《煤礦設備電氣控制與PLC套用技術》是機械工業出版社出版的圖書，作者是王棟。
基本介紹
- 中文名：煤礦設備電氣控制與PLC套用技術
- 作者：王棟
- 層次：高職高專
- 出版社：機械工業出版社
- 定價： ¥38.0
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
I S B N：978-7-111-44887-7
開本：16開
版次：1
定價： ¥38.0
內容簡介
《煤礦設備電氣控制與PLC套用技術》以項目為導向，採用任務教學的方式組織內容，每個任務來源於實際生產的典型案例，主要內容包括30個由簡單到複雜的電氣基本控制電路、煤礦機械設備PLC控制編程案例。全書按照“任務導入-相關知識-任務實施-知識拓展”方式展開。通過學習，學生不僅能夠掌握電氣控制的基本知識和PLC指令系統，而且能夠掌握實際PLC控制系統的設計方法和編程。《煤礦設備電氣控制與PLC套用技術》可作為礦山機電、礦山機械、機電一體化、機械製造與自動化以及電氣自動化等相關專業的教材，也可供工程技術人員自學使用。
目錄
前言
項目一常用電氣控制電路
任務一認識三相異步電動機典型控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）低壓電器的基本知識
（二）電氣控制電路的繪製與讀圖
三、任務實施
（一）三相異步電動機的點動控制
電路
（二）三相異步電動機的連續控制
電路
（三）三相異步電動機的點動連續控制
電路
四、知識拓展——電氣控制系統的設計
方法
思考與練習
任務二三相異步電動機的順序起動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）低壓斷路器
（二）萬能轉換開關
（三）多地控制
三、任務實施
（一）主電路的順序起動控制電路
（二）控制電路的順序起動控制電路
四、知識拓展——剩餘電流斷路器
思考與練習
任務三工作檯自動往返控制電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）行程開關
（二）接近開關
三、任務實施
（一）控制要求
（二）電路分析
四、知識拓展——電氣控制電路故障的
一般分析方法
思考與練習
任務四三相異步電動機的起動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）電磁式繼電器
（二）時間繼電器
三、任務實施
（一）定子串電阻減壓起動
（二）自耦變壓器減壓起動
（三） △減壓起動
四、知識拓展——固態繼電器
思考與練習
任務五三相異步電動機的制動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）速度繼電器
（二）乾簧繼電器
三、任務實施
（一）電動機單向反接制動控制
（二）電動機可逆運行反接制動控制
（三）電動機單向運行能耗制動控制
（四）電動機可逆運行能耗制動控制
（五）無變壓器單管能耗制動控制
四、知識拓展——電磁抱閘機械制動
思考與練習
項目二FX2N系列PLC基礎
任務一認識PLC
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC的產生和定義
（二）PLC的套用範圍與特點
（三）PLC的基本結構與組成
（四）PLC的工作原理
（五）PLC的分類
（六）PLC的性能指標
三、任務實施
（一）FX系列PLC的型號和基本
構成
（二）PLC的輸入/輸出方式
（三）PLC的常用程式語言
四、知識拓展——常用PLC介紹及發展
趨勢
（一）常用PLC介紹
（二）PLC的發展趨勢
思考與練習
任務二三相異步電動機正反轉控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）輸入繼電器和輸出繼電器
（二）FX2N系列PLC的基本編程
指令
三、任務實施
[1]煤礦設備電氣控制與PLC套用技術（三菱FX系列、西門子S7 200系列）目錄（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——常閉觸點輸入的編程
處理
思考與練習
任務三多地控制電動機起動控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）ORB指令
（二）ANB指令
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、GX Developer編程軟體
五、知識拓展——梯形圖的編程規則
（一）梯形圖的特點
（二）梯形圖的編程規則
思考與練習
任務四三台電動機順序起動控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）輔助繼電器
（二）定時器
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展
（一）定時器與定時器級聯
（二）頻閃電路
（三）延時接通斷開電路
思考與練習
任務五倉庫產品數量監控程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）計數器的分類
（二）計數器的使用說明
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——定時器與計數器
級聯
思考與練習
任務六電動機單按鈕起停控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLS、PLF指令用法
（二）PLS、PLF指令說明
