电气控制与PLC应用技术教程

前言

第1篇 继电器—接触器控制篇

第1章 常用低压电器1

1.1 概述1

1.2 低压电器的电磁机构及执行机构1

1.2.1 电磁机构2

1.2.2 触头系统2

1.2.3 灭弧系统3

1.3 接触器4

1.3.1 接触器的结构4

1.3.2 接触器的主要技术参数5

1.3.3 接触器型号含义、图形符号和文字符号5

1.3.4 接触器的选用6

1.4 继电器6

1.4.1 电流继电器和电压继电器7

1.4.2 中间继电器8

1.4.3 时间继电器8

1.4.4 热继电器10

1.4.5 速度继电器13

1.4.6 压力继电器14

1.4.7 液位继电器14

1.4.8 干簧继电器14

1.5 低压开关及低压断路器15

1.5.1 刀开关15

1.5.2 组合开关16

1.5.3 低压断路器17

1.6 熔断器18

1.6.1 熔断器的工作原理及特性18

1.6.2 常用熔断器的种类及技术数据19

1.6.3 熔断器的技术参数19

1.6.4 熔断器的选用19

1.6.5 熔断器使用维护注意事项20

1.7 主令电器20

1.7.1 按钮21

1.7.2 行程开关22

1.7.3 万能转换开关24

1.7.4 凸轮控制器25

思考与练习题25

第2章 电气控制系统的基本控制电路27

2.1 电气控制系统图27

2.1.1 电气控制系统图的分类27

2.1.2 电气控制系统图中的图形符号和文字符号28

2.1.3 电气原理图的绘制原则31

2.2 电气控制线路的逻辑代数分析法34

2.2.1 电气元器件的逻辑表示34

2.2.2 电路状态的逻辑表示35

2.2.3 电路化简的逻辑法35

2.3 常用基本控制电路36

2.3.1 异步电动机的起动控制电路36

2.3.2 笼型异步电动机正反转控制电路42

2.3.3 笼型异步电动机的制动控制电路44

2.3.4 笼型异步电动机调速控制电路46

2.3.5 异步电动机的其他基本控制电路48

思考与练习题52

第3章 典型电气控制系统分析54

3.1 组合机床的电气控制电路55

3.1.1 机床的结构、组成及运动55

3.1.2 机床的驱动及控制要求56

3.1.3 机床控制电路分析56

3.2 小型冷库的电气控制电路60

3.2.1 主电路60

3.2.2 控制、显示及报警电路60

思考与练习题63

第2篇 可编程序控制器及其应用篇

第4章 可编程序控制器及其工作原理64

4.1 PLC的特点64

4.2 PLC的应用与发展66

4.3 PLC的基本结构和工作原理67

4.3.1 PLC的基本结构67

4.3.2 PLC的工作原理69

4.3.3 输出响应滞后71

思考与练习题71

第5章 三菱FX系列可编程序控制器应用基础72

5.1 国内外PLC产品简介72

5.1.1 美国PLC产品72

5.1.2 欧洲PLC产品73

5.1.3 日本PLC产品73

5.1.4 国内PLC产品74

5.2 三菱FX系列PLC硬件配置及性能指标74

5.2.1 FX系列型号命名74

5.2.2 FX系列PLC硬件配置75

5.2.3 FX系列PLC性能指标77

5.3 电源及输入输出回路接线79

5.4 PLC编程语言及分类81

5.5 三菱FX系列PLC的编程软元件82

思考与练习题88

第6章 FX系列PLC的基本逻辑指令89

6.1 PLC基本逻辑指令简介89

6.1.1 指令格式89

6.1.2 逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT92

6.1.3 触点串联指令AND、ANI93

6.1.4 触点并联指令OR、ORI93

6.1.5 串联电路块的并联连接指令ORB94

6.1.6 并联电路块的串联连接指令ANB95

6.1.7 多重输出指令MPS、MRD、MPP95

6.1.8 主控及主控复位指令MC、MCR97

6.1.9 置位与复位指令SET、RST98

