工廠電氣控制與PLC

緒論1

模塊1 常用低壓電器3

課題1.1 低壓開關和熔斷器3

1.1.1 刀開關3

1.1.2 組合開關4

1.1.3 負荷開關7

1.1.4 斷路器10

1.1.5 熔斷器13

課題1.2 主令電器18

1.2.1 控制按鈕19

1.2.2 位置開關21

1.2.3 萬能轉換開關24

1.2.4 主令控制器26

課題1.3 接觸器27

1.3.1 交流接觸器28

1.3.2 直流接觸器34

1.3.3 幾種常見接觸器簡介36

課題1.4 繼電器38

1.4.1 電流、電壓繼電器39

1.4.2 中間繼電器41

1.4.3 時間繼電器42

1.4.4 熱繼電器48

1.4.5 速度繼電器51

課題1.5 其他常用電器53

1.5.1 電磁鐵53

1.5.2 凸輪控制器55

1.5.3 頻敏變阻器56

思考題與習題58

模塊2 電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)59

課題2.1 電氣圖基本知識59

2.1.1 電氣圖的圖形符號、文字符號及接線端子標記59

2.1.2 電氣圖的種類及繪制原則61

課題2.2 三相籠型感應電動機全壓啟動控制電路64

2.2.1 單向旋轉控制電路64

2.2.2 可逆旋轉控制電路66

2.2.3 點動與連續(xù)運行混合控制電路69

2.2.4 順序與多地控制電路70

課題2.3 三相籠型電動機減壓啟動控制電路71

2.3.1 定子繞組串接電阻(或電抗)的減壓啟動控制71

2.3.2 自耦變壓器減壓啟動控制72

2.3.3 星形-三角形(-△)減壓啟動控制電路73

2.3.4 延邊三角形減壓啟動控制電路75

課題2.4 三相繞線轉子感應電動機啟動控制電路76

2.4.1 轉子繞組串電阻啟動控制電路76

2.4.2 轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制電路78

課題2.5 三相感應電動機電氣制動控制電路79

2.5.1 反接制動控制電路79

2.5.2 能耗制動控制電路81

2.5.3 電容制動和雙流制動控制電路84

課題2.6 三相感應電動機調速控制電路85

2.6.1 變極調速控制電路85

2.6.2 電磁滑差離合器調速控制電路86

思考題與習題88

工廠電氣控制與PLC目 錄模塊3 常用機床電氣控制線路90

課題3.1 車床電氣控制線路90

3.1.1 車床的結構及運動形式90

3.1.2 C650-2型臥式車床的電氣控制線路91

課題3.2 磨床電氣控制線路94

3.2.1 磨床的結構及運動形式94

3.2.2 M1432A型萬能外圓磨床控制線路分析95

3.2.3 M7475B型平面磨床交流控制電路分析97

3.2.4 M7475B型平面磨床電磁吸盤控制電路分析100

課題3.3 鉆床的電氣控制線路103

3.3.1 鉆床的結構及運動形式103

3.3.2 Z3040型搖臂鉆床控制電路分析103

課題3.4 銑床的電氣控制線路107

3.4.1 銑床的結構及運動形式107

3.4.2 XA62W型萬能銑床控制電路分析108

課題3.5 鏜床的電氣控制線路113

3.5.1 鏜床的結構及運動形式113

3.5.2 T68型臥式鏜床的電氣控制電路分析114

思考題與習題118

模塊4 橋式起重機電氣控制線路119

課題4.1 橋式起重機概述119

4.1.1 橋式起重機的結構與分類119

4.1.2 橋式起重機的主要技術參數120

4.1.3 橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求120

4.1.4 橋式起重機電動機的工作狀態(tài)分析121

課題4.2 20/5T橋式起重機電氣控制線路124

4.2.1 20/5T橋式起重機的供電特點124

4.2.2 20/5T橋式起重機電氣控制電路分析127

4.2.3 PQS型主令控制電路介紹133

課題4.3 橋式起重機的保護138

4.3.1 橋式起重機的保護箱138

4.3.2 橋式起重機的制動器139

4.3.3 橋式起重機的其他安全裝置140

思考題與習題141

模塊5 電梯的繼電-接觸器控制線路142

課題5.1 電梯概述142

5.1.1 電梯的分類142

5.1.2 電梯的基本規(guī)格143

課題5.2 電梯的機械系統(tǒng)144

5.2.1 電梯的曳引系統(tǒng)144

5.2.2 電梯的轎廂和對重裝置145

5.2.3 電梯的門系統(tǒng)147

5.2.4 電梯的機械安全保護系統(tǒng)148

課題5.3 交流集選控制電梯電氣系統(tǒng)150

5.3.1 電梯電氣控制系統(tǒng)的主要電器部件150

5.3.2 電梯的3種運行狀態(tài)151

5.3.3 電梯的內指令和廳召喚電路152

5.3.4 電梯的指層電路154

5.3.5 電梯門的電氣控制系統(tǒng)154

