本书从实际应用出发,系统介绍了继电器—接触器控制系统设计,突出介绍了可编程控制器(PLC)控制系统的原理与应用。 其主要内容有:常用低压电器的工作原理与选用、 机床控制线路的基本环节和典型机床电气控制线路的分析、PLC的工作原理和指令、 电气控制系统的设计和应用以及实验指导。
本书可作为高职高专电气类、机电类专业的教材,也可作为职大、电大等相关专业的教材,还可作为其他工程技术人员的参考书。
绪论1
第1章 常用低压电器3
1.1 低压电器的基本知识3
1.1.1 低压电器的分类3
1.1.2 低压电器的基本结构4
1.1.3 灭弧系统6
1.2 熔断器8
1.2.1 熔断器的结构和工作原理8
1.2.2 熔断器的分类8
1.2.3 熔断器的选择10
1.3 刀开关11
1.3.1 刀开关的结构和安装11
1.3.2 常用刀开关12
1.4 低压断路器13
1.4.1 低压断路器的结构和工作原理13
1.4.2 低压断路器的分类15
1.4.3 低压断路器的主要技术参数16
1.4.4 低压断路器的选择18
1.4.5 智能化低压断路器18
1.5 接触器19
1.5.1 电磁式交流接触器的结构和工作原理19
1.5.2 直流接触器20
1.5.3 接触器的主要技术参数和选择20
1.5.4 真空交流接触器21
1.6 继电器22
1.6.1 概述22
1.6.2 电磁式电流、 电压及中间继电器22
1.6.3 时间继电器24
1.6.4 热继电器27
1.6.5 速度继电器28
1.6.6 固态继电器29
1.7 主令电器31
1.7.1 控制按钮31
1.7.2 行程开关32
1.7.3 接近开关33
1.7.4 万能转换开关35
小结36
思考题36
第2章 继电器—接触器控制电路的基本环节37
2.1 电气控制系统图37
2.1.1 电气原理图37
2.1.2 电器元件布置图39
2.1.3 电气接线图40
2.2 电路的逻辑表示及逻辑运算40
2.2.1 电器元件的逻辑表示41
2.2.2 电路状态的逻辑表示41
2.2.3 电路化简的逻辑法42
2.3 三相异步电动机的启动控制电路42
2.3.1 全压启动控制电路43
2.3.2 点动控制电路44
2.3.3 笼形异步电动机Y-△ 减压启动控制电路45
2.3.4 自耦变压器(补偿器)减压启动控制电路46
2.4 三相异步电动机的运行控制电路48
2.4.1 多地点控制电路48
2.4.2 多台电动机顺序启、 停控制电路48
2.4.3 三相异步电动机的正、 反转控制电路50
2.4.4 双速异步电动机的控制电路52
2.5 三相异步电动机的制动控制电路54
2.5.1 电磁式机械制动控制电路54
2.5.2 电气制动控制电路55
2.6 电液控制电路58
小结60
思考题60
第3章 典型机床电气控制电路62
3.1 电气控制电路分析基础62
3.1.1 电气控制电路分析的内容62
3.1.2 电气控制原理图的阅读和分析方法63
3.2 CA6140卧式车床电气控制电路63
3.2.1 结构、 运动形式和控制要求63
3.2.2 主电路分析64
3.2.3 控制电路分析65
3.3 X62W卧式万能铣床电气控制电路66
3.3.1 结构、 运动形式和控制要求66
3.3.2 主电路分析67
3.3.3 控制电路分析69
3.4 T68卧式镗床电气控制电路74
3.4.1 结构、 运动形式和控制要求74
3.4.2 主电路分析75
3.4.3 控制电路分析76
3.4.4 辅助电路分析78
3.5 M7120平面磨床电气控制电路78
3.5.1 结构、 运动形式和控制要求78
3.5.2 主电路分析79
3.5.3 控制电路分析81
3.6 桥式起重机电气控制系统82
3.6.1 结构、 运动形式和控制要求82
3.6.2 主电路分析83
3.6.3 控制电路分析85
小结89
思考题89
第4章 可编程控制器简介90
4.1 概述90
4.1.1 可编程控制器的产生与发展90
4.1.2 可编程控制器的特点和分类91
4.2 S7200系列PLC的组成和工作原理93
4.2.1 CPU 226型PLC的组成93
4.2.2 工作原理97
4.3 S7200系列PLC内部元器件99
4.3.1 数据存储类型及寻址方式99
4.3.2 S7200数据存储区及元件功能102
4.3.3 S7200 PLC的有效编程范围107
4.4 输入、 输出及扩展109
4.4.1 本机及扩展I/O编址110
4.4.2 扩展模块的安装与连接111
