電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目式教程（三菱機(jī)型）

前言

模塊一電動機(jī)常用控制電路的

安裝與調(diào)試1

項(xiàng)目一電動機(jī)的點(diǎn)動控制電路的

分析與安裝1

一、任務(wù)導(dǎo)入1

二、相關(guān)知識1

學(xué)習(xí)情境1低壓電器的基本知識1

（一）低壓電器的分類1

（二）低壓電器的基本結(jié)構(gòu)2

學(xué)習(xí)情境2低壓斷路器4

學(xué)習(xí)情境3熔斷器6

學(xué)習(xí)情境4控制按鈕7

學(xué)習(xí)情境5接觸器9

（一）結(jié)構(gòu)9

（二）工作原理9

（三）常用接觸器9

（四）接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及

型號的含義10

（五）接觸器的選用11

學(xué)習(xí)情境6電動機(jī)點(diǎn)動控制電路的

分析11

三、項(xiàng)目實(shí)施12

四、知識拓展——刀開關(guān)13

五、思考與練習(xí)13

項(xiàng)目二電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)行控制電路的

分析與安裝14

一、任務(wù)導(dǎo)入14

二、相關(guān)知識14

學(xué)習(xí)情境1電氣控制系統(tǒng)的

基礎(chǔ)知識14

（一）圖形符號和文字符號15

（二）電路圖15

（三）元器件布置圖17

（四）接線圖17

學(xué)習(xí)情境2繼電特性和

熱繼電器17

（一）繼電特性17

（二）熱繼電器19

學(xué)習(xí)情境3電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)行

控制電路21

三、項(xiàng)目實(shí)施22

四、知識拓展——電動機(jī)的點(diǎn)動與

連續(xù)運(yùn)行電路22

五、思考與練習(xí)23

項(xiàng)目三電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路的

分析與安裝23

一、任務(wù)導(dǎo)入23

二、相關(guān)知識23

學(xué)習(xí)情境1電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

電路23

學(xué)習(xí)情境2電動機(jī)自動往返控制

電路25

三、項(xiàng)目實(shí)施25

四、知識拓展27

（一）行程開關(guān)27

（二）接近開關(guān)27

五、思考與練習(xí)28

項(xiàng)目四電動機(jī)的順序控制電路的

分析與安裝29

一、任務(wù)導(dǎo)入29

二、相關(guān)知識29

學(xué)習(xí)情境1電動機(jī)主電路的順序

控制電路29

學(xué)習(xí)情境2電動機(jī)控制電路的順序

控制電路29

三、項(xiàng)目實(shí)施31

四、知識拓展31

（一）時間繼電器31

（二）電動機(jī)的多地控制電路33

五、思考與練習(xí)33

項(xiàng)目五電動機(jī)減壓起動控制電路的

分析與安裝34

一、任務(wù)導(dǎo)入34

二、相關(guān)知識34

學(xué)習(xí)情境1定子串電阻減壓起動

電路34

學(xué)習(xí)情境2/△減壓起動電路34

學(xué)習(xí)情境3定子串接自耦變壓器

減壓起動電路36

學(xué)習(xí)情境4繞線式異步電動機(jī)

