《电气控制与PLC》2012版图书

​书　名　电气控制与PLC应用(第2版)(工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目)

丛 书 名　高等职业院校机电类“十二五”规划教材·精品系列

标准书号　ISBN 978-7-115-27259-1 

编目分类　TM571.2 TM571.6

译　者　--

责任编辑　李育民

印　张　16

字　数　375 千字

装　帧　平装

版　次　第2版第1次

二版时间　2012年4月

本 印 次　2012年4月

首 印 数　-- 册

定　价　34.00 元

本书是项目式教学的特色教材，每个项目都以实际工程案例引入，由浅入深地讲述相关理论知识和实际应用案例。全书共分两大部分：第一部分为电气控制，该部分以5个实际应用案例，系统地讲述了常用低压电器的结构、原理、符号、型号及其选择，典型电气控制线路的组成、原理及安装调试，最后对每个典型项目都进行了原理分析，并就常见故障的排除方法进行了讲解。第二部分是PLC应用，该部分以国内广泛使用的德国西门子S7-200系列PLC为对象，通过4个最典型PLC的应用案例，详细地介绍了S7-200 PLC的结构组成、工作原理、内部元器件，同时还讲解了编程软件STEP7-Micro/WIN的使用、基本逻辑指令、顺序控制指令以及常用功能指令的使用，并通过典型应用案例讲述了PLC程序设计的方法和技能，最后通过S7-200 PLC对T68型卧式镗床、PLC对Z3050钻床、PLC对X62W型铣床的改造以及PLC在EAPS100柔性生产加工系统上料单元中的硬件和软件设计4个综合应用案例，讲述了PLC综合控制系统的设计方法。

本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、职工大学的数控技术与应用、电气自动化技术、机电一体化、应用电子类专业相关课程的教材，也可供工程技术人员参考使用。

