機牀電氣控制與PLC

本書將電氣控制技術和PLC技術整合在一起，本着“工學結合、項目引導、教學做一體化”的原則，以模塊（篇）為單元，以實踐為主線，對所學內容通過知識積累、實踐探索、控制分析、技能鍛鍊等主要環節，引導讀者邊學邊用、學完就用，將理論知識融入到每一個實踐操作中，通過學以致用的方法，以期達到較好的教學效果。另外，通過知識拓展、學習拓展環節向學生和讀者提供較完整的知識體系、豐富的內容、開闊的視野，這樣也便於的學生和讀者自學，尤其對非電氣控制專業的學生。本書包括5個項目和30個模塊，充分體現了“教、學、做”一體化的教學改革模式。全書分為2篇，即電氣控制實踐篇（包括3個項目14個模塊）和PLC控制實踐篇（包括3個項目和16個模塊），每個模塊的任務從工程實際出發，由易到難，循序漸進，符合讀者的認知規律。

《機牀電氣控制與PLC實踐》可作為高等職業院校本科自動化、電氣技術及相近專業的“電氣控制與PLC”或類似課程的教材，也可作為中職、職高層次相關專業的教材，並可作為電子技術、電氣技術、自動化方面工程技術人員的參考書。　

前言

緒論1

上篇機牀電氣控制3

項目1機牀電氣控制實踐4

模塊1項目完成準備4

知識積累4

1 1 1關於電能4

1 1 2關於觸電5

知識拓展7

1 1 3安全用電7

技能訓練13

1 1 4觸電急救13

模塊2機牀主軸點動控制15

知識積累15

1 2 1電磁式接觸器15

1 2 2控制按鈕17

1 2 3熔斷器19

知識拓展21

1 2 4電磁式電器的結構和工作

原理21

1 2 5電磁接觸器的選用25

1 2 6熔斷器的選用28

實踐探索29

1 2 7交流接觸器的拆卸與裝配29

控制分析31

1 2 8機牀主軸點動控制31

技能訓練32

1 2 9電動機點動控制電路的安裝與調試32

模塊3機牀主軸起停控制34

知識積累34

1 3 1熱繼電器34

1 3 2電磁式中間繼電器36

知識拓展37

1 3 3熱繼電器的特性37

1 3 4電磁式繼電器38

實踐探索40

1 3 5熱繼電器的調整及中間繼電器的使用40

控制分析42

1 3 6機牀主軸起停控制42

技能訓練43

1 3 7電動機起、保、停控制電路的安裝與調試43

模塊4機牀主軸正反轉控制44

知識積累44

1 4 1組合開關44

1 4 2低壓斷路器46

知識拓展48

1 4 3低壓開關類電器48

1 4 4低壓斷路器的選用51

1 4 5三相交流異步電動機52

實踐探索57

1 4 6組合開關的拆卸與裝配57

控制分析59

1 4 7機牀主軸的正反轉控制59

技能訓練60

1 4 8電動機正、反轉控制電路的安裝與調試60

模塊5機牀主軸軟起動控制62

知識積累62

1 5 1電磁式時間繼電器62

知識拓展64

1 5 2電子式時間繼電器64

實踐探索69

1 5 3時間繼電器的檢修與校驗69

控制分析71

1 5 4機牀主軸的軟起動控制71

技能訓練73

1 5 5 △減壓起動控制電路的安裝與調試73

模塊6機牀主軸制動控制74

知識積累74

1 6 1變壓器74

1 6 2整流電路78

1 6 3速度繼電器80

知識拓展81

1 6 4信號繼電器81

控制分析84

1 6 5機牀主軸制動控制84

技能訓練91

1 6 6能耗制動控制電路的安裝與調試91

模塊7機牀主軸調速控制91

知識積累91

1 7 1萬能轉換開關及主令控制器91

1 7 2電磁式電流繼電器93

1 7 3電磁式電壓繼電器94

1 7 4頻敏變阻器96

控制分析96

1 7 5機牀主軸的調速控制96

學習拓展99

1 7 6繞線轉子異步電動機的控制99

技能訓練102

1 7 7雙速電動機△/控制電路的

安裝與調試102

模塊8其他控制102

知識積累102

1 8 1行程開關102

1 8 2接近開關104

知識拓展106

1 8 3接近開關的工作原理106

1 8 4剩餘電流保護器108

控制分析110

1 8 5三相異步電動機多地控制

電路110

1 8 6三相異步電動機順序控制

電路111

1 8 7機牀工作台往返循環控制

電路112

模塊9資料整理112

1 9 1低壓電器的分類112

1 9 2電氣控制系統中常用的保護

環節114

1 9 3常用電氣圖形和文字符號115

1 9 4國產低壓電器的表示方法118

習題與思考題1 1(低壓電器)121

習題與思考題1 2(典型控制環節)123

項目2機牀電氣維修實踐125

模塊1項目完成準備125

知識積累125

2 1 1電氣控制電路的圖形、文字及

繪製125

技能訓練129

2 1 2電氣控制系統檢修129

模塊2CA6140型車牀電氣控制電路的

檢修135

控制分析135

2 2 1CA6140型車牀結構及運動

形式135

2 2 2CA6140型車牀控制電路

分析136

技能訓練139

2 2 3CA6140型卧式車牀電氣控制

電路安裝139

2 2 4CA6140型車牀控制電路的

檢修139

模塊3X62W型萬能銑牀電氣控制電路的

檢修140

控制分析140

2 3 1X62W型萬能銑牀結構及

控制特點140

2 3 2X62W型萬能銑牀控制電路

分析141

技能訓練145

2 3 3X62W型萬能銑牀控制電路的