轉(zhuǎn)子繞組串接電阻

起動電路36

三、項(xiàng)目實(shí)施38

四、知識拓展——電磁式繼電器40

五、思考與練習(xí)42

項(xiàng)目六電動機(jī)的制動控制電路的

分析與安裝42

一、任務(wù)導(dǎo)入42

二、相關(guān)知識42

學(xué)習(xí)情境1機(jī)械制動控制電路42

學(xué)習(xí)情境2電氣制動控制電路43

三、項(xiàng)目實(shí)施47

四、知識拓展47

（一）速度繼電器47

（二）剩余電流斷路器48

五、思考與練習(xí)50

模塊二常用機(jī)床控制電路的分析與

故障排除51

項(xiàng)目一CA6140型普通車床電氣控制電路的

分析51

一、任務(wù)導(dǎo)入51

二、相關(guān)知識51

學(xué)習(xí)情境電氣控制電路的分析

方法51

三、項(xiàng)目實(shí)施52

四、知識拓展——電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計

方法54

（一）設(shè)計的基本原則54

（二）電氣原理圖設(shè)計54

（三）電氣工藝設(shè)計56

五、思考與練習(xí)58

項(xiàng)目二Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路的

分析與常見故障排除59

一、任務(wù)導(dǎo)入59

二、相關(guān)知識59

學(xué)習(xí)情境電氣控制電路的檢修59

（一）檢修工具59

（二）檢修步驟59

（三）檢修方法60

三、項(xiàng)目實(shí)施63

四、知識拓展——Z3040型搖臂鉆床常見

故障分析65

五、思考與練習(xí)66

項(xiàng)目三T68型臥式鏜床常見故障分析66

一、任務(wù)導(dǎo)入66

二、相關(guān)知識67

學(xué)習(xí)情境臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)及

運(yùn)動情況67

三、項(xiàng)目實(shí)施68

四、知識拓展——T68型鏜床常見

故障分析71

五、思考與練習(xí)72

模塊三PLC基本邏輯指令及其應(yīng)用73

項(xiàng)目一認(rèn)識PLC73

一、任務(wù)導(dǎo)入73

二、相關(guān)知識74

學(xué)習(xí)情境1PLC的產(chǎn)生及定義74

學(xué)習(xí)情境2PLC的應(yīng)用領(lǐng)域75

學(xué)習(xí)情境3PLC的分類75

三、項(xiàng)目實(shí)施76

四、知識拓展79

（一）PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)79

（二）FX系列PLC型號81

五、思考與練習(xí)83

項(xiàng)目二電動機(jī)起保停的PLC控制83

一、任務(wù)導(dǎo)入83

二、相關(guān)知識84

學(xué)習(xí)情境1輸入繼電器與輸出

繼電器84

學(xué)習(xí)情境2可編程序控制器的

軟件85

學(xué)習(xí)情境3邏輯取及驅(qū)動線圈

指令86

學(xué)習(xí)情境4觸頭串、并聯(lián)指令87

學(xué)習(xí)情境5PLC的工作原理88

學(xué)習(xí)情境6GX Developer編程軟件

的使用91

三、項(xiàng)目實(shí)施96

四、知識拓展97

（一）輸入為常閉觸頭的

處理方法97

（二）置位與復(fù)位指令98

五、思考與練習(xí)99

項(xiàng)目三3臺電動機(jī)順序起停的PLC

控制99

一、任務(wù)導(dǎo)入99

二、相關(guān)知識100

學(xué)習(xí)情境1定時器100

學(xué)習(xí)情境2輔助繼電器100

學(xué)習(xí)情境3常數(shù)102

學(xué)習(xí)情境4空操作和程序結(jié)束

指令102

三、項(xiàng)目實(shí)施103

四、知識拓展104

（一）得電延時接通電路104

（二）失電延時斷開電路104

（三）定時器接力電路104

（四）定時器累計計時電路105

（五）振蕩電路105

（六）電動機(jī)逆序停止控制電路106

五、思考與練習(xí)107

項(xiàng)目四電動機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的PLC

控制107

一、任務(wù)導(dǎo)入107

二、相關(guān)知識107

學(xué)習(xí)情境1計數(shù)器107

學(xué)習(xí)情境2三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)