4.4.3 S7200系统块配置112
4.5 S7200系列PLC的编程语言113
4.5.1 梯形图编辑器113
4.5.2 语句表编辑器113
4.5.3 功能块图编辑器114
小结114
思考题115
第5章 S7200系列PLC基本指令116
5.1 基本逻辑指令116
5.1.1 基本位操作指令116
5.1.2 取非和空操作指令120
5.1.3 置位、 复位指令121
5.1.4 边沿触发指令(脉冲生成)122
5.1.5 定时器指令123
5.1.6 计数器指令126
5.1.7 比较指令128
5.2 算术、 逻辑运算指令129
5.2.1 算术运算指令129
5.2.2 数学函数变换指令133
5.2.3 增1/减1计数135
5.2.4 逻辑运算指令136
5.3 数据处理指令137
5.3.1 数据传送137
5.3.2 字节交换/填充指令139
5.3.3 移位指令140
5.4 程序控制类指令142
5.4.1 系统控制类指令142
5.4.2 跳转、 循环指令143
5.4.3 顺序控制指令146
小结148
思考题148
第6章 S7200系列PLC功能指令150
6.1 表功能指令150
6.1.1 填表指令(ATT)150
6.1.2 表取数指令152
6.1.3 表查找指令153
6.2 转换指令154
6.2.1 数据的类型转换154
6.2.2 数据的编码和译码指令157
6.3 中断指令160
6.3.1 中断源160
6.3.2 中断控制161
6.3.3 中断程序162
6.4 高速处理指令163
6.4.1 高速计数指令163
6.4.2 高速脉冲输出165
6.4.3 立即类指令167
6.5 其他功能指令168
6.5.1 时钟指令168
6.5.2 通信指令168
6.5.3 PID指令169
小结169
思考题169
第7章 S7-300 PLC和S7-400 PLC系统配置与编程171
7.1 S7-300 PLC和S7-400 PLC的系统配置171
7.1.1 S7-300 PLC的基本组成171
7.1.2 S7-300 PLC的结构及功能特点172
7.1.3 S7-300 PLC的系统配置173
7.1.4 S7-300的CPU模块174
7.1.5 S7-300的数字量模块175
7.1.6 S7-300的模拟量模块176
7.1.7 S7-300的电源模块(PS)178
7.1.8 S7-300的I/O编址178
7.1.9 S7-400系统简介180
7.2 S7-300和S7-400的指令系统183
7.2.1 基本概念183
7.2.2 S7-300/400 PLC的基本指令及其编程185
7.3 S7-300和S7-400应用系统的编程190
7.3.1 STEP 7软件包190
7.3.2 应用系统的程序结构191
7.3.3 组织块功能192
7.3.4 循环程序的处理过程192
7.3.5 编程的基本方法和步骤193
小结196
思考题197
第8章 电气控制系统设计198
8.1 电气控制系统设计的内容198
8.1.1 电气控制系统设计的基本原则198
8.1.2 电气控制系统设计的基本内容198
8.2 电气接线图的设计方法199
8.3 继电器—接触器控制线路的设计方法201
8.4 PLC控制系统设计的内容和方法203
8.4.1 设计原则203
8.4.2 设计内容和方法203
8.5 应用示例209
8.5.1 继电器—接触器控制系统设计应用示例209
8.5.2 PLC控制系统设计应用示例213
小结220
思考题220
第9章 实验指导222
实验一 三相异步电动机Y-△ 降压启动控制222
实验二 三相异步电动机的能耗制动和反接制动225
实验三 SIMATIC的使用方法和PLC的应用练习226
实验四 由PLC控制电动机的正、 反向Y-△ 降压启动228
实验五 工作台的PLC自动循环控制229
实验六 交通灯的PLC控制230
实验七 多种液体自动混合PLC控制232
实验八 水塔水位PLC控制233
实验九 循环显示PLC控制234
实验十 电梯PLC控制235
附录A 电气图常用文字、 图形符号238
附录B SIMATIC软件介绍243
附录C PLC特殊标志存储器和错误信息259
参考文献261
该书将电气控制技术与可编程序控制器技术相互贯通,对传统内容进行精炼。对新型控制技术加强的介绍。突出实践性的内容。该书主要内容理论篇、实践篇两大部分。理论篇内容有常用低压电器;电气基本控制线路;典型机床...
