本书以培养应用技能型人才为出发点，以提高学习者的电气控制技术应用能力为目的，深入浅出地介绍了电气控制技术的基本概念，基本控制电路的组成和工作原理，着重讲述了基本控制电路的识图及分析方法； 介绍了变频器调速的应用方法； 以及典型控制电路的安装、调试的实验指导，以适应学习者电气工程岗位职业证书考试的需求。书中还讲述了PLC的工作原理和特点，以西门子S7300 PLC为例介绍了PLC的基本指令和应用方法。全书共8章，其中，第1~5章介绍了常用低压电器的结构及原理、电气图的绘制、电气控制系统基本控制电路的分析与设计方法等； 第6章、第7章介绍PLC的组成和工作原理及西门子S7300 PLC的基本指令系统及其应用； 第8章为实验项目及实验指导书； 第1~7章每章后都附有思考与练习题。

本书可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化、机电一体化、生产过程自动化等专业的教材，也可供电气类工作岗位的职工培训及自学使用。

近年来，电气控制技术在电力、冶金、机械制造、化工、交通运输等诸多领域的应用越来越广泛，随着科学技术的进步，电子技术、微电子技术的不断发展，特别是大规模集成电路和微处理技术的应用，电气元器件不断更新换代，控制器的功能不断完善。可编程控制器的出现成为控制领域的一个里程碑，使电气控制技术发展到一个新阶段，可编程控制器成为主导的控制器，但常用低压电器仍然有着广泛的需求和应用市场。

为了使学生尤其是初学者能够尽快地学会并掌握电气控制技术和PLC及新技术的应用，我们编写了本书。作者总结了多年从事电气工程教育教学的经验，整理了有关的教学资料，并根据电气工程岗位职业证书的考试要求以及学生学习的习惯和特点，从培养应用型人才为出发点，以提高学生的电气控制技术应用能力为目的，采用循序渐进的方法，侧重基础，注重应用，从常用低压电器的结构、工作原理及图形符号和文字符号为起点，由浅入深地介绍了基本电气控制电路的组成和工作过程，并针对电气工程方面职业资格证书考试的需要，侧重讲解电气元件和电气图的识图方法，电气控制系统的分析、设计的方法和步骤，并配有典型控制电路的安装、调试的实验指导，以期提高学生的动手能力。通过认真学习本书和实践，学生一定能打下坚实的基础。 

对于可编程控制器，本书介绍了通用PLC的硬件结构、软件组成及工作原理，并以S7300 PLC为样机，讲解了基本指令的功能及应用以及利用编程软件STEP 7编辑和调试程序的方法和步骤。对于重要的知识点都配合了相应的例题，使学习者学有所得，获得成就感。

第1~7章后有思考与练习题，第8章是实验项目及实验指导书，以此培养学生分析问题和解决问题的能力，提高电气控制技术和PLC的应用能力。

全书共分为8章，第1章介绍了电气控制系统的概念、分类及发展； 第2章介绍了常用低压电器的结构、原理及图形符号； 第3章介绍了电气图的绘制原则及识图方法； 第4章介绍了电气控制系统基本控制电路及变频器的调速应用； 第5章介绍了电气控制系统的分析方法及步骤、设计原则及设计内容等； 第6章介绍了以可编程控制器为核心的电气控制系统的组成及工作原理； 第7章介绍了西门子S7300 PLC的指令系统及应用； 第8章为实验项目及实验指导书，通过安装调试典型的电气控制系统的控制电路，培养并提高学生分析问题、解决问题的能力。

