电气控制与PLC应用-图书-人邮教育社区

内容摘要

　　本书系统地介绍常用继电器－接触器控制系统及可编程控制器的应用。在常用控制电器方面，介绍电动机的常用控制电路，并举例分析工业生产中典型机床设备的控制原理和控制电路。在可编程序控制器方面，以三菱FX2N PLC为代表，系统介绍可编程控制器的工作原理、指令系统、编程方法、安装接线、通信等内容，并有较多的编程举例和工程应用实例，最后简要介绍西门子和欧姆龙系列PLC。本书每章开头都附有教学目标、教学重点及教学难点，结尾附有本章小结及练习题。
　　本书可作为高职高专院校自动化类专业、机电设备类专业、电气工程类专业和机械制造类等专业的教材，也可作为应用型本科院校、成人教育、函授学院、中职学校、培训班等相关课程的教材，以及企业专业技术人员的参考工具书。

目　录

第 1章　常用低压电器　1
1.1　接触器　2
1.1.1　接触器的结构及工作原理　2
1.1.2　接触器的表示方法　4
1.1.3　接触器的主要技术参数及选用　5
1.2　继电器　5
1.2.1　电磁式继电器　6
1.2.2　热继电器　8
1.2.3　时间继电器　9
1.2.4　速度继电器　11
1.3　熔断器　12
1.3.1　熔断器的结构及工作原理　13
1.3.2　熔断器的表示方法　13
1.3.3　熔断器的主要技术参数及选用　14
1.4　低压隔离开关　14
1.4.1　刀开关　15
1.4.2　组合开关　16
1.4.3　自动空气开关　17
1.5　主令电器　18
1.5.1　按钮　19
1.5.2　行程开关　20
本章小结　21
练习题　21

第 2章　电气控制系统的基本控制电路　22
2.1　电气控制系统图及绘制原则　22
2.1.1　图形符号和文字符号　23
2.1.2　绘制规则　23
2.2　直流电动机基本控制电路　25
2.2.1　电枢串电阻启动控制电路　25
2.2.2　正反转控制电路　26
2.3　三相异步电动机启动控制电路　26
2.3.1　全压启动　26
2.3.2　降压启动　34
2.4　三相异步电动机制动控制电路　36
2.4.1　反接制动　36
2.4.2　能耗制动　37
2.5　典型机床电气控制线路分析　38
2.5.1　C650卧式车床电气控制线路　38
2.5.2　Z3040型摇臂钻床电气控制线路　40
本章小结　42
练习题　43

第3章　可编程控制器概述　44
3.1　概述　44
3.1.1　PLC的产生和发展　44
3.1.2　PLC的定义　45
3.1.3　PLC的特点　46
3.1.4　PLC的分类及应用　47
3.1.5　PLC的性能指标　49
3.2　PLC系统的组成和基本工作原理　50
3.2.1　PLC系统的组成　50
3.2.2　PLC的工作原理　53
3.3　可编程控制器的编程语言　56
3.3.1　PLC的编程语言　56
3.3.2　梯形图语言编程的特点　58
本章小结　59
练习题　59

第4章　三菱FX系列PLC及其基本指令　60
4.1　三菱FX系列PLC系统结构　60
4.1.1　FX系列PLC型号名称的含义　61
4.1.2　FX系列PLC的基本构成　61
4.1.3　FX系列PLC的一般技术指标　64
4.2　FX系列PLC基本编程元件　65
4.2.1　FX系列PLC编程元件的地址编号　65
4.2.2　输入继电器和输出继电器　66
4.2.3　辅助继电器　67
4.2.4　状态继电器　69
4.2.5　定时器　69
4.2.6　计数器　71
4.2.7　数据寄存器　72
4.2.8　变址寄存器　73
4.2.9　指针　73
4.2.10　常数　73
4.3　FX系列PLC的基本逻辑指令　74
4.3.1　输入/输出指令LD/LDI/OUT　76
4.3.2　触点串联指令 AND/ANI　76
4.3.3　触点并联指令OR/ORI　77
4.3.4　边沿检测触点指令LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF　78
4.3.5　电路块串联和并联指令ANB/ORB　78
4.3.6　栈操作指令MPS/MRD/MPP　79
4.3.7　主控与主控复位指令MC/MCR　80
4.3.8　脉冲输出指令PLS/PLF　82
4.3.9　置位与复位指令SET/RST　83
4.3.10　取反指令INV　84
4.3.11　空操作与程序结束指令NOP/END　84
4.4　梯形图的基本规则　85
本章小结　86
练习题　87

第5章　步进梯形指令及状态编程法　90
5.1　状态转移图　90
5.1.1　状态转移图构成　90
5.1.2　状态转移和驱动过程　91
5.1.3　状态转移图的理解　91
5.2　步进梯形指令及其编程方法　92
5.3　单序列结构的顺序控制　93
5.3.1　工作过程分析　93
5.3.2　单序列结构顺序功能图的绘制　93
5.3.3　绘制顺序功能图注意事项　94
5.3.4　单序列结构顺序功能图编程步骤　94
5.3.5　使用步进梯形指令编程　95
5.4　选择序列结构的顺序控制　95
5.4.1　控制要求　96
5.4.2　顺序功能图的绘制　96
5.4.3　使用步进梯形指令编程　96
5.4.4　选择序列结构顺序功能图程序的特点　97
5.4.5　选择序列结构汇合的编程　97
5.5　并行序列结构的顺序控制　98
5.5.1　动作过程　98
5.5.2　顺序功能图绘制　98
5.5.3　使用步进梯形指令编程　100
5.5.4　并行序列结构程序的特点　100
5.5.5　并行序列结构分支的编程　101
5.5.6　并行序列结构汇合的编程　101
5.6　用辅助继电器实现顺序控制的程序编制　102
5.6.1　使用启保停电路编程的思想　102
5.6.2　使用置位复位指令的思想　106
本章小结　109
练习题　109

