機電傳動控制圖書目錄

緒論

第1章 機電傳動斷續(xù)控制

1.1 三相異步電動機

1.1.1 三相異步電動機的工作原理

1.1.2 三相異步電動機特性分析

1.1.3 異步電動機的起動和制動

1.2 常用低壓電器

1.2.1 執(zhí)行電器

1.2.2 檢測電器

1.2.3 控制電器

1.2.4 保護電器

1.3 基本控制電路

1.3.1 電氣控制原理圖

1.3.2 三相異步電動機起動控制電路

1.3.3 三相異步電動機正反向運行控制電路

1.3.4 三相異步電動機制動控制電路

1.3.5 雙速電動機控制電路

1.3.6 其它基本控制電路

1.3.7 電氣保護電路

1.4 機電傳動斷續(xù)控制電路分析

1.4.1 通用機械設(shè)備電路分析

1.4.2 專用機械設(shè)備電路分析

1.5 機電傳動斷續(xù)控制電路設(shè)計

1.5.1 電氣設(shè)計的一般原則

1.5 。2電動機容量的選擇

1.5.3 電氣原理圖設(shè)計

1.5.4 常用電氣元件選擇

思考題和習(xí)題

第2章 可編程序控制器（H￡）及其應(yīng)用

2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作方式

2.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)

2.1.2 PI』C的工作方式

2.2 PLC的編程器件和編程方式

2.2.1 PLC的編程器件

2.2.2 眥的編程方式

2.3 F1系列PLC及其指令系統(tǒng)

2.3.1 Fl系列PLc系統(tǒng)構(gòu)成

2.3.2 Fl系列眥編程器件

2.3.3 Fl系列PIJC基本指令

2.4 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

2.4.1 眥控制系統(tǒng)設(shè)計步驟

2.4.2 PIJC移位寄存器控制方式應(yīng)甩實戳

2.4.3 PLc步進梯形指令控制方式

應(yīng)用實例

思考題和習(xí)題

第3章 步進電動機傳動控制

3.1 步進電動機

3.1.1 步進電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理

3.1.2 小步距角步進電動機

3.1.3 步進電動機的分類

3.2 步進電動機的環(huán)形分配器

3.2.1 步進電動機的驅(qū)動方式

3.2.2 步進電動機的環(huán)形分配器

3.3 步進電動機的驅(qū)動電路

3.3.1 單電壓限流型驅(qū)動電路

3.3.2 雙電壓驅(qū)動電路

3.3.3 斬波驅(qū)動電路

3.3.4 升頻升壓驅(qū)動電路

3.3.5 細分驅(qū)動電路

3.4 步進電動機的運行特性及使用

3.4.1 步進電動機的運行特性及影響因素

3.4.2 步進電動機的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用

3.5 步進電動機的控制

3.5.1 步進電動機的開環(huán)控制

3.5.2 步進電動機的閉環(huán)控制

3.6 步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計舉例及傳動控制應(yīng)用實例

3.6.1 步進電動機傳動控制在XY平面繪圖機中的設(shè)計舉例

3.6.2 步進電動機傳動控制在數(shù)控立式銑床中的應(yīng)用實例

3.6.3 步進電動機的PLC傳動控制應(yīng)用實例

思考題和習(xí)題

第4章 機電傳動速度連續(xù)控制

4.1 概述

4.1.1 無級調(diào)速

4.1.2 調(diào)速靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)

4.2 電力電子器件簡介

4.2.1 電力電子器件的分類

4.2.2 電力電子器件的開關(guān)特性

4.3 直流電動機無級調(diào)速系統(tǒng)

4.3.1 他勵直流電動機基本結(jié)構(gòu)

4.3.2 他勵直流電動機調(diào)速方法

4.3.3 可控整流電路

4.3.4 閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)

4.3.5 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)

4.4 交流電動機無級調(diào)速系統(tǒng)

4.4.1 交流變頻調(diào)速和控制方式

4.4.2 晶閘管變頻器異步電動機調(diào)速

系統(tǒng)

思考題和習(xí)題

第5章 機電傳動伺服系統(tǒng)

