電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)

前言

　　2006年11月，教育部、財(cái)政部聯(lián)合啟動(dòng)了“國(guó)家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃”項(xiàng)目，楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院是國(guó)家首批批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè)的28所國(guó)家示范性高等職業(yè)院校之一。在示范院校建設(shè)過程中，學(xué)院堅(jiān)持以人為本、以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，緊密圍繞行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，致力于積極探索和構(gòu)建行業(yè)、企業(yè)和學(xué)院共同參與的高職教育運(yùn)行機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，以“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新為改革的切入點(diǎn)，推動(dòng)專業(yè)建設(shè)，引導(dǎo)課程改革。　　課程改革是專業(yè)教學(xué)改革的主要落腳點(diǎn)，課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教材是實(shí)施人才培養(yǎng)方案的有效載體，也是專業(yè)建設(shè)和課程改革成果的具體體現(xiàn)。在課程建設(shè)與改革中，我們堅(jiān)持以職業(yè)崗位（群）核心能力（典型工作任務(wù)）為基礎(chǔ)，以課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革為切入點(diǎn)，堅(jiān)持將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)崗位要求融入到課程教學(xué)之中，使課程教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)崗位能力融通、與生產(chǎn)實(shí)際融通、與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融通、與職業(yè)資格證書融通，同時(shí)，強(qiáng)化課程教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)與實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力?！　⊥ㄟ^示范院校建設(shè)與實(shí)踐，我院重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)初步形成了“工學(xué)結(jié)合”特色較為明顯的人才培養(yǎng)模式和較為科學(xué)合理的課程體系，制訂了課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了課程總體教學(xué)設(shè)計(jì)和單元教學(xué)設(shè)計(jì)，并在教學(xué)中予以實(shí)施，收到了良好的效果。為了進(jìn)一步鞏固擴(kuò)大教學(xué)改革成果，發(fā)揮示范、輻射、帶動(dòng)作用，我們?cè)谡n程實(shí)施的基礎(chǔ)上，組織由專業(yè)課教師及合作企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員組成的課程改革團(tuán)隊(duì)編寫了這套工學(xué)結(jié)合特色教材。本套教材突出體現(xiàn)了以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是在整體內(nèi)容構(gòu)架上，以實(shí)際工作任務(wù)為引領(lǐng)，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，以實(shí)際工作流程為依據(jù)，打破了傳統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)體系，形成了特色鮮明的項(xiàng)目化教材內(nèi)容體系。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容主要分為兩篇。第一篇電氣控制技術(shù)，主要介紹了常用低壓電器的工作原理、典型產(chǎn)品的特點(diǎn)，以及如何選用、使用、維護(hù)、維修等內(nèi)容，重點(diǎn)介紹了接觸器、低壓斷路器、繼電器、熔斷器、刀開關(guān)、主令電器，以及控制環(huán)節(jié)、電動(dòng)機(jī)基本控制線路、電動(dòng)機(jī)基本控制線路的分析、故障排除等內(nèi)容。第二篇PLC技術(shù)，主要介紹了三菱FX系列PLC和歐姆龍的CPMIA系列PLC，重點(diǎn)介紹其指令系統(tǒng)、編程技巧、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)的安裝與接線、故障的診斷與排除等內(nèi)容。
本書可供機(jī)電控制技術(shù)專業(yè)、電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)、電子技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)、自動(dòng)化儀表專業(yè)使用，也可作為工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第一篇  電氣控制技術(shù)
  第1章  常用低壓電器及控制線路
    1.1  低壓電器的基本知識(shí)
      1.1.1  低壓電器的分類
      1.1.2  電器的作用
      1.1.3  低壓電器的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    1.2  繪制電氣控制線路
      1.2.1  圖形符號(hào)
      1.2.2  文字符號(hào)
    1.3  電氣圖的分類與作用
      1.3.1  電氣圖的分類
      1.3.2  電氣圖的作用
    1.4  認(rèn)識(shí)低壓開關(guān)、按鈕和低壓斷路器
      1.4.1  低壓開關(guān)
      1.4.2  低壓斷路器
    1.5  接觸器的使用
      1.5.1  接觸器的結(jié)構(gòu)及原理
      1.5.2  接觸器的主要技術(shù)參數(shù)
      1.5.3  接觸器的型號(hào)
