機電傳動控制圖書目錄

第1章 概述 1

1.1 機電傳動控制的目的和任務 1

1.2 機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展 2

1.3 機電傳動控制系統(tǒng)的基本要素和功能 4

1.4 控制系統(tǒng)的基本概念 6

1.5 機電傳動控制系統(tǒng)的設計方法 7

習題與思考題 9

第2章 機電傳動控制的數(shù)學模型 10

2.1 概述 10

2.1.1 數(shù)學模型的概念 10

2.1.2 機電控制系統(tǒng)數(shù)學模型的種類 11

2.2 機械傳動系統(tǒng)的數(shù)學模型 15

2.2.1 機械移動系統(tǒng) 15

2.2.2 機械轉動系統(tǒng) 19

2.3 電氣傳動系統(tǒng)的數(shù)學模型 21

2.3.1 電路網絡 21

2.3.2 控制電動機 23

2.4 機電系統(tǒng)相似模型 26

2.5 機電一體化系統(tǒng)模型 30

2.5.1 直流伺服電動機 31

2.5.2 機械傳動鏈 32

小結 36

習題與思考題 37

第3章 機電傳動系統(tǒng)的驅動電動機 38

3.1 直流電動機 38

3.1.1 直流電動機的構造 38

3.1.2 直流電動機的工作原理 39

3.1.3 直流電動機的分類 40

3.1.4 直流電動機的特性 40

3.1.5 直流電動機的運行與控制 42

3.2 三相異步電動機 43

3.2.1 三相異步電動機的結構與轉動原理 43

3.2.2 三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性 47

3.2.3 三相異步電動機的銘牌和技術數(shù)據(jù) 49

3.2.4 三相異步電動機的選擇 50

3.3 單相異步電動機 51

3.3.1 單相異步電動機的工作原理 52

3.3.2 單相異步電動機的主要類型 53

3.3.3 單相異步電動機的應用 55

3.4 伺服電機 55

3.4.1 直流伺服電機 56

3.4.2 交流伺服電機 59

3.5 步進電機 61

3.5.1 步進電機的結構與工作原理 62

3.5.2 反應式步進電機的特性 64

3.5.3 驅動電源 67

3.6 自整角機 68

3.6.1 自整角機的結構與工作原理 68

3.6.2 自整角機的誤差分析與選用時應注意的問題 72

小結 72

習題與思考題 73

第4章 機電控制系統(tǒng)中的傳感器技術 75

4.1 傳感器的組成及分類 75

4.1.1 傳感器的組成 75

4.1.2 傳感器的分類 76

4.2 傳感器的一般特性 77

4.2.1 傳感器的靜態(tài)特性 77

4.2.2 傳感器的動態(tài)特性 79

4.3 常用傳感器及應用 79

4.3.1 位移傳感器 79

4.3.2 速度傳感器 85

4.3.3 物位傳感器 93

4.3.4 壓力傳感器 95

4.3.5 溫度傳感器 111

小結 124

習題與思考題 124

第5章 繼電接觸控制系統(tǒng)的設計 125

5.1 常用低壓電器 125

5.1.1 電器的定義及分類 125

5.1.2 電磁式電器的工作原理與結構特點 126

5.1.3 電弧 128

5.1.4 電器的基本特性 130

5.1.5 常用低壓電器的類型、結構及使用 132

5.2 電氣控制系統(tǒng)圖 154

5.2.1 電氣控制系統(tǒng)圖的符號 155

5.2.2 電氣原理圖 155

5.2.3 電氣安裝圖 156

5.3 異步電動機的啟動控制線路 158

5.3.1 直接啟動控制電路 158

5.3.2 減壓啟動控制電路 161

5.4 異步電動機的正反轉控制線路 164

5.4.1 電動機正、反轉控制線路 164

5.4.2 自動往復行程控制線路 165

5.5 異步電動機的調速控制線路 167

5.5.1 異步電動機的調速方法 167

5.5.2 異步電動機的變極調速 167

5.6 異步電動機的制動控制線路 170

5.6.1 異步電動機的機械制動 170

5.6.2 異步電動機的電氣制動 171

5.7 液壓控制 176

5.8 其他基本控制線路 177

5.8.1 多地聯(lián)鎖控制 177

5.8.2 順序控制環(huán)節(jié) 178

小結 179

習題與思考題 179

第6章 可編程控制器原理 182