三、任務實施
四、知識拓展
（一）ALT指令
（二）LDP、LDF、ANDP、ANDF、
ORP、ORF指令
（三）光敏自動沖水設備控制程式
思考與練習
任務七三相異步電動機減壓起動控制程式
的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）MPS、MPP、MRD指令的用法
（二）MPS、MPP、MRD指令的說明
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——MC、MCR主控
指令
（一）MC、MCR指令的套用
（二）MC、MCR指令的說明
思考與練習
任務八自動運料小車控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）狀態繼電器
（二）順序功能圖
（三）步進指令STL、RET
（四）順序功能圖與步進梯形圖轉換
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）確定順序功能圖的步數
（三）確定每步的功能
（四）確定每步的轉移條件
（五）繪製順序功能圖及轉換梯形圖
四、知識拓展——步進梯形圖的編程
規則
思考與練習
任務九自動門控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）選擇分支
（二）選擇分支的編程
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）功能順序圖的設計
（三）將順序功能圖轉換為梯形圖
四、知識拓展——步進梯形圖程式中
電動機的過載保護
思考與練習
任務十交通燈控制程式設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）並行分支
（二）並行分支的編程
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——SFC編製程序的跳轉或
重複
（一）部分重複的編程
（二）同一分支內跳轉的編程
（三）跳轉到另一分支的編程
思考與練習
項目三FX2N系列PLC的特殊功能
模組與數據通信
任務一電熱水器溫度控制
一、任務導入
二、相關知識
（一）FROM、TO指令
（二）特殊功能模組的分類
（三）模擬量輸入模組FX2N-2AD
（四）模擬量輸出模組FX2N-2DA
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——FX2N—2DA特殊功能
模組的套用
思考與練習
任務二PLC數據通信
一、任務導入
二、相關知識
（一）通信基礎
（二）PLC的通信功能
（三）N：N網路通信
（四）並聯連結通信
（五）計算機連線通信
（六）無協定通信
三、任務實施
（一）N:N網路的設定
（二）通信用軟元件
（三）程式設計
四、知識拓展——PLC網路
（一）PLC網路介紹
（二）生產金字塔結構與PLC網路
結構
（三）PLC聯網的主要形式
（四）三菱公司的PLC網路
（五）三菱PLC及網路在汽車裝配生產
線中的套用
思考與練習
項目四FX2N系列PLC功能指令的
套用
任務一煤礦組合開關控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）FX系列PLC的功能指令概述
（二）FX系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）過載電流、斷相電流、短路電流
和相不平衡電流保護程式的
設計
（二）控制程式設計
四、知識拓展——高速處理指令
思考與練習
任務二煤礦主通風機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）觸點比較指令（FNC224~
FNC246）
（二）浮點數運算指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）控制方案
（三）連線埠配置
（四）程式設計
四、知識拓展——其他功能指令
思考與練習
項目五S7 200系列PLC基礎
任務一輸送帶運輸機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）S7 200系列PLC性能簡介
（二）S7 200系列PLC的記憶體結構
（三）S7 200系列PLC的指令編址方式
及定址方式
（四）S7 200系列PLC的基本指令
系統
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
四、知識拓展——移位操作指令
思考與練習
任務二電牽引採煤機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）S7 200系列PLC的操作指令
（二）S7 200系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
四、知識拓展——程式控制指令
思考與練習
任務三煤礦局扇控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）子程式操作指令
（二）順序控制繼電器指令
（三）S7 200系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）系統設計
四、知識拓展——表功能指令
思考與練習
任務四煤礦井下水泵控制程式設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PID運算控制
