電氣工程師自學速成：應用篇

第 1章　電工電路識圖基礎(chǔ)\t1
1．1　電氣圖的分類　1
1．1．1　系統(tǒng)圖　1
1．1．2　電路圖　1
1．1．3　接線圖　2
1．1．4　電氣平面圖　4
1．1．5　設(shè)備元件和材料表　4
1．2　電氣圖的制圖與識圖規(guī)則　5
1．2．1　圖紙格式、圖幅尺寸和圖紙分區(qū)　5
1．2．2　圖線和字體等規(guī)定　7
1．2．3　電氣圖的布局　10
1．3　電氣圖的表示方法　11
1．3．1　電氣連接線的表示方法　11
1．3．2　電氣元件的表示方法　13
1．3．3　電氣線路的表示方法　16
1．4　電氣符號　17
1．4．1　圖形符號　17
1．4．2　文字符號　18
1．4．3　項目代號　19
1．4．4　回路標號　22
第　2章 電工測量電路的識讀　24
2．1　電流和電壓測量電路的識讀　24
2．1．1　電流測量電路　24
2．1．2　電壓測量電路　27
2．2　功率和功率因數(shù)測量電路的識讀　29
2．2．1　功率的類型與基本測量方法　29
2．2．2　單相和三相功率測量電路　30
2．2．3　功率因數(shù)測量電路　32
2．3　電能測量電路的識讀　33
2．3．1　電能表的結(jié)構(gòu)與原理　33
2．3．2　單相有功電能表的測量電路　34
2．3．3　三相有功電能的測量電路　35
2．3．4　三相無功電能的測量電路　36
第3章　照明與動力配電線路的識讀　38
3．1　基礎(chǔ)知識　38
3．1．1　照明燈具的標注　38
3．1．2　配電線路的標注　39
3．1．3　用電設(shè)備的標注　41
3．1．4　電力和照明設(shè)備的標注　41
3．1．5　開關(guān)與熔斷器的標注　41
3．1．6　電纜的標注　41
3．1．7　照明與動力配電電氣圖常用電氣設(shè)備符號　42
3．2　住宅照明配電電氣圖的識讀　43
3．2．1　整幢樓總電氣系統(tǒng)圖的識讀　43
3．2．2　樓層配電箱電氣系統(tǒng)圖的識讀　44
3．2．3　戶內(nèi)配電箱電氣系統(tǒng)圖的識讀　45
3．2．4　住宅照明與插座電氣平面圖的識讀　45
3．3　動力配電電氣圖的識讀　47
3．3．1　動力配電系統(tǒng)的三種接線方式　47
3．3．2　動力配電系統(tǒng)圖的識圖實例　48
3．3．3　動力配電平面圖的識圖實例　49
3．3．4　控制原理圖和電纜圖的識圖實例　50
第4章　供配電系統(tǒng)電氣線路的識讀　53
4．1　供配電系統(tǒng)簡介　53
4．1．1　供配電系統(tǒng)的組成　53
4．1．2　變電所與配電所　54
4．1．3　電力系統(tǒng)的電壓規(guī)定　54
4．2　變配電所主電路的接線形式　55
4．2．1　無母線主接線　56
4．2．2　單母線主接線　58
4．2．3　雙母線主接線　60
4．3　供配電系統(tǒng)主接線圖的識讀　61
4．3．1　發(fā)電廠電氣主接線圖的識讀　61
4．3．2　35kV/6kV大型工廠降壓變電所電氣主接線圖的識讀　67
4．3．3　35kV變電所電氣主接線圖的識讀　68
4．4　供配電系統(tǒng)二次電路的識讀　70
4．4．1　二次電路與一次電路的關(guān)系說明　70
4．4．2　二次電路的原理圖、展開圖和安裝 接線圖　71
4．4．3　直流操作電源的識讀　76
4．4．4　斷路器控制和信號電路的識讀　77
4．4．5　中央信號電路的識讀　78
4．4．6　繼電器保護電路的識讀　80
4．4．7　電測量儀表電路的識讀　83
4．4．8　自動裝置電路的識讀　83
4．4．9　發(fā)電廠與變配電所電路的數(shù)字標號與符號標注規(guī)定　85
第5章　電子電路的識讀　88
5．1　放大電路的識讀　88
5．1．1　固定偏置放大電路　88
5．1．2　電壓負反饋放大電路　90
5．1．3　分壓式電流負反饋放大電路　91
5．1．4　交流放大電路　92
5．2　諧振電路　93
5．2．1　串聯(lián)諧振電路　93
5．2．2　并聯(lián)諧振電路　94
5．3　振蕩器　96
5．3．1　振蕩器的組成與原理　96
5．3．2　變壓器反饋式振蕩器　97
5．4　電源電路　98
5．4．1　電源電路的組成　98
5．4．2　整流電路　98