5.3.6 電梯的啟動、加速和滿速運行157

5.3.7 電梯的停層、減速和平層158

5.3.8 電梯行駛方向的保持和改變161

課題5.4 電梯的系統(tǒng)調整165

思考題與習題167

模塊6 PLC的組成及工作原理168

課題6.1 PLC的基本組成168

6.1.1 PLC的外部結構168

6.1.2 PLC的內部結構172

6.1.3 PLC的軟件179

課題6.2 PLC的軟元件183

課題6.3 PLC的工作原理187

6.3.1 PLC的工作過程187

6.3.2 PLC的輸入/輸出過程189

思考題與習題190

模塊7 PLC的基本邏輯指令191

課題7.1 PLC的基本邏輯指令191

7.1.1 邏輯取及驅動線圈指令LD/LDN、=191

7.1.2 觸點串、并聯(lián)指令A/AN、O/ON192

7.1.3 電路塊連接指令OLD/ALD193

7.1.4 棧操作指令LPS/LRD/LPP194

7.1.5 置位/復位指令S/R194

7.1.6 脈沖輸出指令PLS195

7.1.7 取反和空操作指令195

7.1.8 邊沿觸發(fā)指令196

7.1.9 定時器指令196

7.1.10 計數器指令198

課題7.2 常用基本單元電路的程序設計201

7.2.1 啟保停電路201

7.2.2 定時電路202

7.2.3 計數電路202

7.2.4 振蕩電路202

課題7.3 STEP 7-Micro/WIN編程軟件的使用203

7.3.1 編程軟件概述203

7.3.2 程序的編寫與傳送207

7.3.3 用編程軟件監(jiān)視與調試程序210

7.3.4 使用系統(tǒng)塊設置PLC的參數215

7.3.5 S7-200仿真軟件的使用218

思考題與習題219

模塊8 PLC程序設計方法221

課題8.1 PLC控制程序設計221

8.1.1 梯形圖設計的基本規(guī)則221

8.1.2 程序設計的一般方法222

課題8.2 經驗設計法225

8.2.1 方法概述225

8.2.2 經驗設計法程序設計實例226

課題8.3 順序控制設計法228

8.3.1 功能圖的概念228

8.3.2 功能圖的結構231

8.3.3 編程注意事項231

課題8.4 單序列的程序設計233

8.4.1 設計方法和步驟233

8.4.2 單序列的程序設計實例236

課題8.5 選擇序列的程序設計238

8.5.1 設計方法和步驟238

8.5.2 選擇序列的程序設計實例239

課題8.6 并行序列的程序設計240

8.6.1 并行序列及其編程240

8.6.2 并行序列的程序設計實例241

思考題與習題243

模塊9 S7-200系列PLC功能指令及其應用245

課題9.1 數據操作指令及其應用245

9.1.1 數據傳送指令246

9.1.2 數據移位指令250

9.1.3 數據循環(huán)移位指令251

9.1.4 數據轉換指令254

課題9.2 數學運算指令及其應用256

9.2.1 邏輯操作指令256

9.2.2 四則運算指令258

9.2.3 數學函數指令260

課題9.3 比較與表功能指令及其應用261

9.3.1 比較指令261

9.3.2 表功能指令262

9.3.3 功能指令的編程思路265

課題9.4 程序控制類指令及其應用265

9.4.1 循環(huán)指令265

9.4.2 跳轉指令266

9.4.3 子程序指令266

9.4.4 中斷指令267

思考題與習題272

附錄 電氣圖常用圖形符號273

參考文獻277 2100433B

《工廠電氣控制與PLC》根據我國新時期高職教育的改革和發(fā)展要求，從職業(yè)能力培養(yǎng)、企業(yè)的技術需要和實用教學出發(fā)，在講述傳統(tǒng)的低壓電器、典型的控制環(huán)節(jié)及器件選擇的基礎上，系統(tǒng)地分析工廠電氣控制系統(tǒng)的構成、特點及原理。內容包括常用低壓電器、電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)、常用機床電氣控制線路、橋式起重機電氣控制線路、電梯的繼電—接觸器控制線路。同時，為了適應現代控制技術應用，還系統(tǒng)地介紹了plc的組成及工作原理、plc的基本邏輯指令、plc程序設計方法、s7-—200系列plc功能指令及其應用等內容。

《工廠電氣控制與PLC》適合作為高等職業(yè)院校電氣自動化技術、機電一體化技術、供用電技術、機電工程等機電類專業(yè)的教材，也可作為工程技術人員的培訓教材和工作參考書。

其中，直流電動機調速控制系統(tǒng)與步進電動機控制系統(tǒng)為選修內容。每章均有學習目標、小結、習題與思考題，并在本書最后編有實訓項目操作練習。該書可作為高職高專院校、高校機電、電氣自動化等工程類專業(yè)的教學用書，也可作為從事機電、電氣控制技術工作的工程技術人員自學使用的參考書。