（二）PID控制器的優點
（三）PID調節指令格式及功能
（四）PID迴路表的格式及初始化
三、任務實施
（一）控制要求
（二）PID迴路參數
（三）程式設計
四、知識拓展——PID嚮導的套用
思考與練習
項目六PLC與變頻器套用
任務一電動機多速運行控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）三相異步交流電動機的調速
（二）變頻器
三、任務實施
（一）控制要求
（二）變頻器的參數設定
（三）連線埠配置
（四）控制程式
四、知識拓展——變頻器與PLC的
連線
思考與練習
任務二礦井提升機變頻調速控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）變頻器的選擇
（二）變頻器系統器件的選擇
三、任務實施
（一）控制要求
（二）控制方案設計
（三）程式設計
四、知識拓展——變頻器的操作面板與
參數設定
（一）變頻器的操作面板
（二）變頻器的參數設定方法
思考與練習
項目七PLC控制系統設計
任務一煤礦液壓支架控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC控制系統的設計原則
（二）PLC控制系統的設計內容及設計
步驟
（三）PLC控制系統的硬體設計和軟體
設計及調試
三、任務實施
（一）工作過程
（二）控制要求
（三）系統設計
（四）程式設計
四、知識拓展——PLC減少輸入/輸出
點數的方法
思考與練習
任務二專用鑽床旋轉工作檯控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC程式設計常用的方法
（二）用輔助繼電器實現順序控制
三、任務實施
（一）控制系統描述
（二）系統配置
（三）設計功能流程圖
（四）通用繼電器配置
（五）梯形圖設計
四、知識拓展——可程式序控制器的
使用
（一）可程式序控制器的安裝環境
（二）可程式序控制器的安裝與接線
思考與練習
任務三煤礦空壓機控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC技術改造
（二）PLC移植設計法
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
（四）程式說明
四、知識拓展——可程式序控制器的維護
和檢修
思考與練習
項目八PLC與觸控螢幕的綜合套用
任務一觸控螢幕控制電動機的 △減壓
起動
一、任務導入
二、相關知識
（一）觸控螢幕的結構與功能
（二）三菱F940 GOT的基本工作
模式
（三）GT Designer Ver 5畫面製作軟體
介紹
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
（三）觸控螢幕畫面設計
四、知識拓展——計算機和觸控螢幕在
PLC網路中的作用
思考與練習
任務二礦井通風機觸控螢幕監控畫面的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）通過觸摸鍵實現畫面切換
（二）通過PLC程式實現畫面切換
三、任務實施
（一）觸控螢幕畫面設計
（二）畫面切換程式設計
四、知識拓展——PLC自動控制和組態
軟體
思考與練習
附錄
附錄AFX2N系列PLC軟元件一覽表
附錄BFX系列PLC基本指令一覽表
附錄CFX系列PLC功能指令一覽表
附錄DS7 200系列PLC指令一覽表
參考文獻
項目一常用電氣控制電路
任務一認識三相異步電動機典型控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）低壓電器的基本知識
（二）電氣控制電路的繪製與讀圖
三、任務實施
（一）三相異步電動機的點動控制
電路
（二）三相異步電動機的連續控制
電路
（三）三相異步電動機的點動連續控制
電路
四、知識拓展——電氣控制系統的設計
方法
思考與練習
任務二三相異步電動機的順序起動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）低壓斷路器
（二）萬能轉換開關
（三）多地控制
三、任務實施
（一）主電路的順序起動控制電路
（二）控制電路的順序起動控制電路
四、知識拓展——剩餘電流斷路器
思考與練習
任務三工作檯自動往返控制電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）行程開關
（二）接近開關
三、任務實施
（一）控制要求
（二）電路分析
四、知識拓展——電氣控制電路故障的
一般分析方法
思考與練習
任務四三相異步電動機的起動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）電磁式繼電器
（二）時間繼電器
三、任務實施
（一）定子串電阻減壓起動
（二）自耦變壓器減壓起動
（三） △減壓起動
四、知識拓展——固態繼電器
思考與練習
任務五三相異步電動機的制動控制
電路
一、任務導入
二、相關知識
（一）速度繼電器
（二）乾簧繼電器
三、任務實施
（一）電動機單向反接制動控制
（二）電動機可逆運行反接制動控制
（三）電動機單向運行能耗制動控制
（四）電動機可逆運行能耗制動控制
（五）無變壓器單管能耗制動控制
四、知識拓展——電磁抱閘機械制動
思考與練習
項目二FX2N系列PLC基礎
任務一認識PLC
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC的產生和定義
（二）PLC的套用範圍與特點
