電氣控制與PLC技術(shù)

前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以可編程序控制器、變頻器調(diào)速為主體的新型電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的繼電器電氣控制系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。電氣控制與PLC技術(shù)是綜合了繼電接觸器控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的一門新興技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛：因此，全國(guó)很多高職高專院校均將電氣控制技術(shù)與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)作為一門課程來開設(shè)。此門課程是機(jī)電、電氣類專業(yè)的核心課程，為了使學(xué)生能更好地掌握相關(guān)知識(shí)，我們?cè)诳偨Y(jié)長(zhǎng)期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)人員，共同編寫了本書。我們?cè)诰帉戇^程中，將一些生動(dòng)的操作實(shí)例融入到教材中，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本書與其他相關(guān)教材相比，具有以下特點(diǎn)。（1）注重知識(shí)的實(shí)用性。針對(duì)高職高專院校培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”的特點(diǎn)，本書在編寫時(shí)，弱化理論知識(shí)，注重對(duì)實(shí)用知識(shí)的講解。本書編者均具備工程背景，書中每章提供的實(shí)例均為工程應(yīng)用實(shí)例。（2）內(nèi)容力求簡(jiǎn)潔，盡可能做到少而精。本書使用了300多張圖片對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行說明，講解時(shí)注重難易結(jié)合。（3）體現(xiàn)最新技術(shù)。本書在技術(shù)上緊跟當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，如變頻器、PLC的通信、觸摸屏和PLC特殊模塊的使用等。本書的參考學(xué)時(shí)為80學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)為16學(xué)時(shí)，各章的參考學(xué)時(shí)參見下面的學(xué)時(shí)分配表。

