电气控制与PLC技术

项目一 继电器接触器控制基础 1

学习情境1 三相交流异步电动机全压启动控制 1

（一）情境描述 1

（二）相关知识——常用低压电器元器件、电气控制系统设计的基本规则、电动机点动正转控制 1

（三）情境实现 7

（四）知识拓展——主要低压电器元件的选用、电动机多地启停控制、电动机顺序启停控制 8

学习情境2 三相交流异步电动机降压启动控制 10

（一）情境描述 10

（二）相关知识——时间继电器 11

（三）情境实现 13

（四）知识拓展——延边三角形降压启动控制、各种降压启动的优缺点 15

学习情境3 简易货物电梯的上升下降控制 16

（一）情境描述 16

（二）相关知识——异步电动机各种正反转控制电路 17

（三）情境实现 19

（四）知识拓展——行程开关及电动机的行程控制 20

学习情境4 C650车床的电气控制 23

（一）情境描述 23

（二）相关知识——速度继电器、电动机反接制动和电气原理图读图识图 24

（三）情境实现 27

（四）知识拓展——三相交流异步电动机能耗制动 29

学习情境5 X62W万能铣床电气控制 31

（一）情境描述 31

（二）相关知识——万能转换开关、复杂电气原理图读图 31

（三）情境实现 33

（四）知识拓展——机床故障分析及维修 38

学习情境6 绕线式电动机的电气控制 39

（一）情境描述 39

（二）相关知识——电磁式继电器、按钮操作转子绕组串电阻启动控制、时间继电器控制转子绕组串电阻启动 39

（三）情境实现 42

（四）知识拓展——转子绕组串频敏变阻器启动控制、多极电动机的速度控制 43

综合实训 电动机顺序启动逆序停止控制系统设计 48

习题及思考题 49

项目二 PLC编程元件和基本逻辑指令应用 51

学习情境7 认识PLC 51

（一）可编程控制器的产生及定义 52

（二）PLC的特点和分类 54

（三）PLC的应用和发展趋势 56

（四）PLC的基本组成 58

（五）PLC的编程语言 62

（六）PLC的工作原理 63

（七）三菱FX系列PLC简介 67

学习情境8 三相异步电动机全压启停控制 69

（一）情境描述 69

（二）相关知识——输入/输出继电器、基本指令（Ⅰ）及编程软件的使用 70

（三）情境实现 78

（四）知识拓展——常闭触点的输入信号处理、SET/RST置位/复位指令 79

学习情境9 三相电动机的正反转控制 80

（一）情境描述 80

（二）相关知识——PLC基本逻辑指令（Ⅱ） 81

（三）情境实现 82

（四）知识拓展——主控触点指令MC/MCR 83

学习情境10 三相电动机的延时启动控制 84

（一）情境描述 84

（二）相关知识——定时器T、辅助继电器M 84

（三）情境实现 86

（四）知识拓展——积算定时器、定时器自复位电路、振荡电路 87

学习情境11 洗手间的冲水清洗控制 90

（一）情境描述 90

（二）相关知识——上升沿/下降沿微分指令PLS/PLF（脉冲输出指令） 90

（三）情境实现 91

（四）知识拓展——边沿检测指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF） 92

学习情境12 进库物品的统计监控 93

（一）情境描述 93

（二）相关知识——FX系列PLC的计数器C、16位低速计数器 94

（三）情境实现 94

（四）知识拓展——32位加/减计数器、通用计数器的自复位电路 96

学习情境13 LED数码管显示设计 97

（一）情境描述 97

（二）相关知识——梯形图程序设计规则与梯形图优化、经验设计法 98

（三）情境实现 100

综合实训 竞赛抢答器装置设计 102

项目三 PLC步进顺控指令应用 108

学习情境14 三相异步电动机全压启停控制 108

（一）情境描述 108

（二）相关知识——PLC状态元器件及单一流向的步进顺控设计法 108

（三）情境实现 111

（四）知识拓展——步进顺控程序的其他编制方式 113

学习情境15 按钮人行横道交通灯控制 114

（一）情境描述 114

（二）相关知识——并行分支的步进顺控设计法 115

（三）情境实现 116

（四）知识拓展——流程跳转、分支与汇合的组合及其编程 119

