电气控制与PLC技术应用教程

第1章　卧式车床的电气控制

（低压电器及控制电路1）

1.1 卧式车床简介

1.1.1 型号含义

1.1.2 主要结构及运动形式

1.1.3 电气控制系统的组成

1.2 三相交流异步电动机

1.2.1 三相交流异步电动机的组成

1.2.2 三相交流异步电动机的铭牌

1.2.3 三相交流异步电动机的工作原理

1.3 常用低压电器之一

1.3.1 刀开关

1.3.2 低压断路器

1.4 实训1 冷却泵电动机的手动

控制

1.5 电磁式低压电器的构成

1.6 常用低压电器之二

1.6.1 接触器

1.6.2 按钮

1.6.3 熔断器

1.6.4 热继电器

1.7 低压电器的安装附件及配线原则

1.7.1 低压电器的安装附件

1.7.2 低压电器的配线原则

1.8 实训2 主轴电动机的连续运行

控制

1.9 常用低压电器之三

1.9.1 变压器

1.9.2 互感器

1.9.3 指示灯

1.10 实训3 照明及指示电路

控制

1.11 实训4 机床电气识图与故障

诊断

1.12 习题与思考题

第2章 卧式镗床的电气控制

（低压电器及控制电路2）

2.1 卧式镗床简介

2.1.1 型号含义

2.1.2 主要结构及运动形式

2.1.3 电气控制系统的组成

2.2 常用低压电器之四

2.2.1 行程开关

2.2.2 接近开关

2.2.3 光电开关

2.2.4 转换开关

2.3 实训5 进给电动机的可逆运行

控制

2.4 电动机的起动方法及原理

2.4.1 直接起动

2.4.2 减压起动

2.5 常用低压电器之五

2.5.1 时间继电器

2.5.2 中间继电器

2.5.3 电压继电器

2.5.4 电流继电器

2.5.5 速度继电器

2.6 实训6 主轴电动机的减压

起动控制

2.7 电动机的调速方法及原理

2.7.1 变极调速

2.7.2 变频调速

2.7.3 变转差率调速

2.8 电动机的制动方法及原理

2.8.1 机械制动

2.8.2 电气制动

2.9 实训7 主轴电动机的调速

控制

2.10 实训8 主轴电动机的制动

控制

2.11 习题与思考题

第3章 平面磨床的PLC控制

（S7-200 SMART PLC基本

指令）

3.1 平面磨床简介

3.1.1 型号含义

3.1.2 主要组成及作用

3.1.3 电气控制系统的组成

3.2 PLC简介

3.2.1 PLC的产生与定义

3.2.2 PLC的特点及发展

3.2.3 PLC的分类及应用

3.2.4 PLC的结构与工作过程

3.2.5 PLC的编程语言

3.2.6 S7-200 SMART PLC硬件

3.2.7 编程及仿真软件

3.3 位逻辑指令

3.3.1 触点指令

3.3.2 输出指令

3.3.3 逻辑堆栈指令

3.3.4 取反指令

3.3.5 置位、复位和触发器指令

3.3.6 跳变指令

3.4 实训9 冷却泵电动机的PLC

控制

3.5 实训10 工作台移动电动机的

PLC控制

3.6 定时器及计数器指令

3.6.1 定时器指令

3.6.2 计数器指令

3.7 实训11 砂轮主轴电动机减压

起动的PLC控制

3.8 实训12 工作台转动电动机

的PLC控制

3.9 习题与思考题

第4章　注塑机系统的PLC控制

（S7-200 SMART PLC功能

指令）

4.1 注塑机简介

4.2 数据类型及寻址方式

4.3 数据处理指令

4.3.1 传送指令

4.3.2 比较指令

4.3.3 移位指令

4.3.4 转换指令

4.3.5 时钟指令

4.4 实训13 液压泵电动机的PLC

控制

4.5 运算指令

4.5.1 数学运算指令

4.5.2 逻辑运算指令

4.6 实训14 显示系统的PLC

控制

4.7 模拟量

4.7.1 模拟量模块

4.7.2 模拟量模块的接线

4.7.3 模拟量的地址分配

4.7.4 模拟值的表示

4.7.5 模拟量的读写

4.7.6 模拟量的组态

4.8 实训15 温度系统的PLC

控制

4.9 顺序设计法及顺控指令

4.9.1 顺序控制系统

4.9.2 顺序功能图

4.9.3 顺控指令SCR

4.10 实训16 注塑机系统的PLC

控制

4.11 习题与思考题

第5章 面漆线系统的PLC控制

（S7-200 SMART PLC程序控制

及通信指令）

5.1 面漆线系统简介

5.2 跳转及子程序指令

5.2.1 跳转指令

5.2.2 子程序指令

5.3 实训17 水循环系统的PLC

控制

5.4 中断指令

5.5 实训18 送风系统的PLC

控制

5.6 通信指令

5.6.1 通信概述

5.6.2 USS通信

5.6.3 以太网通信

5.6.4 自由口通信