5.1 伺服系統(tǒng)中主要元器件

5.1.1 直流伺服電動機

5.1.2 交流伺服電動機

5.1.3 伺服系統(tǒng)的測速與測角（位移）

5.2 伺服控制系統(tǒng)設(shè)計方法

5.2.1 伺服系統(tǒng)的組成

5.2.2 系統(tǒng)品質(zhì)與系統(tǒng)特性

5.2.3 常用的線性補償

5.2.4 復(fù)合控制技術(shù)

5.2.5 非線性補償技術(shù)

5.3 伺服系統(tǒng)應(yīng)用舉例

5.3.1 運動控制專用微處理器

5.3.2 火炮方位伺服系統(tǒng)

思考題和習(xí)題

附錄

參考文獻

《機電傳動控制》緊密結(jié)合典型機電自動控制系統(tǒng)，詳細介紹了控制系統(tǒng)的組成以及設(shè)計方法。既有常用的電氣控制方法，又有先進的控制技術(shù)。具有系統(tǒng)性、實用性和先進性。全書除緒論和附錄外共分5章，第1章機電傳動斷續(xù)控制，第2章可編程序控制器（PLC）及其應(yīng)用，第3章步進電動機傳動控制，第4章機電傳動速度連續(xù)控制，第5章機電傳動伺服系統(tǒng)。每章末均有思考題和習(xí)題，也可供機電相關(guān)專業(yè)選用及有關(guān)科研和工程技術(shù)人員參考。

第1章 概述 1

1.1 機電傳動控制的目的和任務(wù) 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(shè)計方法 7

習(xí)題與思考題 9

第2章 機電傳動控制的數(shù)學(xué)模型 10

2.1 概述 10

2.1.1 數(shù)學(xué)模型的概念 10

2.1.2 機電控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的種類 11

2.2 機械傳動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 15

2.2.1 機械移動系統(tǒng) 15

2.2.2 機械轉(zhuǎn)動系統(tǒng) 19

2.3 電氣傳動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 21

2.3.1 電路網(wǎng)絡(luò) 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(jié) 36

習(xí)題與思考題 37

第3章 機電傳動系統(tǒng)的驅(qū)動電動機 38

3.1 直流電動機 38

3.1.1 直流電動機的構(gòu)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(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動原理 43

3.2.2 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性 47

3.2.3 三相異步電動機的銘牌和技術(shù)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(yīng)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(jié)構(gòu)與工作原理 62

3.5.2 反應(yīng)式步進電機的特性 64

3.5.3 驅(qū)動電源 67

3.6 自整角機 68

3.6.1 自整角機的結(jié)構(gòu)與工作原理 68

3.6.2 自整角機的誤差分析與選用時應(yīng)注意的問題 72

小結(jié) 72

習(xí)題與思考題 73

第4章 機電控制系統(tǒng)中的傳感器技術(shù) 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(yīng)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(jié) 124

習(xí)題與思考題 124

第5章 繼電接觸控制系統(tǒng)的設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)控制線路 164

5.4.1 電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路 164

5.4.2 自動往復(fù)行程控制線路 165

5.5 異步電動機的調(diào)速控制線路 167

5.5.1 異步電動機的調(diào)速方法 167

5.5.2 異步電動機的變極調(diào)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(jié) 179

習(xí)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(chǎn)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(gòu)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(biāo) 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(shù) 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(nèi)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(shù)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(zhuǎn)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(shè)計 243

6.7.1 概述 243

6.7.2 PLC的編程方法及程序設(shè)計注意事項 251

小結(jié) 259

習(xí)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(diào)速系統(tǒng) 267

7.2.3 直流電動機脈寬調(diào)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(diào)壓調(diào)速系統(tǒng) 286

7.3.3 異步電動機的變頻調(diào)速系統(tǒng) 291

7.4 步進電動機的驅(qū)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(qū)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(yīng)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(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 312

小結(jié) 317

習(xí)題與思考題 317

第8章 機電傳動控制設(shè)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(shè)計的基本步驟 320

