电气控制与PLC控制技术

1常用低压电器

1.1低压电器的基本知识

1.1.1低压电器的定义及分类

1.1.2电磁式电器

1.1.3电器的触头系统和灭弧装置

1.1.4低压电器的主要技术参数

1.2低压控制电器

1.2.1刀开关

1.2.2转换开关

1.2.3按钮

1.2.4行程开关

1.2.5接触器

1.2.6继电器

1.2.7时间继电器

1.2.8速度继电器

1.2.9干簧继电器

1.3低压保护电器

1.3.1熔断器

1.3.2热继电器

1.3.3断路器(自动空气开关)

思考与练习题

2电动机典型控制电路分析

2.1电气控制电路基本知识

2.1.1电气控制系统图的基本知识

2.1.2电路图

2.1.3电气元件布置图

2.1.4电气安装接线图

2.2三相笼形异步电动机的启动控制电路

2.2.1笼形异步电动机单向直接启动控制电路

2.2.2电动机点动、长动控制电路

2.2.3笼型异步电动机的顺序控制与多地控制电路

2.2.4笼形异步电动机正反转控制电路

2.3笼形异步电动机降压启动控制电路

2.3.1定子绕组串电阻降压启动控制电路

2.3.2星形一三角形降压换接启动控制电路

2.3.3延边三角形降压启动控制电路

2.3.4自耦变压器降压启动控制电路

2.4绕线转子异步电动机的启动控制电路

2.4.1时间原则控制绕线型电动机转子串电阻启动控制电路

2.4.2电流原则控制绕线型电动机转子串电阻的启动控制电路

2.4.3转子绕组串频敏变阻器启动控制电路

2.5三相笼形异步电动机的制动控制电路

2.5.1电磁机械制动控制电路

2.5.2电气制动控制电路

2.6三相笼形异步电动机的转速控制电路

2.6.1双速电动机定子绕组的连接

2.6.2双速感应电动机按钮控制的调速电路

2.6.3双速感应电动机手动变速和自动变速的控制电路

2.6.4变频调速控制电路

2.7直流电动机控制电路

2.7.1单向运转启动控制电路

2.7.2可逆运转启动控制电路

2.7.3制动控制电路

2.7.4调速控制电路

思考与练习题

3继电器控制系统应用实例分析

3.1普通车床的电气控制电路

3.1.1CA6140普通车床的结构和运动分析

3.1.2电力拖动特点及控制要求

3.1.3电气控制电路分析

3.1.4电气线路常见故障分析

3.2平面磨床电气控制电路

3.2.1M7120型平面磨床的结构和运动分析

3.2.2电力拖动特点及控制要求

3.2.3电气控制电路分析

3.2.4机床常见故障现象的分析

3.3摇臂钻床电气控制电路

3.3.1Z3050型摇臂钻床的结构和运动分析

3.3.2电力拖动特点及控制要求

3.3.3电气控制电路分析

3.3.4电气线路常见故障分析

3.4万能铣床电气控制电路

3.4.1X62W型万能铣床的结构及运动分析

3.4.2电力拖动特点及控制要求

3.4.3电气控制电路分析

3.4.4X62w型万能铣床电气线路常见故障分析

3.5组合机床的电气控制电路

3.5.1组合机床通用部件的控制电路

3.5.2机械动力滑台控制电路

思考与练习题

4可编程序控制器概述

4.1可编程序控制器的发展概况

4.1.1PLC的产生与发展

4.1.2PLC在我国的发展与应用

4.2PLC的特点和主要功能

4.2.1PLC的特点

4.2.2PLC的主要功能与应用场合

4.3PLC与微型计算机的关系

4.3.1PLC的定义

4.3.2PLC与微型机的异同

4.3.3PLC与单板机的比较

思考与练习题

5PLC的基本结构及工作原理

5.1PLC的基本结构和组成

5.1.1PLC的硬件系统

5.1.2PLC的软件系统

5.2PLC的工作原理

5.2.1PLC的基本控制原理

5.2.2扫描

5.2.3系统的工作过程和信息处理规则

5.3中央处理模板

5.3.1up及外围电路

5.3.2存储器ROM(EPR()M)和RAM

5.3.3译码电路

5.3.4电源及其故障检测电路

5.3.5总线

5.4数字量输入、输出模板

5.4.1数字量输入模板

5.4.2数字量输出模板

5.5模拟量输入输出模板

5.5.1模拟量输入模板

5.5.2模拟量输出模板

5.6数据通信模板

5.6.1通信模板的基本组成

5.6.2通信模板(2CM2的配置与功能

5.6.3CCM2模板的连接方法

5.6.4通信参数的设定

5.6.5通信软件

5.7高速计数模板

5.7.1基本结构

5.7.2主要功能

5.7.3编程要求

5.8闭环控制模板

5.8.1硬件结构和工作原理

5.8.2主要配置和技术指标

5.8.3控制结构的组成

5.9编程器

5.9.1编程器的结构

5.9.2编程器的工作方式

思考与练习题

6PLC机的指令系统及编程方法

6.1PLC机常用的编程语言

6.1.1梯形图语言编程特点

6.1.2助记符语言编程特点

6.1.3编程注意事项

6.2F系列PLC中使用的各种元器件

6.2.1F系列PLC简介

6.2.2F系列PLC中使用的各种元器件及编号

6.3F系列PLC的基本指令及编程方法

6.3.1基本逻辑指令及编程方法

6.3.2常用指令及编程方法

6.3.3定时与计数指令及编程方法

6.3.4步进指令STL／RET及编程方法

思考与练习题

7PLC的维护与修理

7.1PLC系统的试运行

7.1.1上电之前的检查

