《工廠電氣控制與PLC》根據(jù)我國(guó)新時(shí)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(shù)需要和實(shí)用教學(xué)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(chǔ)上，系統(tǒng)地分析工廠電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)及原理。內(nèi)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(jī)床電氣控制線路、橋式起重機(jī)電氣控制線路、電梯的繼電—接觸器控制線路。同時(shí)，為了適應(yīng)現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)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(shè)計(jì)方法、s7-—200系列plc功能指令及其應(yīng)用等內(nèi)容。

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

其中，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)為選修內(nèi)容。每章均有學(xué)習(xí)目標(biāo)、小結(jié)、習(xí)題與思考題，并在本書最后編有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目操作練習(xí)。該書可作為高職高專院校、高校機(jī)電、電氣自動(dòng)化等工程類專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為從事機(jī)電、電氣控制技術(shù)工作的工程技術(shù)人員自學(xué)使用的參考書。

緒論1

模塊1 常用低壓電器3

課題1.1 低壓開關(guān)和熔斷器3

1.1.1 刀開關(guān)3

1.1.2 組合開關(guān)4

1.1.3 負(fù)荷開關(guān)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(guān)21

1.2.3 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)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(jiǎn)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(shí)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(xí)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(shí)59

2.1.1 電氣圖的圖形符號(hào)、文字符號(hào)及接線端子標(biāo)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(yīng)電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)控制電路64

2.2.1 單向旋轉(zhuǎn)控制電路64

2.2.2 可逆旋轉(zhuǎn)控制電路66

2.2.3 點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)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(dòng)機(jī)減壓?jiǎn)?dòng)控制電路71

2.3.1 定子繞組串接電阻(或電抗)的減壓?jiǎn)?dòng)控制71

2.3.2 自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)控制72

2.3.3 星形-三角形(-△)減壓?jiǎn)?dòng)控制電路73

2.3.4 延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)控制電路75

課題2.4 三相繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路76

2.4.1 轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制電路76

2.4.2 轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器啟動(dòng)控制電路78

課題2.5 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)控制電路79

2.5.1 反接制動(dòng)控制電路79

2.5.2 能耗制動(dòng)控制電路81

2.5.3 電容制動(dòng)和雙流制動(dòng)控制電路84

課題2.6 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路85

2.6.1 變極調(diào)速控制電路85

2.6.2 電磁滑差離合器調(diào)速控制電路86

思考題與習(xí)題88

工廠電氣控制與PLC目 錄模塊3 常用機(jī)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(xí)題118

模塊4 橋式起重機(jī)電氣控制線路119

課題4.1 橋式起重機(jī)概述119

4.1.1 橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類119

4.1.2 橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)120

4.1.3 橋式起重機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)和電氣控制的要求120

4.1.4 橋式起重機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)分析121

課題4.2 20/5T橋式起重機(jī)電氣控制線路124

4.2.1 20/5T橋式起重機(jī)的供電特點(diǎn)124

4.2.2 20/5T橋式起重機(jī)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(jī)的保護(hù)138

4.3.1 橋式起重機(jī)的保護(hù)箱138

4.3.2 橋式起重機(jī)的制動(dòng)器139

4.3.3 橋式起重機(jī)的其他安全裝置140

思考題與習(xí)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(jī)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(duì)重裝置145

5.2.3 電梯的門系統(tǒng)147

5.2.4 電梯的機(jī)械安全保護(hù)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(yùn)行狀態(tài)151

5.3.3 電梯的內(nèi)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(dòng)、加速和滿速運(yùn)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(diào)整165

思考題與習(xí)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(jié)構(gòu)168

6.1.2 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(xí)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(qū)動(dòng)線圈指令LD/LDN、=191

7.1.2 觸點(diǎn)串、并聯(lián)指令A(yù)/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(fù)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(shí)器指令196

7.1.10 計(jì)數(shù)器指令198

課題7.2 常用基本單元電路的程序設(shè)計(jì)201

7.2.1 啟保停電路201

7.2.2 定時(shí)電路202

7.2.3 計(jì)數(shù)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(diào)試程序210