內(nèi)容概要

本書結(jié)合工程實(shí)例，從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的角度，講解相關(guān)理論知識(shí)。    本書內(nèi)容分為兩部分：電氣控制和PLC。電氣控制部分主要介紹電氣控制基本知識(shí)、常用的低壓電器、繼電接觸器控制電路、典型設(shè)備電氣控制電路分析；PLC部分以西門子S7-200系列PLC為例，介紹PLC的基本知識(shí)、STEP 7-Micro/WIN編程軟件的使用、S7-200系列PLC的指令系統(tǒng)及其應(yīng)用，最后完整地給出一個(gè)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)例。    本書內(nèi)容實(shí)用，融入了編者豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。書中每章均配有大量實(shí)例及實(shí)訓(xùn)，可供學(xué)生練習(xí)使用。    本書可作為高職高專院校機(jī)械類、電氣類專業(yè)的教材，也可以供工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章  電氣控制基本知識(shí)　1.1  低壓電器簡(jiǎn)介　　1.1.1  低壓電器的分類　　1.1.2  低壓電器的常用技術(shù)術(shù)語、參數(shù)及技術(shù)性能　　1.1.3  低壓電器的發(fā)展歷程與趨勢(shì)　1.2  電氣安全　　1.2.1  電氣事故　　1.2.2  電工安全操作距離　　1.2.3  接地　　1.2.4  電磁防護(hù)　習(xí)題第2章  常用的低壓電器　2.1  低壓開關(guān)電器　　2.1.1  刀開關(guān)　　2.1.2  組合開關(guān)　　2.1.3  低壓斷路器　　2.1.4  漏電保護(hù)器　2.2  接觸器　　2.2.1  接觸器的功能　　2.2.2  接觸器的結(jié)構(gòu)及其工作原理　　2.2.3  常用的接觸器　　2.2.4  接觸器的技術(shù)參數(shù)　　2.2.5  接觸器的選用　　2.2.6  注意事項(xiàng)　2.3  繼電器　　2.3.1  電磁繼電器　　2.3.2  時(shí)間繼電器　　2.3.3  熱繼電器　　2.3.4  速度繼電器　　2.3.5  固態(tài)繼電器　　2.3.6  其他繼電器　2.4  熔斷器　2.5  主令電器　　2.5.1  控制按鈕　　2.5.2  行程開關(guān)　　2.5.3  接近開關(guān)　2.6  其他電器　　2.6.1  變壓器　　2.6.2  直流穩(wěn)壓電源　　2.6.3  導(dǎo)線和電纜　　2.6.4  指示燈　　2.6.5  接線端子　　2.6.6  啟動(dòng)器　2.7  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題第3章  繼電接觸器控制電路　3.1  電氣控制線路圖　3.2  繼電接觸器控制電路基本控制規(guī)律　　3.2.1  自鎖和互鎖　　3.2.2  點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)行控制線路　　3.2.3  多地聯(lián)鎖控制線路　　3.2.4  自動(dòng)循環(huán)控制線路　　3.2.5  其他控制線路　3.3  三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電路　　3.3.1  直接啟動(dòng)　　3.3.2  串電阻或電抗減壓?jiǎn)?dòng)　　3.3.3  星形-三角形減壓?jiǎn)?dòng)　　3.3.4  自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)　3.4  三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制　　3.4.1  改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速　　3.4.2  改變極對(duì)數(shù)的調(diào)速　　3.4.3  變頻調(diào)速  3.5  三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制　　3.5.1  機(jī)械制動(dòng)　　3.5.2  反接制動(dòng)　　3.5.3  自勵(lì)發(fā)電-短接制動(dòng)　　3.5.4  電容-電磁制動(dòng)　　3.5.5  能耗制動(dòng)　3.6  直流電動(dòng)機(jī)的電氣控制　　3.6.1  直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻單向啟動(dòng)控制　　3.6.2  直流電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)行控制　　3.6.3  直流電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制　　3.6.4  直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速　3.7  單相異步電動(dòng)機(jī)的控制　　3.7.1  單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)　　3.7.2  單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速　　3.7.3  單相異步電動(dòng)機(jī)的正/反轉(zhuǎn)　3.8  電氣控制系統(tǒng)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)　　3.8.1  電流保護(hù)　　3.8.2  電壓保護(hù)　　3.8.3  其他保護(hù)　3.9  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題第4章  典型設(shè)備電氣控制電路分析　4.1  CA6140A普通車床的電氣控制　　4.1.1  初識(shí)CA6140A車床　　4.1.2  CA6140A車床的電氣控制電路　4.2  XA5032銑床的電氣控制　　4.2.1  初識(shí)XA5032銑床　　4.2.2  XA5032銑床的電氣控制　4.3  油壓機(jī)的電氣控制　　4.3.1  主要結(jié)構(gòu)與控制要求　　4.3.2  電氣控制線路分析　4.4  氣動(dòng)機(jī)械手的電氣控制線路　　4.4.1  氣動(dòng)機(jī)械手的電氣控制要求　　4.4.2  氣動(dòng)機(jī)械手的氣動(dòng)回路　　4.4.3  氣動(dòng)機(jī)械手的電氣控制線路　4.5  數(shù)控銑床電氣控制　　4.5.1  XK714A數(shù)控銑床　　4.5.2  XK714A數(shù)控銑床的電氣控制線路　4.6  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題第5章  可編程控制器基本知識(shí)　5.1  概述　5.2  PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理　　5.2.1  PLC的硬件組成　　5.2.2  PLC的工作原理　　5.2.3  PLC的立即輸入、輸出功能　5.3  S7-200系列PLC　　5.3.1  西門子PLC簡(jiǎn)介　　5.3.2  S7-200系列PLC的特點(diǎn)　5.4  S7-200系列CPU及其擴(kuò)展模塊　　5.4.1  S7-200 CPU　　5.4.2  S7-200擴(kuò)展模塊　　5.4.3  最大I/O配置　5.5  S7-200的數(shù)據(jù)存取　　5.5.1  數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型　　5.5.2  元件的功能與地址分配　小結(jié)　習(xí)題第6章  STEP 7-Micro/WIN編程軟件的使用　6.1  概述　　6.1.1  初識(shí)STEP 7-Micro/WIN軟件　　6.1.2  STEP 7-Micro/WIN軟件的主界面　6.2  STEP 7-Micro/WIN軟件使用初步　6.3  STEP 7-Micro/WIN軟件使用晉級(jí)　　6.3.1  系統(tǒng)塊的設(shè)置　　6.3.2  數(shù)據(jù)塊　　6.3.3  程序調(diào)試　　6.3.4  交叉引用　　6.3.5  工具瀏覽條　　6.3.6  幫助菜單　6.4  仿真軟件的使用　　6.4.1  仿真軟件簡(jiǎn)介　　6.4.2  仿真軟件S7-200 SIM 2.0的使用　6.5  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題第7章  S7-200系列PLC的指令系統(tǒng)及其應(yīng)用　7.1  S7-200 PLC的基本邏輯指令及其應(yīng)用　　7.1.1  基本位操作指令　　7.1.2  置位/復(fù)位指令　　7.1.3  RS觸發(fā)器指令　　7.1.4  邊沿觸發(fā)指令　　　　7.1.5  邏輯棧操作指令　　7.1.6  定時(shí)器指令　　7.1.7  計(jì)數(shù)器指令　　7.1.8  比較指令　　7.1.9  基本指令的應(yīng)用實(shí)例　7.2  功能圖與順序繼電器指令及其應(yīng)用　　7.2.1  功能圖　　7.2.2  順序繼電器指令　　7.2.3  順序繼電器指令的應(yīng)用　7.3  S7-200 PLC的功能指令及其應(yīng)用　　7.3.1  數(shù)據(jù)處理指令　　7.3.2  算術(shù)運(yùn)算指令　　7.3.3  功能指令的應(yīng)用　7.4  S7-200 PLC的程序控制指令及其應(yīng)用　　7.4.1  跳轉(zhuǎn)指令　　7.4.2  循環(huán)指令　　7.4.3  子程序調(diào)用指令　　7.4.4  中斷指令　　7.4.5  暫停指令　　7.4.6  結(jié)束指令　　7.4.7  程序控制指令的應(yīng)用　7.5  可編程控制的編程原則和方法　　7.5.1  梯形圖的編程原則　　7.5.2  可編程控制的編程方法　7.6  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題第8章  S7-200系列PLC的高級(jí)應(yīng)用　8.1  特殊功能指令及其應(yīng)用　　8.1.1  高速脈沖輸出指令　　8.1.2  高速脈沖輸出指令應(yīng)用　　8.1.3  PID指令　　8.1.4  PID指令的應(yīng)用　8.2  S7-200 PLC的通信　　8.2.1  通信相關(guān)的概念　　8.2.2  西門子PLC間的PPI通信　　8.2.3  PPI通信的應(yīng)用　8.3  HMI與PLC的應(yīng)用　　8.3.1  認(rèn)識(shí)人機(jī)界面　　8.3.2  觸摸屏的連線　　8.3.3  創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的觸摸屏工程　8.4  S7-200系列PLC對(duì)變頻器的速度控制　　8.4.1  變頻器的調(diào)速方式　　8.4.2  PLC對(duì)變頻器的調(diào)速控制應(yīng)用　8.5  基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　8.5.1  概述　　8.5.2  實(shí)例　8.6  實(shí)訓(xùn)　小結(jié)　習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 電氣控制基本知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)·了解低壓電器的含義、常見術(shù)語、分類和發(fā)展趨勢(shì)·掌握觸電事故的主要原因和防止觸電事故的措施·了解安全距離的含義·掌握保護(hù)接地和工作接地的分類、實(shí)施方法以及接地裝置的制作方法1.1低壓電器簡(jiǎn)介電器就是接通／斷開電路或者調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)電路和設(shè)備的電器器具或裝置。電器按照工作電壓可分為高壓電器和低壓電器，本書將介紹低壓電器，如果未作特殊說明，本書中所講的電器全部為低壓電器。低壓電器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、額定電壓小于1200V和直流額定電壓小于1500V的電路中，起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。1.1.1低壓電器的分類低壓電器的分類方法很多，按照不同的分類方式有不同的類型。1.按照用途分類（1）控制電器控制電器主要用于電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括繼電器、接觸器、主令電器、啟動(dòng)器、控制器和電磁鐵等。（2）配電電器配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)和動(dòng)力裝置中，包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、斷路器和熔斷器等，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下動(dòng)作準(zhǔn)確，工作可靠，有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。2.按照工作條件分類（1）一般工業(yè)電器這類電器用于機(jī)械制造等正常環(huán)境條件的配電系統(tǒng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)，是低壓電器的基礎(chǔ)產(chǎn)品。（2）礦用電器礦用電器的主要技術(shù)要求是防爆。（3）航空電器航空電器的主要技術(shù)要求是體積小，重量輕，耐震動(dòng)和沖擊。

編輯推薦

《電氣控制與PLC技術(shù)》是高職高專機(jī)電類規(guī)劃教材之一。

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