电子工业出版社 陈建明主编,2006.8
按下启动开关SB2,KM1吸合并自锁,同时KM3吸合,KT开始通电计时;此时电机为星形启动状态。KT时间到,其常闭触点断开KM3线圈,KM3复位后它的常闭点也复位,加上KT已经计时到 常开触...
欢迎光临 阳光大学生网 ,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载, http://www.sundxs.com/ 第一章部分参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关 系? 答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性; 电磁机构使衔铁释放 (复 位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 x 电磁机构欲使衔铁吸合, 在整个吸合过程中, 吸力都必须大于反力。 反映在特性图上就是 要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。 原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力 Fr 的作用。由于交流磁通过零时吸力 也为零,吸合后的衔铁在反力 Fr 作用下被拉开。磁通过零后吸力增大,当吸
该书以三菱FX系列和西门子S7系列的可编程控制器(PLC)作为目标机型,结合工程应用和教学要求,介绍了电气控制和PLC的基础知识、设计基础及应用设计。全书共分10章。第1~4章介绍常用低压电器、电气控制线路基础、继电接触式电气控制系统设计和可通信的低压开关电器。第5~7章是PLC基础部分,介绍PLC的构成、工作原理、编程元件与指令系统、程序设计基础和设计方法。第8~10章从应用角度出发,讨论PLC控制系统综合设计及设计规范、网络技术,并且列举了工程应用实例。
书中图文并茂,列举了大量的例子,有利于学生掌握原理和工程设计方法。
该书可作为本科学生学习低压电器和PLC技术的教材,也可供工程技术人员自学,还可作为培训教材使用。
第1章 变压器
1.1 变压器的基本结构与铭牌技术数据
1.1.1 变压器的基本结构
1.1.2 变压器的铭牌技术数据
1.2 变压器的工作原理
1.2.1 变压器的空载运行
1.2.2 变压器的负载运行
1.2.3 变压器的运行特性
1.3 三相变压器
1.3.1 三相变压器的连接组
1.3.2 三相变压器的并联
1.4 其他用途的变压器
1.4.1 自耦变压器
1.4.2 仪用互感器
1.4.3 电焊变压器
本章小结
习题1
第2章 交流异步电动机
2.1 三相交流异步电动机的基本原理、结构与类型
2.1.1 三相交流异步电动机的基本原理
2.1.2 三相交流异步电动机的基本结构与类型
2.1.3 三相交流异步电动机的额定值与型号
2.2 三相交流异步电动机的运行特性
2.2.1 三相交流异步电动机的机械特性
2.2.2 三相交流异步电动机的工作特性
2.3 三相交流异步电动机的启动
2.3.1 笼型异步电动机的启动
2.3.2 绕线式异步电动机的启动
2.4 三相交流异步电动机的调速
2.4.1 变极调速
2.4.2 变频调速
2.4.3 变转差率调速
2.5 三相交流异步电动机的制动
2.5.1 反接制动
2.5.2 回馈制动
2.5.3 能耗制动
2.6 单相交流异步电动机
2.6.1 单相交流异步电动机的工作原理与机械特性
2.6.2 单相交流异步电动机的启动类型
本章小结
习题2
第3章 直流电机
3.1 直流电机的工作原理、基本结构及励磁方式
3.1.1 直流电机的工作原理
3.1.2 直流电机的基本结构
3.1.3 直流电机的励磁方式
3.1.4 直流电机的铭牌数据及系列
3.2 直流电机的电枢绕组
3.2.1 电枢绕组概述
3.2.2 电枢绕组的基本形式
3.3 直流电机的感应电动势和电磁转矩
3.4 直流电动机的工作特性
3.4.1 他励(并励)电动机的工作特性
3.4.2 串励电动机的工作特性
3.5 直流电动机的机械特性
3.5.1 他励电动机的机械特性
3.5.2 电动机的稳定运行条件
3.6 他励直流电动机的启动与反转
3.6.1 启动条件
3.6.2 启动方法
3.6.3 反转
3.7 他励直流电动机的调速
3.7.1 电枢串电阻调速
