機(jī)電一體化控制技術(shù)

前言

　　本書(shū)以培養(yǎng)機(jī)電一體化應(yīng)用型人才為目標(biāo)，在注重基礎(chǔ)理論教育的同時(shí)，突出實(shí)用性、針對(duì)性和先進(jìn)性，書(shū)中給出了大量的工程實(shí)例，力圖做到深入淺出地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，能夠解決工程中常見(jiàn)的控制問(wèn)題，體現(xiàn)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)?！　C(jī)電一體化控制技術(shù)是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合應(yīng)用技術(shù)。在利用現(xiàn)有發(fā)達(dá)的微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信與信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，將相關(guān)的新理論、新概念、新方法和新技術(shù)融入現(xiàn)代制造系統(tǒng)中的各控制環(huán)節(jié)并貫穿于整個(gè)制造過(guò)程中，進(jìn)而形成了機(jī)電一體化控制技術(shù)這一全新的學(xué)科。本書(shū)比較全面、系統(tǒng)地對(duì)機(jī)電一體化控制技術(shù)進(jìn)行了介紹，特別是從實(shí)用的角度詳細(xì)介紹了現(xiàn)代機(jī)電控制系統(tǒng)中的新技術(shù)——可編程控制器技術(shù)、PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電動(dòng)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)等?！　∪珪?shū)共8章，第l章為緒論，對(duì)機(jī)電一體化控制系統(tǒng)作了概述。第2章介紹了機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，包括傳感器技術(shù)、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、精密機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)和常見(jiàn)的控制技術(shù)。給出了機(jī)電控制系統(tǒng)中常見(jiàn)被測(cè)量所使用的傳感器，電動(dòng)式、液壓式、氣動(dòng)式驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，典型的精密機(jī)械機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)的人機(jī)接口（鍵盤(pán)、顯示器）和機(jī)電接口（A／D、D／A轉(zhuǎn)換等），機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中常用控制方式的比較。第3章介紹了電動(dòng)機(jī)控制線路中主電路常用的繼電接觸器控制技術(shù)，給出了常用低壓電器元器件，基本控制電路和電氣控制電路的讀圖方法及應(yīng)用。第4章介紹了可編程控制器控制技術(shù)，并以在我國(guó)市場(chǎng)占有率較高的西門子小型可編程控制器s7-200系列為例，詳細(xì)介紹了基本指令系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和應(yīng)用等。第5章詳細(xì)介紹了電動(dòng)機(jī)常用的控制方法，包括交直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)控制、步進(jìn)電機(jī)的控制以及電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制，給出了西門子變頻器的應(yīng)用實(shí)例，s7-200PLC與變頻器的通信控制方法。第6章介紹了常見(jiàn)的機(jī)電設(shè)備電氣故障的診斷與維修方法。第7章介紹了S7-200 PLC編程軟件的使用方法，為學(xué)生上機(jī)調(diào)試程序完成實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。第8章為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手能力的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。　　全書(shū)由北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)電學(xué)院陳瑞陽(yáng)、劉長(zhǎng)青、席巍編寫(xiě)，三位教師均為西門子北京自動(dòng)化培訓(xùn)中心客座教師。陳瑞陽(yáng)任主編，其中劉長(zhǎng)青撰寫(xiě)了第3章及第5章的5.1節(jié)和5.2節(jié)，編寫(xiě)了第4章的初稿；席巍撰寫(xiě)了第7、8章及第5章的5.3節(jié)，編寫(xiě)了第2章的2.2節(jié)和2.3節(jié)初稿；其余各章節(jié)由陳瑞陽(yáng)撰寫(xiě)，并負(fù)責(zé)全書(shū)的統(tǒng)稿與修改。本書(shū)由山東濰坊學(xué)院楊祖效老師主審?！　¤b于業(yè)務(wù)水平有限，而且由于機(jī)電一體化控制技術(shù)發(fā)展得很快，不斷有新的理論和方法產(chǎn)生，因此，本書(shū)中的錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，希望同行專家和讀者不吝指教，以期將此書(shū)進(jìn)一步完善。　　本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了已有機(jī)電一體化技術(shù)方面的教材和資料，一并在書(shū)后的參考文獻(xiàn)中列出。這些寶貴的資料對(duì)完成本書(shū)的編寫(xiě)起到了非常重要的作用，本書(shū)作者對(duì)參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書(shū)是新世紀(jì)高職高專教改項(xiàng)目成果教材，比較全面、系統(tǒng)地對(duì)機(jī)電一體化控制技術(shù)進(jìn)行了介紹。主要內(nèi)容包括：緒論、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)、繼電接觸器控制技術(shù)、可編程控制器控制技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電設(shè)備電氣故障診斷與維修，特別是以在中國(guó)市場(chǎng)占有率較高的西門子小型可編程控制器S7—200系列為例，詳細(xì)介紹了PLC編程軟件的使用。每章配有復(fù)習(xí)思考題，書(shū)中最后一章為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)。    本書(shū)以培養(yǎng)機(jī)電一體化應(yīng)用型人才為目標(biāo)，在注重基礎(chǔ)理論教育的同時(shí)，突出實(shí)用性、針對(duì)性和先進(jìn)性，書(shū)中給出了大量的工程實(shí)例，力圖做到內(nèi)容新穎、深入淺出、重在實(shí)踐能力的培養(yǎng)，能夠解決工程中常見(jiàn)的控制問(wèn)題，體現(xiàn)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)。    