      1.5.4  接觸器的選用
      1.5.5  點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制
    1.6  長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制線路的設(shè)計(jì)
      1.6.1  中間繼電器
      1.6.2  長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制線路
    1.7  正反轉(zhuǎn)控制線路的設(shè)計(jì)
      1.7.1  接觸器互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路
      1.7.2  按鈕互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路
      1.7.3  雙重互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路
    1.8  順序和多點(diǎn)控制線路的設(shè)計(jì)
      1.8.1  順序控制線路
      1.8.2  多點(diǎn)控制線路
    1.9  時(shí)間控制線路的設(shè)計(jì)
      1.9.1  時(shí)間繼電器
      1.9.2  通電型時(shí)間繼電器控制線路
      1.9.3  斷電型時(shí)間繼電器控制線路
    1.10  行程控制線路的設(shè)計(jì)
      1.10.1  行程開關(guān)
    1.11  JYB-714型液位繼電器的使用
      1.11.1  JYB-714型液位繼電器簡(jiǎn)介
      1.11.2  JYB-714型液位繼電器教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題1
  第2章  電動(dòng)機(jī)基本控制線路
    2.1  認(rèn)識(shí)電氣控制常用的保護(hù)環(huán)節(jié)
    2.2  三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制線路設(shè)計(jì)
      2.2.1  定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路
      2.2.2  星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制線路
      2.2.3  自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路
    2.3  三相籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路的設(shè)計(jì)
      2.3.1  速度繼電器
      2.3.2  反接制動(dòng)控制線路
      2.3.3  能耗制動(dòng)控制線路
    2.4  三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路設(shè)計(jì)
      2.4.1  變極調(diào)速控制線路
      2.4.2  變頻調(diào)速控制線路
    2.5  常用電動(dòng)機(jī)控制線路的分析
      2.5.1  電動(dòng)機(jī)單方向運(yùn)行帶點(diǎn)動(dòng)的控制電路原理圖
      2.5.2  電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電路
      2.5.3  鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓手動(dòng)控制電路
      2.5.4  電動(dòng)機(jī)多條件啟動(dòng)控制電路(“邏輯與”電路)
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題2
第二篇  可編程控制器（PLC)應(yīng)用技術(shù)
  第3章  可編程控制器概述
    3.1  了解可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展
      3.1.1  可編程控制器的產(chǎn)生
      3.1.2  可編程控制器的發(fā)展
    3.2  了解PLC的分類及特點(diǎn)
      3.2.1  可編程控制器的分類
      3.2.2  可編程控制器的主要特點(diǎn)
      3.2.3  可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合
      3.2.4  可編程控制器的性能指標(biāo)
    3.3  了解PLC的基本結(jié)構(gòu)
      3.3.1  整體式PLC的結(jié)構(gòu)
      3.3.2  模塊式PLC的結(jié)構(gòu)
      3.3.3  CPU(中央處理器)
      3.3.4  存儲(chǔ)器
      3.3.5  輸入／輸出模塊(I／O接口電路)
      3.3.6  電源單元
    3.4  學(xué)習(xí)可編程控制器的資源與編程語言
      3.4.1  可編程控制器的硬件資源
      3.4.2  可編程控制器的編程語言
    3.5  認(rèn)識(shí)可編程控制器的工作原理
      3.5.1  可編程控制器的工作過程
      3.5.2  可編程控制器的輸入／輸出過程
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題3
  第4章  三菱FX2N系列PLC及其指令應(yīng)用
    4.1  學(xué)習(xí)三菱FX系列PLC
      4.1.1  FX系列PLC的特點(diǎn)
      4.1.2  FX系列PLC型號(hào)名稱的含義
      4.1.3  FX系列PLC的編程元件
    4.2  FX2N系列PLC基本指令的使用
      4.2.1  輸入繼電器(X)和輸出繼電器(Y)
      4.2.2  認(rèn)識(shí)GX Develope編程軟件
      4.2.3  邏輯取及輸出線圈(LD、LDI、OUT)指令
      4.2.4  可編程控制器結(jié)束指令(END)
    4.3  FX2N系列PLC與、或指令的使用
      4.3.1  觸點(diǎn)串聯(lián)(AND、ANI)指令
      4.3.2  觸點(diǎn)并聯(lián)(OR、ORI)指令
    4.4  FX2N系列PLC的M元件與電路塊串、并聯(lián)指令的使用
      4.4.1  可編程控制器的M元件與M元件的應(yīng)用