（三）PLC的基本結構與組成
（四）PLC的工作原理
（五）PLC的分類
（六）PLC的性能指標
三、任務實施
（一）FX系列PLC的型號和基本
構成
（二）PLC的輸入/輸出方式
（三）PLC的常用程式語言
四、知識拓展——常用PLC介紹及發展
趨勢
（一）常用PLC介紹
（二）PLC的發展趨勢
思考與練習
任務二三相異步電動機正反轉控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）輸入繼電器和輸出繼電器
（二）FX2N系列PLC的基本編程
指令
三、任務實施
[1]煤礦設備電氣控制與PLC套用技術（三菱FX系列、西門子S7 200系列）目錄（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——常閉觸點輸入的編程
處理
思考與練習
任務三多地控制電動機起動控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）ORB指令
（二）ANB指令
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、GX Developer編程軟體
五、知識拓展——梯形圖的編程規則
（一）梯形圖的特點
（二）梯形圖的編程規則
思考與練習
任務四三台電動機順序起動控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）輔助繼電器
（二）定時器
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展
（一）定時器與定時器級聯
（二）頻閃電路
（三）延時接通斷開電路
思考與練習
任務五倉庫產品數量監控程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）計數器的分類
（二）計數器的使用說明
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——定時器與計數器
級聯
思考與練習
任務六電動機單按鈕起停控制程式的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLS、PLF指令用法
（二）PLS、PLF指令說明
三、任務實施
四、知識拓展
（一）ALT指令
（二）LDP、LDF、ANDP、ANDF、
ORP、ORF指令
（三）光敏自動沖水設備控制程式
思考與練習
任務七三相異步電動機減壓起動控制程式
的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）MPS、MPP、MRD指令的用法
（二）MPS、MPP、MRD指令的說明
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——MC、MCR主控
指令
（一）MC、MCR指令的套用
（二）MC、MCR指令的說明
思考與練習
任務八自動運料小車控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）狀態繼電器
（二）順序功能圖
（三）步進指令STL、RET
（四）順序功能圖與步進梯形圖轉換
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）確定順序功能圖的步數
（三）確定每步的功能
（四）確定每步的轉移條件
（五）繪製順序功能圖及轉換梯形圖
四、知識拓展——步進梯形圖的編程
規則
思考與練習
任務九自動門控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）選擇分支
（二）選擇分支的編程
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）功能順序圖的設計
（三）將順序功能圖轉換為梯形圖
四、知識拓展——步進梯形圖程式中
電動機的過載保護
思考與練習
任務十交通燈控制程式設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）並行分支
（二）並行分支的編程
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——SFC編製程序的跳轉或
重複
（一）部分重複的編程
（二）同一分支內跳轉的編程
（三）跳轉到另一分支的編程
思考與練習
項目三FX2N系列PLC的特殊功能
模組與數據通信
任務一電熱水器溫度控制
一、任務導入
二、相關知識
（一）FROM、TO指令
（二）特殊功能模組的分類
（三）模擬量輸入模組FX2N-2AD
（四）模擬量輸出模組FX2N-2DA
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
四、知識拓展——FX2N—2DA特殊功能
模組的套用
思考與練習
任務二PLC數據通信
一、任務導入
二、相關知識
（一）通信基礎
（二）PLC的通信功能
（三）N：N網路通信
（四）並聯連結通信
（五）計算機連線通信
（六）無協定通信
三、任務實施
（一）N:N網路的設定
（二）通信用軟元件
（三）程式設計
四、知識拓展——PLC網路
（一）PLC網路介紹
（二）生產金字塔結構與PLC網路
結構
（三）PLC聯網的主要形式
（四）三菱公司的PLC網路
（五）三菱PLC及網路在汽車裝配生產
線中的套用
思考與練習
項目四FX2N系列PLC功能指令的
套用