8.1.3 PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計 322

8.1.4 PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計 323

8.1.5 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的注意事項 324

8.2 PLC在機械手搬運控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 325

8.2.1 機械結(jié)構(gòu)和控制要求 325

8.2.2 PLC的I/O分配 326

8.2.3 PLC程序設(shè)計 327

8.3 用PLC技術(shù)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(shè)計 335

8.4.1 皮帶運輸機的控制要求 335

8.4.2 PLC程序設(shè)計 336

小結(jié) 338

習(xí)題與思考題 339

參考文獻 342 2100433B

前言

第1章常用低壓電器1

11概述1

111常用低壓電器的分類1

112我國低壓電器發(fā)展概況2

113國內(nèi)外低壓電器發(fā)展趨勢2

12刀開關(guān)5

121開啟式刀開關(guān)5

122開啟式負荷開關(guān)5

123封閉式負荷開關(guān)6

124組合開關(guān)7

125刀開關(guān)的圖形符號和文字符號8

13熔斷器8

131熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理8

132常用低壓熔斷器9

133熔斷器的圖形符號和文字符號12

134熔斷器的選用12

14斷路器13

141斷路器的分類13

142斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理13

143斷路器的保護特性14

144常用典型斷路器15

145斷路器的圖形符號和文字符號15

146斷路器的選用16

15電磁執(zhí)行機構(gòu)16

151電磁機構(gòu)16

152電磁鐵20

153電磁閥21

154電磁制動器23

16接觸器23

161交流接觸器23

162直流接觸器25

163接觸器的圖形符號和文字符號27

164接觸器的選用27

17繼電器28

171電磁式電流、電壓和中間繼

電器28

172熱繼電器31

173速度繼電器35

174時間繼電器35

175干簧繼電器39

176固態(tài)繼電器40

18主令電器42

181控制按鈕42

182行程開關(guān)43

183接近開關(guān)44

184主令控制器44

185萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)45

186光電開關(guān)46

187指示燈46

19常用低壓電器故障及排除47

191觸點系統(tǒng)的故障及排除47

192電磁機構(gòu)的故障及排除48

110練習(xí)題48

第2章電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)50

21控制線路的原理圖、安裝圖與互

連圖50

211控制線路的圖形符號和文字

符號50

212電氣線路圖的分類與作用52

22三相異步電動機的全壓起動控制

線路54

221刀開關(guān)控制線路54

222點動控制線路55

223自鎖(長動)控制線路55

224正反轉(zhuǎn)控制線路56

225順序控制與多地控制線路58

23三相籠型異步電動機的減壓起動控制

線路59

231定子電路串電阻減壓起動控制

線路59

232星形-三角形減壓起動控制線路61

233自耦變壓器減壓起動控制線路62

234延邊三角形減壓起動控制線路64

235軟起動器控制線路65

24三相異步電動機的調(diào)速控制線路67

241籠型異步電動機多速控制線路67

242電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速電動機控制

線路70

25三相異步電動機的制動控制線路73

251籠型異步電動機能耗制動控制

線路73

252籠型異步電動機反接制動控制

線路76

26行程控制線路77

261可逆行程控制線路77

262行程控制線路應(yīng)用舉例78

27電動機的綜合保護81

28練習(xí)題82

第3章典型機械設(shè)備電氣控制線路84

31繪制和閱讀機械設(shè)備電氣原理圖的基

本知識84

32臥式車床的電氣控制線路85

321CA6140型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)及

運動形式85

322CA6140型臥式車床的電氣控制

線路分析86

33平面磨床的電氣控制線路87

331M7120A型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)及

運動形式87

332M7120A型平面磨床的電氣控制線

路分析87

34鉆床的電氣控制線路90

341Z37型搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)及運動

形式90

342Z37型搖臂鉆床的電氣控制線路

分析91

343Z37型搖臂鉆床的電氣故障

分析94

35萬能銑床的電氣控制線路94

351X6132型臥式萬能銑床的主要結(jié)

