技术文字符号

附录C常用低压电器技术参数

附录DFx系列PLC的内部软继电器及编号

附录E三菱Fx系列PLC功能指令一览表

参考文献

《机械设计制造及其自动化专业本科系列规划教材:机械电气自动控制》系统地介绍了典型的机械电气自动控制系统——接触器—继电器和PLC控制系统的设计，同时介绍了交、直流调速和步进电动机控制系统，采用了最新电气设计标准。

全书共8章：第1章绪论，第2章机电传动系统的动力学基础，第3章电动机的工作原理及机械特性，第4章常用低压电器及其选择，第5章接触器—继电器控制系统，第6章可编程控制器（PLC）控制系统，第7章交、直流调速系统，第8章步进电动机控制系统。

《机械设计制造及其自动化专业本科系列规划教材:机械电气自动控制》可作为机械电子工程、机械工程及自动化专业、机械设计制造及其自动化专业本科学生学习机械电气自动控制技术的专业基础教材，也可作为高职高专或中专、技校的教学人员及有关的工程技术人员的参考书。