本書是一本理論與實訓一體化的教材,集理論知識、技術(shù)應用、工程設(shè)計和創(chuàng)新思維于一體,理論與實訓兩條主線貫穿全書。本書共9章,包含了33個實訓項目,內(nèi)容涵蓋了常用低壓電器,電氣控制的基本電路,電氣控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計與檢修,PLC的編程軟件、組成與原理、基本邏輯指令、步進順控指令、功能指令及其應用,通用變頻器的工作原理、基本操作及PLC的綜合應用。
本書既可作為職業(yè)院校機電類相關(guān)專業(yè)的理論與實訓教材,也可作為技能培訓教材,還可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
(1)理論與實訓兩條主線貫穿全書,教師可以根據(jù)自己的教學習慣選擇主輔。理論知識按章節(jié)編排,實訓項目按知識點穿插其中,若以實訓為主線,則理論內(nèi)容可以作為預習或資訊材料來閱讀,可以采用項目引領(lǐng)、任務驅(qū)動、學做結(jié)合的理論實踐一體化和工作過程系統(tǒng)化的教學方法進行教學;若以理論知識為主線,則實訓項目可以作為鞏固加強來加以訓練,即傳統(tǒng)的教學方式。
(2)按照“模塊化、組合型、進階式”的原則編排教材內(nèi)容。全書分3篇共9章,篇與篇之間既可以獨立,又可以與其他篇進行組合和進階;每篇內(nèi)的內(nèi)容也可以進行組合和進階,這樣可以方便教師根據(jù)專業(yè)的需要調(diào)整教學內(nèi)容和教學課時,適應不同層次教學或讀者的需求。
(3)本書內(nèi)容全面,強調(diào)技術(shù)應用。如電氣控制部分詳細介紹了18個基本電路和3種機床電路,電動機正反轉(zhuǎn)控制使用了6種方法進行程序設(shè)計,幾乎使用了PLC的所有基本邏輯指令,使讀者的編程思路茅塞頓開。
阮友德老師在企業(yè)生產(chǎn)一線從事技術(shù)工作12年,積累了豐富的一線工作經(jīng)驗,自1999年進入我校,在教學一線崗位一干就是14年。他潛心研究和創(chuàng)新教學模式,獲得各級各類榮譽20余項。他主持研發(fā)設(shè)備10多批次,主編高職教材8本,其中《電氣控制與PLC實訓教程》自2006年10月至今已重印15次6萬冊,享譽全國。
第 1章 常用低壓電器 1
1.1 低壓電器常識 1
1.1.1 分類 1
1.1.2 型號表示法 2
1.1.3 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 3
1.1.4 選擇注意事項 4
1.2 電磁式電器 5
1.2.1 電磁機構(gòu) 5
1.2.2 觸點系統(tǒng) 6
1.2.3 電弧的產(chǎn)生與熄滅 7
1.3 接觸器 7
1.3.1 接觸器的結(jié)構(gòu) 8
1.3.2 接觸器的工作原理 8
1.3.3 常用接觸器 9
1.3.4 接觸器的選用 10
1.4 繼電器 10
1.4.1 熱繼電器 10
1.4.2 時間繼電器 11
1.4.3 電磁式繼電器 12
1.5 熔斷器 14
1.6 開關(guān)電器 15
1.6.1 刀開關(guān) 15
1.6.2 低壓斷路器 16
1.6.3 漏電保護開關(guān) 18
1.7 主令電器 19
1.7.1 按鈕開關(guān) 19
1.7.2 轉(zhuǎn)換開關(guān) 20
1.7.3 位置開關(guān) 20
1.8 其他新型電器 21
1.8.1 接近開關(guān) 21
1.8.2 溫度繼電器 22
1.8.3 固態(tài)繼電器 22
1.8.4 光電繼電器 23
1.8.5 電動機保護器 24
1.8.6 信號繼電器 24
1.8.7 其他電器 24
1.9 電動機 26
1.9.1 三相異步電動機 26
1.9.2 單相電動機 30
1.9.3 直流電機 30
思考題 32
第 2章 電氣控制的基本電路 33
2.1 電氣圖 33
2.1.1 圖形符號和文字符號 33
2.1.2 電路圖 34
2.1.3 電器元件布置圖 35
2.1.4 接線圖 36
2.2 電動機直接啟動控制電路 36
2.2.1 電動機的點動控制 36
2.2.2 電動機的單向連續(xù)運行控制 37
2.2.3 電動機單向點動與連續(xù)運行
控制 37
實訓1 電動機的啟保停控制實訓 38
2.3 電動機制動控制電路 40
2.3.1 反接制動 40
2.3.2 能耗制動 41
實訓2 電動機的能耗制動控制實訓 41
2.4 電動機降壓啟動控制電路 43
2.4.1 /△降壓啟動 43
2.4.2 定子繞組串接電阻降壓啟動 45
2.4.3 定子繞組串接自耦變壓器降壓
啟動 45
2.4.4 轉(zhuǎn)子繞組串接電阻啟動 46
2.4.5 轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器啟動 47
實訓3 電動機的 /△降壓啟動控制
實訓 48
2.5 電動機調(diào)速控制電路 50
2.5.1 雙速電動機的控制 50
2.5.2 三速電動機的控制 51
2.6 其他基本控制電路 53
2.6.1 電動機的多地控制 53
2.6.2 電動機的正反轉(zhuǎn)控制 53
2.6.3 電動機的行程控制 53
2.6.4 電動機的順序控制 55
