電氣控制與PLC應(yīng)用

前言

職業(yè)教育是現(xiàn)代國民教育體系的重要組成部分，在實(shí)施科教興國戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略中具有特殊的重要地位。黨中央、國務(wù)院高度重視發(fā)展職業(yè)教育，提出要全面貫徹黨的教育方針，以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)結(jié)合的發(fā)展道路，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)千百萬高素質(zhì)技能型專門人才。因此，以就業(yè)為導(dǎo)向是我國職業(yè)教育今后發(fā)展的主旋律。推行“雙證制度”是落實(shí)職業(yè)教育“就業(yè)導(dǎo)向”的一個重要措施，教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號）中也明確提出，要推行“雙證書”制度，強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，使有職業(yè)資格證書專業(yè)的畢業(yè)生取得“雙證書”。但是，由于基于“雙證書”的專業(yè)解決方案、課程資源匱乏，“雙證課程”不能融入教學(xué)計劃.或者現(xiàn)有的教學(xué)計劃還不能按照職業(yè)能力形成系統(tǒng)化的課程，因此，“雙證書”制度的推行遇到了一定的困難。為配合各高職院校積極實(shí)施“雙證書”制度工作，推進(jìn)示范校建設(shè)，中國高等職業(yè)技術(shù)教育研究會和人民郵電出版社在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，聯(lián)合向中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會申報了《職業(yè)教育與職業(yè)資格證書推進(jìn)策略與“雙證課程”的研究與實(shí)踐》課題（中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會科研規(guī)劃項(xiàng)目，立項(xiàng)編號225753）。此課題擬將職業(yè)教育的專業(yè)人才培養(yǎng)方案與職業(yè)資格認(rèn)證緊密結(jié)合起來，使每個專業(yè)課程設(shè)置嵌入一個對應(yīng)的證書，擬為一般高職院校提供一個可以參照的“雙證課程”專業(yè)人才培養(yǎng)方案。該課題研究的對象包括數(shù)控加工操作、數(shù)控設(shè)備維修、模具設(shè)計與制造、機(jī)電一體化技術(shù)、汽車制造與裝配技術(shù)、汽車檢測與維修技術(shù)等多個專業(yè)。該課題由教育部的權(quán)威專家牽頭，邀請了中國職教界、人力資源和社會保障部及有關(guān)行業(yè)的專家，以及全國50多所高職高專機(jī)電類專業(yè)教學(xué)改革領(lǐng)先的學(xué)校，一起進(jìn)行課題研究，目前已召開多次研討會，將課題涉及的每個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案按照“專業(yè)人才定位一對應(yīng)職業(yè)資格證書一職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解讀與工作過程分析一專業(yè)核心技能一專業(yè)人才培養(yǎng)方案一課程開發(fā)方案”的過程開發(fā)。即首先對各專業(yè)的工作崗位進(jìn)行分析和分類，按照相應(yīng)崗位職業(yè)資格證書的要求提取典型工作任務(wù)、典型產(chǎn)品或服務(wù)，進(jìn)而分析得出專業(yè)核心技能、崗位核心技能，再將這些核心技能進(jìn)行分解，進(jìn)而推出各專業(yè)的專業(yè)核心課程與雙證課程，最后開發(fā)出各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。根據(jù)以上研究成果，課題組對專業(yè)課程對應(yīng)的教材也做了全面系統(tǒng)的研究，擬開發(fā)的教材具有以下鮮明特色。1.注重專業(yè)整體策劃。本套教材是根據(jù)課題的研究成果——專業(yè)人才培養(yǎng)方案開發(fā)的，每個專業(yè)各門課程的教材內(nèi)容既相互獨(dú)立又有機(jī)銜接，整套教材具有一定的系統(tǒng)性與完整性。2.融通學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書。本套教材將各專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)資格證書的知識和能力要求都嵌入到各雙證教材中，使學(xué)生在獲得學(xué)歷文憑的同時獲得相關(guān)的國家職業(yè)資格證書。

