自动化工程师学习手册

第1章 电路基础与供电方式
1.1　电磁感应与交直流电 001
1.1.1　电磁感应 001
1.1.2　直流电与交流电 003
1.2　欧姆定律 008
1.2.1　电压对电流的影响 008
1.2.2　电阻对电流的影响 009
1.3　直流供电方式 009
1.3.1　电池直流供电 009
1.3.2　交流-直流变换器供电方式 010
1.4　单相交流供电方式 011
1.4.1　单相两线式交流供电方式 011
1.4.2　单相三线式交流供电方式 011
1.5　三相交流供电方式 012
1.5.1　三相三线式交流供电方式 012
1.5.2　三相四线式交流供电方式 013
1.5.3　三相五线式交流供电方式 014

第2章 电子电器元件与基本电路
2.1　常用电子元件 016
2.1.1　电阻、电容、电感 016
2.1.2　开关、继电器、保险器件 031
2.2　常用半导体器件 037
2.2.1　半导体器件的基本结构和工作原理 038
2.2.2　集成电路器件 045
2.3　基本单元电路 048
2.3.1　晶体管放大电路 048
2.3.2　运算放大器 049
2.3.3　振荡电路 050
2.3.4　调制解调电路 053
2.3.5　电源电路 055
2.3.6　数字电路 058

第3章 电气部件与电气控制
3.1　开关的控制关系 065
3.1.1　电源开关的控制关系 065
3.1.2　按钮开关的控制关系 066
3.2　继电器的控制关系 068
3.2.1　继电器常开触点的控制关系 069
3.2.2　继电器常闭触点的控制关系 070
3.2.3　继电器转换触点的控制关系 071
3.3　接触器的控制关系 073
3.3.1　交流接触器的控制关系 073
3.3.2　直流接触器的控制关系 076
3.4　传感器的控制关系 076
3.4.1　温度传感器的控制关系 076
3.4.2　湿度传感器的控制关系 078
3.4.3　光电传感器的控制关系 080
3.4.4　气敏传感器的控制关系 081
3.5　保护器的控制关系 083
3.5.1　熔断器的控制关系 083
3.5.2　漏电保护器的控制关系 084
3.5.3　温度继电器的控制关系 085
3.5.4　过热保护继电器的控制关系 088

第4章 变压器与电动机
4.1　变压器 091
4.1.1　变压器的结构特点 091
4.1.2　变压器的工作原理 092
4.1.3　变压器的检测方法 094
4.2　电动机 099
4.2.1　电动机的结构特点 099
4.2.2　电动机的功能特点 100
4.2.3　电动机的工作原理 100
4.2.4　电动机的拆卸方法 105
4.2.5　电动机的检测技能 107
4.2.6　电动机的保养维护 112

第5章 电动机的驱动方式和基本电路
5.1　电动机驱动方式 119
5.1.1　晶体管电动机驱动电路 119
5.1.2　场效应晶体管（MOS-FET）电动机驱动电路 119
5.1.3　单向晶闸管电动机驱动电路 120
5.1.4　双向晶闸管电动机驱动电路 120
5.1.5　二极管正反转电动机驱动电路 120
5.1.6　双电源双向直流电动机驱动电路 120
5.1.7　桥式正反转电动机驱动电路 120
5.1.8　恒压晶体管电动机驱动电路 121
5.1.9　恒流晶体管电动机驱动电路 121
5.2　常见电动机驱动电路 121
5.2.1　具有发电制动功能的电动机驱动电路 121
5.2.2　驱动和制动分离的直流电动机控制电路 122
5.2.3　直流电动机的正反转切换电路 122
5.2.4　由模拟电压控制的电动机正反转驱动电路 123
5.2.5　运放LM358控制的直流电动机正反转控制电路 123
5.2.6　4晶体管直流电动机正反转控制电路 124
5.2.7　双互补晶体管控制的电动机正反转驱动电路 124
5.2.8　功率场效应晶体管电动机驱动电路 125
5.2.9　变阻式电动机速度控制电路 125
5.2.10　脉冲式电动机转速控制电路 125
5.2.11　直流电动机外加电压的控制电路 126
5.2.12　直流电动机的限流控制电路 126
5.2.13　直流电动机的双向驱动电路——T形桥式电路 127
5.2.14　直流电动机的双向驱动电路——H形桥式电路 127
5.2.15　直流电动机驱动电路的结构形式 128
5.2.16　电动机驱动和保护电路 128
5.2.17　直流电动机的制动电路 128
5.2.18　直流电动机的限流和保护电路 129
5.2.19　直流电动机的脉冲驱动电路 129
5.2.20　驱动电动机的逆变电路 130
5.2.21　直流电动机调速电路 130

第6章 常用电气部件的检测技能
6.1　接触器的检测技能 131
6.1.1　交流接触器的检测 131
6.1.2　直流接触器的检测 133
6.2　开关的检测技能 134
6.2.1　常开开关的检测 134
6.2.2　复合开关的检测 134
6.3　继电器的检测技能 136
6.3.1　电磁继电器的检测 136
6.3.2　时间继电器的检测 138
6.3.3　热过载继电器的检测 139
6.4　变压器的检测技能 142
6.4.1　仪用变压器的检测 142
6.4.2　电源变压器的检测 144
6.4.3　开关变压器的检测 146

第7章 控制及保护器件的安装技能
7.1　控制器件的安装 149
7.1.1　开关的安装 149
7.1.2　交流接触器的安装 153
7.2　保护器件的安装 156
7.2.1　熔断器的安装 156
7.2.2　热继电器的安装 158
7.2.3　漏电保护器的安装 160