7.3.4 使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù)215

7.3.5 S7-200仿真軟件的使用218

思考題與習(xí)題219

模塊8 PLC程序設(shè)計(jì)方法221

課題8.1 PLC控制程序設(shè)計(jì)221

8.1.1 梯形圖設(shè)計(jì)的基本規(guī)則221

8.1.2 程序設(shè)計(jì)的一般方法222

課題8.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法225

8.2.1 方法概述225

8.2.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法程序設(shè)計(jì)實(shí)例226

課題8.3 順序控制設(shè)計(jì)法228

8.3.1 功能圖的概念228

8.3.2 功能圖的結(jié)構(gòu)231

8.3.3 編程注意事項(xiàng)231

課題8.4 單序列的程序設(shè)計(jì)233

8.4.1 設(shè)計(jì)方法和步驟233

8.4.2 單序列的程序設(shè)計(jì)實(shí)例236

課題8.5 選擇序列的程序設(shè)計(jì)238

8.5.1 設(shè)計(jì)方法和步驟238

8.5.2 選擇序列的程序設(shè)計(jì)實(shí)例239

課題8.6 并行序列的程序設(shè)計(jì)240

8.6.1 并行序列及其編程240

8.6.2 并行序列的程序設(shè)計(jì)實(shí)例241

思考題與習(xí)題243

模塊9 S7-200系列PLC功能指令及其應(yīng)用245

課題9.1 數(shù)據(jù)操作指令及其應(yīng)用245

9.1.1 數(shù)據(jù)傳送指令246

9.1.2 數(shù)據(jù)移位指令250

9.1.3 數(shù)據(jù)循環(huán)移位指令251

9.1.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令254

課題9.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令及其應(yīng)用256

9.2.1 邏輯操作指令256

9.2.2 四則運(yùn)算指令258

9.2.3 數(shù)學(xué)函數(shù)指令260

課題9.3 比較與表功能指令及其應(yīng)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(yīng)用265

9.4.1 循環(huán)指令265

9.4.2 跳轉(zhuǎn)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(xí)題272

附錄 電氣圖常用圖形符號(hào)273

參考文獻(xiàn)277 2100433B

第1章緒論1

11工廠電氣控制與PLC應(yīng)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(shí)現(xiàn)各種控制階段1

113電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)2

12課程內(nèi)容要求3

第2章常用低壓電器4

21開關(guān)電器4

211低壓隔離開關(guān)4

212組合開關(guān)6

213低壓斷路開關(guān)7

22信號(hào)控制開關(guān)8

221控制按鈕8

222行程開關(guān)9

23接觸器10

231交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理10

232接觸器型號(hào)、選用及維護(hù)11

24繼電器11

241中間繼電器12

242時(shí)間繼電器12

243速度繼電器14

25保護(hù)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(jié)18

習(xí)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(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制20

32電動(dòng)機(jī)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(hù)功能21

323具有過載保護(hù)的自鎖控制線路22

33電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制22

331接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路22

332雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路23

34順序控制24

341順序啟動(dòng)控制線路24

342順序停止控制線路24

343保護(hù)環(huán)節(jié)25

35位置與自動(dòng)往返控制25

351位置控制線路25

352自動(dòng)往返控制線路26

36YΔ降壓?jiǎn)?dòng)控制27

361YΔ降壓?jiǎn)?dòng)控制線路27

362工作原理27

本章小結(jié)28

習(xí)題與思考題28

第4章交流變頻器及其應(yīng)用29

41交流變頻調(diào)速技術(shù)概述29

411變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展歷史和發(fā)展動(dòng)向29

412變頻調(diào)速基本原理30

413異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速常用控制方式30

42變頻器的基本構(gòu)成、類型和主要功能34

421變頻器的基本構(gòu)成34

422變頻器的類型35

423變頻器各部分結(jié)構(gòu)及其功能38

424變頻器與PLC的連接52

43交流變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例56

431變頻技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用56

432變頻技術(shù)在磨床設(shè)備中的應(yīng)用57

本章小結(jié)62

習(xí)題與思考題62

第5章PLC概述及其基本指令的應(yīng)用64

51PLC的基本知識(shí)64

511PLC的基本組成64

512PLC的應(yīng)用、類型和控制系統(tǒng)的特點(diǎn)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(chǔ)區(qū)68

522位邏輯指令70

53基本指令應(yīng)用舉例79

531啟動(dòng)保持停止控制線路79

532電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路80

533定時(shí)器應(yīng)用舉例82

534三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)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(jié)92

