可編程序控制器應(yīng)用

前言

本教材是國(guó)家示范院校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)——機(jī)電一體化專業(yè)的課程改革成果之一。在編寫過(guò)程中吸收了各高職院校在PLC課程的理論與實(shí)踐教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，打破了以往教材的編寫思路，立足應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。其內(nèi)容的深度和難度按照高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，著重講授理論知識(shí)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。按照突出實(shí)用性、突出理論知識(shí)的應(yīng)用和有利于實(shí)踐能力培養(yǎng)的原則，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了較大的調(diào)整。本課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電氣控制線路的識(shí)讀與分析能力、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝、維護(hù)、故障處理及設(shè)計(jì)能力。該課程以《信號(hào)檢測(cè)與控制》、《電氣控制系統(tǒng)》等為前導(dǎo)課程，其后續(xù)課程為《交直流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用》等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試等崗位技能培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，為學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)后能勝任崗位工作及技能證書考核起到支撐作用。根據(jù)改革實(shí)施方案和課程改革的基本思想，在課程整體設(shè)計(jì)過(guò)程中以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，與企業(yè)合作進(jìn)行基于工作過(guò)程的課程開發(fā)與設(shè)計(jì)。根據(jù)專業(yè)發(fā)展需要，學(xué)生未來(lái)工作崗位所需要的知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求，劃分為6個(gè)學(xué)習(xí)情境。編寫中注重學(xué)生的職業(yè)能力的訓(xùn)練和個(gè)性培養(yǎng)，力求實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“會(huì)干”向“能干”的轉(zhuǎn)變。本教材由安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院何強(qiáng)、單啟兵任主編；安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院蔣瑾瑾、石惠，聯(lián)合利華（中國(guó)）有限公司蔣興業(yè)任副主編；安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院陶有抗任主審。全書共6個(gè)學(xué)習(xí)情境，分別由以下人員完成：學(xué)習(xí)情境1由何強(qiáng)編寫，學(xué)習(xí)情境2由蔣興業(yè)編寫，學(xué)習(xí)情境3由石惠編寫，學(xué)習(xí)情境4由單啟兵編寫，學(xué)習(xí)情境5、學(xué)習(xí)情境6由蔣瑾瑾編寫，全書由何強(qiáng)統(tǒng)稿。在教材編寫過(guò)程中，機(jī)電工程系專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)的老師提出了許多寶貴的意見(jiàn)，學(xué)院及兄弟部門領(lǐng)導(dǎo)也給予了大力支持，同時(shí)還得到了聯(lián)合利華（中國(guó)）有限公司、合肥金德電力設(shè)備公司和安徽匯聯(lián)電子公司的積極參與和大力幫助，在此表示最誠(chéng)摯的感謝。由于時(shí)間緊，作者水平有限，本書難免有一些疏漏，不足之處在所難免，懇請(qǐng)廣大師生和讀者提出意見(jiàn)和建議。

