本书以从事机电设备设计、安装、调试、操作、维修等岗位群的职业能力构成为起点，确定职业能力培养目标。以岗位群所需的知识和技能构建本书内容，介绍了机床常用低压电器、机床控制线路基本环节、典型机床电气控制系统、PLC的基础知识、PLC（S71200）控制指令及编程方法、数控机床电气控制系统等内容。全书设置7个对应工作场景的教学项目，24个以工作岗位典型工作任务为导向的“教学做一体”学习任务。以学习任务为载体，以任务实施为核心，将课程专业知识、职业技能融入书中。

本书可作为高职高专机电一体化技术、电气自动化技术、智能制造装备技术、机械制造及自动化、数控技术、模具设计与制造、工业机器人技术等专业的教材，也适合工业自动化技术人员用作自学的参考书，还能作为职业本科教育相关课程的教材。

为方便教学，本书植入二维码微课视频和动画，配有电子课件、课后测试题答案、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为授课教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册后下载。若有问题，可联系编辑热线：010-88379564。

前言

二维码清单

项目1机床电动机基本电气控制线路

分析 1

任务11三相异步电动机点/长动运行

控制 1

【任务布置】 1

【学习目标】 2

【知识准备】 2

知识点1：低压电器的定义与分类 2

知识点2：组合开关 3

知识点3：熔断器 4

知识点4：接触器 5

知识点5：热继电器 7

知识点6：三相笼型异步电动机 8

知识点7：控制按钮 9

知识点8：电动机点动运行 10

知识点9：电动机长动运行 10

【任务实施】 11

【拓展知识】 13

拓展知识点：低压电器的触点 13

【拓展任务】 13

电动机两地控制线路设计、分析与接

线调试 13

【课后测试】 13

【拓展思考与训练】 14

任务12三相异步电动机顺序运行

控制 14

【任务布置】 14

【学习目标】 15

【知识准备】 15

知识点1：刀开关 15

知识点2：万能转换开关 17

知识点3：低压断路器 18

知识点4：顺序运行控制 20

【任务实施】 21

【拓展知识】 22

拓展知识点：电气配线工艺 22

【拓展任务】 22

输送带顺序起动、逆序停止电路的设计、

分析与接线调试 22

【课后测试】 23

【拓展思考与训练】 23

任务13三相异步电动机双重互锁正、反

转运行控制 23

【任务布置】 23

【学习目标】 24

【知识准备】 25

知识点1：行程开关 25

知识点2：接近开关 26

知识点3：光电开关 27

知识点4：电动机正、反转 28

【任务实施】 29

【拓展知识】 30

拓展知识点：电气线路保护环节 30

【拓展任务】 31

机床移动部件自动往返控制电路的

设计、分析与接线调试 31

【课后测试】 31

【拓展思考与训练】 31

任务14三相异步电动机减压起动

控制 32

【任务布置】 32

【学习目标】 33

【知识准备】 33

知识点1：时间继电器 33

知识点2：星形()联结和三角形

()联结 37

【任务实施】 38

【拓展知识】 39

拓展知识点：继电器 39

【拓展任务】 39

三相异步电动机串电阻减压起动电路的

设计、分析与接线调试 39

【课后测试】 39

【拓展思考与训练】 40

任务15三相异步电动机的制动控制 40

【任务布置】 40

【学习目标】 41

【知识准备】 42

知识点1：制动方法 42

知识点2：速度继电器 43

【任务实施】 44

【拓展知识】 45

拓展知识点：直流稳压电源 45

【拓展任务】 46

电动机能耗制动电路的设计、分析与

接线调试 46

【课后测试】 46

【拓展思考与训练】 46

项目2典型机床电气控制线路分析47

任务21C650型卧式车床控制线路

分析 47

【任务布置】 47

【学习目标】 47

【知识准备】 48

知识点1：电气原理图的画法 48

知识点2：电气原理图的阅读分析 50

知识点3：电气控制电路分析的内容

和步骤 51

知识点4：C650型卧式车床的认知 52

知识点5：C650型卧式车床的控制

要求 53

【任务实施】 54

【拓展知识】 57

拓展知识点1：机床电气控制系统的

设计原则 57

拓展知识点2：机床电气控制系统的

设计步骤 57

拓展知识点3：机床电气控制线路设

计时注意的问题 57

【课后测试】 57

【拓展思考与训练】 57

任务22XA6132型万能铣床电气控制

线路分析 58

【任务布置】 58

【学习目标】 58

【知识准备】 59

知识点1：XA6132型万能铣床的

认知 59

知识点2：XA6132型万能铣床的电力

拖动形式及控制要求 59

【任务实施】 60

【拓展知识】 66

拓展知识点1：电气设备总装接线图的

设计与绘制 66

拓展知识点2：电器元件布置图的设计

与绘制 66

拓展知识点3：电器元件接线图的设计

与绘制 66

【课后测试】 67

【拓展思考与训练】 67

项目3S71200系列PLC的识读与使用68

任务31初步认识PLC 68

【任务布置】 68

【学习目标】 69

【知识准备】 69

知识点1：PLC的产生与定义 69

知识点2：PLC的特点与应用领域 71

知识点3：PLC的分类 72

【任务实施】 72

【课后测试】 74

【拓展思考与训练】 75

任务32认识PLC的结构和工作原理 75

【任务布置】 75

【学习目标】 75

【知识准备】 76

知识点1：PLC的基本构成 76

知识点2：PLC的硬件系统 76

知识点3：PLC的软件系统 78

知识点4：PLC的工作原理 79

【任务实施】 80

【课后测试】 82

【拓展思考与训练】 82

任务33认识与使用S71200系列PLC 82

【任务布置】 82

【学习目标】 83

【知识准备】 83

知识点1：S71200系列PLC概述 83

知识点2：S71200系列PLC常用

模块及接线 84

【任务实施】 88

【拓展知识】 90