6.1 概述 182

6.1.1 可編程控制器的產生與發(fā)展 182

6.1.2 可編程控制器的用途與特點 184

6.2 可編程控制器的基本構成 186

6.2.1 PLC的控制功能 186

6.2.2 PLC系統(tǒng)的組成及功能 187

6.2.3 PLC的分類 191

6.2.4 PLC的性能指標 192

6.2.5 PLC的發(fā)展趨勢及對工業(yè)發(fā)展的影響 193

6.3 可編程控制器的工作原理及編程語言 195

6.3.1 可編程控制器的等效電路 195

6.3.2 PLC的掃描技術 197

6.3.3 PLC的編程語言 201

6.4 FX2N系列可編程控制器的編程器件及基本指令 205

6.4.1 PLC內部的編程器件 205

6.4.2 PLC的基本指令 216

6.5 FX2N系列步進指令 226

6.5.1 狀態(tài)流程圖的編制方法 226

6.5.2 狀態(tài)的詳細動作說明 230

6.6 FX2N功能指令的使用 232

6.6.1 功能指令形式 232

6.6.2 程序流程指令 233

6.6.3 算術運算指令 234

6.6.4 比較指令 237

6.6.5 特殊功能指令——傳送指令MOV 239

6.6.6 數(shù)制轉換指令 239

6.6.7 解碼和編碼指令 241

6.6.8 數(shù)據(jù)輸入、輸出指令——七段譯碼指令SEGD 242

6.7 PLC控制系統(tǒng)的設計 243

6.7.1 概述 243

6.7.2 PLC的編程方法及程序設計注意事項 251

小結 259

習題與思考題 259

第7章 機電傳動控制系統(tǒng) 262

7.1 機電傳動控制系統(tǒng)的組成和分類 262

7.1.1 機電傳動控制系統(tǒng)的組成 262

7.1.2 機電傳動控制系統(tǒng)的分類 262

7.2 直流傳動控制系統(tǒng) 264

7.2.1 概述 264

7.2.2 直流電動機閉環(huán)調速系統(tǒng) 267

7.2.3 直流電動機脈寬調速系統(tǒng) 277

7.3 交流傳動控制系統(tǒng) 285

7.3.1 概述 285

7.3.2 異步電動機的調壓調速系統(tǒng) 286

7.3.3 異步電動機的變頻調速系統(tǒng) 291

7.4 步進電動機的驅動與控制系統(tǒng) 300

7.4.1 步進電動機的控制系統(tǒng)及功率驅動電源 300

7.4.2 步進電動機的運行特性及影響因素 305

7.5 單片機在機電傳動系統(tǒng)中的應用 306

7.5.1 組成高分辨率的數(shù)字觸發(fā)器 307

7.5.2 數(shù)字測速的實現(xiàn) 310

7.5.3 單片機在交、直流調速系統(tǒng)中的應用 312

小結 317

習題與思考題 317

第8章 機電傳動控制設計范例 320

8.1 概述 320

8.1.1 問題提出 320

8.1.2 PLC控制系統(tǒng)設計的基本步驟 320

8.1.3 PLC硬件系統(tǒng)設計 322

8.1.4 PLC軟件系統(tǒng)設計 323

8.1.5 PLC控制系統(tǒng)設計的注意事項 324

8.2 PLC在機械手搬運控制系統(tǒng)中的應用 325

8.2.1 機械結構和控制要求 325

8.2.2 PLC的I/O分配 326

8.2.3 PLC程序設計 327

8.3 用PLC技術改造普通車床的電氣控制系統(tǒng) 331

8.3.1 C650普通車床的電氣控制要求 331

8.3.2 PLC控制電路 332

8.4 皮帶運輸機的PLC控制系統(tǒng)設計 335

8.4.1 皮帶運輸機的控制要求 335

8.4.2 PLC程序設計 336

小結 338

習題與思考題 339

參考文獻 342 2100433B

本書系統(tǒng)地介紹了機電傳動控制系統(tǒng)的基本概念及系統(tǒng)設計的基本方法，機電傳動控制的數(shù)學模型，機電傳動系統(tǒng)的驅動電動機，機電控制系統(tǒng)中的傳感器技術，繼電接觸控制系統(tǒng)設計，可編程控制器原理，機電傳動控制系統(tǒng)和機電傳動控制設計范例等。

全書可概括為繼電接觸控制與可編程控制器(PLC)控制應用技術兩部分內容。 繼電接觸控制突出其控制原理和邏輯控制思路；PLC應用技術以典型機型三菱FX2N為主線，突出PLC程序設計和應用技術的實踐。

