可編程控制器應(yīng)用技術(shù)

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材。　　“電氣控制技術(shù)”及“可編程控制器原理及應(yīng)用”是各高等院校電類專業(yè)密切相關(guān)的兩門專業(yè)課程，應(yīng)用十分廣泛?？删幊炭刂破骰诶^電器邏輯控制系統(tǒng)的原理而設(shè)計(jì)，它的出現(xiàn)取代了繼電接觸器控制系統(tǒng)，它是當(dāng)今電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中不可替代的中心控制器件。由于它們起源于同一體系，只是發(fā)展的階段不同，因此高校已普遍將上述兩門專業(yè)課的核心內(nèi)容有機(jī)地整合起來。本書正是在這種情況下并考慮到實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展情況而編寫的?！　】删幊炭刂破魇?0世紀(jì)60年代以來發(fā)展極為迅速的一種新型工業(yè)控制裝置?，F(xiàn)代的可編程控制器是一種很有特色和發(fā)展前途的、以微處理器為核心的通用工業(yè)控制裝置?？删幊炭刂破鞯膽?yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。所以本書在講解傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的前提下，重點(diǎn)講解可編程控制器的原理與應(yīng)用。　　目前市場(chǎng)上可編程控制器的品種繁多，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，考慮到目前應(yīng)用的廣度和市場(chǎng)的占有率因素，本書選用SIEMENS公司S7-200 PLC為對(duì)象講解可編程控制器的原理及應(yīng)用。　　全書共分十一章。第一章為常用低壓電器，介紹了控制系統(tǒng)中常用低壓電器的用途、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)以及圖形符號(hào)和選用原則等。第二章為典型電氣控制線路，詳細(xì)講述了繼電器控制系統(tǒng)中常用的基本控制環(huán)節(jié)，并進(jìn)一步分析了典型復(fù)雜設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)和常用的設(shè)計(jì)方法。第三章為可編程控制器概述，介紹了可編程控制器的基本知識(shí)。第四章為S7-200 PLC的硬件，重點(diǎn)介紹了PIC的硬件原理與配置、各單元功能及應(yīng)用。第五章介紹了S7-200 PLC的基本指令及其應(yīng)用，重點(diǎn)講解了定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的工作原理。第六章介紹了S7-200 PLC的特殊功能指令并給出了許多例子。第七章講述了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、時(shí)序設(shè)計(jì)法和順序控制設(shè)計(jì)法三種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)講解了順序控制設(shè)計(jì)法。第八章是人機(jī)接口，對(duì)文本顯示器和觸摸屏進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。第九章為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。第十章為.MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。第十一章介紹了可編程控制器的系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的模擬調(diào)試方法。本書的附錄還提供了SIEMENS S7-200系列PLC技術(shù)規(guī)范，和教學(xué)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書以及畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。　　本書由河北建筑工程學(xué)院的范永勝負(fù)責(zé)組織、統(tǒng)稿和改稿，并編寫第二、五、七、十章以及第三章的一～五節(jié)；黑龍江工程學(xué)院的徐鹿眉編寫四、六、十一章，并提供了S7-200的技術(shù)規(guī)范，編寫了附錄中的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；黑龍江工程學(xué)院的宋起超編寫第八章；河北建筑工程學(xué)院的桂垣編寫第一章；河北建筑工程學(xué)院的王有春編寫第三章的六、七節(jié)；河北建筑工程學(xué)院的張曉峰編寫第九章。