實訓4 電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓 56
實訓5 電動機的自動順序控制實訓 57
思考題 59
第3章 電氣控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計與
檢修 60
3.1 電氣控制系統(tǒng)的分析方法 60
3.1.1 查線讀圖法 60
3.1.2 邏輯代數(shù)法 61
3.2 典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析 62
3.2.1 車床電氣控制系統(tǒng)分析 62
3.2.2 鉆床電氣控制系統(tǒng)分析 64
3.2.3 鏜床電氣控制系統(tǒng)分析 67
實訓6 車床、鉆床、鏜床的線路連接與
操作實訓 72
3.3 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 73
3.3.1 設(shè)計的原則、程序和內(nèi)容 74
3.3.2 電氣原理圖設(shè)計 75
3.3.3 電氣工藝設(shè)計 78
3.3.4 設(shè)計實例 80
3.4 電氣控制系統(tǒng)檢修 85
3.4.1 檢修工具 85
3.4.2 檢修步驟 85
3.4.3 檢修方法 87
實訓7 車床、鉆床、鏜床的故障檢修
實訓 90
思考題 94
第4章 PLC及其編程軟件 95
4.1 PLC的基本組成 95
4.1.1 外部結(jié)構(gòu) 95
4.1.2 內(nèi)部硬件 98
4.1.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 99
4.1.4 軟件 101
4.2 PLC的軟元件 102
4.2.1 輸入繼電器 102
4.2.2 輸出繼電器 103
4.2.3 輔助繼電器 103
4.2.4 狀態(tài)繼電器 104
4.2.5 定時器 105
4.2.6 計數(shù)器 106
4.2.7 數(shù)據(jù)寄存器 107
4.2.8 變址寄存器 108
4.2.9 指針 108
4.2.10 常數(shù) 109
4.3 GX Works2編程軟件 109
4.3.1 編程軟件的安裝 109
4.3.2 程序的編制 109
4.3.3 程序的寫入、讀出 114
實訓8 GX Works2編程軟件的基本操作
實訓 116
4.3.4 程序的編輯 117
4.3.5 工程打印與校驗 118
4.3.6 創(chuàng)建軟元件注釋 118
4.3.7 創(chuàng)建SFC程序 119
實訓9 GX Works2編程軟件的綜合操作
實訓 125
思考題 126
第5章 PLC基本邏輯指令及其應用 127
5.1 基本邏輯指令 127
5.1.1 邏輯取及驅(qū)動線圈指令
LD/LDI/OUT 127
5.1.2 觸點串、并聯(lián)指令
AND/ANI/OR/ORI 128
實訓10 基本邏輯指令應用
實訓(1) 129
5.1.3 電路塊連接指令ORB/ANB 131
5.1.4 多重電路連接指令
MPS/MRD/MPP 132
實訓11 基本邏輯指令應用
實訓(2) 133
5.1.5 置位與復位指令SET/RST 134
5.1.6 脈沖輸出指令PLS/PLF 135
5.1.7 運算結(jié)果脈沖化指令
MEP/MEF 136
實訓12 基本邏輯指令應用
實訓(3) 137
5.1.8 脈沖式觸點指令LDP/LDF/ANDP/
ANDF/ORP/ORF 138
5.1.9 主控觸點指令MC/MCR 139
5.1.10 邏輯運算結(jié)果取反指令I(lǐng)NV 140
5.1.11 空操作和程序結(jié)束指令
NOP/END 140
實訓13 基本邏輯指令應用
實訓(4) 141
5.2 程序的執(zhí)行過程 142
5.2.1 循環(huán)掃描過程 142
5.2.2 掃描周期 143
5.2.3 程序的執(zhí)行過程 143
5.2.4 輸入/輸出滯后時間 145
5.2.5 雙線圈輸出 145
實訓14 程序執(zhí)行過程實訓 145
5.3 常用基本電路的程序設(shè)計 147
5.3.1 啟保停電路 147
實訓15 啟保停電路的應用實訓 148
5.3.2 定時電路 150
5.3.3 計數(shù)電路 151
5.3.4 振蕩電路 151
實訓16 振蕩電路的應用實訓 152
5.4 PLC程序設(shè)計 154
5.4.1 梯形圖的基本規(guī)則 154
5.4.2 程序設(shè)計的方法 155
5.4.3 梯形圖程序設(shè)計的技巧 160
實訓17 PLC控制的電動機正反轉(zhuǎn)能耗
制動實訓 161
實訓18 PLC控制的電動機 /△啟動
實訓 162
實訓19 PLC控制的三層簡易電梯
實訓 164
思考題 166
第6章 PLC步進順控指令及其應用 168
6.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖概述 168
6.1.1 流程圖 168
6.1.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 169
6.2 步進順控指令及其編程方法 170
6.2.1 步進順控指令 170