第1章緒論1

11工廠電氣控制與PLC應用的發(fā)展概況1

111繼電接觸式控制階段1

112以軟件手段實現各種控制階段1

113電氣控制系統(tǒng)的構成及特點2

12課程內容要求3

第2章常用低壓電器4

21開關電器4

211低壓隔離開關4

212組合開關6

213低壓斷路開關7

22信號控制開關8

221控制按鈕8

222行程開關9

23接觸器10

231交流接觸器的結構及工作原理10

232接觸器型號、選用及維護11

24繼電器11

241中間繼電器12

242時間繼電器12

243速度繼電器14

25保護電器14

251熔斷器14

252熱繼電器16

253電流繼電器17

254電壓繼電器18

本章小結18

習題與思考題19

第3章工廠常用的電氣控制線路20

31電動機點動控制20

32電動機自鎖控制21

321自鎖控制線路21

322接觸器自鎖控制線路的失壓和欠壓保護功能21

323具有過載保護的自鎖控制線路22

33電動機正反轉控制22

331接觸器聯(lián)鎖的正反轉控制線路22

332雙重聯(lián)鎖的正反轉控制線路23

34順序控制24

341順序啟動控制線路24

342順序停止控制線路24

343保護環(huán)節(jié)25

35位置與自動往返控制25

351位置控制線路25

352自動往返控制線路26

36YΔ降壓啟動控制27

361YΔ降壓啟動控制線路27

362工作原理27

本章小結28

習題與思考題28

第4章交流變頻器及其應用29

41交流變頻調速技術概述29

411變頻調速技術的發(fā)展歷史和發(fā)展動向29

412變頻調速基本原理30

413異步電動機變頻調速常用控制方式30

42變頻器的基本構成、類型和主要功能34

421變頻器的基本構成34

422變頻器的類型35

423變頻器各部分結構及其功能38

424變頻器與PLC的連接52

43交流變頻調速系統(tǒng)實例56

431變頻技術在數控車床上的應用56

432變頻技術在磨床設備中的應用57

本章小結62

習題與思考題62

第5章PLC概述及其基本指令的應用64

51PLC的基本知識64

511PLC的基本組成64

512PLC的應用、類型和控制系統(tǒng)的特點66

513PLC的循環(huán)掃描工作方式68

52PLC的基本指令68

521CPU的存儲區(qū)68

522位邏輯指令70

53基本指令應用舉例79

531啟動保持停止控制線路79

532電動機正反轉控制電路80

533定時器應用舉例82

534三工位旋轉工作臺控制83

54STEP 7Micro/WIN編程軟件使用入門87

541連接S720087

542創(chuàng)建程序88

本章小結92

習題與思考題92

第6章變頻器與PLC的綜合應用94

61變頻器同步解決方案的橡膠硫化成型控制系統(tǒng)94

611硫化成型94

612連續(xù)硫化工藝控制94

613變頻器同步傳動系統(tǒng)95

62交流變頻調速在紡織工程中的應用96

621紡織機械中的變頻調速96

622變頻器驅動特性分類97

623變頻器在紡織機械上的應用97

63PLC觸摸屏在印刷機械控制中的應用98

631工藝自動化分析98

632臺達機電技術的自動化應用99

64食品機械灌腸機PLC控制系統(tǒng)100

641系統(tǒng)設計100

642系統(tǒng)組成及調試101

65食品機械投入機的控制系統(tǒng)101

651食品脫氧劑投入機工藝102