檢修145

模塊4低壓電器的常見故障與檢修146

知識積累146

2 4 1電磁系統的故障與檢修146

2 4 2常用電器的故障與檢修149

模塊5電氣控制系統的設計157

知識拓展157

2 5 1設計的原則、程序和內容157

2 5 2電氣原理圖設計158

2 5 3電氣工藝設計162

習題與思考題2164

下篇PLC控制實踐166

項目3PLC入門實踐167

模塊1項目完成準備167

知識積累167

3 1 1PLC的硬件組成167

3 1 2PLC的工作過程170

知識拓展173

3 1 3PLC的產生與發展173

3 1 4PLC的用途及特點174

3 1 5PLC的主要性能指標176

實踐探索177

3 1 6觀摩PLC構成的自動控制

系統177

模塊2PLC外部接線的測量177

知識積累177

3 2 1S7 200系列PLC的構成177

知識拓展181

3 2 2西門子PLC的歷史及產品181

3 2 3S7 200系列PLC的I/O

擴展184

實踐探索187

3 2 4PLC外部接線的測量187

模塊3PLC可編程軟元件188

知識積累188

3 3 1S7 200系列PLC的數據存儲

類型及尋址方式188

3 3 2S7 200系列PLC的數據存儲區

及軟元件功能191

實踐探索196

3 3 3軟元件邏輯值的查詢196

模塊4PLC基本位邏輯指令196

知識積累196

3 4 1S7 200系列PLC的基本位邏輯

指令196

知識拓展202

3 4 2PLC的軟件及用户程序編程

語言202

實踐探索206

3 4 3STEP 7 Micro/WIN編程軟件

的使用206

3 4 4基本邏輯指令的運行觀察218

模塊5PLC基本位邏輯指令應用219

控制分析219

3 5 1基本位邏輯指令應用舉例219

知識拓展225

3 5 2編程注意事項225

技能訓練228

3 5 3電動機正反轉控制228

模塊6定時器、計數器指令及應用228

知識積累228

3 6 1定時器指令介紹228

3 6 2計數器指令介紹232

控制分析234

3 6 3定時器/計數器指令應用234

技能訓練238

3 6 4 △減壓起動控制238

模塊7功能圖和步進控制指令及應用239

知識積累239

3 7 1功能圖及步進控制指令簡介239

3 7 2功能圖主要類型241

控制分析247

3 7 3功能圖及步進控制指令的

應用247

技能訓練255

3 7 4電動機順序起動和停止控制255

模塊8常用功能指令及應用255

知識積累255

3 8 1S7 200系列PLC的數據處理

指令255

3 8 2S7 200系列PLC的程序控制

指令257

技能訓練261

3 8 3限制循環次數的控制261

習題與思考題3 1(PLC硬件)262

習題與思考題3 2(PLC原理)262

習題與思考題3 3(編程指令)265

習題與思考題3 4(編程軟件)267

項目4PLC應用實踐268

模塊1PLC控制系統的設計268

知識積累268

4 1 1PLC控制系統設計的基本

原則268

4 1 2PLC控制系統設計的一般

步驟268

4 1 3確定控制對象和控制範圍269

4 1 4PLC的選擇269

4 1 5硬件與程序設計273

4 1 6總裝統調274

模塊2機械手控制系統274

控制分析274

4 2 1工藝過程與控制要求274

技能訓練276

4 2 2系統硬件設計276

4 2 3系統程序設計277

模塊3混合液體裝置的控制282

控制分析282

4 3 1裝置結構與工藝要求282

技能訓練283

4 3 2系統設計283

模塊4交通信號燈的控制285

控制分析285

4 4 1控制要求285

技能訓練286

4 4 2系統設計286

模塊5智力競賽搶答裝置288

控制分析288

4 5 1控制要求288

技能訓練288

4 5 2系統設計288

模塊6高速輸出功能及集成模擬量通道

的應用289

控制分析289

4 6 1控制要求289

技能訓練290

4 6 2系統設計290

習題與思考題4292

項目5PLC的通信系統294

模塊1PLC通信的基礎知識294

知識積累294

5 1 1網絡結構和通信協議294

5 1 2數據通信方式296

5 1 3網絡配置298

模塊2PLC網絡及通信302

知識積累302

5 2 1PLC與計算機通信302

5 2 2PLC之間的通信304

知識拓展310

5 2 3MAP的產生310

5 2 4MAP簡介310

技能訓練312

5 2 5兩台PLC間的通信312

習題與思考題5314

附錄316

附錄A常用電工儀表及設備的使用316

A 1常用電工儀表316

A 1 1常用電工儀表的介紹316

A 1 2磁電系(永磁動圈式)

儀表318

A 1 3電磁系儀表319

A 1 4電動系儀表320

A 1 5感應系儀表321

A 2萬用表322

A 2 1指針式萬用表322

A 2 2數字式萬用表325

A 3鉗形電流表327

A 4兆歐表328

A 5調壓變壓器329

附錄BS7 200系列PLC的指令集表330

參考文獻334 ^[1]