7.1.2试运行过程

7.2PLC系统的维护和保养

7.2.1对系统的维护和保养主要包括下列各项工作

7.2.2对系统所作的保养主要包括下述内容

7.3PLC系统的模块级故障诊断

7.3.1PLC系统的自诊断能力

7.3.2模块级故障诊断步骤

7.4PLC系统的维修和测试

7.4.1维修前的准备工作

7.4.2系统维修的一般步骤

8继电器与PLC控制系统设计简介

8.1电气控制设计的一般原则，基本内容和设计程序

8.1.1电气控制设计的一般原则

8.1.2电气控制设计的基本任务与内容

8.1.3电气控制设计的一般程序

8.2电气控制电路设计的方法与步骤

8.2.1电气原理图设计的基本步骤

8.2.2电气原理图的设计方法及设计实例

8.2.3电气控制原理图设计中应注意的问题

8.3常用控制电器的选择

8.3.1接触器的选用

8.3.2继电器的选择

8.3.3熔断器的选择

8.3.4自动开关的选择

8.3.5控制变压器的选择

8.3.6其他控制电器的选择

8.4PLC控制系统设计与软件开发

8.4.1根据生产工艺流程分析控制要求

8.4.2PLC规模估算和机型的选择

8.4.3常用接口模块的选择

8.4.4特种模块的选择

8.4.5智能模块的选择

8.4.6PLC的软件开发设计

8.5可编程序控制器应用举例

8.5.1机械手自动操作控制

8.5.2交通道口信号灯管理

8.5.3Z3040型摇臂钻床的PLC控制

8.5.4X62W型万能铣床的PLC控制

8.5.5全自动洗衣机的PLC控制

8.6电气控制工艺设计

8.6.1电气设备总体配置设计

8.6.2元件布置图的设计与绘制

8.6.3电器部件接线图的绘制

8.6.4电气箱及非标准零件图的设计

8.6.5各类元器件及材料清单的汇总

8.6.6编写设计说明书及使用说明书

思考与练习题

9电气控制与PLC控制技术技能实验实训

9.1电动机控制电路的安装、调试概述

9.1.1三相异步电动机控制电路的一般原则

9.1.2电动机的保护

9.1.3绘制、识读电气控制电路原理图的原则

9.1.4电动机控制电路安装步骤和方法

9.1.5PLC实训教学的要求

9.2三相异步电动机的点动、点长动控制电路的安装接线

9.2.1三相异步电动机点动控制电路的安装接线

9.2.2三相异步电动机的点长动控制电路的安装接线

9.3三相异步电动机的正反转启动控制电路安装接线

9.3.1接触器联锁的正、反转控制电路的安装接线与调试

9.3.2按钮和接触器双重联锁的正、反转控制电路的安装与调试

9.4两台电动机顺序启动、顺序停止控制电路的安装

9.4.1电气控制原理图

9.4.2电工工具、仪表及器材

9.4.3顺序控制电路的安装接线实习

9.5三相异步电动机的星一三角形降压启动控制电路安装接线

9.5.1电气控制原理图

9.5.2电工工具、仪表及器材

9.5.3星一三角形降压启动控制电路安装实习

9.6采用继电接触器控制的动力滑台控制电路的安装接线

9.6.1机械动力滑台控制电路

9.6.2不带反向工作进给的机械动力滑台控制电路的安装与调试

9.7可编程序控制器实验实训

9.7.1可编程序控制器认识实验

9.7.2基本逻辑指令实验

9.7.3栈指令、主控指令和脉冲指令实验

9.7.4定时器和计数器实验

9.7.5跳转和比较指令实验

9.7.6交通信号灯实验

9.7.7五相步进电动机的模拟控制实验

9.7.8三相异步电动机的星／三角换接启动控制

9.7.9LED数码显示控制

9.7.10机械手动作的模拟

9.8电子产品与生产线自动控制课题

9.8.1自动洗衣机控制

9.8.2自动售货机控制

9.8.3抢答器控制

9.8.4机床动力头自动控制

9.8.5大、小球分检控制

9.8.6皮带运输机控制

9.8.7双料斗皮带运输机控制

9.8.8药片自动装瓶机控制

9.8.9水箱液位控制

9.8.10自动门控制

9.8.11双门通道的自动控制

9.8.12隧道内汽车双向行驶控制

附录电气图形及文字符号新旧对照表

参考文献

　　根据编者的实践和教学经验，本书从机床电器的组成这一角度出发，介绍了机床电气控制和PLC控制技术及系统的基础知识。在深度和广度上，一方面注意知识面和知识点的掌握程度，另一方面注意与其他课程的衔接，同时兼顾新技术和新知识在机床控制技术中的应用。内容安排上每章之间既相互联系，又相互独立，以利于分别开设“电气控制技术”及“可编程控制技术与应用”两门课程供院校教学时选用，同时可根据专业、课时的多少进行删减，有些内容和应用实例可在学生进行实验、课程设计和毕业设计时作为参考。　　本书主要包括常用低压电器、电动机典型控制电路、继电器控制系统应用实例、可编程控制器概述、PLC的基本结构及工作原理、PLC机的指令系统及编程方法、PLC的维护与修理、继电器与PLC控制系统设计简介、电气控制与PLC控制技术技能实验实训。本书以上述内容为基础，通过具体工程实例的安装练习，突出机床电气控制技术与PLC的综合应用，并提供了PLC应用实例，具有一定的实践性、操作性和应用性。　　本书重视实践技能的培养，配有一定的技能实验课题，在取材上坚持理论联系实际，兼顾新技术、新理论在该领域中的应用，同时注意与系列教材的衔接，每章都附有思考与练习题。　　本书可作为高职高专院校机电类、数控类和电气自动化类等专业的教材，也可供各类成人教育和从事机械设备维护及电气维修的相关技术人员参考。