5．4．3　濾波電路　101
5．4．4　穩(wěn)壓電路　104
5．4．5　開關(guān)電源的特點與工作原理　107
5．4．6　自激式開關(guān)電源的電路分析　110
5．4．7　他激式開關(guān)電源的電路分析　112
第6章　電力電子電路的識讀　113
6．1　整流電路（AC-DC變換電路）　113
6．1．1　不可控整流電路　113
6．1．2　可控整流電路　118
6．2　斬波電路（DC-DC變換電路）　121
6．2．1　基本斬波電路　121
6．2．2　復合斬波電路　126
6．3　逆變電路（DC-AC變換電路）　128
6．3．1　逆變原理　129
6．3．2　電壓型逆變電路　129
6．3．3　電流型逆變電路　133
6．3．4　復合型逆變電路　135
6．4　PWM控制技術(shù)　138
6．4．1　PWM控制的基本原理　138
6．4．2　SPWM波的產(chǎn)生　139
6．4．3　PWM控制方式　142
6．4．4　PWM整流電路　146
第7章　PLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理　148
7．1　PLC的基本組成　148
7．1．1　中央處理器　149
7．1．2　存儲器　149
7．1．3　輸入／輸出接口單元　150
7．1．4　電源單元　151
7．1．5　外圍設(shè)備　151
7．2　FX系列PLC硬件配置　151
7．2．1　FX2N系列PLC的基本單元　151
7．2．2　FX2N系列的I/O擴展單元和擴展模塊　153
7．2．3　FX系列的特殊功能模塊　153
7．3　FX系列PLC的編程元件　155
7．3．1　輸入繼電器（X）　155
7．3．2　輸出繼電器（Y）　155
7．3．3　輔助繼電器（M）　155
7．3．4　狀態(tài)繼電器（S）　158
7．3．5　定時器（T）　158
7．3．6　計數(shù)器（C）　159
7．3．7　數(shù)據(jù)寄存器（D）　160
7．3．8　常數(shù)（K、H）　162
7．4　可編程邏輯控制器的工作原理　162
7．4．1　PLC的控制系統(tǒng)組成　162
7．4．2　PLC控制系統(tǒng)等效電路　162
7．4．3　可編程邏輯控制器的工作狀態(tài)　164
7．4．4　可編程邏輯控制器的工作方式　164
7．4．5　PLC掃描工作方式的特點　164
7．5　可編程邏輯控制器的主要性能指標　165
7．6　可編程邏輯控制器與其他控制系統(tǒng)的比較　166
7．6．1　PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比　166
7．6．2　可編程邏輯控制器與微型計算機控制的 區(qū)別　166
第8章　編程與仿真　167
8．1　PLC程序設(shè)計語言介紹　167
8．1．1　梯形圖（Ladder Diagram）　167
8．1．2　指令表（Instruction List）　168
8．1．3　功能模塊圖（Function Block Diagram）　168
8．1．4　順序功能流程圖（Sequential Function Chart）　169
8．1．5　結(jié)構(gòu)化語句（Structured Text）　169
8．2　FX-20P-E編程器介紹　170
8．2．1　FX-20P-E編程器的外觀　170
8．2．2　HPP操作面板介紹　170
8．2．3　HPP主要功能操作說明　171
8．2．4　聯(lián)機方式菜單　172
8．2．5　實踐中的技巧　176
8．3　SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件介紹　180
8．3．1　產(chǎn)品構(gòu)成　180
8．3．2　SWOPC-FXGP/WIN-C的操作　184
第9章　基本邏輯指令及使用　189
9．1　邏輯取與輸出指令（LD、LDI、OUT）　189
9．1．1　LD、LDI、OUT指令介紹　189
9．1．2　使用舉例　189
9．2　觸點串聯(lián)指令（AND、ANI）　190
9．2．1　AND、ANI指令介紹　190
9．2．2　使用舉例　190
9．3　觸點并聯(lián)指令（OR、ORI）　191