習(xí)題與思考題92

第6章變頻器與PLC的綜合應(yīng)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(dòng)系統(tǒng)95

62交流變頻調(diào)速在紡織工程中的應(yīng)用96

621紡織機(jī)械中的變頻調(diào)速96

622變頻器驅(qū)動(dòng)特性分類97

623變頻器在紡織機(jī)械上的應(yīng)用97

63PLC觸摸屏在印刷機(jī)械控制中的應(yīng)用98

631工藝自動(dòng)化分析98

632臺(tái)達(dá)機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用99

64食品機(jī)械灌腸機(jī)PLC控制系統(tǒng)100

641系統(tǒng)設(shè)計(jì)100

642系統(tǒng)組成及調(diào)試101

65食品機(jī)械投入機(jī)的控制系統(tǒng)101

651食品脫氧劑投入機(jī)工藝102

652系統(tǒng)設(shè)計(jì)102

653機(jī)電系統(tǒng)調(diào)試103

66PLC制袋封切機(jī)控制系統(tǒng)103

661封切機(jī)工藝103

662FD1500型封切機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)104

67變頻器故障排除實(shí)例107

本章小結(jié)108

習(xí)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(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)110

711直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案110

712單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成110

713雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)111

72步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)113

721步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成113

722主要器件及功能114

本章小結(jié)117

習(xí)題與思考題117

第8章實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目118

81實(shí)訓(xùn)操作一:安裝和操作點(diǎn)動(dòng)控制線路118

811實(shí)訓(xùn)要求118

812工具及器材118

813操作注意事項(xiàng)118

814操作步驟118

82實(shí)訓(xùn)操作二:安裝和操作自鎖控制線路119

821實(shí)訓(xùn)要求119

822工具及器材119

823操作注意事項(xiàng)119

824操作步驟119

83實(shí)訓(xùn)操作三:安裝和操作接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路120

831實(shí)訓(xùn)要求120

832工具及器材120

833操作注意事項(xiàng)121

834操作步驟121

84實(shí)訓(xùn)操作四:安裝和操作自動(dòng)往返控制線路121

841實(shí)訓(xùn)要求121

842工具及器材121

843操作注意事項(xiàng)121

844操作步驟121

85實(shí)訓(xùn)操作五:安裝和操作YΔ形降壓?jiǎn)?dòng)控制線路122

851實(shí)訓(xùn)要求122

852工具及器材122

853操作步驟123

86實(shí)訓(xùn)操作六：三菱通用變頻器FRE500面板操作模式123

861實(shí)訓(xùn)目的123

862實(shí)訓(xùn)內(nèi)容124

863操作步驟124

87實(shí)訓(xùn)操作七：三菱通用變頻器FRE500外部操作模式124

871實(shí)訓(xùn)目的124

872實(shí)訓(xùn)內(nèi)容124

873操作步驟124

88實(shí)訓(xùn)操作八：S7200PLC定時(shí)器計(jì)數(shù)器應(yīng)用練習(xí)125

881實(shí)訓(xùn)目的125

882實(shí)訓(xùn)內(nèi)容125

883操作步驟125

89實(shí)訓(xùn)操作九：開關(guān)量控制程序編程練習(xí)126

891實(shí)訓(xùn)目的126

892實(shí)訓(xùn)內(nèi)容126

893操作步驟126

附錄一常用電氣圖形符號(hào)128

附錄二S7200存儲(chǔ)器范圍及特性130

附錄三特殊存儲(chǔ)器131

參考文獻(xiàn)132 2100433B

本書主要內(nèi)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(yīng)用、PLC及其應(yīng)用、變頻器與PLC的綜合應(yīng)用及直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。其中，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)為選修內(nèi)容。

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

未來工廠深圳沙井工廠

包括：

工業(yè)SLA設(shè)備32臺(tái)

EOS尼龍4臺(tái)

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(shè)備100臺(tái)

• EOS尼龍10臺(tái)

• 金屬打印機(jī)4臺(tái)

• 后處理中心

未來工廠青島工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設(shè)備16臺(tái)

• 蠟材機(jī)器10臺(tái)

• 金屬打印機(jī)4臺(tái)

• 專用后處理中心