內(nèi)容概要

　　《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。全書共分為十一章，主要內(nèi)容包括常用低壓電器，典型電氣控制線路，可編程控制器概述，S7-200 PLC的硬件介紹、基本指令及應(yīng)用，特殊功能指令，梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法，人機(jī)接口，S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用，可編程控制器系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)。書后附有S7-200 PLC技術(shù)規(guī)范和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?！犊删幊炭刂破鲬?yīng)用技術(shù)》語言簡(jiǎn)練、通俗易懂，內(nèi)容由淺入深，注重理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合?！　　犊删幊炭刂破鲬?yīng)用技術(shù)》可作為普通高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的“電氣控制及可編程控制器”或類似課程的教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章 常用低壓電器第一節(jié) 低壓電器的概述第二節(jié) 開關(guān)電器第三節(jié) 熔斷器第四節(jié) 接觸器第五節(jié) 繼電器第六節(jié) 主令電器本章小結(jié)習(xí)題第二章 典型電氣控制線路第一節(jié) 基本控制環(huán)節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)及制動(dòng)第三節(jié) 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析第四節(jié) 電氣控制線路設(shè)計(jì)第五節(jié) 電氣控制設(shè)計(jì)舉例本章小結(jié)習(xí)題第三章 可編程控制器概述第一節(jié) 可編程控制器的產(chǎn)生與定義第二節(jié) 可編程控制器的發(fā)展第三節(jié) 可編程控制器的特性第四節(jié) 可編程控制器的應(yīng)用第五節(jié) 可編程控制器的結(jié)構(gòu)第六節(jié) 可編程控制器的工作原理第七節(jié) 可編程控制器的軟元件本章小結(jié)習(xí)題第四章 S7-200PLC的硬件介紹第一節(jié) 可編程控制器的分類第二節(jié) S7-200PLC系統(tǒng)硬件組成第三節(jié) S7-200PLC主機(jī)技術(shù)規(guī)范第四節(jié) S7-200PLC擴(kuò)展模塊第五節(jié) CPU224及其擴(kuò)展模塊的應(yīng)用第六節(jié) S7-300PLC簡(jiǎn)介本章小結(jié)習(xí)題第五章 S7-200PLC基本指令及應(yīng)用第一節(jié) 基本邏輯指令第二節(jié) 程序控制指令第三節(jié) PLC初步編程指導(dǎo)第四節(jié) 基本指令應(yīng)用實(shí)例本章小結(jié)習(xí)題第六章 S7-200PLC特殊功能指令第一節(jié) 傳送功能指令第二節(jié) 數(shù)學(xué)運(yùn)算功能指令第三節(jié) 轉(zhuǎn)換功能指令第四節(jié) 字符串操作指令第五節(jié) 表功能指令第六節(jié) 時(shí)鐘指令第七節(jié) 中斷指令第八節(jié) 高速計(jì)數(shù)器指令第九節(jié) 高速脈沖輸出指令第十節(jié) PID回路指令本章小結(jié)習(xí)題第七章 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法第一節(jié) 梯形圖的分析設(shè)計(jì)法第二節(jié) 梯形圖的時(shí)序設(shè)計(jì)法第三節(jié) 順序控制設(shè)計(jì)法本章小結(jié)習(xí)題第八章 人機(jī)接口第一節(jié) 文本顯示器第二節(jié) 觸摸屏本章小結(jié)習(xí)題第九章 S7-200PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié) 數(shù)據(jù)通信方式第三節(jié) PC與PLC通信的實(shí)現(xiàn)第四節(jié) S7-200的通信方式和協(xié)議第五節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)第六節(jié) S7-200的通信指令第七節(jié) 自由端口模式下計(jì)算機(jī)與PLC的通信本章小結(jié)習(xí)題第十章 MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用第一節(jié) MCGS組態(tài)軟件介紹第二節(jié) MCGS組態(tài)軟件特點(diǎn)第三節(jié) MCGS組態(tài)軟件應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題第十一章 可編程控制器系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)第一節(jié) 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法第二節(jié) 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和抗干擾措施本章小結(jié)習(xí)題附錄附錄A S7-200系列PLC技術(shù)規(guī)范附錄B 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄C 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書附錄D 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　組合開關(guān)可以按線路的要求組成不同接法的開關(guān)，以適應(yīng)不同電路的要求。在控制和測(cè)量系統(tǒng)中，采用轉(zhuǎn)換開關(guān)可進(jìn)行電路的轉(zhuǎn)換。例如，電工設(shè)備供電電源的倒換，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)倒換，測(cè)量回路中電壓、電流的換相等。用轉(zhuǎn)換開關(guān)代替刀開關(guān)使用，不僅可使控制回路或測(cè)量回路簡(jiǎn)化，并能避免操作上的差錯(cuò)，還能夠減少使用元件的數(shù)量?！　〗M合開關(guān)是刀開關(guān)的一種發(fā)展，其區(qū)別是刀開關(guān)操作時(shí)上下平面動(dòng)作，組合開關(guān)則是左右旋轉(zhuǎn)平面動(dòng)作，并且可制成多觸頭、多檔位的開關(guān)?！　∪?、光電開關(guān)　　光是一種電磁射線，其特性如同無線電波和X射線，傳遞速度約為30Q000km／s，因此它可以在發(fā)射的一瞬間被其接收。紅外線光電開關(guān)是利用人眼不可見（波長(zhǎng)為780nm～1mm）的近紅外線和紅外線來檢測(cè)、判別物體。通過光電裝置瞬間發(fā)射的微弱光束能被安全可靠地準(zhǔn)確發(fā)射和接收。　　光電開關(guān)的重要功能是能夠處理光的強(qiáng)度變化：利用光學(xué)元件，在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化；利用光束來反射物體；使光束發(fā)射經(jīng)過長(zhǎng)距離后瞬間返回?！　?.工作原理　　光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。多數(shù)光電開關(guān)選用的是波長(zhǎng)接近可見光的紅外線光波型。　　光電開關(guān)由發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源、發(fā)光二極管（LED）、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。受脈沖調(diào)制的光束輻射強(qiáng)度在發(fā)射中經(jīng)過多次選擇，朝著目標(biāo)不間接地運(yùn)行。接收器由光電二極管或光電三極管和光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面的是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0°～25°的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線發(fā)出，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回?！　」怆婇_關(guān)一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測(cè)物在小范圍內(nèi)晃動(dòng)也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時(shí)，自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū)，以隨時(shí)監(jiān)視光電開關(guān)的工作。　　按檢測(cè)方式可分為反射式、對(duì)射式和鏡面反射式三種類型。對(duì)射式檢測(cè)距離遠(yuǎn)，可檢測(cè)半透明物體的密度（透光度）。反射式的工作距離被限定在光束的交點(diǎn)附近，以避免背景影響。鏡面反射式的反射距離較遠(yuǎn)，適宜作遠(yuǎn)距離檢測(cè)，也可檢測(cè)透明或半透明物體。它可分為對(duì)射型、漫反射型和鏡面反射型。

圖書封面

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