本书参考了许多同行的文献，在此谨致谢意。 

由于编者水平有限，书中难免会有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者

2018年1月

第1章电气控制的基础知识

1.1概述

1.1.1控制系统的特点

1.1.2电气控制系统的发展

1.2常用低压电器的基本概念和分类

1.2.1基本概念

1.2.2低压电器的分类

1.3低压电器的主要技术参数

思考与练习题

第2章常用低压电器

2.1常用低压电器的组成

2.2主令电器

2.2.1按钮

2.2.2转换开关

2.2.3行程开关

2.2.4接近开关

2.2.5光电开关

2.3常用控制类电器

2.3.1接触器

2.3.2中间继电器

2.3.3时间继电器

2.3.4速度继电器

2.3.5压力继电器

2.3.6液位继电器

2.3.7固态继电器

2.4常用保护类电器

2.4.1熔断器

2.4.2热继电器

2.4.3电流继电器

2.4.4电压继电器

2.5常用的开关电器

2.5.1刀开关

2.5.2低压断路器

2.5.3智能化低压断路器

2.6常用低压电器的维护

2.6.1触头的故障维修及调整

2.6.2电磁系统的维护

2.6.3接触器运行维护及故障检修

2.6.4熔断器的故障及排除

2.6.5热继电器的故障及排除

2.6.6时间继电器的故障及排除

2.6.7刀开关常见的故障及排除

2.6.8低压断路器常见的故障及排除

2.7低压电器的颜色标志

2.7.1导线的颜色标志及含义

2.7.2按钮的颜色标志及含义

2.7.3指示灯的颜色标志及含义

思考与练习题

第3章电气图的绘制

3.1电气图中的图形符号、文字符号

3.2接线端子标记

3.3电气原理图

3.3.1电气原理图的组成

3.3.2电气原理图的图幅分区

3.3.3电气原理图的绘制

3.4电气元件布置图

3.5电气接线图

3.6电气元件明细表

3.7电气图的识图

思考与练习题

第4章继电器接触器控制

4.1基本控制电路

4.1.1点动控制

4.1.2连续控制

4.1.3点动与连续控制

4.1.4多地控制电路

4.1.5正/反转控制电路

4.1.6自动往复控制

4.1.7顺序控制

4.2三相异步电动机的全压起动

4.2.1直接全压起动

4.2.2自动控制全压起动

4.3三相笼型异步电动机降压起动

4.3.1定子串电阻(或电抗器)降压起动

4.3.2星形三角形(△)降压起动

4.3.3自耦变压器降压起动

4.3.4三相绕线式异步电动机起动

4.4调速控制

4.4.1变极调速

4.4.2变频调速

4.4.3变转差率调速

4.5三相异步电动机的制动控制

4.5.1机械制动

4.5.2能耗制动

4.5.3反接制动电路

思考与练习题

第5章电气控制系统的分析与设计

5.1电气控制系统分析内容和步骤

5.1.1电气控制系统分析的内容

5.1.2电气原理图的分析方法

5.1.3电气原理图的分析步骤

5.2电气控制系统设计的一般原则和基本内容

5.2.1电气控制系统设计的一般原则

5.2.2电气控制系统设计的基本内容

5.3电气控制原理电路设计的方法与步骤

5.3.1电气控制原理电路的设计方法

5.3.2电气原理图设计中的一般要求

5.3.3电气原理图设计的基本步骤

5.3.4电气控制系统设计时应注意的问题

5.4设计实例

思考与练习题

第6章可编程控制器的工作原理

6.1PLC控制系统的组成

6.1.1PLC控制系统的硬件系统

6.1.2PLC控制系统的软件系统

6.2可编程序控制器的工作原理

6.2.1可编程控制器的基本概念

6.2.2可编程控制器的等效

6.2.3可编程控制器的工作过程

6.2.4PLC控制系统的工作原理

6.2.5PLC控制系统的中断处理

6.3可编程序控制器的编程语言

6.3.1梯形图

6.3.2指令表

6.3.3功能块图

6.4可编程序控制器的程序结构

6.4.1线性化程序

6.4.2结构化程序

6.5PLC控制系统设计

思考与练习题

第7章S7300 PLC指令系统及应用

7.1S7300 PLC概述

7.1.1S7300 PLC的基本构成

7.1.2S7300 PLC的硬件配置

7.1.3S7300 PLC的模块地址

7.1.4S7300 PLC的存储器

7.2S7300 PLC的指令结构及操作数

7.2.1指令结构

7.2.2操作数的表示方法

7.2.3状态字结构及其含义

7.3位逻辑(Bit Logic)指令

7.3.1位逻辑运算指令

7.3.2位操作指令

7.3.3位测试指令

7.3.4位逻辑指令应用举例

7.3.5触点的串/并联组合

7.4寻址方式

7.4.1立即寻址

7.4.2直接寻址

7.4.3存储器间接寻址

7.4.4寄存器间接寻址

7.5定时器

7.5.1定时器概述

7.5.2定时器的种类和定时器的特点

7.5.3定时器起动指令(Timers)

7.5.4定时器指令的用法

7.5.5定时器应用举例

7.6计数器

7.6.1计数器概述

7.6.2计数器种类和计数特点

7.6.3计数器指令(Counter)

7.6.4计数器指令的用法

7.6.5计数器应用举例

7.7数据处理指令

7.7.1数据传送指令

7.7.2比较指令(Comparator)

7.7.3移位指令和循环移位指令(Shift/Rotate)

7.8转换指令(Converter)

7.8.1BCD与整数间的转换

7.8.2整数转换为长整数

7.8.3实数和长整数间的转换

7.8.4数的取反、求补

7.8.5累加器和地址寄存器操作指令

7.9数据运算指令

7.9.1加、减、乘、除算术运算指令

7.9.2实数算术运算

7.9.3字逻辑运算指令

7.10控制指令

7.10.1逻辑控制指令

7.10.2程序控制指令

思考与练习题

第8章实验项目及实验指导书

8.1实验1: 三相异步电动机点动与连续控制

8.2实验2:  三相异步电动机正/反转控制

8.3实验3: 三相异步电动机星角降压起动控制

8.4实验4: 三相异步电动机顺序控制

8.5实验5:  三相异步电动机制动控制

8.6实验6: 三相异步电动机调速控制

8.7实验7: 变频器点动与连续控制

8.8实验8:  变频器正/反转控制

8.9实验9:  变频器多段速调速控制

参考文献

附录A常用电气图形符号和文字符号

附录B电气设备常用的基本文字符号

附录CS7300系列PLC梯形图指令统计表

1. 从培养应用型人才为出发点，以提高学习者电气控制技术应用能力为目的。

2. 循序渐进，侧重基础，注重应用。

3. 重要知识点配合了相应例题，使学习者学有所得，获得成就感。

4. 1~7章每章后都有思考与练习题，第8章配有实验指导书，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高电气控制技术和PLC的应用能力。

5.根据电气工程岗位职业证书的考试要求以及学生的学习习惯和特点。

1. 从培养应用型人才为出发点，以提高学习者电气控制技术应用能力为目的。

2. 循序渐进，侧重基础，注重应用。

3. 重要知识点配合了相应例题，使学习者学有所得，获得成就感。

4. 1~7章每章后都有思考与练习题，第8章配有实验指导书，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高电气控制技术和PLC的应用能力。

5.根据电气工程岗位职业证书的考试要求以及学生的学习习惯和特点。