構(gòu)及運動形式94

352X6132型臥式萬能銑床的電氣控

制線路分析95

353X6132型臥式萬能銑床的電

氣故障分析100

36電動葫蘆的電氣控制線路101

361電動葫蘆的結(jié)構(gòu)101

362電動葫蘆的控制線路分析102

37練習(xí)題102

第4章可編程控制器的結(jié)構(gòu)及特點103

41可編程控制器概述103

411PLC的由來103

412PLC的定義、分類及特點104

413PLC的功能和應(yīng)用105

414PLC的發(fā)展趨勢106

415PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)106

42S7-200系列PLC介紹110

421S7-200系列PLC系統(tǒng)110

422S7-200系列PLC的工作原理112

43S7-200 PLC的內(nèi)部元件113

431數(shù)據(jù)類型113

432尋址方式114

433元件功能及地址分配115

44STEP7-Micro/WIN V40編程軟件的

使用118

441STEP7-Micro/WIN V40編程

軟件介紹118

442STEP7-Micro/WIN V40主要

編程功能119

45練習(xí)題126

第5章PLC基本指令的應(yīng)用127

51PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)127

52基本位邏輯指令及應(yīng)用129

521基本位邏輯指令129

522基本位邏輯指令應(yīng)用舉例136

53定時器指令的應(yīng)用140

531定時器指令140

532定時器指令應(yīng)用舉例142

54計數(shù)器指令的應(yīng)用146

541計數(shù)器指令146

542計數(shù)器指令應(yīng)用舉例147

55梯形圖的編輯方法149

56練習(xí)題150

第6章PLC的功能指令及其應(yīng)用153

61程序控制類指令153

611有條件結(jié)束（END）指令153

612暫停（STOP）指令153

613跳轉(zhuǎn)（JMP）與標(biāo)號（LBL）

指令154

614循環(huán)指令（FOR、NEXT)154

615子程序指令155

62步進順序控制指令159

621功能流程圖簡介159

622順序控制指令159

623順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)160

624順序控制系統(tǒng)的編程應(yīng)用舉例161

63功能指令171

64PLC應(yīng)用的若干問題179

641控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試步驟179

642節(jié)省PLC輸入輸出點的方法180

643控制系統(tǒng)抗干擾措施181

644PLC的安全保護182

65PLC的通信與自動化通信網(wǎng)絡(luò)183

66S7-200 PLC的通信功能185

67S7-200 PLC的串行通信網(wǎng)絡(luò)188

68S7-200 PLC的通信指令189

69使用自由端口模式的計算機與PLC

的通信190

610練習(xí)題193

第7章伺服電動機及變頻器原理與

應(yīng)用196

71步進電動機196

711步進電動機概述196

712步進電動機結(jié)構(gòu)和工作原理197

713步進電動機驅(qū)動201

714三相步進電動機的使用注意

事項207

72交流伺服電動機207

721交流伺服電動機概述207

722交流伺服電動機結(jié)構(gòu)和工作

原理209

723交流伺服電動機的驅(qū)動215

724交流伺服電動機的使用注意

事項235

73變頻器原理及應(yīng)用235

731變頻器概述235

732變頻器的基本結(jié)構(gòu)組成和原理237

733變頻器的應(yīng)用241

734變頻器的使用注意事項260

74練習(xí)題261

第8章數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)262

81機床數(shù)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及概述262

811機床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)262

812計算機數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及

各部分功能266

813伺服電動機的特性及選型269

814數(shù)控系統(tǒng)的部件連接271

82數(shù)控系統(tǒng)基本參數(shù)的調(diào)試285

821調(diào)試前的準備工作285

822數(shù)控系統(tǒng)的初次通電287

823系統(tǒng)初始化288

824PLC應(yīng)用程序的設(shè)計與調(diào)試291

825驅(qū)動器的調(diào)試297

826NC調(diào)試304

83數(shù)控系統(tǒng)舉例：碳電極自動加工系統(tǒng)

（車外圓專機）328

831碳電極自動加工系統(tǒng)328

832系統(tǒng)調(diào)試333

833伺服控制系統(tǒng)特殊功能調(diào)試336

84練習(xí)題339

附錄341

附錄A電氣圖中常用圖形符號和文字符號

新舊對照表341

附錄B西門子S7-200系列PLC指

令表348

參考文獻358