電器控制與PLC

前言

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，它與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)逐漸融為一體。PLC已從原先小規(guī)模的單機(jī)開關(guān)量控制，發(fā)展到包括過程控制、運(yùn)動控制、智能控制、機(jī)器人控制等幾乎所有控制領(lǐng)域，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信能組成工廠自動化的PLC綜合控制系統(tǒng)。近年來，它在工業(yè)自動化、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。目前，PLC產(chǎn)品大致可分為美國、歐洲、日本三大流派。據(jù)統(tǒng)計，德國西門子公司生產(chǎn)的PLC在我國無論是應(yīng)用范圍還是市場占有量都已超過30％，特別是西門子公司推出的S7-300 PLC以其功能強(qiáng)大、性價比高等特點(diǎn)而深受用戶的歡迎。但因s7-300 PLC功能強(qiáng)大、程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜且相應(yīng)的中文資料較少，給初學(xué)者帶來了較大的困難。以繼電器一接觸器為基礎(chǔ)的電器控制是PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以國內(nèi)很多高等院校都將電器控制與可編程序控制器的內(nèi)容合為一體，開設(shè)成一門名-1“電器控制與可編程序控制器”的課程。從大量的調(diào)研資料可知，目前國內(nèi)出版市場中此類書并不少，但針對西門子s7-300 PLC機(jī)型的“電器控制與可編程序控制器”的書還比較少見，尤其是“少學(xué)時、應(yīng)用型”的還沒有。因此，撰寫一本基于西門子S7-300 PLC的“電器控制與可編程序控制器（少學(xué)時、應(yīng)用型）”的書籍是非常必要的。全書分為兩篇共七章。第一篇是電器控制，分兩章介紹了常用低壓電器和電器控制線路。第二篇是可編程序控制器，分五章介紹了PLC的產(chǎn)生、基本特點(diǎn)和主要功能；PLC的硬件組成及工作原理；PLC的編程基礎(chǔ)；S7-300 PLC指令系統(tǒng)及編程；PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。此外，為了方便教學(xué)和自學(xué)，各章敘述詳細(xì)、全面、易懂，并配有大量例題和習(xí)題，附錄中還有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，可供讀者選擇。本書注重少學(xué)時、應(yīng)用型，并反映了本學(xué)科的最新技術(shù)，可作為高等院校的電氣工程及其自動化、電力系統(tǒng)及其自動化、自動化、機(jī)電一體化、建筑電氣與智能化等專業(yè)的教材，也可供工程技術(shù)人員自學(xué)和作為培訓(xùn)教材使用，對S7-300 PLC的用戶也有很大的參考價值。全書由浙江科技學(xué)院柳春生教授撰寫。本書得到了沈立民和徐然兩位教師的幫助和支持，沈立民撰寫了附錄B的PLC實(shí)驗(yàn)部分，徐然撰寫了附錄C的電器控制實(shí)驗(yàn)部分，在此向他們表示感謝！在本書的撰寫和出版過程中，也得到了浙江省教育廳高校重點(diǎn)建設(shè)教材項(xiàng)目的資助、機(jī)械工業(yè)出版社的悉心指導(dǎo)以及作者所在單位的領(lǐng)導(dǎo)和同仁的全力支持與幫助，在此一并表示衷心的感謝！由于作者水平有限，不妥之處在所難免，希望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

西門子S7-300 PLC是國內(nèi)應(yīng)用范圍極廣、市場占有率很高的可編程序控制器產(chǎn)品。故《電器控制與PLC(西門子S7-300機(jī)型)(少學(xué)時)》以西門子S7-300 PLC為基礎(chǔ)，主要介紹了常用低壓電器；電器控制線路；S7-300 PLC硬件組成及工作原理；PLC的編程基礎(chǔ)；S7-300 PLC指令系統(tǒng)及編程；PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。此外，為了方便教學(xué)和自學(xué)，各章敘述詳細(xì)、全面、易懂，并配有大量例題和習(xí)題，附錄中還有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，可供讀者選擇。    《電器控制與PLC(西門子S7-300機(jī)型)(少學(xué)時)》注重少學(xué)時、應(yīng)用型，并反映了本學(xué)科的最新技術(shù)，可作為高等院校的電氣工程及其自動化、電力系統(tǒng)自動化、自動化、機(jī)電一體化、建筑電氣與智能化等專業(yè)韻教材，也可供工程技術(shù)人員自學(xué)或作為培訓(xùn)教材使用，對S7-300 PLC的用戶也有很大的參考價值。

