內容簡介
本書系統地介紹常用繼電器-接觸器控制系統及可程式控制器的套用。在常用控制電器方面,介紹電動機的常用控制電路,並舉例分析工業生產中典型工具機設備的控制原理和控制電路。在可程式序控制器方面,以三菱FX2N PLC為代表,系統介紹可程式控制器的工作原理、指令系統、編程方法、安裝接線、通信等內容,並有較多的編程舉例和工程套用實例,最後簡要介紹西門子和歐姆龍系列PLC。本書每章開頭都附有教學目標、教學重點及教學難點,結尾附有本章小結及練習題。
本書可作為高職高專院校自動化類專業、機電設備類專業、電氣工程類專業和機械製造類等專業的教材,也可作為套用型本科院校、成人教育、函授學院、中職學校、培訓班等相關課程的教材,以及企業專業技術人員的參考工具書。
圖書目錄
第1章 常用低壓電器 1
1.1 接觸器 2
1.1.1 接觸器的結構及工作原理 2
1.1.2 接觸器的表示方法 4
1.1.3 接觸器的主要技術參數及選用 5
1.2 繼電器 5
1.2.1 電磁式繼電器 6
1.2.2 熱繼電器 8
1.2.3 時間繼電器 9
1.2.4 速度繼電器 11
1.3 熔斷器 12
1.3.1 熔斷器的結構及工作原理 13
1.3.2 熔斷器的表示方法 13
1.3.3 熔斷器的主要技術參數及選用 14
1.4 低壓隔離開關 14
1.4.1 刀開關 15
1.4.2 組合開關 16
1.4.3 自動空氣開關 17
1.5 主令電器 18
1.5.1 按鈕 19
1.5.2 行程開關 20
本章小結 21
練習題 21
第2章 電氣控制系統的基本控制電路 22
2.1 電氣控制系統圖及繪製原則 22
2.1.1 圖形符號和文字元號 23
2.1.2 繪製規則 23
2.2 直流電動機基本控制電路 25
2.2.1 電樞串電阻啟動控制電路 25
2.2.2 正反轉控制電路 26
2.3 三相異步電動機啟動控制電路 26
2.3.1 全壓啟動 26
2.3.2 降壓啟動 34
2.4 三相異步電動機制動控制電路 36
2.4.1 反接制動 36
2.4.2 能耗制動 37
2.5 典型工具機電氣控制線路分析 38
2.5.1 C650臥式車床電氣控制線路 38
2.5.2 Z3040型搖臂鑽床電氣控制線路 40
本章小結 42
練習題 43
第3章 可程式控制器概述 44
3.1 概述 44
3.1.1 PLC的產生和發展 44
3.1.2 PLC的定義 45
3.1.3 PLC的特點 46
3.1.4 PLC的分類及套用 47
3.1.5 PLC的性能指標 49
3.2 PLC系統的組成和基本工作原理 50
3.2.1 PLC系統的組成 50
3.2.2 PLC的工作原理 53
3.3 可程式控制器的程式語言 56
3.3.1 PLC的程式語言 56
3.3.2 梯形圖語言編程的特點 58
本章小結 59
練習題 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系統結構 60
4.1.1 FX系列PLC型號名稱的含義 61
4.1.2 FX系列PLC的基本構成 61
4.1.3 FX系列PLC的一般技術指標 64
4.2 FX系列PLC基本編程元件 65
4.2.1 FX系列PLC編程元件的地址編號 65
4.2.2 輸入繼電器和輸出繼電器 66
4.2.3 輔助繼電器 67
4.2.4 狀態繼電器 69
4.2.5 定時器 69
4.2.6 計數器 71
4.2.7 數據暫存器 72
4.2.8 變址暫存器 73
4.2.9 指針 73
4.2.10 常數 73
4.3 FX系列PLC的基本邏輯指令 74
4.3.1 輸入/輸出指令LD/LDI/OUT 76
4.3.2 觸點串聯指令 AND/ANI 76
4.3.3 觸點並聯指令OR/ORI 77
4.3.4 邊沿檢測觸點指令LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF 78
4.3.5 電路塊串聯和並聯指令ANB/ORB 78
4.3.6 棧操作指令MPS/MRD/MPP 79
4.3.7 主控與主控復位指令MC/MCR 80
4.3.8 脈衝輸出指令PLS/PLF 82
4.3.9 置位與復位指令SET/RST 83
4.3.10 取反指令INV 84
4.3.11 空操作與程式結束指令NOP/END 84
4.4 梯形圖的基本規則 85
本章小結 86
練習題 87
第5章 步進梯形指令及狀態編程法 90
5.1 狀態轉移圖 90
5.1.1 狀態轉移圖構成 90
5.1.2 狀態轉移和驅動過程 91
5.1.3 狀態轉移圖的理解 91
5.2 步進梯形指令及其編程方法 92
5.3 單序列結構的順序控制 93
5.3.1 工作過程分析 93
5.3.2 單序列結構順序功能圖的繪製 93
5.3.3 繪製順序功能圖注意事項 94
5.3.4 單序列結構順序功能圖編程步驟 94
5.3.5 使用步進梯形指令編程 95
5.4 選擇序列結構的順序控制 95
5.4.1 控制要求 96
5.4.2 順序功能圖的繪製 96
5.4.3 使用步進梯形指令編程 96
5.4.4 選擇序列結構順序功能圖程式的特點 97
5.4.5 選擇序列結構匯合的編程 97
5.5 並行序列結構的順序控制 98
5.5.1 動作過程 98
5.5.2 順序功能圖繪製 98
5.5.3 使用步進梯形指令編程 100
5.5.4 並行序列結構程式的特點 100
5.5.5 並行序列結構分支的編程 101
5.5.6 並行序列結構匯合的編程 101
5.6 用輔助繼電器實現順序控制的程式編制 102