3.7.2 弱磁调速
3.7.3 降压调速
3.8 他励直流电动机的电气制动
3.8.1 能耗制动
3.8.2 反接制动
3.8.3 回馈制动(再生制动)
本章小结
习题3
第4章 低压电器及控制环节
4.1 低压电器与电气图的基本知识
4.1.1 低压电器的基本知识
4.1.2 电气图形符号和文字符号
4.1.3 电气图的分类与作用
4.2 手动启、停控制
4.2.1 刀开关
4.2.2 熔断器
4.2.3 空气断路器
4.2.4 手动直接启动控制线路
4.3 点动与长动控制
4.3.1 按钮
4.3.2 接触器
4.3.3 点动控制线路
4.3.4 长动控制线路
4.3.5 热继电器
4.3.6 中间继电器
4.3.7 长动与点动控制线路
4.4 正、反转控制
4.4.1 接触器互锁正、反转控制线路
4.4.2 按钮互锁正、反转控制线路
4.4.3 双重互锁正、反转控制线路
4.5 顺序和多点控制
4.5.1 顺序控制线路
4.5.2 多点控制线路
4.6 时间控制
4.6.1 时间继电器
4.6.2 通电型时间继电器控制线路
4.6.3 断电型时间继电器控制线路
4.7 行程控制
4.7.1 行程开关
4.7.2 行程控制
本章小结
习题4
第5章 电动机基本控制线路
5.1 三相异步电动机降压启动控制
5.1.1 定子串电阻降压启动控制线路
5.1.2 星形-三角形降压启动控制线路
5.1.3 自耦变压器降压启动控制线路
5.1.4 三相交流绕线式异步电动机的启动控制
5.2 三相笼型异步电动机制动控制线路
5.2.1 速度继电器
5.2.2 反接制动控制线路
5.2.3 能耗制动控制线路
5.3 三相交流异步电动机调速控制线路
5.3.1 变极调速控制线路
5.3.2 变频调速控制线路
本章小结
习题5
第6章 直流电动机控制线路
6.1 他励直流电动机启动控制
6.1.1 手动控制启动线路
6.1.2 利用时间继电器自动控制的启动线路
6.2 他励直流电动机正、反转控制
6.2.1 改变电枢电流方向控制线路
6.2.2 改变励磁电流方向控制线路
6.3 直流电动机制动控制
6.3.1 反接制动控制线路
6.3.2 能耗制动控制线路
6.4 直流电动机的保护
6.4.1 直流电动机的过载保护
6.4.2 直流电动机的励磁保护
本章小结
习题6
第7章 常用机床电气控制
7.1 普通车床电气控制
7.1.1 普通车床的主要结构与运动形式
7.1.2 车床拖动特点及控制要求
7.1.3 C650车床的电气控制
7.2 磨床的电气控制
7.2.1 平面磨床的主要结构及运动形式
7.2.2 磨床的拖动特点及控制要求
7.2.3 M7130平面磨床电气控制
7.2.4 M7475B立轴圆台平面磨床电气控制
7.3 铣床的电气控制
7.3.1 铣床的主要结构及运动形式
7.3.2 X62W万能铣床的电气控制
7.4 钻床的电气控制
7.4.1 摇臂钻床的主要结构及运动形式
7.4.2 Z3040摇臂钻床的电气控制
本章小结
习题7
第8章 交流桥式起重机的电气控制
8.1 凸轮控制器
8.1.1 凸轮控制器的结构与工作原理
8.1.2 触点分合展开图
8.1.3 控制器型号意义
8.2 交流桥式起重机的结构及控制要求
8.2.1 交流桥式起重机的结构
8.2.2 桥式起重机对电气控制的要求
8.3 10t桥式起重机
8.3.1 10t桥式起重机线路基本情况
8.3.2 10t桥式起重机控制小车工作情况
8.3.3 保护电路
本章小结
习题8
第9章 可编程序控制器的组成与原理
9.1 可编程序控制器的基本概况
9.1.1 可编程序控制器的历史与发展
9.1.2 可编程序控制器的分类与特点
9.2 可编程序控制器的基本结构
9.2.1 中央处理单元
9.2.2 存储器
9.2.3 输入/输出模块
9.2.4 电源模块
9.2.5 其他接口及外设
9.3 可编程序控制器的基本工作过程
9.3.1 可编程序控制器应用举例
9.3.2 可编程序控制器的工作过程
本章小结
习题9
第10章 可编程序控制器技术性能和编程语言
10.1 可编程序控制器的技术性能
10.1.1 可编程序控制器的基本技术性能
10.1.2 可编程序控制器的应用领域
10.2 可编程序控制器的编程语言
10.2.1 梯形图编程
10.2.2 指令语句编程
10.2.3 功能块图(逻辑图)编程语言
10.2.4 高级语言
本章小结
