電氣控制與PLC原理及應用

前言

　　低壓電器技術、可編程控制器(PLC)技術、現(xiàn)場總線及網(wǎng)絡通信技術是現(xiàn)代電氣控制技術的基礎，在工業(yè)企業(yè)自動化中有著廣泛的應用，社會對這方面技術人才的需求也非常大。本書通過參考多種已有教材和應用論文，結合工程應用和教學要求，并融入作者的教學經(jīng)驗和科研成果，以三菱FX和西門子S7兩個系列的可編程控制器作為目標機型，介紹了電氣控制和可編程控制器的原理及應用?！　”緯鴱幕A知識、設計基礎、應用設計三個內容層次，系統(tǒng)性地、 由淺入深地引導學生掌握基礎知識和應用知識。書中通過大量例子和圖文，如指令編程舉例、每一章節(jié)的設計舉例等，來幫助讀者理解和掌握所學內容。在第10章系統(tǒng)應用實例中，結合PLC、低壓電器和工業(yè)網(wǎng)絡，按工程設計步驟和規(guī)范要求給出設計過程，對前面所學知識進行綜合 應用。　　本書重視培養(yǎng)學生工程設計的規(guī)范化、標準化。書中的圖標、符號基本符合國家標準。第3章繼電器－接觸器控制系統(tǒng)設計和第8章PLC控制系統(tǒng)的設計嚴格按照工程設計步驟和要求進行，引導學生加強設計的規(guī)范意識，注重掌握設計方法?！　∧壳霸陔姎饪刂葡到y(tǒng)中，繼電器—接觸器控制系統(tǒng)大多已被基于PLC的控制系統(tǒng)代替，而低壓電器在控制系統(tǒng)中側重于主電路、輸入/輸出外圍電路、物理信號的轉換和匹配、系統(tǒng)機電和電氣保護等方面的應用。因此本書在內容安排中，前3章重點介紹低壓電器原理、繼電接觸式電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)和基本設計方法，對典型生產(chǎn)機械電器控制電路的內容僅在讀圖部分給出了兩個例子。本書還引入了在自動化中已廣泛應用的可通信低壓電器、現(xiàn)場總線、PLC 網(wǎng)絡通信等較先進的自動化技術?！　”緯烧憬髮W顏鋼鋒教授主審，顏教授對本書提出了許多寶貴意見和建議。在本書的編寫過程中，研究生伍胡平、張毅、劉玉成參加了插圖繪制和書稿整理工作?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免存在錯誤和不足之處，請予指教。

內容概要

本書以三菱FX系列和西門子S7系列的可編程控制器(PLC)作為目標機型，結合工程應用和教學要求，介紹了電氣控制和PLC的基礎知識、設計基礎及應用設計。全書共分10章。第1—4章介紹常用低壓電器、電氣控制線路基礎、繼電接觸式電氣控制系統(tǒng)設計和可通信的低壓開關電器。第5～7章是PLC基礎部分，介紹PLC的構成、工作原理、編程元件與指令系統(tǒng)、程序設計基礎和設計方法。第8～10章從應用角度出發(fā)，討論PLC控制系統(tǒng)綜合設計及設計規(guī)范、網(wǎng)絡技術，并且列舉了工程應用實例。
　
　　書中圖文并茂，列舉了大量的例子，有利于學生掌握原理和工程設計方法。 　
　　本書可作為本科學生學習低壓電器和PLC技術的教材，也可供工程技術人員自學，還可作為培訓教材使用。

