本教材是在编者多年教学实践的基础上，总结近几年来高等职业技术教育课程改革的经验，并根据高职高专院校“十二五”规划教材及机械类专业的培养目标和要求，为适应经济发展、科技进步和生产实际对教学内容提出的新要求而编写的。本教材主要介绍了机电设备液压、气动、低压电器及PLC控制所需的知识和技能。主要包括绪论、液压传动概述、液压元件、液压基本回路及典型液压系统、气压传动、常用低压电器、电气控制的常用控制线路及典型系统、可编程序控制器及其应用等。为帮助学生能更好地理解教学内容，本教材还附有实训项目和习题。本教材既可作为高职高专及成人高等院校机电类专业教学用书，也可供有关的工程技术人员参考。

目录
前言
绪论1
0.1设备控制技术概述1
0.2液压、气压控制技术概述1
0.2.1液压控制技术的发展及应用1
0.2.2液压控制系统的分类及特点2
0.2.3气压传动与控制3
0.3电气控制与PLC技术概述4
模块一液压传动概述6
1.1液压传动的应用7
1.2液压传动的工作原理及液压传动
系统的组成7
1.2.1液压传动的工作原理7
1.2.2液压传动的基本工作特征8
1.2.3两个基本参数和两个重要概念8
1.2.4液压传动系统的组成9
1.2.5液压传动系统的表示方法10
1.3液压传动的特点10
1.3.1液压传动的主要优点10
1.3.2液压传动的缺点11
1.4液压传动的工作介质11
1.4.1液压油的基本特性11
1.4.2液压油的分类与选用13
1.5液体静力学基础15
1.5.1液体静压力及其特性16
1.5.2液体静压力基本方程16
1.5.3压力的表示方法及单位17
1.5.4液体静压力对固体壁面的作
用力18
1.6液体动力学基础18
1.6.1基本概念18
1.6.2连续性方程19
1.6.3伯努利方程20
1.7恒定管流的压力损失21
1.7.1流态、雷诺数21
1.7.2液体在直管中流动时的压力
损失22
1.7.3局部压力损失24
1.7.4管路系统中的总压力损失24
1.7.5压力损失的影响及其减小措施24
1.8空穴现象和液压冲击24
1.8.1空穴现象24
1.8.2液压冲击25
1.9液压系统装置认识实训25
习题26
模块二液压元件27
2.1液压动力元件27
2.1.1液压泵的工作原理、分类及图形
符号27
2.1.2齿轮泵30
2.1.3叶片泵33
2.1.4柱塞泵34
2.1.5螺杆泵35
2.1.6液压泵常见故障的诊断与排除36
2.2液压执行元件39
2.2.1液压缸39
2.2.2常用液压缸及其典型结构40
2.2.3液压马达44
2.2.4液压执行元件常见故障的诊断
与排除46
2.3液压控制元件48
2.3.1方向控制阀48
2.3.2压力控制阀56
2.3.3流量控制阀59
2.3.4其他控制阀60
2.3.5液压阀常见故障的诊断与排除67
2.4液压辅助元件70
2.4.1油箱71
2.4.2过滤器72
2.4.3蓄能器74
2.4.4管件76
2.5液压元件拆装实训78
2.5.1液压泵拆装实训78
2.5.2液压阀拆装实训80
习题81
模块三液压基本回路及典型液压
系统82
3.1液压基本回路82
3.1.1方向控制回路83
3.1.2压力控制回路87
3.1.3速度控制回路93
3.1.4其他常用基本回路106
3.1.5综合例题112
3.2组合机床动力滑台液压系统114
3.2.1概述114
3.2.2液压动力滑台的工作原理115
3.2.3系统性能分析117
3.3汽车起重机液压系统118
3.3.1支腿回路118
3.3.2起升回路119
3.3.3大臂伸缩回路120
3.3.4变幅回路120
3.3.5回转油路120
3.4数控机床液压系统120
3.4.1概述120
3.4.2MJ50型数控车床液压系统的
工作原理122
3.4.3MJ50型数控车床液压系统的
特点122
3.5液压基本回路操作实训122
习题124
模块四气压传动126
4.1气动基础及元件126
4.1.1气压传动概述126
4.1.2气源系统的组成127
4.1.3执行元件133
4.1.4气动控制元件134
4.2气动基本回路及气动系统141
4.2.1压力回路141
4.2.2速度控制回路142
4.2.3换向控制回路145
4.3气动系统常见故障的诊断与排除149
4.3.1气动系统故障诊断的步骤
和方法149
4.3.2系统常见故障151