9．3．1　OR、ORI指令介紹　191
9．3．2　使用舉例　191
9．4　串聯(lián)電路塊的并聯(lián)（ORB）指令　192
9．4．1　ORB指令介紹　192
9．4．2　使用舉例　192
9．5　并聯(lián)電路塊的串聯(lián)（ANB）指令　193
9．5．1　ANB指令介紹　193
9．5．2　使用舉例　193
9．6　分支多重輸出電路指令（MPS、MRD、 MPP）　194
9．6．1　MPS、MRD、MPP指令介紹　194
9．6．2　使用舉例　195
9．7　主控觸點指令（MC、MCR）　196
9．7．1　MC、MCR指令介紹　196
9．7．2　使用舉例　196
9．8　自保持與解除指令（SET、RST）　197
9．8．1　SET、RST指令介紹　197
9．8．2　使用舉例　198
9．9　脈沖微分輸出指令（PLS、PLF）　199
9．9．1　PLS、PLF指令介紹　199
9．9．2　使用舉例　199
9．10　取反指令（INV）　200
9．10．1　INV指令介紹　200
9．10．2　使用舉例　200
9．11　空操作指令（NOP）　201
9．11．1　NOP指令介紹　201
9．11．2　功能　201
9．12　程序結(jié)束指令（END）　201
9．12．1　END指令介紹　201
9．12．2　功能　201
9．13　LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令　201
9．13．1　指令介紹　201
9．13．2　使用舉例　202
9．14　基本邏輯指令的編程及應用　202
9．14．1　PLC編程特點　202
9．14．2　一些典型的控制程序　203
第　10章 步進順控指令　213
10．1　狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖　213
10．1．1　3臺電動機順序啟動控制線路　213
10．1．2　狀態(tài)繼電器S　215
10．1．3　狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的組成　216
10．1．4　步進指令STL、RET　217
10．1．5　步進梯形圖和指令表程序　218
10．2　步進指令的單流程控制　219
10．3　步進指令的選擇性分支結(jié)構(gòu)流程控制　221
10．4　步進指令的并行分支結(jié)構(gòu)流程控制　225
第　11章 功能指令　230
11．1　功能指令的一些概念　230
11．1．1　功能指令的表示方法　230
11．1．2　位元件與字元件　231
11．2　程序流控制指令（FNC00～FNC09）　232
11．2．1　條件跳轉(zhuǎn)指令　232
11．2．2　子程序調(diào)用與返回指令　234
11．2．3　中斷指令　235
11．2．4　看門狗定時器指令　236
11．2．5　循環(huán)指令　236
11．3　傳送和比較指令（FNC10～FNC19）　237
11．3．1　比較指令　237
11．3．2　數(shù)據(jù)傳送指令　238
11．3．3　移位傳送指令　239
11．3．4　反相傳送指令　240
11．3．5　塊傳送指令　240
11．3．6　多點傳送指令　240
11．3．7　數(shù)據(jù)交換指令　241
11．3．8　BCD交換指令　241
11．3．9　BIN交換指令　242
11．4　四則運算及邏輯運算指令（FNC20～ FNC29）　242
11．4．1　加法（ADD）指令　242
11．4．2　減法（SUB）指令　243
11．4．3　乘法（MUL）指令　243
11．4．4　除法（DIV）指令　244
11．4．5　加1（INC）指令　244
11．4．6　邏輯字“與”（WAND）指令　245
11．4．7　邏輯字“或”（WOR）指令　245
11．4．8　邏輯字“異或”（WXOR）指令　246
11．4．9　求補（NEG）指令　246
11．5　循環(huán)移位指令　247
11．5．1　循環(huán)右移（ROR）指令　247
11．5．2　循環(huán)左移（ROL）指令　247
11．5．3　帶進位循環(huán)右移（RCR）指令　248
11．5．4　帶進位循環(huán)左移（RCL）指令　248