第6章　功能指令及其应用　112
6.1　功能指令的使用规则　112
6.1.1　基本格式　112
6.1.2　数据长度　113
6.1.3　指令执行方式　113
6.1.4　位元件和字元件　113
6.1.5　变址寄存器V，Z的使用　114
6.2　程序流控制与传送比较指令　114
6.2.1　程序流控制指令　114
6.2.2　传送与比较指令　117
6.2.3　数据传送指令应用实例　121
6.3　算术和逻辑运算指令　121
6.3.1　算术运算指令　121
6.3.2　逻辑运算指令　123
6.3.3　电梯层显控制应用实例　124
6.4　循环移位指令　125
6.4.1　右循环移位指令ROR　125
6.4.2　左循环移位指令ROL　125
6.4.3　带进位的右循环移位指令RCR　126
6.4.4　带进位的左循环移位指令RCL　127
6.4.5　位元件右移位指令SFTR　127
6.4.6　位元件左移位指令SFTL　128
6.4.7　水塔水位控制应用实例　128
6.5　数据处理指令　129
6.5.1　区间复位指令ZRST　130
6.5.2　解码指令DECO　130
6.5.3　编码指令ENCO　131
6.5.4　ON位总数指令SUM　131
6.5.5　ON位判别指令BON　131
6.5.6　平均值指令MEAN　132
6.6　其他部分功能指令　132
6.6.1　高速处理指令　132
6.6.2　方便指令　134
6.6.3　外部设备I/O指令　136
6.6.4　温度控制应用实例　137
本章小结　138
练习题　139

第7章　编程工具　140
7.1　三菱FX系列PLC的手持式编程器　140
7.1.1　FX-20P-E型手持式编程器的功能概述　140
7.1.2　FX-20P-E型手持式编程器的组成与面板布置　141
7.2　FXGP-WIN-C编程软件的应用　148
7.2.1　FXGP-WIN-C编程软件界面　148
7.2.2　文件路径设置　149
7.2.3　文件进入及存取　149
7.2.4　文件程序编辑　150
7.2.5　设置通信口参数　152
7.2.6　FXGP与PLC之间的程序传送　152
7.2.7　程序的运行与调试　153
7.2.8　退出系统　158
本章小结　158
练习题　158

第8章　PLC的编程及应用　159
8.1　常用基本环节程序　159
8.1.1　自锁、互锁控制　159
8.1.2　计数控制　160
8.1.3　延时控制　161
8.1.4　定时脉冲发生器　163
8.1.5　二分频程序　164
8.2　PLC编程方法及技巧　165
8.2.1　经验法　165
8.2.2　转换法　168
8.2.3　逻辑法　171
8.3　PLC应用程序举例　175
8.3.1　传送带卡阻检测与报警控制程序　175
8.3.2　送料小车随机运动控制程序　176
8.3.3　5组抢答器控制程序　179
本章小结　181
练习题　182

第9章　可编程控制器控制系统的设计　183
9.1　PLC控制系统设计的基本原则与内容　183
9.1.1　PLC控制系统设计的基本原则　183
9.1.2　PLC控制系统设计与调试的步骤　184
9.2　PLC的选择与连接　186
9.2.1　PLC机型的选择　187
9.2.2　PLC容量的选择　188
9.2.3　I/O模块的选择　188
9.2.4　电源模块及其他外部设备的选择　190
9.2.5　PLC与输入/输出设备的连接　191
9.2.6　PLC与常用输出设备的连接　192
9.3　减少I/O点数的措施　193
9.3.1　减少输入点数的措施　193
9.3.2　减少输出点数的措施　195
9.4　PLC在机械手控制系统中的应用　197
9.4.1　机械手控制要求　197
9.4.2　PLC的I/O分配　198
9.4.3　PLC程序设计　199
9.5　提高PLC控制系统可靠性的措施　204
9.5.1　工作环境　204
9.5.2　安装与布线　205
9.5.3　正确接地　205
9.5.4　安全保护环节　206
9.5.5　软件措施　206
9.5.6　采用冗余系统或热备用系统　208
本章小结　209
练习题　209

第 10章　PLC的网络通信　210
10.1　PLC通信基础　210
10.1.1　通信的基本概念　210
10.1.2　网络配置　212
10.2　PLC与计算机通信的实现　213
10.2.1　PLC与计算机通信的意义　213
10.2.2　FX系列PLC与计算机通信的实现　213
10.2.3　S7-200系列与PLC计算机通信的实现　215
10.3　PLC的网络简介　218
10.3.1　三菱PLC网络　219
10.3.2　西门子PLC网络　220
本章小结　221
练习题　221

第 11章　其他常用PLC及指令系统　222
11.1　S7系列PLC　222
11.1.1　S7系列PLC概述　222
11.1.2　S7-200系列PLC的硬件配置　223
11.1.3　S7-200系列PLC的主要技术参数　225
11.1.4　S7-200系列PLC指令系统　226
11.2　OMRONC系列PLC　234
11.2.1　OMRONC系列PLC概述　234
11.2.2　CPM1A系列PLC的硬件配置　235
11.2.3　CPM1A系列PLC的主要技术参数　236
11.2.4　CPM1A系列PLC的指令系统　237
本章小结　240
练习题　240

附录A　FX2N系列PLC的功能指令　241
参考文献　248