习题10
第11章 欧姆龙C系列P型机的内部资源
11.1 欧姆龙C系列P型机的技术指标
11.2 欧姆龙C系列P型机内部资源分配
11.2.1 内部资源(存储区)的分配
11.2.2 输入、输出继电器
11.2.3 内部继电器
11.2.4 专用内部辅助继电器
11.2.5 定时器、计数器
本章小结
习题11
第12章 欧姆龙C系列P型机的指令系统
12.1 基本指令
12.2 专用(功能)指令
本章小结
习题12
第13章 欧姆龙CPM1A系列的结构与资源
13.1 结构与内部器件
13.1.1 外形结构
13.1.2 I/O扩展单元
13.1.3 编程工具
13.1.4 主机的技术指标
13.2 欧姆龙CPM1A系列机的内部资源
13.2.1 内部继电器(IR)
13.2.2 特殊辅助继电器(SR)
13.2.3 暂存继电器(TR)
13.2.4 保持继电器(HR)
13.2.5 辅助记忆继电器(AR)
13.2.6 链接继电器(LR)
13.2.7 定时器/计数器(TC)
13.2.8 数据存储区(DM)
本章小结
习题13
第14章 欧姆龙CPM1A系列PLC的指令系统
14.1 基本指令
14.1.1 IL/ ILC指令
14.1.2 JMP/JME指令
14.1.3 定时器/计数器指令
14.2 数据传送和数据比较指令
14.2.1 数据传送指令
14.2.2 数据比较指令
14.3 数据移位和数据转换指令
14.3.1 数据移位指令
14.3.2 数据转换指令
14.4 数据运算指令
14.4.1 十进制运算指令
14.4.2 二进制运算指令
14.4.3 逻辑运算指令
14.5 子程序控制指令
14.5.1 子程序调用、子程序定义和子程序返回指令
14.5.2 宏指令
14.6 高速计数器控制指令
14.6.1 旋转编码器
14.6.2 高速计数器的计数功能
14.6.3 高速计数器的中断功能
14.6.4 高速计数器的控制指令
14.7 脉冲输出控制
14.8 中断控制指令
14.8.1 外部输入中断功能
14.8.2 间隔定时器的中断功能
14.8.3 中断的优先级
14.8.4 中断控制指令
14.9 步进控制指令
14.10 特殊指令
本章小结
习题14
第15章 PLC系统的设计
15.1 顺序控制设计法
15.1.1 流程图的基本结构
15.1.2 流程图类型
15.1.3 流程图与梯形图的对应关系
15.1.4 根据流程图画梯形图
15.2 其他设计法
15.2.1 逻辑设计法
15.2.2 经验设计法
本章小结
习题15
第16章 可编程序控制器编程应用基础举例
16.1 梯形图编程格式与规则
16.1.1 梯形图编程格式
16.1.2 梯形图编程规则
16.2 三相异步电动机单向直接启动、点动控制
16.2.1 继电器-接触器控制电路
16.2.2 可编程序控制器控制的I/O配线图
16.2.3 可编程序控制器控制的梯形图
16.2.4 I/O配线图与梯形图的改进
16.3 三相异步电动机的正、反转控制
16.3.1 继电器-接触器控制电路
16.3.2 可编程序控制器控制的I/O配线图
16.3.3 防止电弧短路的控制电路
16.3.4 梯形图设计
16.4 三相异步电动机的星形-三角形降压启动控制
16.4.1 继电器-接触器控制电路
16.4.2 可编程序控制器控制的I/O配线图
16.4.3 可编程序控制器控制的梯形图
本章小结
习题16
第17章 PLC工业控制的应用实例
17.1 P型机实现的顺序启、停多台电动机控制
17.2 P型机实现的自动售货机控制
17.3 PLC实现的折板机控制
17.4 CPM1A PLC实现的十字路口交通灯控制
17.5 P型机实现的三种液体自动混合控制
17.6 C系列P型机可编程序控制器在机械手控制中的应用
17.7 C系列P型机可编程序控制器在组合机床控制中的应用
本书共十章,主要包括常用低压电器、电气控制系统的基本控制电路、典型机械设备电气控制系统分析、可编程控制器(以松下电工FP0为样机)的原理及应用、实验、实训等内容。
本书从应用角度出发,以培养学生能力为主线,服务生产需求为宗旨,理论联系实际地介绍了电气控制技术及可编程控制器(PLC)的原理,并突出其应用。
本书可作为高职高专院校的电机电器、电气自动化、自动控制、机电一体化、机械电子应用等专业的教学用书,也可供职工大学和现场工程技术人员自学参考。