控制(互鎖環(huán)節(jié))109

學(xué)習(xí)情境3脈沖式觸頭指令110

三、項(xiàng)目實(shí)施111

四、知識拓展112

（一）定時器和計數(shù)器構(gòu)成長延時

電路112

（二）脈沖輸出指令112

（三）PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計步驟113

（四）PLC的選型115

五、思考與練習(xí)115

項(xiàng)目五電動機(jī)/△減壓起動的PLC

控制116

一、任務(wù)導(dǎo)入116

二、相關(guān)知識116

學(xué)習(xí)情境1電路塊連接指令116

學(xué)習(xí)情境2多重輸出電路指令117

學(xué)習(xí)情境3主控觸頭指令119

三、項(xiàng)目實(shí)施120

四、知識拓展121

（一）程序設(shè)計的方法121

（二）梯形圖的基本規(guī)則124

五、思考與練習(xí)127

模塊四PLC步進(jìn)順控指令及其

應(yīng)用128

項(xiàng)目一彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制128

一、任務(wù)導(dǎo)入128

二、相關(guān)知識128

學(xué)習(xí)情境1狀態(tài)繼電器128

學(xué)習(xí)情境2順序功能圖129

學(xué)習(xí)情境3步進(jìn)順控指令129

學(xué)習(xí)情境4順序功能圖與步進(jìn)梯形圖

之間的轉(zhuǎn)換130

三、項(xiàng)目實(shí)施130

四、知識拓展——SFC編程注意事項(xiàng)133

五、思考與練習(xí)134

項(xiàng)目二電鍍生產(chǎn)線的PLC控制134

一、任務(wù)導(dǎo)入134

二、相關(guān)知識135

學(xué)習(xí)情境單流程的程序設(shè)計135

三、項(xiàng)目實(shí)施135

四、知識拓展137

（一）三相電動機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的

控制系統(tǒng)137

（二）步進(jìn)梯形圖程序中電動機(jī)的

過載保護(hù)137

五、思考與練習(xí)138

項(xiàng)目三電動機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動的

PLC控制138

一、任務(wù)導(dǎo)入138

二、相關(guān)知識139

學(xué)習(xí)情境選擇性流程及其編程139

三、項(xiàng)目實(shí)施140

四、知識拓展——跳轉(zhuǎn)流程的

程序編制142

五、思考與練習(xí)143

項(xiàng)目四按鈕式人行橫道指示燈的

PLC控制143

一、任務(wù)導(dǎo)入143

二、相關(guān)知識143

學(xué)習(xí)情境并行性流程及其編程143

三、項(xiàng)目實(shí)施145

四、知識拓展——復(fù)雜流程的程序

編制147

五、思考與練習(xí)149

模塊五PLC功能指令及其應(yīng)用151

項(xiàng)目一8盞流水燈的PLC控制151

一、任務(wù)導(dǎo)入151

二、相關(guān)知識151

學(xué)習(xí)情境1功能指令的表達(dá)

形式151

學(xué)習(xí)情境2數(shù)據(jù)長度和指令

類型152

學(xué)習(xí)情境3操作數(shù)152

學(xué)習(xí)情境4區(qū)間復(fù)位指令

ZRST155

三、項(xiàng)目實(shí)施155

四、知識拓展157

（一）取反傳送指令CML157

（二）塊傳送指令BMOV157

（三）多點(diǎn)傳送指令FMOV158

（四）傳送指令的應(yīng)用158

五、思考與練習(xí)158

項(xiàng)目二數(shù)碼管循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制159

一、任務(wù)導(dǎo)入159

二、相關(guān)知識159

學(xué)習(xí)情境1加1運(yùn)算指令I(lǐng)NC和減

1運(yùn)算指令DEC159

學(xué)習(xí)情境2比較指令CMP160

學(xué)習(xí)情境3區(qū)間比較指令ZCP160

學(xué)習(xí)情境4七段譯碼指令

SEGD161

三、項(xiàng)目實(shí)施161

四、知識拓展——二進(jìn)制數(shù)算術(shù)運(yùn)算

指令162

五、思考與練習(xí)165

項(xiàng)目三彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制165

一、任務(wù)導(dǎo)入165

二、相關(guān)知識165

學(xué)習(xí)情境1右循環(huán)移位指令

ROR和左循環(huán)移位

指令ROL165

學(xué)習(xí)情境2帶進(jìn)位的右循環(huán)指令

RCR和帶進(jìn)位的左循環(huán)