任務一煤礦組合開關控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）FX系列PLC的功能指令概述
（二）FX系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）過載電流、斷相電流、短路電流
和相不平衡電流保護程式的
設計
（二）控制程式設計
四、知識拓展——高速處理指令
思考與練習
任務二煤礦主通風機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）觸點比較指令（FNC224~
FNC246）
（二）浮點數運算指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）控制方案
（三）連線埠配置
（四）程式設計
四、知識拓展——其他功能指令
思考與練習
項目五S7 200系列PLC基礎
任務一輸送帶運輸機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）S7 200系列PLC性能簡介
（二）S7 200系列PLC的記憶體結構
（三）S7 200系列PLC的指令編址方式
及定址方式
（四）S7 200系列PLC的基本指令
系統
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
四、知識拓展——移位操作指令
思考與練習
任務二電牽引採煤機控制程式的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）S7 200系列PLC的操作指令
（二）S7 200系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
四、知識拓展——程式控制指令
思考與練習
任務三煤礦局扇控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）子程式操作指令
（二）順序控制繼電器指令
（三）S7 200系列PLC的功能指令
三、任務實施
（一）控制要求
（二）系統設計
四、知識拓展——表功能指令
思考與練習
任務四煤礦井下水泵控制程式設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PID運算控制
（二）PID控制器的優點
（三）PID調節指令格式及功能
（四）PID迴路表的格式及初始化
三、任務實施
（一）控制要求
（二）PID迴路參數
（三）程式設計
四、知識拓展——PID嚮導的套用
思考與練習
項目六PLC與變頻器套用
任務一電動機多速運行控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）三相異步交流電動機的調速
（二）變頻器
三、任務實施
（一）控制要求
（二）變頻器的參數設定
（三）連線埠配置
（四）控制程式
四、知識拓展——變頻器與PLC的
連線
思考與練習
任務二礦井提升機變頻調速控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）變頻器的選擇
（二）變頻器系統器件的選擇
三、任務實施
（一）控制要求
（二）控制方案設計
（三）程式設計
四、知識拓展——變頻器的操作面板與
參數設定
（一）變頻器的操作面板
（二）變頻器的參數設定方法
思考與練習
項目七PLC控制系統設計
任務一煤礦液壓支架控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC控制系統的設計原則
（二）PLC控制系統的設計內容及設計
步驟
（三）PLC控制系統的硬體設計和軟體
設計及調試
三、任務實施
（一）工作過程
（二）控制要求
（三）系統設計
（四）程式設計
四、知識拓展——PLC減少輸入/輸出
點數的方法
思考與練習
任務二專用鑽床旋轉工作檯控制系統的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC程式設計常用的方法
（二）用輔助繼電器實現順序控制
三、任務實施
（一）控制系統描述
（二）系統配置
（三）設計功能流程圖
（四）通用繼電器配置
（五）梯形圖設計
四、知識拓展——可程式序控制器的
使用
（一）可程式序控制器的安裝環境
（二）可程式序控制器的安裝與接線
思考與練習
任務三煤礦空壓機控制系統的設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）PLC技術改造
（二）PLC移植設計法
三、任務實施
（一）控制要求
（二）連線埠配置
（三）程式設計
（四）程式說明
四、知識拓展——可程式序控制器的維護
和檢修
思考與練習
項目八PLC與觸控螢幕的綜合套用
任務一觸控螢幕控制電動機的 △減壓
起動
一、任務導入
二、相關知識
（一）觸控螢幕的結構與功能
（二）三菱F940 GOT的基本工作
模式
（三）GT Designer Ver 5畫面製作軟體
介紹
三、任務實施
（一）連線埠配置
（二）程式設計
（三）觸控螢幕畫面設計
四、知識拓展——計算機和觸控螢幕在
PLC網路中的作用
思考與練習
任務二礦井通風機觸控螢幕監控畫面的
設計
一、任務導入
二、相關知識
（一）通過觸摸鍵實現畫面切換
（二）通過PLC程式實現畫面切換
三、任務實施
（一）觸控螢幕畫面設計
（二）畫面切換程式設計
四、知識拓展——PLC自動控制和組態
軟體
思考與練習
附錄
附錄AFX2N系列PLC軟元件一覽表
附錄BFX系列PLC基本指令一覽表
附錄CFX系列PLC功能指令一覽表
附錄DS7 200系列PLC指令一覽表
參考文獻