      4.4.2  電路串聯(lián)塊(ANB)指令
      4.4.3  電路并聯(lián)塊(0RB)指令
      4.4.4  多重輸出(MPS／MRD／MPP)指令
    4.5  FX2N系列PLC的T元件的應(yīng)用
      4.5.1  可編程控制器的T元件與定時(shí)器的應(yīng)用程序
    4.6  FX2N系列PLC的C元件的應(yīng)用
      4.6.1  可編程控制C元件與計(jì)數(shù)器的應(yīng)用程序
    4.7  FX2N系列PLC的置位、復(fù)位、脈沖輸出指令的應(yīng)用
      4.7.1  可編程控制器置位／復(fù)位(SET、、RST)指令
      4.7.2  脈沖輸出(PLS，PLF)指令
      4.7.3  可編程控制器空操作指令(NOP)
      4.7.4  邊沿信號(hào)的檢測(cè)舉例
    4.8  FX2N系列PLC部分應(yīng)用指令的使用
      4.8.1  應(yīng)用指令的表示形式及含義
      4.8.2  應(yīng)用指令的含義
      4.8.3  應(yīng)用指令的分類與操作數(shù)說明
      4.8.4  程序流向控制指令
      4.8.5  比較與傳送指令
      4.8.6  算術(shù)運(yùn)算與字邏輯運(yùn)算指令
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題4
  第5章  OMRON(歐姆龍)CPMlA系列PLc的應(yīng)用
    5.1  CPMIA系列PLC的學(xué)習(xí)
      5.1.1  CPMIA型PLC概述
      5.1.2  CPMIA系列PLC的硬件配置
      5.1.3  CPMIA小型機(jī)的主要性能指標(biāo)
      5.1.4  CPMIA系列PLC的編程元件
    5.2  CPMIA系列PLC指令系統(tǒng)的應(yīng)用
      5.2.1  基本指令
      5.2.2  功能指令
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題5
  第6章  可編程控制器的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    6.1  PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與內(nèi)容
      6.1.1  PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
      6.1.2  PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的步驟
    6.2  如何選擇PLC
      6.2.1  PLC機(jī)型的選擇
      6.2.2  PLC容量的選擇
    6.3  如何減少I／O點(diǎn)數(shù)的使用
      6.3.1  減少輸入點(diǎn)數(shù)的措施
      6.3.2  減少輸出點(diǎn)數(shù)的措施
    6.4  如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性
      6.4.1  適合的工作環(huán)境
      6.4.2  合理的安裝與布線
      6.4.3  正確的接地
      6.4.4  必須的安全保護(hù)環(huán)節(jié)
    6.5  如何維護(hù)和診斷PLC控制系統(tǒng)
      6.5.1  PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)
      6.5.2  PLC的故障診斷
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題6
  第7章  PLC應(yīng)用系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例
    7.1  綜合項(xiàng)目一機(jī)床工作臺(tái)的PLC控制
    7.2  綜合項(xiàng)目二交通信號(hào)燈的PLC控制
    7.3  綜合項(xiàng)目三深孔鉆的PLC控制
    7.4  綜合項(xiàng)目四兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的PLC控制
    7.5  綜合項(xiàng)目五機(jī)械手的PLC控制
    內(nèi)容小結(jié)
    思考題與習(xí)題7
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3.3.3 CPU（中央處理器） 與通用計(jì)算機(jī)中的CPU一樣，PLC中CPU也是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線構(gòu)成。CPU在很大程度上決定了PLC的整體性能，如整個(gè)系統(tǒng)的控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量?！　∧壳按蠖鄶?shù)PLC都用8位或16位單片機(jī)作CPU。單片機(jī)在PLC中的功能分為兩部分，一部分是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理，如自診斷、查錯(cuò)、信息傳送、時(shí)鐘、計(jì)數(shù)刷新等；另一部分是讀取用戶程序、解釋指令、執(zhí)行輸入輸出操作等?！　LC主要使用以下幾類CPU芯片。　　1.通用微處理器。如Intel公司的8086，80186到Pentium系列芯片?！　?.單片微處理器（單片機(jī)）。如Intel公司的MCS51／96系列單片機(jī)?！　?.位片式微處理器。如AMD2900系列位片式微處理器?！　?.3.4存儲(chǔ)器　　存儲(chǔ)器（內(nèi)存）主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。PLC的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲(chǔ)器（：Read Only Memory，ROM），具有掉電不丟失信息的特性。用戶程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶根據(jù)工藝要求或控制功能設(shè)計(jì)的控制程序，早期一般采用隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（Random Access. Memory，RAM），需要后備電池在掉電后保存程序?！　　?/pre>








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