652系統(tǒng)設計102

653機電系統(tǒng)調試103

66PLC制袋封切機控制系統(tǒng)103

661封切機工藝103

662FD1500型封切機機電系統(tǒng)設計104

67變頻器故障排除實例107

本章小結108

習題與思考題109

第7章其他電氣控制系統(tǒng)110

71直流電動機調速控制系統(tǒng)110

711直流電動機的調速方案110

712單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成110

713雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)111

72步進電動機控制系統(tǒng)113

721步進電動機控制系統(tǒng)組成113

722主要器件及功能114

本章小結117

習題與思考題117

第8章實訓項目118

81實訓操作一:安裝和操作點動控制線路118

811實訓要求118

812工具及器材118

813操作注意事項118

814操作步驟118

82實訓操作二:安裝和操作自鎖控制線路119

821實訓要求119

822工具及器材119

823操作注意事項119

824操作步驟119

83實訓操作三:安裝和操作接觸器聯(lián)鎖的正反轉控制線路120

831實訓要求120

832工具及器材120

833操作注意事項121

834操作步驟121

84實訓操作四:安裝和操作自動往返控制線路121

841實訓要求121

842工具及器材121

843操作注意事項121

844操作步驟121

85實訓操作五:安裝和操作YΔ形降壓啟動控制線路122

851實訓要求122

852工具及器材122

853操作步驟123

86實訓操作六：三菱通用變頻器FRE500面板操作模式123

861實訓目的123

862實訓內容124

863操作步驟124

87實訓操作七：三菱通用變頻器FRE500外部操作模式124

871實訓目的124

872實訓內容124

873操作步驟124

88實訓操作八：S7200PLC定時器計數器應用練習125

881實訓目的125

882實訓內容125

883操作步驟125

89實訓操作九：開關量控制程序編程練習126

891實訓目的126

892實訓內容126

893操作步驟126

附錄一常用電氣圖形符號128

附錄二S7200存儲器范圍及特性130

附錄三特殊存儲器131

參考文獻132 2100433B

本書主要內容包括常用低壓電器、工廠常用的電氣控制線路、交流變頻器及其應用、PLC及其應用、變頻器與PLC的綜合應用及直流電動機調速控制系統(tǒng)與步進電動機控制系統(tǒng)。其中，直流電動機調速控制系統(tǒng)與步進電動機控制系統(tǒng)為選修內容。

本書可作為高職高專院校、成人高校機電、電氣自動化等工程類專業(yè)的教學用書，也可作為從事機電、電氣控制技術工作的工程技術人員自學使用的參考書。

未來工廠深圳沙井工廠

包括：

工業(yè)SLA設備32臺

EOS尼龍4臺

無塵噴油房

后處理中心

未來工廠東莞工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設備100臺

• EOS尼龍10臺

• 金屬打印機4臺

• 后處理中心

未來工廠青島工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設備16臺

• 蠟材機器10臺

• 金屬打印機4臺

• 專用后處理中心