第一部分　电气控制部分

项目一　电动机正反转控制

一、项目简述　2

二、电气控制器件相关知识　3

(一)按钮、刀开关　3

(二)接触器　6

(三)中间继电器　9

(四)热继电器　10

(五)熔断器　11

三、基本控制相关知识　14

(一)电气图识图及绘图标准　14

(二)三相异步电动机单相启停控制　19

(三)三相异步电动机正反转控制线路　21

四、应用举例　23

(一)三相异步电动机带按钮互锁的正反转控制的安装调试试车　23

(二)CA6140型普通车床电气控制　26

项目小结　29

习题及思考　29

项目二　Z3050型摇臂钻床电气控制

一、项目简述　31

(一)Z3050型摇臂钻床的主要构造和运动情况　32

(二)摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求　32

(三)项目要求　33

二、电气控制器件相关知识　33

(一)行程开关　33

(二)低压断路器　35

(三)时间继电器　38

三、基本控制相关知识　40

(一)工作台自动往返控制　40

(二)三相异步电动机降压启动控制电路　41

四、应用举例　44

(一)电动机自动往返两边延时的控制线路　44

(二)时间原则控制的两台电动机启停控制线路　46

(三)三相异步电动机正反转Y-△降压启动控制　46

(四)Z3050型摇臂钻床电气控制线路分析及故障排除　48

项目小结　52

习题及思考　53

项目三　卧式镗床及磨床电气控制

一、项目简述　54

(一)T68型卧式镗床的主要结构和运动形式　54

(二)卧式镗床的电力拖动形式和控制要求　55

二、电气控制相关知识　56

(一)速度继电器　56

(二)双速异步电动机　56

三、基本控制相关知识　57

(一)双速电动机调速控制　57

(二)三相异步电动机制动控制电路　59

四、应用举例　62

(一)双速异步电动机低速启动高速运行电气控制线路　62

(二)三相异步电动机可逆反接制动控制线路　63

(三)三相异步电动机正反向能耗制动控制　64

(四)T68型卧式镗床电气控制线路分析　64

(五)M7130型平面磨床电气控制线路　69

项目小结　73

习题及思考　74

项目四　铣床电气控制

一、项目简述　75

(一)X62W万能铣床的主要结构和运动形式　75

(二)铣床的电力拖动形式和控制要求　76

二、电气控制器件相关知识　77

(一)转换开关　77

(二)电磁离合器　80

三、基本控制相关知识　81

(一)顺序控制　81

(二)多地控制　82

四、应用举例　82

(一)从两地实现一台电动机的连续—点动控制　82

(二)设计一个控制线路　83

(三)X62W型万能铣床电气控制线路分析及故障排除　83

项目小结　90

习题及思考　91

项目五　桥式起重机电气控制

一、项目简述　92

(一)桥式起重机的结构及运动形式　92

(二)桥式起重机对电力拖动控制的主要要求　94

二、电气控制器件相关知识　95

(一)电流继电器　95

(二)电压继电器　96

(三)电磁抱闸器　97

(四)凸轮控制器　98

三、基本控制线路　100

(一)绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制　101

(二)绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器启动控制　102

四、应用举例　103

(一)电动机正反转转子串频敏变阻器启动线路　103

(二)凸轮控制器控制的桥式起重机小车控制电路　104

(三)桥式起重机保护电路　107

(四)10 t交流桥式起重机控制线路分析　108

项目小结　109

习题及思考　110

第二部分　PLC应用

项目六　工作台自动往返PLC控制系统

一、项目简述　112

二、相关知识　113

(一)PLC基础知识　113

(二)PLC的基本结构、编程语言、工作原理　116

(三)S7-200系列PLC的内部元器件　120

(四)S7-200系列PLC主要技术指标　125

(五)S7-200系列PLC常用基本逻辑指令　126

(六)系统设计过程及梯形图设计规则　133

(七)S7-200系列PLC的STEP-Micro/WIN编程软件　136

三、应用举例　144

(一)异步电动机正反转PLC控制　145

(二)工作台自动往返PLC控制系统　146

(三)三相异步电动机的Y-Δ降压启动控制系统　147

(四)自动门PLC控制系统　148

(五)送料小车3点往返运行PLC控制系统　150

项目小结　152

习题及思考　152

项目七　昼夜报时器PLC控制系统

一、项目简述　154

二、相关知识　156

三、应用举例　157

(一)昼夜报时器PLC控制系统　157

(二)抢答器PLC控制系统　157

(三)两台电动机顺序启停PLC控制系统　159

(四)十字路口交通灯PLC控制系统　161

项目小结　163

习题及思考　164

项目八　全自动洗衣机PLC控制系统

一、项目简述　165

二、相关知识　166

(一)顺序控制功能图概述　166

(二)顺序控制指令　167

(三)顺序控制功能图的三要素　167

(四)顺序控制功能图的编程方法　167

三、应用举例　172

(一)顺序控制功能图在全自动洗衣机控制中的应用　172

(二)顺序控制功能图在自动送料装车系统中的应用　172

(三)顺序控制功能图在大、小球分类选择传送装置中的应用　176

(四)顺序控制功能图在十字路口交通灯控制中的应用　178

(五)顺序控制功能图在液体混合中的应用　180

项目小结　181

习题及思考　182

项目九　广告牌循环彩灯PLC控制系统

一、项目简述　184

二、相关知识　184

(一)功能指令概述　184

(二)功能指令的形式　185

(三)S7-200 CPU控制程序的构成　185

(四)S7-200的程序控制指令　191

(五)数据处理指令　193

(六)高速计数器与高速脉冲输出指令　196

(七)PID回路控制指令　202

(八)西门子PLC的网络通信　205

三、应用举例　212

(一)广告牌循环彩灯的PLC控制　212

(二)运料小车多种工作方式的控制　213

(三)三相异步电动机Y-D降压启动控制　215

(四)包装生产线产品累计和包装的PLC控制　217

(五)西门子网络读写指令在包装机上的应用　218

项目小结　221

习题及思考　221

项目十　综合控制系统

一、项目简述　222

(一)PLC系统可靠性设计　222

(二)PLC的常见故障和排除方法　224

二、相关知识　226

(一)西门子S7-200系列PLC对卧式镗床的改造　226

(二)西门子S7-200系列PLC对Z3050钻床的改造　230

(三)西门子S7-200系列PLC对X62W型万能铣床的改造　233

(四)PLC在EAPS100柔性生产加工系统中的综合应用　234

项目小结　244

习题及思考　244

参考文献

书　名　电气控制与PLC应用(第2版)

