電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用教程

第1章　臥式車床的電氣控制

（低壓電器及控制電路1）

1.1 臥式車床簡(jiǎn)介

1.1.1 型號(hào)含義

1.1.2 主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式

1.1.3 電氣控制系統(tǒng)的組成

1.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)

1.2.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的組成

1.2.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的銘牌

1.2.3 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

1.3 常用低壓電器之一

1.3.1 刀開關(guān)

1.3.2 低壓斷路器

1.4 實(shí)訓(xùn)1 冷卻泵電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)

控制

1.5 電磁式低壓電器的構(gòu)成

1.6 常用低壓電器之二

1.6.1 接觸器

1.6.2 按鈕

1.6.3 熔斷器

1.6.4 熱繼電器

1.7 低壓電器的安裝附件及配線原則

1.7.1 低壓電器的安裝附件

1.7.2 低壓電器的配線原則

1.8 實(shí)訓(xùn)2 主軸電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行

控制

1.9 常用低壓電器之三

1.9.1 變壓器

1.9.2 互感器

1.9.3 指示燈

1.10 實(shí)訓(xùn)3 照明及指示電路

控制

1.11 實(shí)訓(xùn)4 機(jī)床電氣識(shí)圖與故障

診斷

1.12 習(xí)題與思考題

第2章 臥式鏜床的電氣控制

（低壓電器及控制電路2）

2.1 臥式鏜床簡(jiǎn)介

2.1.1 型號(hào)含義

2.1.2 主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式

2.1.3 電氣控制系統(tǒng)的組成

2.2 常用低壓電器之四

2.2.1 行程開關(guān)

2.2.2 接近開關(guān)

2.2.3 光電開關(guān)

2.2.4 轉(zhuǎn)換開關(guān)

2.3 實(shí)訓(xùn)5 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)行

控制

2.4 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法及原理

2.4.1 直接起動(dòng)

2.4.2 減壓起動(dòng)

2.5 常用低壓電器之五

2.5.1 時(shí)間繼電器

2.5.2 中間繼電器

2.5.3 電壓繼電器

2.5.4 電流繼電器

2.5.5 速度繼電器

2.6 實(shí)訓(xùn)6 主軸電動(dòng)機(jī)的減壓

起動(dòng)控制

2.7 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及原理

2.7.1 變極調(diào)速

2.7.2 變頻調(diào)速

2.7.3 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

2.8 電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法及原理

2.8.1 機(jī)械制動(dòng)

2.8.2 電氣制動(dòng)

2.9 實(shí)訓(xùn)7 主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

控制

2.10 實(shí)訓(xùn)8 主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

控制

2.11 習(xí)題與思考題

第3章 平面磨床的PLC控制

（S7-200 SMART PLC基本

指令）

3.1 平面磨床簡(jiǎn)介

3.1.1 型號(hào)含義

3.1.2 主要組成及作用

3.1.3 電氣控制系統(tǒng)的組成

3.2 PLC簡(jiǎn)介

3.2.1 PLC的產(chǎn)生與定義

3.2.2 PLC的特點(diǎn)及發(fā)展

3.2.3 PLC的分類及應(yīng)用

3.2.4 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過程

3.2.5 PLC的編程語言

3.2.6 S7-200 SMART PLC硬件

3.2.7 編程及仿真軟件

3.3 位邏輯指令

3.3.1 觸點(diǎn)指令

3.3.2 輸出指令

3.3.3 邏輯堆棧指令

3.3.4 取反指令

3.3.5 置位、復(fù)位和觸發(fā)器指令

3.3.6 跳變指令

3.4 實(shí)訓(xùn)9 冷卻泵電動(dòng)機(jī)的PLC

控制

3.5 實(shí)訓(xùn)10 工作臺(tái)移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的