本書可作為高等學校機械設計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、機電一體化等相關專業(yè)的本科教材，也可供相關工程技術人員參考。

第1章 緒論

1.1 機電傳動控制的目的和任務

1.2 機電傳動控制的發(fā)展

1.2.1 機電傳動的發(fā)展

1.2.2 機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展

1.3 機電傳動控制系統(tǒng)的組成和分類

1.3.1 機電傳動控制系統(tǒng)的組成

1.3.2 機電傳動控制系統(tǒng)的分類

習題與思考題

第2章 機電傳動控制系統(tǒng)中的控制電動機

2.1 伺服電動機

2.1.1 直流伺服電動機及其控制

2.1.2 交流伺服電動機及其控制

2.2 步進電動機

2.2.1 步進電動機的分類和工作原理

2.2.2 步進電動機的特點

2.2.3 步進電動機的運行特性和性能指標

2.2.4 步進電動機的驅動與控制

習題與思考題

第3章 繼電接觸器控制

3.1 常見低壓電器

3.1.1 接觸器

3.1.2 繼電器

3.1.3 保護電器

3.1.4 信號電器

3.1.5 開關電器

3.1.6 主令電器

3.2 電氣原理圖

3.2.1 電氣原理圖的繪制原則

3.2.2 電氣原理圖中的圖形符號和文字符號

3.3 基本控制線路

3.3.1 異步電動機的啟動控制線路

3.3.2 異步電動機的正反轉控制線路

3.3.3 異步電動機的制動控制線路

3.3.4 其他基本控制線路

3.4 繼電接觸器控制系統(tǒng)設計

3.4.1 繼電接觸器控制系統(tǒng)設計的基本原則

3.4.2 電動機的選擇

3.4.3 電器元件的選擇

3.4.4 電氣控制線路設計舉例

習題與思考題

第4章 可編程控制器

4.1 可編程控制器基礎

4.1.1 PLC的產生和發(fā)展

4.1.2 PLC的分類

4.1.3 PLC的編程語言

4.1.4 PLC控制與繼電接觸器控制的區(qū)別

4.1.5 PLC的基本組成

4.1.6 PLC的工作過程

4.2 s7-200系列PLC

4.2.1 S7-200 PLC的模塊

4.2.2 S7-200 PLC的存儲器單元

4.2.3 S7-200 PLC的尋址方式

4.2.4 S7-200 PLC的地址分配

4.2.5 S7-200 PLC的編程軟件

4.3 S7-200 PLC指令

4.3.1 S7-200 PLC的基本指令

4.3.2 S7-200 PLC的數(shù)據(jù)處理指令

4.3.3 S7-200 PLC的數(shù)學運算指令

4.3.4 S7-200 PLC的程序控制指令

4.3.5 S7-200 PLC的高速處理指令

4.3.6 S7-200 PLC的pid回路控制指令

4.4 PLC控制系統(tǒng)設計

4.4.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本步驟

4.4.2 PLC控制系統(tǒng)設計的主要內容

4.4.3 PLC控制系統(tǒng)設計舉例

習題與思考題

第5章 交直流電動機無級調速控制

5.1 電動機調速的概念和指標

5.1.1 電動機調速的概念

5.1.2 調速的性能指標

5.2 直流電動機無級調速控制

5.2.1 直流電動機的無級調速及其調速特性

5.2.2 晶閘管-電動機直流調速系統(tǒng)

5.3 交流電動機無級調速控制

5.3.1 異步電動機調速系統(tǒng)的基本類型

5.3.2 異步電動機變壓調速系統(tǒng)

5.3.3 繞線式異步電動機串級調速系統(tǒng)

5.3.4 鼠籠式異步電動機變頻調速系統(tǒng)

5.3.5 變頻器的使用與選擇

習題與思考題

第6章 機電傳動控制系統(tǒng)設計

6.1 機電傳動控制系統(tǒng)設計的基本原則

6.2 機電傳動控制系統(tǒng)設計的一般步驟和主要內容

6.3 機電傳動控制系統(tǒng)設計要點

6.4 機電傳動控制系統(tǒng)設計實例

習題與思考題

附錄a 控制電動機技術數(shù)據(jù)

附錄b 電氣圖用文字符號和圖形符號

附錄c 常用電器元件主要技術數(shù)據(jù)

附錄d s7-200系列PLC重要信息

附錄e Micromaster 440變頻器技術規(guī)格

參考文獻