書籍目錄

前言第一篇 電器控制  第一章 常用低壓電器    第一節(jié) 低壓電器的作用、分類及發(fā)展概況    第二節(jié) 接觸器    第三節(jié) 繼電器    第四節(jié) 低壓熔斷器    第五節(jié) 主令電器    第六節(jié) 低壓斷路器  第二章 電器控制線路    第一節(jié) 電器控制線路的繪制    第二節(jié) 籠型電動機(jī)的直接起?？刂?   第三節(jié) 組成電器控制線路的基本規(guī)律    第四節(jié) 電器控制線路的一般設(shè)計方法    第五節(jié) 電器控制的邏輯設(shè)計法    第六節(jié) 常用典型控制線路第二篇 可編程序控制器  第三章 PLC的產(chǎn)生、基本特點(diǎn)和主要功能    第一節(jié) PLC的產(chǎn)生、演變和發(fā)展趨勢    第二節(jié) PLC的分類    第三節(jié) PLC的基本特點(diǎn)和主要功能  第四章 PLC的硬件組成及工作原理    第一節(jié) PLC的基本組成及各部分的作用    第二節(jié) PLC的工作原理    第三節(jié) PLC的I／O模塊和外圍設(shè)備    第四節(jié) 西門子S7-300PLC的硬件組成及硬件配置  第五章 PLC的縮程基礎(chǔ)    第一節(jié) PLC編程語言    第二節(jié) S7-300PLC編程基礎(chǔ)  第六章 S7-300PLC指令系統(tǒng)及編程    第一節(jié) 邏輯指令    第二節(jié) 定時器與計數(shù)器指令    第三節(jié) 數(shù)據(jù)處理與算術(shù)運(yùn)算指令    第四節(jié) 程序執(zhí)行控制指令  第七章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計    第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則、內(nèi)容與步驟    第二節(jié) PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計    第三節(jié) PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計    第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)計    第五節(jié) PLC控制系統(tǒng)的可靠性與抗干搠設(shè)計    第六節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計舉例附錄  附錄A STEP7語句表指令一覽表  附錄B PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書  附錄C 電器控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)主要表現(xiàn)在三維計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)與制造軟件系統(tǒng)的引入、電器開關(guān)特性的計算機(jī)模擬和仿真、現(xiàn)代化的樣機(jī)測試手段等3個方面。其中，三維計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)集設(shè)計、制造和分析（CAD／CAM／CAE）于一體，它能實(shí)現(xiàn)設(shè)計與制造的自動化與優(yōu)化，從零件設(shè)計、裝配到產(chǎn)品總裝、仿真運(yùn)行等均可在計算機(jī)上完成，并能讓設(shè)計者在三維空間完成零部件設(shè)計和裝配，并在此基礎(chǔ)上自動生成工程圖樣，大幅度縮短開發(fā)周期與開發(fā)費(fèi)用，提高產(chǎn)品性能與縮小體積。它的輔助制造部分能自動完成零件的模具設(shè)計和加工工藝，并生成相應(yīng)的數(shù)控代碼，直接帶動數(shù)控機(jī)床。它的分析仿真部分能進(jìn)行產(chǎn)品的應(yīng)力分析，熱場甚至電磁場的計算，機(jī)構(gòu)的靜態(tài)和動態(tài)特性分析，并能通過分析使產(chǎn)品的設(shè)計達(dá)到優(yōu)化，獲得最佳的性能和最小的體積。目前國內(nèi)外一些著名的電器公司已廣泛采用三維設(shè)計系統(tǒng)來開發(fā)產(chǎn)品，國內(nèi)在20世紀(jì)90年代初首先由常熟開關(guān)廠依靠UG三維設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)CMI系列高分?jǐn)嘈阅艿乃軞嗦菲鳙@得成功，該產(chǎn)品由于其優(yōu)異的性能，加上極短的開發(fā)周期，一方面很快占領(lǐng)了市場，使工廠取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益；另一方面也帶動其他工廠紛紛引進(jìn)這種新技術(shù)，目前已被廣泛采用。2.低壓電器專用計算機(jī)應(yīng)用軟件上述的CAD／CAM／C.AE系統(tǒng)一般是指通用軟件。為完善設(shè)計和提高設(shè)計效率，除建立必需的數(shù)據(jù)、符號、標(biāo)準(zhǔn)元件庫外，還需要一些專用分析,計算軟件，如磁系統(tǒng)三維分析、計算軟件包、電器開關(guān)特性的計算機(jī)模擬和仿真、低壓電器合閘和分?jǐn)噙^程動態(tài)仿真、電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)運(yùn)動過程動態(tài)仿真、電弧產(chǎn)生與熄滅過程的動態(tài)仿真、樣機(jī)測試等軟件包。用ANSYS有限元分析軟件可進(jìn)行觸點(diǎn)滅弧系統(tǒng)和脫扣器的磁場分析及電器機(jī)殼的強(qiáng)度分析；用ADAMS軟件可進(jìn)行操縱機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性分析，用CFX-F3D三維流體計算軟件分析滅弧過程中電弧等離子體微觀參數(shù)等。

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