PLC控制

3.6 定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令

3.6.1 定時(shí)器指令

3.6.2 計(jì)數(shù)器指令

3.7 實(shí)訓(xùn)11 砂輪主軸電動(dòng)機(jī)減壓

起動(dòng)的PLC控制

3.8 實(shí)訓(xùn)12 工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

的PLC控制

3.9 習(xí)題與思考題

第4章　注塑機(jī)系統(tǒng)的PLC控制

（S7-200 SMART PLC功能

指令）

4.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介

4.2 數(shù)據(jù)類型及尋址方式

4.3 數(shù)據(jù)處理指令

4.3.1 傳送指令

4.3.2 比較指令

4.3.3 移位指令

4.3.4 轉(zhuǎn)換指令

4.3.5 時(shí)鐘指令

4.4 實(shí)訓(xùn)13 液壓泵電動(dòng)機(jī)的PLC

控制

4.5 運(yùn)算指令

4.5.1 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令

4.5.2 邏輯運(yùn)算指令

4.6 實(shí)訓(xùn)14 顯示系統(tǒng)的PLC

控制

4.7 模擬量

4.7.1 模擬量模塊

4.7.2 模擬量模塊的接線

4.7.3 模擬量的地址分配

4.7.4 模擬值的表示

4.7.5 模擬量的讀寫

4.7.6 模擬量的組態(tài)

4.8 實(shí)訓(xùn)15 溫度系統(tǒng)的PLC

控制

4.9 順序設(shè)計(jì)法及順控指令

4.9.1 順序控制系統(tǒng)

4.9.2 順序功能圖

4.9.3 順控指令SCR

4.10 實(shí)訓(xùn)16 注塑機(jī)系統(tǒng)的PLC

控制

4.11 習(xí)題與思考題

第5章 面漆線系統(tǒng)的PLC控制

（S7-200 SMART PLC程序控制

及通信指令）

5.1 面漆線系統(tǒng)簡(jiǎn)介

5.2 跳轉(zhuǎn)及子程序指令

5.2.1 跳轉(zhuǎn)指令

5.2.2 子程序指令

5.3 實(shí)訓(xùn)17 水循環(huán)系統(tǒng)的PLC

控制

5.4 中斷指令

5.5 實(shí)訓(xùn)18 送風(fēng)系統(tǒng)的PLC

控制

5.6 通信指令

5.6.1 通信概述

5.6.2 USS通信

5.6.3 以太網(wǎng)通信

5.6.4 自由口通信

5.7 實(shí)訓(xùn)19 傳輸系統(tǒng)的PLC

控制

5.8 實(shí)訓(xùn)20 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的PLC

控制

5.9 習(xí)題與思考題

參考文獻(xiàn)2100433B

《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用教程》介紹了機(jī)電設(shè)備中繼電器-接觸器控制系統(tǒng)常用電氣元器件的結(jié)構(gòu)、外形及工作原理和西門子S7-200 SMART PLC的基礎(chǔ)知識(shí)及其編程與應(yīng)用。通過5個(gè)工程應(yīng)用載體和大量案例及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通俗易懂地介紹了機(jī)電設(shè)備及生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)中電氣原理圖的設(shè)計(jì)、分析和故障診斷方法及S7-200 SMART PLC的位邏輯指令、功能指令、模擬量指令、網(wǎng)絡(luò)通信指令及順序控制系統(tǒng)的編程與應(yīng)用。 《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用教程》中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為相應(yīng)機(jī)電設(shè)備或生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的子項(xiàng)目，并配有詳細(xì)的電路原理圖、控制程序及調(diào)試步驟，并且每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目經(jīng)簡(jiǎn)化后容易操作與實(shí)現(xiàn)，旨在讓讀者通過對(duì)本書的學(xué)習(xí)，能盡快地掌握機(jī)電設(shè)備及生產(chǎn)線的控制方法和原理及具備一定的PLC編程和應(yīng)用的技能。 《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用教程》可作為高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等相關(guān)專業(yè)及技術(shù)培訓(xùn)的教材，也可作為工程技術(shù)人員自學(xué)或參考用書。

