PLC控制技术与应用内容简介

本书根据职业教育的特点及毕业生从事相关工作岗位所需的知识和技能，以S7-200系列的小型PLC为主要对象，详细介绍了电气控制技术、PLC技术及变频器技术的应用。全书主要内容包括三相异步电动机典型控制电路的安装调试、PLC实现交流电动机的基本控制、物料分拣控制、装配流水线控制、运料小车控制、PLC与变频调速控制等。本书可作为高等职业院校机电、电气等相关专业的教材，也可供机电、电气等行业的工程技术人员参考使用。

项目一 三相异步电动机典型控制电路的安装调试 1

任务一电动机自锁控制电路的分析与安装调试1

一、任务要求1

二、相关知识1

（一）刀开关和自动空气开关1

（二）熔断器5

（三）按钮7

（四）接触器7

（五）热继电器10

三、任务实施12

（一）设备工具12

（二）电动机点动控制电路分析12

（三）电动机自锁控制电路分析与安装13

四、知识与能力扩展15

（一）中间继电器15

（二）点动与长动混合控制电路16

任务二正反转控制电路的安装及调试18

一、任务要求18

二、相关知识18

（一）电气控制系统图的绘制原则18

（二）正反转控制电路20

三、任务实施23

（一）准备元器件23

（二）电路安装与调试23

四、知识与能力扩展25

（一）行程开关25

（二）接近开关26

（三）行程控制26

任务三降压启动控制电路的分析与安装调试27

一、任务要求27

二、相关知识27

（一）时间继电器28

（二）三相异步电动机的降压启动控制电路31

三、任务实施33

（一）控制电路的设计33

（二）电路的安装与调试33

四、知识与能力扩展33

（一）电流继电器34

（二）电压继电器34

（三）速度继电器36

（四）电动机的制动控制电路36

思考与练习38

项目二 PLC实现交流电动机的基本控制 40

任务一PLC应用环境的设置及编程软件的使用40

一、任务要求40

二、相关知识40

（一）PLC的基础知识40

（二）PLC编程软件的使用44

（三）PLC的外围接线49

三、任务实施49

（一）建立计算机与PLC的连接49

（二）编程软件的使用50

四、知识与能力扩展50

（一）PLC的类型50

（二）PLC外围接线方法51

任务二PLC实现电动机的正反转控制52

一、任务要求52

二、相关知识52

（一）PLC的编程语言52

（二）S7-200 PLC的编程元件52

（三）S7-200系列PLC的基本位逻辑指令及应用57

（四）梯形图编程的基本规则60

（五）PLC控制系统的设计与故障诊断61

三、任务实施62

（一）分析控制要求62

（二）建立I/O分配表62

（三）画出PLC外围接线图63

（四）设计梯形图程序63

（五）安装/接线65

（六）调试程序/功能测试65

四、知识与能力扩展65

（一）PLC的寻址方式65

（二）S7-200系列PLC的主要性能指标66

（三）辅助继电器M的应用68

任务三PLC实现电动机的Y-△降压启动控制69

一、任务要求69

二、相关知识69

（一）定时器指令69

（二）计数器指令73

三、任务实施75

（一）分析控制要求75

（二）I/O分配75

（三）PLC外围接线设计76

（四）设计调试梯形图程序76

（五）安装、接线并检查76

（六）控制功能调试77

四、知识与能力扩展77

（一）长延时电路77

（二）延时接通、延时断开电路79

（三）闪烁电路79

思考与练习81

项目三 物料分拣控制 83

一、任务要求83

二、相关知识83

（一）顺序功能图84

（二）顺序控制梯形图程序及其编程方法85

（三）单序列顺序控制及其编程方法85

（四）选择序列顺序控制及其编程方法89

（五）顺控继电器指令及编程应用91

（六）使用顺序控制指令时的注意事项91

（七）物料分拣装置91

三、任务实施101

（一）设备装置101

（二）实施方案105

（三）实施步骤106

四、知识与能力扩展108

思考与练习109

项目四 装配流水线控制 110

一、任务要求110

二、相关知识111

（一）功能指令说明111

（二）数据传送指令及应用112

（三）数据比较指令及应用117

（四）数据移位指令及应用120

三、任务实施123

（一）设备工具123

（二）控制要求123

（三）PLC输入输出分配124

（四）PLC硬件接线124

（五）程序设计125

（六）操作及调试127

四、知识与能力扩展128

（一）数据转换指令及应用128

（二）数据运算指令及应用135

（三）数据表指令148

思考与练习152

项目五 运料小车控制 154

一、任务要求154

二、相关知识155

（一）主要程序控制指令155

（二）子程序指令的应用159

三、任务实施162

（一）任务准备162

（二）实施步骤163

四、知识与能力扩展163

思考与练习167