本書(shū)適用于高職高專教育、成人高等教育的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等機(jī)電一體化類專業(yè)教學(xué)使用，也可供從事機(jī)電控制的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論  1.1  機(jī)電一體化控制技術(shù)概述  1.2  機(jī)電一體化控制系統(tǒng)組成  1.3  機(jī)電一體化控制系統(tǒng)分類  1.4  本課程研究的主要內(nèi)容及要求  復(fù)習(xí)思考題第2章  機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)  2.1  傳感器技術(shù)    2.1.1  基本概念    2.1.2  位移傳感器    2.1.3  速度檢測(cè)傳感器    2.1.4  位置傳感器    2.1.5  溫度傳感器    2.1.6  壓力傳感器  2.2  驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)    2.2.1  電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)    2.2.2  液壓式驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)    2.2.3  氣壓式驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)  2.3  精密機(jī)械技術(shù)    2.3.1  傳動(dòng)機(jī)構(gòu)    2.3.2  導(dǎo)向機(jī)構(gòu)    2.3.3  執(zhí)行器  2.4 計(jì) 算機(jī)接口技術(shù)    2.4.1  接口的分類和特點(diǎn)    2.4.2  人機(jī)接口    2.4.3  機(jī)電接口  2.5  控制技術(shù)    2.5.1  繼電接觸器控制系統(tǒng)    2.5.2  可編程控制器    2.5.3  工業(yè)控制計(jì)算機(jī)    2.5.4  PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較  復(fù)習(xí)思考題第3章  繼電接觸器控制技術(shù)  3.1  常用的電氣符號(hào)  3.2  常用低壓電器    3.2.1  接觸器    3.2.2  繼電器    3.2.3  低壓開(kāi)關(guān)    3.2.4  熔斷器    3.2.5  主令電器  3.3  基本控制電路     3.3.1  三相異步電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)直接起動(dòng)控制線路    3.3.2  三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)直接起動(dòng)控制線路    3.3.3  多地控制線路    3.3.4  位置控制    3.3.5  順序控制  3.4  電氣控制電路的讀圖方法及應(yīng)用    3.4.1  分析電氣線路圖的方法    3.4.2  電氣線路圖標(biāo)的識(shí)符    3.4.3  C650臥式車床電氣控制線路分析  復(fù)習(xí)思考題第4章  可編程控制器控制技術(shù)  4.1  可編程控制器概述    4.1.1  可編程控制器的產(chǎn)生和定義    4.1.2  可編程控制器的特點(diǎn)    4.1.3  可編程控制器的分類    4.1.4  可編程控制器的結(jié)構(gòu)及硬件組成    4.1.5  可編程控制器的工作原理  4.2  西門子S7—200系列可編程控制器    4.2.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    4.2.2  系統(tǒng)內(nèi)部資源    4.2.3  數(shù)值表示方法  4.3  西門子S7—200的編程語(yǔ)言及程序結(jié)構(gòu)    4.3.1  梯形圖（LAD）    ……第5章  電機(jī)控制技術(shù)第6章  機(jī)電設(shè)備電氣故障診斷與維修第7章  S7—200 PLC編程軟件的使用第8章  機(jī)電一體化控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)附錄1  常用電氣圖形、文字符號(hào)表附錄2  常用基本文字符號(hào)附錄3  常用輔助文字符號(hào)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3.2 常用低壓電器　　3.2.1 接觸器　　電磁式接觸器是利用電磁吸力的作用使觸點(diǎn)閉合或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)電路以及其他負(fù)載電路的控制電器。用它可以實(shí)現(xiàn)頻繁的遠(yuǎn)距離操作，具有比工作電流大數(shù)倍乃至十幾倍的接通和分?jǐn)嗄芰?，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?。?dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)故障檢測(cè)元件所給出的動(dòng)作信號(hào)，迅速、可靠地切斷電源，并有低壓釋放功能。由于它體積小、價(jià)格低、維護(hù)方便、工作可靠，因而用途十分廣泛。接觸器最主要的用途是控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等?！　〗佑|器按其主觸點(diǎn)控制的電流種類不同分為直流接觸器和交流接觸器兩種?！　?.接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理　　接觸器是利用電磁原理工作的。圖3-1為交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使鐵心產(chǎn)生電磁吸力將銜鐵吸合。與銜鐵固連在一起的動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)而完成電路的分?jǐn)?。?dāng)線圈斷電或電壓較低時(shí)，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在反力彈簧的作用下釋放，觸點(diǎn)復(fù)位，實(shí)現(xiàn)低壓釋放的保護(hù)功能。　　接觸器各組成部分的作用：　?、匐姶艡C(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組成，用作產(chǎn)生電磁吸力，帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作?！　、谟|點(diǎn)系統(tǒng) 觸點(diǎn)分為主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)用于接通或斷開(kāi)主電路或大電流電路，輔助觸點(diǎn)用于控制電路，起控制其他元件接通或分?jǐn)嗉半姎饴?lián)鎖作用；主觸點(diǎn)一般容量較大，輔助觸點(diǎn)容量較小。輔助觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)上通常是動(dòng)合和動(dòng)斷成對(duì)的，且一般不能用來(lái)分?jǐn)嘀麟娐贰?/pre>








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