4.3.3减少系统故障的常用措施153
4.4气动系统实训155
习题156
模块五常用低压电器158
5.1电磁式低压电器的基本结构158
5.1.1电磁机构158
5.1.2触点系统159
5.1.3电弧的产生和常用的灭弧方法160
5.2电磁式接触器161
5.2.1交流接触器的结构162
5.2.2交流接触器的分类164
5.2.3交流接触器的电路符号及型号
表示方法164
5.2.4交流接触器的主要技术参数165
5.2.5交流接触器的选用原则165
5.3继电器166
5.3.1电磁式继电器166
5.3.2时间继电器168
5.3.3热继电器170
5.3.4速度继电器171
5.4其他电器元件172
5.4.1刀开关172
5.4.2断路器173
5.4.3按钮174
5.4.4行程开关176
5.4.5熔断器178
5.5低压电器实训179
5.5.1熔断器实训179
5.5.2交流接触器实训180
5.5.3热继电器实训182
习题183
模块六电气控制的常用控制线路
及典型系统185
6.1电气控制系统图185
6.1.1电气原理图185
6.1.2电气安装接线图187
6.1.3电气平面布置图187
6.2直接起动控制线路187
6.2.1电动机点动控制线路187
6.2.2电动机单向连续控制线路187
6.2.3三相异步电动机点动、连续
运转控制线路188
6.2.4多地控制线路189
6.2.5顺序控制189
6.3三相异步电动机的正、反转控制
线路190
6.3.1电动机正、反转控制线路190
6.3.2三相异步电动机带按钮互锁
的正、反转控制线路191
6.4三相异步电动机的减压起动控制
线路192
6.4.1星形三角形减压起动控制
线路192
6.4.2定子串电阻或电抗器减压起动
控制线路193
6.4.3自耦变压器减压起动控制
线路194
6.4.4三相绕线转子异步电动机的
起动控制194
6.5三相异步电动机的制动控制195
6.5.1三相笼型交流异步电动机反
接制动控制线路195
6.5.2三相笼型交流异步电动机能
耗制动控制线路197
6.6CA6140型车床电气控制线路分析198
6.6.1电气控制线路分析基础198
6.6.2CA6140型车床的电气控制200
6.7电气控制环节实训202
6.7.1三相异步电动机的点动和自锁
控制实训202
6.7.2三相异步电动机的正、反转
控制实训204
6.7.3三相异步电动机的星形三
角形减压起动控制实训207
6.7.4两台电动机顺序起停控制
实训208
习题210
模块七可编程序控制器及其应用213
7.1可编程序控制器概述213
7.1.1PLC的硬件系统213
7.1.2PLC的软件系统217
7.1.3PLC的工作原理218
7.2S7200系列PLC简介220
7.2.1S7200系列PLC的外部结构
及内存组成220
7.2.2STEP 7Micro/WIN4.0简介227
7.2.3STEP 7Micro/WIN编程软件
的使用231
7.2.4建立项目(用户程序)234
7.2.5在梯形图中输入指令(编程
元件)235
7.2.6程序的监视、运行、调试237
7.2.7S7200仿真软件的使用237
7.3S7200系列PLC基本指令及应用240
7.3.1S7200系列PLC的基本逻辑
指令241
7.3.2PLC控制系统经验设计及
应用251
7.4S7200系列PLC顺序控制设计及
应用260
7.4.1顺序控制设计法260
7.4.2顺序功能图中转换实现的基
本规则264
7.4.3使用起保停电路的顺序控制梯
形图程序设计法265
7.4.4以转换为中心的梯形图程序设
计法267
7.4.5使用SCR指令的梯形图程序设
计法270
7.5S7200系列PLC的功能指令272
7.5.1算术、逻辑运算指令272
7.5.2程序控制指令274
7.5.3传送指令277
7.5.4中断指令277
7.5.5高速计数器与高速脉冲输出
指令282
7.6S7200系列PLC实训288
7.6.1STEP 7编程软件的使用及指
令训练实训288
7.6.2四组抢答器控制实训292
7.6.3带传动控制实训293
7.6.4交通信号灯的模拟控制实训293
7.6.5三相异步电动机的正、反转
控制实训294
7.6.6C6140型车床控制线路的PLC
改造实训295
习题297
参考文献299