內(nèi)容概要

本教材是按照高職高專機(jī)電一體化技術(shù)及相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以西門子S7-200 PLC為對(duì)象，以S7-200 PLC的應(yīng)用技術(shù)為重點(diǎn)而編寫的。本教材主要介紹了PLC的基礎(chǔ)知識(shí)，包括：PLC的特點(diǎn)、應(yīng)用以及PLC組成和工作原理；S7-200 PLC的基本結(jié)構(gòu)及編程軟件的使用；PLC的內(nèi)部資源和常用指令的使用及應(yīng)用實(shí)例；PLC的功能指令及應(yīng)用；PLC的順序控制設(shè)計(jì)方法以及PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)例?！　”窘滩目勺鳛楦呗毟邔Ｔ盒C(jī)電類各專業(yè)及其他成人高校相應(yīng)專業(yè)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 學(xué)習(xí)情境1　認(rèn)識(shí)可編程序控制器 　1.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　1.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　1.3　基本理論 　　1.3.1　PLC的定義 　　1.3.2　PLC的產(chǎn)生 　　1.3.3　PLC的發(fā)展 　　1.3.4　PLC的特點(diǎn) 　　1.3.5　PLC的分類 　　1.3.6　PLC的組成 　　1.3.7　PLC的工作原理 　　1.3.8　PLC主要性能指標(biāo) 　　1.3.9　S7-200 PLC 　1.4　任務(wù)實(shí)施 　測(cè)試題 學(xué)習(xí)情境2　認(rèn)識(shí)西門子PLC編程軟件 　2.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　2.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　2.3　基本理論 　　2.3.1　STEP7-Micro／WIN編程軟件的安裝 　　2.3.2　PLC與計(jì)算機(jī)通信的建立和設(shè)置 　　2.3.3　編程軟件的基本使用方法 　2.4　任務(wù)實(shí)施 　測(cè)試題 學(xué)習(xí)情境3　PLC指令及編程實(shí)訓(xùn) 　3.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　3.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　3.3　基本理論 　　3.3.1　S7-200 PLC軟件基礎(chǔ) 　　3.3.2　S7-200基本指令使用 　　3.3.3　S7-200數(shù)據(jù)傳送指令使用 　　3.3.4　S7-200數(shù)據(jù)功能指令使用 　3.4　任務(wù)實(shí)施 　　3.4.1　用PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)控制長(zhǎng)動(dòng)控制 　　3.4.2　傳送帶正次品分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 　　3.4.3　自動(dòng)裝箱生產(chǎn)線控制程序 　　3.4.4　搶答器程序設(shè)計(jì) 　　3.4.5　自動(dòng)往返工作臺(tái)程序設(shè)計(jì) 　　3.4.6　星一三角啟動(dòng)控制設(shè)計(jì) 　　3.4.7　裝配流水線的模擬控制 　測(cè)試題 學(xué)習(xí)情境4　繼電器一接觸器系統(tǒng)的改造 　4.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　4.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　4.3　基本理論 　　4.3.1　繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng) 　　4.3.2　繼電器一接觸器系統(tǒng)改造的基本方法 　　4.3.3　繼電器一接觸器系統(tǒng)改造的步驟 　　4.3.4　繼電器一接觸器系統(tǒng)改造應(yīng)注意的問(wèn)題 　　4.3.5　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 　　4.3.6　系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 　　4.3.7　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟 　4.4　任務(wù)實(shí)施 　　4.4.1　任務(wù)描述 　　4.4.2　具體步驟與要求 　測(cè)試題 學(xué)習(xí)情境5　PLC 順序控制設(shè)計(jì)法應(yīng)用 　5.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　5.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　5.3　基本理論 　　5.3.1　順序控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 　　5.3.2　順序功能圖的實(shí)現(xiàn)方法 　5.4　任務(wù)實(shí)施 　　5.4.1　運(yùn)料小車運(yùn)動(dòng)控制 　　5.4.2　某剪板機(jī)的控制 　測(cè)試題 學(xué)習(xí)情境6　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　6.1　學(xué)習(xí)目標(biāo) 　6.2　學(xué)習(xí)任務(wù) 　6.3　基本理論 　　　6.3.1　氣壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 　　6.3.2　傳感器簡(jiǎn)介 　　6.3.3　PLC型號(hào)的選擇 　　6.3.4　PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法 　6.4　任務(wù)實(shí)施 　　6.4.1　氣動(dòng)控制機(jī)械手設(shè)計(jì) 　　6.4.2　自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì) 　測(cè)試題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（1）硬件方面。I／O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對(duì)PLC的影響；對(duì)供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對(duì)CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對(duì)有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。（2）軟件方面。PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起的故障；在PLC系統(tǒng)程序中設(shè)有故障檢測(cè)和自診斷程序，能對(duì)系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和判斷；當(dāng)由外界干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來(lái)的工作。2.編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)。梯形圖編程方式繼承了傳統(tǒng)的繼電器控制線路的清晰直觀感，考慮了大多數(shù)技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。3.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝容易PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5.體積小、重量輕、能耗低由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小巧。以超小型PLC為例，新近生產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1.3.5PLC的分類目前，PLC的品種很多。性能和型號(hào)規(guī)格也不統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)形式、功能范圍各不相同，一般按外部特性進(jìn)行如下分類。

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