內(nèi)容概要

　　全書共分兩大部分。第一部分為電氣控制，該部分以4個實(shí)際應(yīng)用案例，系統(tǒng)地講述了常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、符號、型號及其選擇，典型電氣控制線路的組成、原理及安裝調(diào)試，最后對每個典型項(xiàng)目都進(jìn)行了原理分析，并就常見故障的排除方法進(jìn)行了講解。第二部分是PLC應(yīng)用，該部分以國內(nèi)廣泛使用的德國西門子S7-200系列PLC為對象，通過4個最典型PLC的應(yīng)用案例，詳細(xì)地介紹了S7-200 PLC的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、內(nèi)部元器件，同時還講解了編程軟件STEP7-Micro/WIN的使用、基本邏輯指令、順序控制指令以及常用功能指令的使用，并通過應(yīng)用案例講述了PLC程序設(shè)計的方法和技能，最后通過S7-200 PLC對T68型臥式鏜床和X62W型銑床的改造和PLC在EAPS100柔性生產(chǎn)加工系統(tǒng)上料單元中的硬件和軟件設(shè)計兩個應(yīng)用案例，介紹了PLC綜合控制系統(tǒng)?！　　峨姎饪刂婆cPLC應(yīng)用》可作為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等?？茖W(xué)校、職工大學(xué)的數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用、機(jī)電一體化、應(yīng)用電子類專業(yè)相關(guān)課程的教材，也可供工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第一部分　電氣控制項(xiàng)目一　電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制　2一、項(xiàng)目簡述　2二、電氣控制器件相關(guān)知識　3(一)按鈕、刀開關(guān)　3(二)接觸器　6(三)中間繼電器　9(四)熱繼電器　10(五)熔斷器　11三、基本控制相關(guān)知識　14(一)電氣圖識圖及制圖標(biāo)準(zhǔn)　14(二)三相異步電動機(jī)單相啟?？刂啤?8(三)三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路　21四、應(yīng)用舉例　23(一)三相異步電動機(jī)帶按鈕互鎖的正反轉(zhuǎn)控制的安裝調(diào)試試車　23(二)CA6140型普通車床電氣控制　26項(xiàng)目小結(jié)　28習(xí)題及思考題　29項(xiàng)目二　Z3050型搖臂鉆床電氣控制　30一、項(xiàng)目簡述　30(一)Z3050型搖臂鉆床的主要構(gòu)造和運(yùn)動情況　31(二)搖臂鉆床的電力拖動特點(diǎn)及控制要求　31(三)項(xiàng)目要求　31二、電氣控制器件相關(guān)知識　32(一)行程開關(guān)　32(二)低壓斷路器　34(三)時間繼電器　36(四)電流繼電器　38(五)電壓繼電器　39三、基本控制相關(guān)知識　40(一)工作臺自動往返控制　40(二)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動控制　41(三)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動控制　44四、應(yīng)用舉例　44(一)電動機(jī)自動往返兩邊延時的控制線路　44(二)時間原則控制的兩臺電動機(jī)啟?？刂凭€路　45(三)電流繼電器動作值整定及返回系數(shù)測量　46(四)Z3050型鉆床電氣控制線路分析及故障排除　47項(xiàng)目小結(jié)　51習(xí)題及思考題　51項(xiàng)目三　臥式鏜床電氣控制　52一、項(xiàng)目簡述　52(一)T68型臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式　52(二)臥式鏜床的電力拖動形式和控制要求　53二、電氣控制相關(guān)知識　54(一)速度繼電器　54(二)雙速異步電動機(jī)　54三、基本控制相關(guān)知識　55(一)三相異步電動機(jī)降壓啟動控制電路　55(二)雙速電動機(jī)調(diào)速控制　58(三)三相異步電動機(jī)制動控制電路　60四、應(yīng)用舉例　63(一)三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)-△降壓啟動控制　63(二)雙速異步電動機(jī)低速啟動高速運(yùn)行電氣控制線路　65(三)三相異步電動機(jī)可逆反接制動控制線路　66(四)三相異步電動機(jī)正反向能耗制動控制　67(五)T68型臥式鏜床電氣控制線路分析　67項(xiàng)目小結(jié)　72習(xí)題及思考題　72項(xiàng)目四　銑床電氣控制　74一、項(xiàng)目簡述　74(一)X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式　74(二)銑床的電力拖動形式和控制要求　75二、電氣控制器件相關(guān)知識　76(一)轉(zhuǎn)換開關(guān)　76(二)電磁離合器　79三、基本控制相關(guān)知識　80(一)順序控制　80(二)多地控制　81四、應(yīng)用舉例　81(一)從兩地實(shí)現(xiàn)一臺電動機(jī)的連續(xù)-點(diǎn)動控制　81(二)設(shè)計一個控制線路　81(三)X62W型萬能銑床電氣控制線路分析及故障排除　82項(xiàng)目小結(jié)　89習(xí)題及思考題　89第二部分　PLC應(yīng)用項(xiàng)目五　工作臺自動往返PLC控制系統(tǒng)　92一、項(xiàng)目簡述　92二、相關(guān)知識　93(一)PLC基礎(chǔ)知識　93(二)PLC的基本結(jié)構(gòu)、編程語言、工作原理　96(三)S7-200系列PLC的內(nèi)部元器件　100(四)S7-200系列PLC主要技術(shù)指標(biāo)　105(五)S7-200系列PLC常用基本邏輯指令　106(六)系統(tǒng)設(shè)計過程及梯形圖設(shè)計規(guī)則　112(七)S7-200系列PLC的STEP-Micro/WIN編程軟件　114三、應(yīng)用舉例　123(一)異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制　123(二)工作臺自動往返PLC控制系統(tǒng)　124(三)三相異步電動機(jī)的Y-△降壓啟動控制系統(tǒng)　125(四)自動門PLC控制系統(tǒng)　127(五)送料小車3點(diǎn)往返運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)　128項(xiàng)目小結(jié)　130習(xí)題及思考題　130項(xiàng)目六　晝夜報時器PLC控制系統(tǒng)　132一、項(xiàng)目簡述　132二、相關(guān)知識　134三、應(yīng)用舉例　135(一)晝夜報時器PLC控制系統(tǒng)　135(二)搶答器PLC控制系統(tǒng)　135(三)兩臺電動機(jī)順序啟停PLC控制系統(tǒng)　137(四)十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)　138項(xiàng)目小結(jié)　141習(xí)題及思考題　142項(xiàng)目七　全自動洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)　143一、項(xiàng)目導(dǎo)入　143二、相關(guān)知識　144(一)順序控制功能圖概述　144(二)順序控制指令　145(三)順序控制功能圖的三要素　145(四)順序控制功能圖的編程方法　146三、應(yīng)用舉例　150(一)順序控制功能圖在全自動洗衣機(jī)控制中的應(yīng)用　150(二)順序控制功能圖在自動送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用　150(三)順序控制功能圖在大、小球分類選擇傳送裝置中的應(yīng)用　154(四)順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用　156(五)順序控制功能圖在液體混合中的應(yīng)用　158項(xiàng)目小結(jié)　159習(xí)題及思考題　160項(xiàng)目八　廣告牌循環(huán)彩燈PLC控制系統(tǒng)　162一、項(xiàng)目導(dǎo)入　162二、相關(guān)知識　162(一)功能指令概述　162(二)功能指令的形式　163(三)S7-200 CPU控制程序的構(gòu)成　163(四)S7-200的程序控制指令　169(五)數(shù)據(jù)處理指令　171(六)高速計數(shù)器與高速脈沖輸出指令　174(七)PID回路控制指令　180三、應(yīng)用舉例　183(一)廣告牌循環(huán)彩燈的PLC控制　183(二)運(yùn)料小車多種工作方式的控制　183(三)三相異步電動機(jī)Y-D降壓啟動控制　186(四)包裝生產(chǎn)線產(chǎn)品累計和包裝的PLC控制　187項(xiàng)目小結(jié)　188習(xí)題及思考題　189項(xiàng)目九　綜合控制系統(tǒng)　190一、相關(guān)知識　190(一)PLC系統(tǒng)可靠性設(shè)計　190(二)PLC的常見故障和排除方法　192二、應(yīng)用舉例　194(一)西門子S7-200系列PLC對臥式鏜床的改造　194(二)西門子S7-200系列PLC對X62W型萬能銑床的改造　198(三)PLC在EAPS100柔性生產(chǎn)加工系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用　199項(xiàng)目小結(jié)　210習(xí)題及思考題　210參考文獻(xiàn)　211