5.6.1 使用啟保停電路編程的思想 102
5.6.2 使用置位復位指令的思想 106
本章小結 109
練習題 109
第6章 功能指令及其套用 112
6.1 功能指令的使用規則 112
6.1.1 基本格式 112
6.1.2 數據長度 113
6.1.3 指令執行方式 113
6.1.4 位元件和字元件 113
6.1.5 變址暫存器V,Z的使用 114
6.2 程式流控制與傳送比較指令 114
6.2.1 程式流控制指令 114
6.2.2 傳送與比較指令 117
6.2.3 數據傳送指令套用實例 121
6.3 算術和邏輯運算指令 121
6.3.1 算術運算指令 121
6.3.2 邏輯運算指令 123
6.3.3 電梯層顯控制套用實例 124
6.4 循環移位指令 125
6.4.1 右循環移位指令ROR 125
6.4.2 左循環移位指令ROL 125
6.4.3 帶進位的右循環移位指令RCR 126
6.4.4 帶進位的左循環移位指令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 水塔水位控制套用實例 128
6.5 數據處理指令 129
6.5.1 區間復位指令ZRST 130
6.5.2 解碼指令DECO 130
6.5.3 編碼指令ENCO 131
6.5.4 ON位總數指令SUM 131
6.5.5 ON位判別指令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 高速處理指令 132
6.6.2 方便指令 134
6.6.3 外部設備I/O指令 136
6.6.4 溫度控制套用實例 137
本章小結 138
練習題 139
第7章 編程工具 140
7.1 三菱FX系列PLC的手持式編程器 140
7.1.1 FX-20P-E型手持式編程器的功能概述 140
7.1.2 FX-20P-E型手持式編程器的組成與面板布置 141
7.2 FXGP-WIN-C編程軟體的套用 148
7.2.1 FXGP-WIN-C編程軟體界面 148
7.2.2 檔案路徑設定 149
7.2.3 檔案進入及存取 149
7.2.4 檔案程式編輯 150
7.2.5 設定通信口參數 152
7.2.6 FXGP與PLC之間的程式傳送 152
7.2.7 程式的運行與調試 153
7.2.8 退出系統 158
本章小結 158
練習題 158
第8章 PLC的編程及套用 159
8.1 常用基本環節程式 159
8.1.1 自鎖、互鎖控制 159
8.1.2 計數控制 160
8.1.3 延時控制 161
8.1.4 定時脈衝發生器 163
8.1.5 二分頻程式 164
8.2 PLC編程方法及技巧 165
8.2.1 經驗法 165
8.2.2 轉換法 168
8.2.3 邏輯法 171
8.3 PLC應用程式舉例 175
8.3.1 傳送帶卡阻檢測與報警控制程式 175
8.3.2 送料小車隨機運動控制程式 176
8.3.3 5組搶答器控制程式 179
本章小結 181
練習題 182
第9章 可程式控制器控制系統的設計 183
9.1 PLC控制系統設計的基本原則與內容 183
9.1.1 PLC控制系統設計的基本原則 183
9.1.2 PLC控制系統設計與調試的步驟 184
9.2 PLC的選擇與連線 186
9.2.1 PLC機型的選擇 187
9.2.2 PLC容量的選擇 188
9.2.3 I/O模組的選擇 188
9.2.4 電源模組及其他外部設備的選擇 190
9.2.5 PLC與輸入/輸出設備的連線 191
9.2.6 PLC與常用輸出設備的連線 192
9.3 減少I/O點數的措施 193
9.3.1 減少輸入點數的措施 193
9.3.2 減少輸出點數的措施 195
9.4 PLC在機械手控制系統中的套用 197
9.4.1 機械手控制要求 197
9.4.2 PLC的I/O分配 198
9.4.3 PLC程式設計 199
9.5 提高PLC控制系統可靠性的措施 204
9.5.1 工作環境 204
9.5.2 安裝與布線 205
9.5.3 正確接地 205
9.5.4 安全保護環節 206
9.5.5 軟體措施 206
9.5.6 採用冗餘系統或熱備用系統 208
本章小結 209
練習題 209
第10章 PLC的網路通信 210
10.1 PLC通信基礎 210
10.1.1 通信的基本概念 210
10.1.2 網路配置 212
10.2 PLC與計算機通信的實現 213
10.2.1 PLC與計算機通信的意義 213
10.2.2 FX系列PLC與計算機通信的實現 213
10.2.3 S7-200系列與PLC計算機通信的實現 215
10.3 PLC的網路簡介 218
10.3.1 三菱PLC網路 219
10.3.2 西門子PLC網路 220
本章小結 221
練習題 221
第11章 其他常用PLC及指令系統 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的硬體配置 223
11.1.3 S7-200系列PLC的主要技術參數 225
11.1.4 S7-200系列PLC指令系統 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的硬體配置 235
11.2.3 CPM1A系列PLC的主要技術參數 236
11.2.4 CPM1A系列PLC的指令系統 237
本章小結 240
練習題 240
附錄A FX2N系列PLC的功能指令 241
參考文獻 248