6.2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法 171
6.2.3 編程注意事項 171
6.3 單流程的程序設(shè)計 172
6.3.1 設(shè)計方法和步驟 172
6.3.2 程序設(shè)計實例 173
實訓20 單流程程序設(shè)計實訓 175
6.4 選擇性流程的程序設(shè)計 177
6.4.1 選擇性流程及其編程 177
6.4.2 程序設(shè)計實例 178
實訓21 選擇性流程程序設(shè)計實訓 179
6.5 并行性流程的程序設(shè)計 180
6.5.1 并行性流程及其編程 180
6.5.2 程序設(shè)計實例 181
實訓22 并行性流程的程序設(shè)計
實訓 183
6.6 復雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序
設(shè)計 186
6.6.1 復雜流程的程序編制 186
6.6.2 跳轉(zhuǎn)流程的程序編制 189
6.7 用輔助繼電器實現(xiàn)順序控制的程序
設(shè)計 190
6.7.1 用輔助繼電器實現(xiàn)順序控制的設(shè)計
思想 190
6.7.2 使用啟保停電路的程序設(shè)計 190
6.7.3 使用置位復位指令的程序設(shè)計 193
實訓23 用輔助繼電器實現(xiàn)順序控制
實訓 194
實訓24 3軸旋轉(zhuǎn)機械手上料的綜合控制
實訓 195
實訓25 工件物性識別運輸線的綜合
控制實訓 197
實訓26 4軸機械手入庫的綜合控制
實訓 200
思考題 201
第7章 PLC功能指令及其應用 204
7.1 功能指令概述及基本規(guī)則 204
7.1.1 功能指令的表達形式 204
7.1.2 數(shù)據(jù)長度和指令類型 205
7.1.3 操作數(shù) 206
7.2 常用功能指令簡介 207
7.2.1 程序流程指令 207
7.2.2 傳送與比較指令 208
7.2.3 算術(shù)與邏輯運算指令 210
7.2.4 循環(huán)與移位指令 213
7.2.5 數(shù)據(jù)處理指令 214
7.2.6 外部設(shè)備I/O指令 217
7.2.7 觸點比較指令 219
實訓27 常用功能指令的應用實訓 220
思考題 222
第8章 通用變頻器及其應用 223
8.1 三相交流異步電動機的調(diào)速 223
8.1.1 交流調(diào)速原理 223
8.1.2 調(diào)速的基本方法 224
8.2 變頻器的結(jié)構(gòu) 225
8.2.1 外部結(jié)構(gòu) 226
8.2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 226
8.3 變頻器的工作原理 227
8.3.1 基本控制方式 227
8.3.2 逆變的基本原理 228
8.3.3 正弦脈寬調(diào)制 229
8.3.4 脈寬調(diào)制型變頻器 231
8.4 變頻器的PU操作 232
8.4.1 變頻器的基本參數(shù) 232
8.4.2 主接線 233
8.4.3 操作面板 234
8.4.4 DU04單元的操作 235
8.4.5 DU07單元的操作 239
實訓28 變頻器的PU操作實訓 240
8.5 變頻器的EXT運行操作 241
8.5.1 外部端子 242
8.5.2 外部運行操作 245
實訓29 外部信號控制變頻器的運行
實訓 246
8.6 變頻器的組合操作 247
8.6.1 組合運行方式 247
8.6.2 參數(shù)設(shè)置 247
實訓30 變頻器的組合操作實訓 248
8.7 變頻器的多段調(diào)速及應用 250
8.7.1 變頻器的多段調(diào)速 250
8.7.2 注意事項 250
實訓31 三相異步電動機多速運行的
綜合控制實訓 251
實訓32 PLC、變頻器在恒壓供水系統(tǒng)
中的應用實訓 253
8.8 變頻器的模擬量控制及應用 256
8.8.1 相關(guān)端子及參數(shù) 256
8.8.2 FX0N-3A模塊的使用 256
實訓33 PLC、模擬量模塊及變頻器的
綜合應用實訓 258
思考題 259
第9章 PLC的相關(guān)知識 260
9.1 PLC的產(chǎn)生 260
9.1.1 PLC的由來 260
9.1.2 PLC的定義 261
9.2 PLC的分類 261
9.2.1 按輸入/輸出點數(shù)分類 261
9.2.2 按結(jié)構(gòu)形式分類 261
9.2.3 按生產(chǎn)廠家分類 262
9.3 FX系列PLC概述 262
9.3.1 概況 262
9.3.2 型號含義 262
9.3.3 FX1S系列PLC 263
9.3.4 FX1N系列PLC 263
9.3.5 FX2N系列PLC 263
9.3.6 FX3U系列PLC 264
9.3.7 一般技術(shù)指標 264
9.4 PLC的特點 265
9.5 PLC的應用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢 266
9.5.1 PLC的應用領(lǐng)域 266
9.5.2 PLC的發(fā)展趨勢 267
思考題 267
參考文獻 268