章節(jié)摘錄

本項(xiàng)目以臥式鏜床為典型項(xiàng)目，引出了速度繼電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和應(yīng)用，講述了雙速電動機(jī)的原理及控制。速度繼電器是反應(yīng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，主要用作籠型異步電動機(jī)的反接制動控制，所以也稱反接制動繼電器，主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸點(diǎn)3部分組成。雙速電動機(jī)屬于異步電動機(jī)變極調(diào)速，主要是通過改變定子繞組的連接方法達(dá)到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)，從而改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。三相異步電動機(jī)的降壓啟動常見的有定子串電阻降壓啟動，Y－△降壓啟動和自耦變壓器降壓啟動。本項(xiàng)目講述了這些降壓啟動的線路組成、工作原理及調(diào)試方法。在應(yīng)用舉例中介紹了三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)Y－△降壓啟動控制，雙速異步電動機(jī)控制線路的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及安裝調(diào)試技能。三相異步電動機(jī)制動常用的有能耗制動和反接制動，能耗制動是指電動機(jī)脫離交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中加入一直流電源，在電動機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一制動轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)快速停下來。反接制動是利用改變電動機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的一種制動方法。本項(xiàng)目中講述了單向和正反轉(zhuǎn)能耗制動、反接制動控制線路的組成、工作原理和調(diào)試技能。本項(xiàng)目還重點(diǎn)講述了T68臥式鏜床的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動形式、操作方法、電動機(jī)和電器元件的配置情況，以及機(jī)械、液壓系統(tǒng)與電氣控制的關(guān)系等方面知識，詳細(xì)分析了T68臥式鏜床電氣控制線路組成、工作原理、安裝調(diào)試方法，還講述了68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修方法。

圖書封面

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