拓展知识点1：S71200系列PLC的

安装与拆卸 90

拓展知识点2：S71200系列PLC的

基本工作原理 90

【课后测试】 90

【拓展思考与训练】 91

项目4PLC基本指令的编程及应用92

任务41PLC控制抢答器的设计

与仿真 92

【任务布置】 92

【学习目标】 93

【知识准备】 93

知识点1：博途软件的总体介绍 93

知识点2：博途软件的视图 94

知识点3：博途软件的常用操作和窗体 95

知识点4：硬件的组态 96

知识点5：程序编辑的基本方法 98

知识点6：博途软件程序运行的监控

和仿真 102

【任务实施】 105

【课后测试】 109

【拓展思考与训练】 109

任务42C620型车床电气控制系统的

PLC改造 109

【任务布置】 109

【学习目标】 110

【知识准备】 111

知识点1：梯形图语言基础 111

知识点2：梯形图语言的编程原则 112

知识点3：位逻辑指令 112

【任务实施】 115

【拓展知识】 118

拓展知识点1：S71200系列PLC的

存储器 118

拓展知识点2：PLC的经验设计法

编程 118

【课后测试】 118

【拓展思考与训练】 118

任务43PLC控制电动机减压

起动 119

【任务布置】 119

【学习目标】 119

【知识准备】 120

知识点：接通延时（输出）定时器 120

【任务实施】 121

【拓展任务】 123

PLC控制工件加工的四道工序 123

【课后测试】 123

【拓展思考与训练】 123

任务44PLC控制十字路口交通信号

灯系统 124

【任务布置】 124

【学习目标】 124

【知识准备】 125

知识点1：脉冲定时器指令 126

知识点2：关断延迟定时器 126

知识点3：保持型接通延迟定时器 127

知识点4：CPU信号模块的时钟存储

器参数设置 127

【任务实施】 128

【课后测试】 133

【拓展思考与训练】 133

任务45PLC控制高精度时钟133

【任务布置】 133

【学习目标】 134

【知识准备】 134

知识点1：计数器指令 134

知识点2：加计数器指令 135

知识点3：减计数器指令 136

知识点4：加减计数器指令 136

知识点5：时钟存储器参数设置 137

【任务实施】 138

【课后测试】 141

【拓展思考与训练】 141

项目5S71200系列PLC功能指令的编程

及应用142

任务51跑马灯的PLC控制 142

【任务布置】 142

【学习目标】 142

【知识准备】 143

知识点1：基本数据类型 143

知识点2：移动指令 144

知识点3：比较指令 147

【任务实施】 150

【课后测试】 153

【拓展思考与训练】 153

任务52流水灯的PLC控制 153

【任务布置】 153

【学习目标】 154

【知识准备】 154

知识点：移位指令 154

【任务实施】 156

【课后测试】 158

【拓展思考与训练】 158

任务539s倒计时的PLC控制 158

【任务布置】 158

【学习目标】 159

【知识准备】 159

知识点1：数学运算指令 159

知识点2：逻辑运算指令 162

【任务实施】 164

【课后测试】 168

【拓展思考与训练】 168

项目6S71200系列PLC顺序控制

功能及应用169

任务61机床动力头的PLC顺序控制 169

【任务布置】 169

【学习目标】 170

【知识准备】 170

知识点1：顺序控制概述 170

知识点2：顺序控制设计法的编程

步骤和方法 170

知识点3：顺序功能图（SFC） 171

知识点4：顺序功能图中转换实现的

基本规则 173

【任务实施】 173

【拓展任务】 176

电液控制系统动力头PLC程序的设计 176

【课后测试】 176

【拓展思考与训练】 177

任务62大、小球分拣设备的PLC顺序

控制 177

【任务布置】 177

【学习目标】 178

【知识准备】 178

知识点1：顺序功能图的基本结构 178

知识点2：选择序列的编程方法 179

【任务实施】 180

【课后测试】 184

【拓展思考与训练】 185

任务63城市交通信号灯的PLC顺序

控制 185

【任务布置】 185

【学习目标】 185

【知识准备】 186

知识点：并行序列的编程方法 186

【任务实施】 187

【拓展任务】 190

专用钻床控制系统PLC程序的设计 190

【课后测试】 190

【拓展思考与训练】 190

项目7数控机床电气控制系统连接

与调试191

任务71FANUC数控系统的硬件连接191

【任务布置】 191

【学习目标】 191

【知识准备】 192

知识点1：FANUC数控系统的类型

及连接 192

知识点2：FANUC伺服驱动器及其

接口连接 194

知识点3：FANUC I/O单元及其接口

连接 196

知识点4：FANUC主轴放大器及其

接口连接 197

【任务实施】 198

【课后测试】 200

【拓展思考与训练】 200

任务72FANUC数控系统的PMC

程序结构 200

【任务布置】 200

【学习目标】 201

【知识准备】 201

知识点1：FANUC数控系统PMC的

类型和结构 201

知识点2：FANUC数控系统PMC的

信号类型 203

知识点3：FANUC数控系统I/O单元

地址的分配 204

【任务实施】 205

【课后测试】 209

【拓展思考与训练】 209

任务73FANUC数控系统PMC程序

设计 209

【任务布置】 209

【学习目标】 210

【知识准备】 210

知识点1：FANUC数控系统PMC的

编程指令 210

知识点2：辅助功能M代码的执行 214

知识点3：格雷码与二进制码之间的

转换 215

知识点4：数控系统与PMC的接口信

号及应用 217

【任务实施】 223

【拓展任务】 226

设计某数控车床操作方式切换开关 226

【课后测试】 226

【拓展思考与训练】 226

参考文献228