指令RCL165

三、項(xiàng)目實(shí)施167

四、知識拓展——位右移指令SFTR和

位左移指令SFTL168

五、思考與練習(xí)169

項(xiàng)目四8站小車呼叫系統(tǒng)的PLC控制170

一、任務(wù)導(dǎo)入170

二、相關(guān)知識170

學(xué)習(xí)情境1解碼指令DECO170

學(xué)習(xí)情境2編碼指令ENCO171

學(xué)習(xí)情境3觸頭比較指令171

三、項(xiàng)目實(shí)施173

四、知識拓展175

（一）置1位總和指令SUM175

（二）置1位判別指令BON175

（三）平均值指令MEAN176

五、思考與練習(xí)177

項(xiàng)目五機(jī)械手的PLC控制177

一、任務(wù)導(dǎo)入177

二、相關(guān)知識178

學(xué)習(xí)情境1跳轉(zhuǎn)指令CJ

（FNC 00）178

學(xué)習(xí)情境2主程序結(jié)束指令FEND

（FNC 06）179

三、項(xiàng)目實(shí)施179

四、知識拓展——IST指令的應(yīng)用184

五、思考與練習(xí)188

項(xiàng)目六PLC在恒溫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用191

一、任務(wù)導(dǎo)入191

二、相關(guān)知識191

學(xué)習(xí)情境1數(shù)據(jù)變換指令BCD

和BIN191

學(xué)習(xí)情境2特殊功能模塊192

學(xué)習(xí)情境3特殊功能模塊的讀寫操

作指令FROM和TO192

學(xué)習(xí)情境4FX2N-2AD型模擬量

輸入模塊194

學(xué)習(xí)情境5FX2N-2DA型模擬量

輸出模塊197

三、項(xiàng)目實(shí)施200

四、知識拓展——FX0N-3A型模擬輸入/

輸出模塊202

五、思考與練習(xí)205

模塊六PLC、觸摸屏及變頻器的綜合

應(yīng)用206

項(xiàng)目一觸摸屏控制步進(jìn)電動機(jī)的

正反轉(zhuǎn)206

一、任務(wù)導(dǎo)入206

二、相關(guān)知識206

學(xué)習(xí)情境1步進(jìn)電動機(jī)控制

原理分析206

學(xué)習(xí)情境2觸摸屏概述207

學(xué)習(xí)情境3觸摸屏畫面制作軟件的

使用209

三、項(xiàng)目實(shí)施214

四、知識拓展221

（一）脈沖輸出指令PLSY222

（二）步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器222

（三）應(yīng)用案例223

五、思考與練習(xí)224

項(xiàng)目二觸摸屏、變頻器、PLC在恒壓

供水系統(tǒng)中的應(yīng)用225

一、任務(wù)導(dǎo)入225

二、相關(guān)知識225

學(xué)習(xí)情境1PID控制概述225

學(xué)習(xí)情境2PLC的PID指令227

學(xué)習(xí)情境3變頻器的操作模式228

三、項(xiàng)目實(shí)施229

四、知識拓展——PLC控制系統(tǒng)可靠性

設(shè)計233

五、思考與練習(xí)235

參考文獻(xiàn)236

本書遵循“教、學(xué)、做”一體化的編寫思路，全書由6個模塊26個項(xiàng)目組成，每個項(xiàng)目都由任務(wù)導(dǎo)入、相關(guān)知識、項(xiàng)目實(shí)施、知識拓展和思考與討論5部分組成。所選項(xiàng)目包括電動機(jī)常用控制線路的安裝與調(diào)試、常用機(jī)床控制線路的分析與故障排除、FX系列PLC指令系統(tǒng)及其應(yīng)用，行業(yè)中應(yīng)用得較多的觸摸屏、變頻器、步進(jìn)電機(jī)等技術(shù)均引入教材，以提高教材的實(shí)用性。本書可作為高職高專院校機(jī)電一體化專業(yè)、機(jī)械制造及自動化專業(yè)、電氣自動化專業(yè)等相關(guān)專業(yè)教材及參考書，也可作為相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)的教材及參考書。

《電氣控制與PLC項(xiàng)目式教程》將電氣控制基礎(chǔ)、PLC、變頻器和觸摸屏等現(xiàn)代電氣控制的內(nèi)容整合在一起，包括五個教學(xué)項(xiàng)目，二十二個典型工作任務(wù)，從電氣控制的基礎(chǔ)知識到PLC基本指令、順控指令、應(yīng)用指令最終到PLC綜合系統(tǒng)應(yīng)用，整個教學(xué)內(nèi)容注重實(shí)用、理論聯(lián)系實(shí)際，便于開展理實(shí)一體化教學(xué)。

《電氣控制與PLC項(xiàng)目式教程》可作為高等院校機(jī)電一體化、自動化類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材及參考用書。

內(nèi)容簡介

本書內(nèi)容包括：常用電動機(jī)的基本認(rèn)知與拆裝維護(hù)、三相異步電動機(jī)基本控制電路的分析與安裝調(diào)試、典型機(jī)床電氣控制線路分析與故障排除、電氣控制綜合應(yīng)用等。