11．5．5　位右移（SFTR）指令　248
11．5．6　位左移（SFTL）指令　249
11．5．7　字右移（WSFR）指令　250
11．5．8　字左移（WSFL）指令　250
11．5．9　移位寫入與讀出（FIFO）指令　251
11．6　數(shù)據(jù)處理指令（FNC40～FNC49）　252
11．6．1　區(qū)間復位（ZRST）指令　252
11．6．2　譯碼和編碼指令　252
11．6．3　置1位數(shù)總和和置1位判別指令　253
11．6．4　平均值（MEAN）指令　254
11．6．5　報警置位指令　254
11．6．6　報警復位指令　254
11．6．7　平方根（SQR）指令　255
11．6．8　二進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)指令　255
11．7　高速處理指令（FNC50～FNC59）　255
11．7．1　輸入/輸出刷新（REF）指令　255
11．7．2　輸入濾波常數(shù)調(diào)整（REFF）指令　256
11．7．3　矩陣輸入（MTR）指令　256
11．7．4　比較置位（HSCS）指令　258
11．7．5　比較復位（HSCR）指令　258
11．7．6　區(qū)間比較（HSZ）指令　258
11．7．7　脈沖密度速度檢測（SPD）指令　259
11．7．8　脈沖輸出（PLSY）指令　259
11．7．9　脈寬調(diào)制（PWM）指令　260
11．7．10　帶加減速脈沖輸出（PLSR） 指令　260
11．8　外部I/O設(shè)備指令　261
11．8．1　十字鍵輸入（TKY）指令　261
11．8．2　十六鍵輸入（HKY）指令　262
11．8．3　數(shù)字開關(guān)（DSW）指令　263
11．8．4　七段碼譯碼（SEGD）指令　264
11．8．5　帶鎖存七段碼顯示（SEGL）指令　264
11．8．6　方向開關(guān)（ARWS）指令　265
11．8．7　ASCII碼轉(zhuǎn)換（ASC）指令　265
11．8．8　ASCII碼打印（PR）指令　265
11．8．9　讀特殊功能模塊（FROM）指令　266
11．8．10　寫特殊功能模塊（TO）指令　266
第　12章 可編程邏輯控制器用于模擬量控制　267
12．1　模擬量輸入/輸出單元　267
12．1．1　模擬量輸入/輸出模塊的特性　267
12．1．2　模塊編號　267
12．1．3　緩沖寄存器分配　267
12．1．4　編程舉例　271
12．2　大型PLC模擬量輸入/輸出模塊簡介　273
12．2．1　其他模擬量輸入/輸出模塊的功能和特點　273
12．2．2　大型PLC模擬量輸入/輸出模塊 簡介　274
第　13章 編程規(guī)則和實例　276
13．1　可編程邏輯控制器梯形圖編程規(guī)則　276
13．2　CA60車床的控制系統(tǒng)改造　278
13．2．1　用PLC改造CA60型臥式車床方案　278
13．2．2　CA60型臥式車床簡介及電氣控制原理分析　278
13．2．3　PLC代替繼電器的依據(jù)　280
13．2．4　PLC改造中對若干技術(shù)問題的處理　280
13．2．5　使用PLC進行電器系統(tǒng)改造　281
13．3　T68臥式鏜床的控制系統(tǒng)改造　282
13．3．1　T68臥式鏜床傳統(tǒng)繼電器-接觸器電氣控制線路分析　282
13．3．2　PLC改造T68臥式鏜床控制線路的設(shè)計　285
13．4　液壓組合機床的控制系統(tǒng)控制　289
13．4．1　液壓組合機床的工藝要求及動作流程　289
13．4．2　液壓系統(tǒng)說明　290
13．4．3　控制系統(tǒng)主電路設(shè)計　291
13．4．4　I/O端口分配　291
13．4．5　電氣元件選型　294
13．4．6　軟件程序設(shè)計　295
13．4．7　梯形圖控制說明　298
13．5　某工業(yè)電鍍流水線控制系統(tǒng)　300
13．5．1　整體控制要求　300
13．5．2　PLC相關(guān)元件選型　301
13．5．3　硬件設(shè)計　304
13．5．4　PLC選擇及I/O分配　305
13．5．5　軟件設(shè)計　308