第8章 电气控制线路的安装与检测
8.1　导线的加工连接 162
8.1.1　导线的加工 162
8.1.2　导线的连接 164
8.2　照明控制线路的安装与检测 168
8.2.1　照明控制线路的安装 168
8.2.2　照明控制线路的检测 171
8.3　供配电线路的安装与检测 173
8.3.1　供配电线路的安装 173
8.3.2　供配电线路的检测 174
8.4　电力拖动系统的安装与检测 175
8.4.1　电力拖动系统的安装 175
8.4.2　电力拖动系统的检测 177

第9章 传感器与检测控制电路
9.1　传感器的基本特点 179
9.1.1　传感器的功能 179
9.1.2　传感器的分类 180
9.1.3　温度传感器 181
9.1.4　湿度传感器 182
9.1.5　光电传感器 183
9.1.6　超声波传感器 185
9.1.7　磁敏传感器 186
9.1.8　压力传感器 187
9.1.9　气体传感器 188
9.1.10　热释电红外传感器 188
9.2　自动检测报警电路 189
9.2.1　磁场检测和报警电路 189
9.2.2　气体检测和报警电路 190
9.2.3　振动检测和报警电路 191
9.2.4　火灾报警电路 191
9.2.5　缺水报警电路 192
9.2.6　电动机防盗报警电路 192
9.2.7　湿度检测和报警电路 194
9.2.8　菌类培养室湿度检测电路 194
9.2.9　自动值守防盗报警电路 195
9.3　自动检测控制电路 196
9.3.1　自动供水控制电路 196
9.3.2　禽类养殖孵化室湿度控制电路 197
9.3.3　电气设备的远程遥控电路 198
9.3.4　触摸延时开关电源电路 199
9.3.5　大棚内湿度检测和控制电路 199
9.4　电气安全电路 200
9.4.1　交流电源的检测及保护电路 200
9.4.2　漏电保护电路 200
9.4.3　单相供电的过流保护电路 201
9.4.4　三相电断相保护电路 202

第10章 变频器与变频控制技术
10.1　变频器 204
10.1.1　变频器的结构 204
10.1.2　变频器的种类 211
10.1.3　变频器的功能特点 217
10.2　变频控制技术 222
10.2.1　变频技术的特点 222
10.2.2　变频技术的控制方式 223

第11章 变频控制电路与变频功率模块
11.1　变频控制电路 227
11.1.1　由门控管（IGBT）构成的变频驱动电路 227
11.1.2　由功率驱动模块构成的变频驱动电路 228
11.1.3　由智能变频功率模块构成的变频驱动电路 228
11.2　变频功率模块 229
11.2.1　电路中常用的功率模块 229
11.2.2　智能变频功率模块的结构 231

第12章 PLC与PLC控制技术
12.1　PLC的特点 258
12.1.1　PLC的种类 258
12.1.2　PLC的结构 259
12.2　常见的PLC产品 261
12.2.1　西门子PLC 261
12.2.2　三菱PLC 265
12.2.3　松下PLC 267
12.2.4　欧姆龙PLC 269
12.3　PLC控制技术 269
12.3.1　PLC控制系统的类型 269
12.3.2　PLC控制系统的结构组成 271
12.3.3　PLC控制系统的技术特点 274
12.3.4　PLC控制技术的应用 274

第13章 PLC的编程语言
13.1　PLC梯形图 278
13.1.1　PLC梯形图的特点 278
13.1.2　PLC梯形图的构成 279
13.1.3　PLC梯形图中的基本电路形式 284
13.2　PLC语句表 289
13.2.1　PLC语句表的特点 289
13.2.2　PLC语句表的构成 290

第14章 PLC的安装、调试与维护
14.1　PLC系统的安装 293
14.1.1　PLC硬件系统的选购 293
14.1.2　PLC系统的安装和接线要求 297
14.1.3　PLC系统的安装方法 303
14.2　PLC系统的调试与维护 306
14.2.1　PLC系统的调试 306
14.2.2　PLC系统的维护 307

第15章 电气自动化技术综合应用
15.1　制冷设备中的变频控制方式 308
15.1.1　海信KFR-4539（5039）LW/BP型变频空调器的变频控制方式 308
15.1.2　海信KFR-25GW/06BP型变频空调器的变频控制方式 309
15.1.3　海信KFR-5001LW/BP型变频空调器的变频控制方式 311
15.2　工业设备中的变频控制方式 314
15.2.1　工业拉线机中的变频控制方式 314
15.2.2　多台并联电动机正/反转运行中的变频控制方式 317
15.2.3　单水泵恒压供水中的变频控制方式 320
15.3　三相交流电动机连续运行的PLC控制方式 326
15.3.1　三相交流电动机连续运行的控制电路 326
15.3.2　PLC对三相交流电动机连续运行的控制过程 327
15.4　三相交流电动机串电阻降压启动的PLC控制方式 329
15.4.1　三相交流电动机串电阻降压启动的控制电路 329
15.4.2　PLC对三相交流电动机串电阻降压启动运行的控制过程 331
15.5　三相交流电动机Y-△降压启动的PLC控制方式 334
15.5.1　三相交流电动机Y-△降压启动控制电路 334
15.5.2　PLC对三相交流电动机Y-△降压启动运行的控制过程 335
15.6　两台三相交流电动机交替运行的PLC控制方式 338
15.6.1　两台三相交流电动机交替运行的控制电路 338
15.6.2　PLC对两台三相交流电动机交替运行的控制过程 339
15.7　三相交流电动机正、反转的PLC控制方式 342
15.7.1　三相交流电动机正、反转的控制电路 342
15.7.2　PLC对三相交流电动机正、反转的控制过程 344