書籍目錄

第1章　常用低壓電器
　1.1　低壓電器概述
　　1.1.1　低壓電器的分類和主要用途
　　1.1.2　低壓電器的發(fā)展趨勢
 1.1.3　電磁機構
　1.2　低壓隔離器
　　1.2.1　低壓刀開關
 1.2.2　熔斷器式刀開關
 1.2.3　組合開關
　1.3　低壓斷路器
 1.3.1　低壓斷路器的結構及工作原理
　　1.3.2　低壓斷路器的常用類型
　　1.3.3　低壓斷路器的選用
　1.4　接觸器
　　1.4.1　接觸器的結構和工作原理
 1.4.2　接觸器的種類
 1.4.3　接觸器的主要技術參數(shù)
 1.4.4　接觸器的選用
　1.5　低壓熔斷器
 1.5.1　熔斷器的結構和特點
 1.5.2　熔斷器的特性
　1.6　繼電器
　　1.6.1　繼電器的輸入輸出特性及主要技術參
 1.6.2　普通電磁式繼電器
 1.6.3　時間繼電器
 1.6.4　熱繼電器
 1.6.5　固態(tài)繼電器
　1.7　主令電器
 1.7.1　控制按鈕
 1.7.2　行程開關
 1.7.3　萬能轉換開關
 1.7.4　主令控制器
 思考與習題
 第2章 電氣控制線路基礎
　2.1　電氣控制線路圖基礎知識
 2.l.l 常用電氣圖的圖形符號和文字符號
 2.1.2　電氣控制線路圖的繪制規(guī)則
　2.2　繼電器—接觸器控制線路基本環(huán)節(jié)
 2.2.1　啟停、自鎖環(huán)節(jié)和連續(xù)控制
 2.2.2　點動控制
 2.2.3　可逆控制與互鎖（或聯(lián)鎖）環(huán)節(jié)
　2.3　三相籠型異步電動機的基本控制電路
 2.3.l 電動機降壓啟動的控制電路
 2.3.2　三相異步電動機的制動控制
 2.3.3　電動機可逆運行自動往返控制電路
 2.3.4　電氣控制系統(tǒng)的保護環(huán)節(jié)
 2.4　典型生產(chǎn)機械設備電氣電路分析
 2.4.l 電氣控制電路分析基礎
 2.4.2　C650型普通臥式車床電氣控制電路分析
 2.4.3　搖臂鉆床
 思考與習題
第3章　繼電器一接觸器控制系統(tǒng)設計
　3.1　控制系統(tǒng)設計基礎
 3.1.l　控制系統(tǒng)設計的基本任務與內容
 3.1.2　控制系統(tǒng)設計原則
 3.l.3　控制系統(tǒng)設計的基本步驟
 3.2　繼電器一接觸器控制系統(tǒng)原理圖的設計
 3.2.1　原理圖的基本設計方法
 3.2.2　原理圖的基本設計步驟
 3.3　控制工藝設計基礎
 3.3.1 電氣設備總體布局設計
 3.3.2　電器元件布置圖的設計與繪制
 3.3.3　繪制電器部件接線圖
 3.3.4　電氣柜（箱）及非標準零件圖的設計
 3.3.5　各類元器件及材料清單的匯總
 3.3.6　編寫技術文檔
　思考與習題一
第4章　可通信的低壓電器與現(xiàn)場總線
　4.1　低壓電器數(shù)據(jù)通信概述
　　4.l.l　低壓電器通信的特點和功能
 　4.1.2　基于現(xiàn)場總線的低壓電器數(shù)據(jù)通信規(guī)約
　4.2　現(xiàn)場總線（Fieldbus）基礎
　……
第5章　可編程控制器概述
第6章　PLC程序設計基礎
第7章　可編程序控制器程序設計方法
第8章　PLC控制系統(tǒng)的設計
第9章　PLC網(wǎng)絡通信
第10章　PLC控制系統(tǒng)應用實例
附錄A　常用電氣圖用圖形符號
附錄B　常用基本文字符號
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　常用低壓電器　　自動控制系統(tǒng)和電力輸配電系統(tǒng)中廣泛使用的各類高低壓電器，在電能的生產(chǎn)、輸送、分配及使用環(huán)節(jié)中起到控制、能量調節(jié)、電壓轉換、信號檢測、電氣保護等重要作用，并逐漸側重于控制系統(tǒng)的配電、電壓匹配、信號檢測及電氣保護等外圍電氣線路中?！　‰S著自動控制技術的發(fā)展，在控制策略、控制手段、執(zhí)行器件等方面都體現(xiàn)出其控制上的優(yōu)越性，并逐漸取代了傳統(tǒng)的以高低壓電器為主的控制方式，如集散控制系統(tǒng)（DCS）、可編程控制系統(tǒng)（PLC）、嵌入式控制系統(tǒng)等，但由于控制對象在電壓、電流、功率等許多參數(shù)上差異很大，控制系統(tǒng)無法對種類繁多的執(zhí)行器件直接進行控制，而必須通過必要的電器元件在能量上、速度上進行轉換和匹配?？刂葡到y(tǒng)和執(zhí)行器件本身也需要工作電源，它需要通過電網(wǎng)經(jīng)電器元件組成的配電線路實現(xiàn)配送。此外，也必須為控制系統(tǒng)提供必要的電氣保護措施以避免因控制失效或器件損壞等因素而造成的短路、過流、過壓、失壓、弱磁等現(xiàn)象以及由此導致的更大的損失或危害。因此掌握低壓電器知識和繼電器控制技術是更為有效的運用DCS、PLC等先進控制設備所必需的?！　?.1  低壓電器概述　　電器的功能種類繁多，根據(jù)工作電壓等級可將其分為兩類：　　高壓電器：用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器，通常用于電能的輸送和分配，如高壓斷路器、高壓隔離器、高壓熔斷器等?！　?hellip;…

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