学习情境16 物料分拣机构的自动控制 121

（一）情境描述 121

（二）相关知识——选择分支的步进顺控设计法 122

（三）情境实现 123

（四）知识拓展——单流程与多流程状态转移图 126

综合实训 十字路口交通灯的控制 126

项目四 PLC功能指令应用 130

学习情境17 设备维护提醒装置 130

（一）情境描述 130

（二）相关知识——功能指令的操作数及表达形式、传送指令、比较指令 131

（三）情境实现 135

（四）知识拓展——触点比较、块传送BMOV、多点传送FMOV、区间复位ZRST指令 136

学习情境18 电子四则运算器的设计 138

（一）情境描述 138

（二）相关知识——四则运算指令 138

（三）情境实现 140

（四）知识拓展——加1指令INC、减1指令DEC、逻辑运算指令 141

学习情境19 霓虹灯闪烁控制 142

（一）情境描述 142

（二）相关知识——移位指令 143

（三）情境实现 145

（四）知识拓展——译码、编码指令 146

学习情境20 变地址数据显示控制 148

（一）情境描述 148

（二）相关知识——变址寄存器、BCD码变换、七段译码、位传送 148

（三）情境实现 152

学习情境21 寻找数组最大值并求和运算 154

（一）情境描述 154

（二）相关知识——跳转指令、子程序指令、循环指令 154

（三）情境实现 157

综合实训 自动售货机PLC控制设计 158

项目五 PLC其他应用 161

学习情境22 电热水炉温度控制 161

（一）情境描述 161

（二）相关知识 162

（三）情境实现 166

（四）知识拓展 167

学习情境23 PLC与计算机的通信 169

（一）情境描述 169

（二）相关知识 169

（三）情境实现 171

（四）知识拓展——N ：N网络 172

学习情境24 触摸屏控制的碱液配制系统 173

（一）情境描述 173

（二）相关知识 174

（三）情境实现 177

（四）知识拓展 182

学习情境25 钢琴琴弦绕线机的速度控制 183

（一情境描述 183

（二）相关知识 184

（三）情境实现 192

综合实训 门座式起重机控制装置设计 194

项目六 PLC的工程应用实例 196

学习情境26 水电站渗漏集水井排水控制 196

（一）情境描述 196

（二）相关知识——水电站渗漏排水系统、排水方式、排水系统的电气构成 196

（三）情境实现 197

学习情境27 水电站低压压缩空气系统PLC控制 200

（一）情境描述 200

（二）相关知识——电接点压力表、水电站压缩空气系统 200

（三）情境实现 201

学习情境28 C650卧式车床电气与PLC控制系统 204

（一）情境描述 204

（二）相关知识——C650卧式车床的电力拖动形式、C650控制电路与PLC型号的选择 204

（三）情境实现 206

综合实训 单台供水泵的PLC控制系统 208

附录A 常用电气图形符号 212

附录B FX2N系列PLC的基本指令总表 215

附录C FX2N系列PLC的功能指令总表 217

附录D FX2N系列PLC的特殊辅助继电器 225

参考文献 231

《21世纪高职高专机电工程类规划教材：电气控制与PLC技术（项目式）》采用基于工作过程的项目导向、任务驱动教学模式编写，重点介绍了继电器接触器控制的基础知识及三菱PLC的工作原理和应用技术，突出实际应用。《21世纪高职高专机电工程类规划教材：电气控制与PLC技术（项目式）》第一部分基于具体控制项目介绍了常用的低压电器元器件、典型控制环节和一些典型生产机械的常规电气控制方法，其他部分涵盖的知识内容包括：PLC的基础知识、PLC的编程元器件和基本逻辑指令应用、PLC步进顺控指令应用、PLC功能指令应用、PLC特殊功能模块应用、PLC与触摸屏、PLC与变频器及PLC在工程实际中的应用实例。附录中包含了常用低压电气元器件的图形符号和文字符号、FX2N系列PLC的基本指令总表、功能指令总表以及特殊辅助继电器的使用方法，供使用时查阅。
《21世纪高职高专机电工程类规划教材：电气控制与PLC技术（项目式）》可作为高等职业院校机电大类专业的教材，也适用于初级、中级电工等技术人员自学使用。