6.1.10 脉冲输出指令PLS、PLF99

6.1.11 取反指令INV100

6.1.12 触点上升沿/下降沿检测指令LDP、ANDP、ORP、LDF、ANDF、ORF100

6.1.13 空操作指令NOP101

6.1.14 程序结束指令END101

6.2 PLC梯形图编程规则102

6.2.1 梯形图设计规则102

6.2.2 输入信号的最高频率问题104

6.3 PLC逻辑指令应用104

6.3.1 简单程序104

6.3.2 实例一：抢答显示系统106

6.3.3 实例二：料箱盛料过少报警系统108

6.3.4 实例三：按钮人行道110

思考与练习题113

第7章 顺序功能图编程和步进指令115

7.1 顺序功能图的基本特点115

7.2 顺序功能图编程116

7.2.1 简单流程顺序功能图编程116

7.2.2 复杂流程顺序功能图编程119

7.3 步进指令简介123

7.3.1 步进指令STL、RET123

7.3.2 顺序功能图与梯形图的转换124

7.3.3 多分支顺序功能图的处理124

7.3.4 步进指令应用实例127

思考与练习题130

第8章 FX系列PLC的功能指令及其应用132

8.1 功能指令的分类及用途132

8.2 功能指令的表达形式及使用要素132

8.2.1 功能指令的表达形式132

8.2.2 数据长度和指令类型133

8.3 常用功能指令135

8.3.1 程序流向控制指令135

8.3.2 传送与比较指令139

8.3.3 算术与逻辑运算指令144

8.3.4 循环移位与移位指令149

8.3.5 数据处理指令156

8.3.6 高速处理指令161

8.3.7 方便指令169

8.3.8 外部I/O设备指令180

8.3.9 外围设备指令190

思考与练习题199

第9章 PLC的工程应用201

9.1 PLC应用系统设计及PLC选型201

9.1.1 PLC应用系统设计201

9.1.2 PLC选型203

9.2 PLC应用程序的设计方法204

9.2.1 基本环节的编程实例204

9.2.2 应用程序设计方法208

9.3 PLC的安装维护和故障诊断210

9.3.1 工作环境211

9.3.2 安装与布线注意事项211

9.3.3 PLC的维护与故障诊断211

9.4 PLC的应用实例212

9.4.1 步进电动机PLC控制212

9.4.2 PLC在电梯控制中的应用213

思考与练习题217

第3篇 实践篇

第10章 电气控制与PLC实训项目219

实训项目1 三相异步电动机直接起动控制219

实训项目2 三相异步电动机-△减压起动控制220

实训项目3 三相异步电动机正反转控制222

实训项目4 三相异步电动机行程控制223

实训项目5 三相异步电动机能耗制动控制225

实训项目6 FX-20P简易编程器及其使用226

实训项目7 GX Developer编程软件及其使用241

实训项目8 抢答显示系统（FX系列PLC硬件认识）254

实训项目9 料箱盛料过少报警系统（定时器、计数器应用）255

实训项目10 基于PLC的三相异步电动机△减压起动控制257

实训项目11 基于PLC的三相异步电动机循环正反转控制260

实训项目12 彩灯循环顺序控制262

实训项目13 数码管循环点亮PLC控制264

实训项目14 交通信号灯控制266

实训项目15 简易机械手PLC控制269

实训项目16 传送带机传送PLC控制271

实训项目17 工业洗衣机PLC控制（综合项目1）273

实训项目18 工业气动物料分拣传送PLC控制（综合项目2）274

附录277

附录A FX2N 软元件一览表277

附录B FX3U软元件一览表278

附录C FX3U 基本逻辑指令一览表279

附录D FX系列PLC常见特殊辅助继电器一览表281

附录E FX2N系列PLC功能指令汇总表285

参考文献2892100433B

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