《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》為21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材。每章設(shè)有學(xué)生開發(fā)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，同時(shí)還備有針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考題和綜合實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目。《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》注重結(jié)合實(shí)際、突出工程實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上循序漸進(jìn)、由淺入深，簡(jiǎn)明扼要，圖文并茂，通俗易懂，便于教學(xué)和自學(xué)。全書分為電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)、可編程控制器（PLC）技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)、特殊I/O單元的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)與設(shè)計(jì)舉例共三篇，主要內(nèi)容包括電氣控制基本線路及典型設(shè)備的實(shí)驗(yàn)、電路故障的分析方法和排除技巧、OMRON公司CJlM系列PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理、編程器的操作方法、CX-Programmer軟件的使用、基本邏輯指令編程實(shí)驗(yàn)、功能指令編程實(shí)驗(yàn)、高機(jī)能模塊（如高速計(jì)數(shù)單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、PID調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊等）的應(yīng)用、PLC與變頻器綜合應(yīng)用、PLC網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、CJ系列位置控制單元的應(yīng)用等內(nèi)容。

《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》可作為高等院校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械工程及其自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的本?？茖?shí)訓(xùn)教材，也可作為相關(guān)技能培訓(xùn)的教材，還可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

現(xiàn)代工業(yè)控制裝置主要有分散型控制系統(tǒng)(DCS)、可編程控制器(PLC)控制系統(tǒng)、工業(yè)控制微機(jī)系統(tǒng)和智能控制儀表等。其中，PLC是應(yīng)用最為廣泛和使用最為方便的控制裝置。我國(guó)工科大專院校已普遍開設(shè)了電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)課程，該課程內(nèi)容已逐漸成為自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械工程及其自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的理論專業(yè)知識(shí)和基本技能。

在此書編寫及出版之前，由孔祥冰等人編寫了《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》教材。該課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，在掌握電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)的方法和手段，著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作和解決實(shí)際問題的能力?；谏鲜鲋笇?dǎo)思想，為配合《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》教材的使用，編寫了《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》教材。

本書注重精選內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際、突出應(yīng)用；在編排上循序漸進(jìn)、由淺入深；在內(nèi)容闡述上，力求簡(jiǎn)明扼要，圖文并茂，通俗易懂，便于教學(xué)和自學(xué)。本書分3篇共8章：第1篇的第1章，介紹了電氣控制基本線路及典型設(shè)備的實(shí)驗(yàn)；第2篇從第2～5章，重點(diǎn)介紹了PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)概述，CJ系列PLC控制系統(tǒng)的編程工具，CJ系列PLC基本、特殊指令實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)，CJ系列PLC變頻器與PLC的綜合實(shí)訓(xùn)；第3篇從第6～8章，簡(jiǎn)要介紹了特殊I/O單元的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)與設(shè)計(jì)舉例的特殊I/O單元實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)，CJ系列位置控制單元的應(yīng)用簡(jiǎn)介，CJ系列位置控制單元的應(yīng)用舉例等內(nèi)容。

本書的特點(diǎn)是每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都設(shè)有對(duì)學(xué)生具有開發(fā)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)還備有針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考題；有的章節(jié)設(shè)有綜合實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目，用以提高工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。本書可作為高等學(xué)校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械工程及其自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的本?？茖?shí)訓(xùn)教材，也可作為相關(guān)技能培訓(xùn)的教材，還可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

本書由哈爾濱理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院孔祥冰、公利濱、張智賢主編，哈爾濱理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院的杜洪越、賈德利，哈爾濱工業(yè)大學(xué)溫奇詠，四川宜賓學(xué)院的楊欣參加編寫。其中，溫奇詠編寫了第1章；杜洪越編寫了第2章和第5章的5．2節(jié)；楊欣編寫了第3章；張智賢編寫了第4章；公利濱編寫了第5章的5．1、5．3節(jié)和第6章；賈德利編寫了第7章；孔祥冰編寫了第8章。全書由孔祥冰負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)孫穎教授、哈爾濱理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院高俊山教授、王海英教授主審。

本書在編寫過程中，得到了哈爾濱理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院殷玉恒、劉躍軍老師的幫助，并對(duì)教材的編寫提出了許多寶貴的意見，在此表示衷心感謝。本書是哈爾濱理工大學(xué)“十五”教材建設(shè)規(guī)劃中首批校級(jí)重點(diǎn)教材。本書的出版得到了哈爾濱理工大學(xué)和自動(dòng)化學(xué)院的大力資助，在此一并表示感謝。

由于編者水平有限，書中疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 2100433B