项目六 PLC与变频调速控制 169

任务一变频器功能参数设置与操作169

一、任务要求169

二、相关知识169

（一）变频器的机械安装169

（二）变频器的电气安装170

（三）变频器的方框图172

三、任务实施173

（一）设备工具173

（二）变频器面板173

（三）用BOP进行调试174

（四）变频器的常规操作175

四、知识与能力扩展176

任务二通过模拟量进行变频器控制177

一、任务要求177

二、相关知识177

（一）变频器的调速优势177

（二）变频器的分类177

三、任务实施178

（一）设备工具178

（二）设定变频器相关参数178

（三）变频器模拟量控制接线图179

（四）变频器模拟量控制操作步骤179

四、知识与能力扩展179

任务三基于PLC模拟量方式变频开环调速控制182

一、任务要求182

二、相关知识182

三、任务实施182

（一）设备工具182

（二）设定PLC模拟量开环调速控制的变频器参数185

（三）连接PLC及变频器185

（四）编写PLC模拟量开环调速控制程序186

（五）变频器的操作要点186

四、知识与能力扩展186

思考与练习192

参考文献 197 2100433B

PLC控制技术与应用共分3篇9章。第1篇为电气控制技术篇，重点介绍了电气控制技术的常用低压控制电器基础知识和电气控制线路的基本原则和基本环节。第2篇为可编程序控制器篇，阐述了可编程序控制器概论、FX系列PLC及其基本指令、FX系列PLC步进梯形指令和FX系列PLC应用指令。通过大量的设计实例，详细介绍了PLC控制系统的各种开发技术和使用技巧，每个实例基础实用、易学易懂。第3篇为应用与实践篇是本书的重点，精选出了9个PLC控制系统综合应用实例，并给出了完整的设计过程。

第1篇

电气控制技术

第1章 常用低压控制电器

1.1 概述

1.2 接触器

1.3 继电器

1.4 熔断器

1.5 低压开关

1.6 断路器

1.7 主令电器

1.8 电器的文字符号和图形符号

第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节

2.1 电气控制线路的绘制

2.2 三相异步电动机的启动控制

2.3 三相异步电动机的正反转控制

2.4 三相异步电动机的调速控制

2.5 三相异步电动机的制动控制

2.6 其他典型控制环节

2.7 直流电动机控制

第2篇

可编程序控制器

第3章 可编程序控制器概论

3.1 可编程序控制器的产生及发展

3.2 可编程序控制器的定义及特点

3.3 可编程序控制器组成及工作原理

第4章 FX系列PLC及其基本指令

4.1 FX系列PLC

4.2 FX系列PLC编程元件

4.3 FX系列PLC的指令系统

4.4 常用的PLC单元程序

4.5 基本指令编程举例

第5章 FX系列PLC步进梯形指令

5.1 状态编程思想及步进梯形指令

5.2 顺序功能图的类型

5.3 步进梯形图应用实例

5.4 FX系列PLC的操作

第6章 FX系列PLC应用指令

6.1 应用指令的基本规则

6.2 PLC程序流程控制应用指令

6.3 PLC传送与比较应用指令

6.4 PLC算术及逻辑运算应用指令

6.5 PLC模拟量和位置控制

6.6 PLC网络与通信

6.7 PLC跳转应用指令

第3篇

应用与实践

第7章 PLC电气控制系统设计

7.1 PLC控制系统的设计

7.2 PLC在多层电梯上的应用

7.3 PLC在多层自动货仓的应用

第8章 电气控制与PLC课程设计

8.1 PLC在流水灯光控制电路中的应用

8.2 十字路口智能交通灯PLC电气控制系统

8.3 PLC在彩灯控制电路中的应用

8.4 PLC在灯塔控制电路中的应用

第9章 PLC控制应用实例

9.1 PLC在Z3040摇臂钻床电气控制系统的应用

9.2 PLC在变频恒压供水系统的应用

9.3 PLC在大型中频加热弯管机的应用

附录

附录1 FX2N系列PLC的特殊元件

附录2 PLC出错码表

附录3 FX2N系列PLC指令总表

参考文献

本书根据作者多年来的课程教学改革成果及经验进行编写，以三菱FX2N系列PLC为典型机型，重点培养PLC的编程技术与应用技能。全书内容分为三个部分：第一部分包括第1～3章，介绍PLC的产生与发展、PLC的特点、PLC的工作原理，三菱PLC的硬件结构及软元件、PLC的基本指令、步进顺控指令和功能指令的简单应用等；第二部分包括第4～7章，通过工程实践中常见被控机构的控制实例，讲述各种控制要求的处理方法和编程思路，包括典型继电器控制电路、时间控制电路、顺序控制电路的PLC编程方法，以及传感器应用与定位问题的处理等；第三部分包括第8～9章，第8章分析简化程序的技巧与方法，第9章以典型的自动生产线为依托，分析PLC在工业生产中的综合应用，并将系统的单机控制运行拓展到网络控制。

本书配有免费的电子教学课件、练习题参考答案，详见前言。