丛 书 名　高等职业院校机电类“十二五”规划教材——精品系列

标准书号　ISBN 978-7-115-26305-6 

作　者　张伟林 王开 仵征 王飞 主编

责任编辑　潘新文

开　本　16 开

印　张　14.25

字　数　353 千字

页　数　220 页

装　帧　平装

版　次　第2版第1次

二版时间　2012年3月

本 印 次　2012年3月

首 印 数　-- 册

定　价　29.00 元

本书内容包括电气控制线路、三菱PLC、变频器与触摸屏的使用。全书共分8个课题，分别是：电动机与基本电气控制线路、PLC基本指令的应用、PLC步进指令的应用、PLC功能指令的应用、PLC通信、PLC模拟量扩展模块的使用、变频器的使用、触摸屏的使用。

本书可作为高职高专、高级技校、技师学院机电类、电气类专业的教材，也可供从事机电类工作的工程技术人员参考使用。

课题一　电动机与基本电气控制线路　1

任务一　认识三相交流异步电动机　1

任务二　实现电动机点动控制　5

任务三　实现电动机自锁控制　13

任务四　实现电动机点动与自锁混合控制　19

任务五　实现电动机正反转控制　24

任务六　实现工作机械行程与位置控制　28

任务七　实现电动机Y-△降压启动控制　33

任务八　实现电动机调速控制　38

课题二　PLC基本指令的应用　43

任务一　PLC基本知识与操作　43

任务二　应用PLC实现电动机自锁控制　55

任务三　应用PLC实现点动与自锁混合控制　59

任务四　应用PLC实现顺序启停控制　63

任务五　应用PLC实现正反转控制　67

任务六　应用PLC实现电动机Y-△降压启动控制　70

任务七　应用PLC实现单按钮启动/停止控制　74

任务八　高速计数器的一般应用程序　78

课题三　PLC步进指令的应用　84

任务一　应用单流程模式实现3台电动机顺序启动控制　84

任务二　应用选择流程模式实现运料小车控制　89

任务三　应用并行流程模式实现交通信号灯控制　91

*任务四　应用混合流程模式实现电动机3速控制　95

课题四　PLC功能指令的应用　99

任务一　应用数据传送指令实现电动机Y-△降压启动控制　99

任务二　应用触点比较指令实现彩灯循环控制　104

任务三　应用算术运算指令实现功率调节控制　108

任务四　应用组件比较指令实现不同规格的工件分别计数　114

任务五　应用时钟控制功能实现马路照明灯控制　117

任务六　应用循环指令编写求和程序　120

任务七　应用跳转指令实现手动/自动工作方式选择控制　124

任务八　应用子程序调用指令编写应用程序　126

任务九　组装5人竞赛抢答器　129

任务十　应用BCD码指令实现停车场空车位数码显示　133

*课题五　PLC通信　138

任务一　实现2台PLC相互启动/停止控制　138

任务二　实现2台PLC综合计数控制　145

任务三　实现3台PLC相互启动/停止控制　149

*课题六　PLC模拟量扩展模块的使用　155

任务一　用数码管显示输入的模拟电压值　155

任务二　应用PLC输出模拟可调电压　160

任务三　实现两个模拟电压大小比较　163

*课题七　变频器的使用　165

任务一　认识变频器　165

任务二　设置变频器工作参数　171

任务三　实施变频器面板操作　174

任务四　实施变频器外部操作　175

任务五　实施变频器面板与外部组合操作　176

任务六　应用继电器控制变频器调速　177

任务七　应用PLC控制变频器多段调速　179

*课题八　触摸屏的使用　184

任务一　设置触摸屏的操作环境参数　184

任务二　用触摸屏实现电动机启动/停止控制和故障显示　190

任务三　用PLC、变频器与触摸屏实现调速控制　200

附录A　FX2N系列PLC性能规格表　209

附录B　FX2N系列PLC基本指令与步进指令表　211

附录C　FX2N系列PLC功能指令表　212

附录D　三菱通用变频器FR-E500参数表　216