本书首先讲述了开关量控制系统的特点及组成装置，着重说明了电、液、气动3类能源驱动的开关量执行设备；综述了开关量控制系统在顺序控制和保护应用时所涉及的两个理论基础——逻辑代数和系统可靠性理论；分别介绍了以PLC为主要逻辑控制装置的各种编程设计语言，归纳出了分析和设计顺序控制的系统化方法。其次以开关量控制在大型火电机组中热工领域上的应用为例，采用顺序功能表图用GRAFCET规范语言设计和描述了功能组以及机组自启停系统（APS）；对热工安全保护系统进行了分类讲解，说明了锅炉安全保护系统（FSSS）和汽轮机紧急遮断系统（ETS）的功能；从系统可靠性角度探讨了提高保护系统可靠性的措施。最后说明了大型报警系统的功能和手段。
本书以本科《开关量控制》教学为主，以一款先进的功能全面的集合液压、气动、电气控制、PLC设计、HMI（人机接口）等设计、仿真和控制为一体的软件Automation Studio（简称AS）作为教学辅助软件，丰富了教学手段，提升了教学方法改革的空间。书中的设计举例均在AS软件中设计并仿真验证，较易达到本课程学用结合的教学目的。
本书可作为高等院校《开关量控制》课程的教材。在编写时的应用实例兼顾了火电厂热工及运行专业在顺序控制和保护方面的培训要求，也可作为这方面的培训教材，供相关专业科研人员、高等学校教师、工程技术人员参考。

前言
绪论
一、开关量控制系统的特征与应用范围
二、本书讲授的内容和知识体系结构
延伸阅读 工业信号的量化和存储单位
习题
第一章 开关量控制系统构成与理论基础
第一节 开关量控制系统的构成
第二节 逻辑控制原理
一、基本逻辑原理
二、时间顺序原理
三、步序式原理
第三节 开关量变送器
一、开关量变送器的输出形式
二、开关量变送器的类型
三、开关量变送器的技术指标
四、开关量变送器的工作过程示例
第四节 开关量执行部件
一、电驱执行机构
二、液动执行机构
三、气动执行机构
第五节 逻辑代数的方程与解析
一、逻辑代数的表达式
二、逻辑关系的表示方法和逻辑表达式的形式
三、逻辑代数的基本规则
四、表达式之间的逻辑关系
五、条件等式的构建和求解
六、方程式的解析
七、一元方程式的相当电路
八、连续动作方程组的求解
第六节 开关量控制系统可靠性理论基础
一、可靠性定义
二、可靠性研究中的概率论知识
三、可靠性研究中的特征量
四、系统工程结构图与可靠性框图
五、系统的可靠性结构与可靠度
应用阅读 优秀的工业控制系统设计仿真控制软件Automation Studio
习题
第二章 开关量控制装置工作原理与设计语言
第一节 继电器逻辑控制装置
一、控制电器分类及符号
二、继电器逻辑原理线路图绘制的一般原则
三、继电器逻辑技术的应用
第二节 可编程序控制装置及工作原理
一、可编程控制器综述
二、工作过程、I/O接口和配线设计
第三节 可编程序控制器的设计语言
一、可编程序控制器的系统软件及应用软件
二、梯形图语言及编程
三、功能模块图语言及编程
四、顺序功能图语言及应用
五、可嵌入SFC中的结构文本语法
应用阅读 Automation Studio中SFC编程方法和宏步
一、进入SFC工作室
二、SFC主页菜单栏简介
三、SFC编程方法和模拟运行
四、宏步
五、嵌套
六、强制执行命令
习题
第三章 开关量控制系统的分析与设计方法
第一节 逻辑代数在电路中的表达与分析
一、表达有触点电路方程中元件的规定
二、电路分析实例
第二节 顺序控制系统的设计方法和步骤
一、用梯形图进行顺序控制系统的设计方法
二、用功能模块图进行顺序控制系统的设计方法
三、基于PLC的顺序控制系统设计步骤
第三节 设计实例
应用阅读 Automation Studio中人机界面和动画设计
一、人机界面和控制面板
二、图元的动画设计
习题
第四章 火电机组顺序控制系统
第一节 火电机组顺序控制系统的控制方式
一、对设备级控制的要求
二、对功能组控制的要求
三、对机组级控制的要求
第二节 顺序控制系统设备级控制
一、设备级控制的功能
二、实例说明
第三节 顺序控制系统功能组控制
一、功能组控制功能
二、功能组的监控画面
三、锅炉烟风系统功能组的设计说明
四、直吹式制粉系统功能组的设计说明
五、给水系统功能组的设计说明
第四节 顺序控制系统机组级控制
一、机组级控制的作用和DCS构成
二、APS的宏步结构设计
三、宏步中的顺序功能图
习题
第五章 火电机组热工保护系统
第一节 保护系统的特点与可靠性
一、保护的作用和热工保护的内容
二、保护技术和热工保护的特点
三、保护系统结构与可靠性关系
第二节 锅炉热工保护系统
一、锅炉热工保护项目
二、直流锅炉给水流量过低保护及锅炉汽包水位高低保护
三、锅炉主蒸汽压力、再热蒸汽压力高保护
四、再热器保护
五、锅炉炉膛安全保护系统
第三节 汽轮机热工保护系统
一、汽轮机热工保护的内容
二、汽轮机本体机械参数监控
三、汽轮机辅机保护
四、汽轮机防进水保护
五、汽轮机紧急跳闸保护
第四节 单元机组的热工保护
一、单元机组热工保护的作用和方式
二、辅机故障减负荷控制
三、机组快速甩负荷控制
四、MFT和机组大联锁
第五节 单元机组的旁路控制系统
一、旁路系统的主要功能
二、旁路系统的安全保护作用
三、旁路系统的形式
四、苏尔寿旁路系统
第六节 保护系统故障原因和对策
一、保护系统设计原则和可靠性指标
二、保护系统故障原因
三、减少保护系统故障的对策
四、故障安全型设计
五、故障诊断与容错控制
延伸阅读 冗余设计的应用
习题
第六章 自动报警系统
第一节 报警信号和自动报警系统
一、报警信号的类型
二、自动报警系统的组成和要求
第二节 屏幕报警显示方式
一、在系统模拟图中的报警显示
二、在系统参数中的