5.7 实训19 传输系统的PLC

控制

5.8 实训20 网络系统的PLC

控制

5.9 习题与思考题

参考文献2100433B

《电气控制与PLC技术应用教程》介绍了机电设备中继电器-接触器控制系统常用电气元器件的结构、外形及工作原理和西门子S7-200 SMART PLC的基础知识及其编程与应用。通过5个工程应用载体和大量案例及实训项目，通俗易懂地介绍了机电设备及生产线电气控制系统中电气原理图的设计、分析和故障诊断方法及S7-200 SMART PLC的位逻辑指令、功能指令、模拟量指令、网络通信指令及顺序控制系统的编程与应用。 《电气控制与PLC技术应用教程》中的实训项目为相应机电设备或生产线控制系统的子项目，并配有详细的电路原理图、控制程序及调试步骤，并且每个实训项目经简化后容易操作与实现，旨在让读者通过对本书的学习，能尽快地掌握机电设备及生产线的控制方法和原理及具备一定的PLC编程和应用的技能。 《电气控制与PLC技术应用教程》可作为高等职业院校电气自动化、机电一体化、数控技术等相关专业及技术培训的教材，也可作为工程技术人员自学或参考用书。

《电气控制与PLC技术应用实训教程》为21世纪高等学校规划教材。每章设有学生开发性实验内容，由学生自行设计实验程序，同时还备有针对实验内容的思考题和综合实训的项目。《电气控制与PLC技术应用实训教程》注重结合实际、突出工程实践应用能力的培养，在编排实验内容上循序渐进、由浅入深，简明扼要，图文并茂，通俗易懂，便于教学和自学。全书分为电气控制技术实验与实训、可编程控制器（PLC）技术实验与实训、特殊I/O单元的应用实训与设计举例共三篇，主要内容包括电气控制基本线路及典型设备的实验、电路故障的分析方法和排除技巧、OMRON公司CJlM系列PLC的结构和工作原理、编程器的操作方法、CX-Programmer软件的使用、基本逻辑指令编程实验、功能指令编程实验、高机能模块（如高速计数单元、A/D转换模块、D/A转换模块、PID调节模块、温度控制模块等）的应用、PLC与变频器综合应用、PLC网络通信应用实验、CJ系列位置控制单元的应用等内容。

《电气控制与PLC技术应用实训教程》可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等相关专业的本专科实训教材，也可作为相关技能培训的教材，还可供相关工程技术人员参考。

现代工业控制装置主要有分散型控制系统(DCS)、可编程控制器(PLC)控制系统、工业控制微机系统和智能控制仪表等。其中，PLC是应用最为广泛和使用最为方便的控制装置。我国工科大专院校已普遍开设了电气控制与PLC应用技术课程，该课程内容已逐渐成为自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等相关专业学生应具备的理论专业知识和基本技能。

在此书编写及出版之前，由孔祥冰等人编写了《电气控制与PLC技术应用》教材。该课程是一门实践性较强的专业课程，从实际应用角度出发，在掌握电气控制与PLC应用技术原理的基础上，通过实验的方法和手段，着重培养学生实际操作和解决实际问题的能力。基于上述指导思想，为配合《电气控制与PLC技术应用》教材的使用，编写了《电气控制与PLC技术应用实训教程》教材。

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本书的特点是每个实验项目都设有对学生具有开发性实验内容，同时还备有针对实验内容的思考题；有的章节设有综合实训的项目，用以提高工程设计能力和创新能力。本书可作为高等学校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等相关专业的本专科实训教材，也可作为相关技能培训的教材，还可供相关工程技术人员参考。

本书由哈尔滨理工大学自动化学院孔祥冰、公利滨、张智贤主编，哈尔滨理工大学自动化学院的杜洪越、贾德利，哈尔滨工业大学温奇咏，四川宜宾学院的杨欣参加编写。其中，温奇咏编写了第1章；杜洪越编写了第2章和第5章的5．2节；杨欣编写了第3章；张智贤编写了第4章；公利滨编写了第5章的5．1、5．3节和第6章；贾德利编写了第7章；孔祥冰编写了第8章。全书由孔祥冰负责统稿，长春工业大学孙颖教授、哈尔滨理工大学自动化学院高俊山教授、王海英教授主审。

本书在编写过程中，得到了哈尔滨理工大学自动化学院殷玉恒、刘跃军老师的帮助，并对教材的编写提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心感谢。本书是哈尔滨理工大学“十五”教材建设规划中首批校级重点教材。本书的出版得到了哈尔滨理工大学和自动化学院的大力资助，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，书中疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。 2100433B