《機電一體化控制技術》是新世紀高職高專教改項目成果教材，比較全面、系統地對機電一體化控制技術進行了介紹。主要內容包括：緒論、機電一體化控制系統的相關技術、繼電接觸器控制技術、可程式控制器控制技術、電機控制技術、機電設備電氣故障診斷與維修，特別是以在中國市場占有率較高的西門子小型可程式控制器S7—200系列為例，詳細介紹了PLC編程軟體的使用。每章配有複習思考題，書中最後一章為實驗實訓指導。《機電一體化控制技術》以培養機電一體化套用型人才為目標，在注重基礎理論教育的同時，突出實用性、針對性和先進性，書中給出了大量的工程實例，力圖做到內容新穎、深入淺出、重在實踐能力的培養，能夠解決工程中常見的控制問題，體現高等職業教育的特點。《機電一體化控制技術》適用於高職高專教育、成人高等教育的機電技術套用、數控技術套用等機電一體化類專業教學使用，也可供從事機電控制的工程技術人員參考。
基本介紹
- 書名：機電一體化控制技術
- 出版社：高等教育出版社
- 頁數：264頁
- 開本：16
- 品牌：高等教育出版社
- 作者：陳瑞陽
- 出版日期：2007年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7040151057, 9787040151053
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《機電一體化控制技術》為高等教育出版社出版。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 機電一體化控制技術概述
1.2 機電一體化控制系統組成
1.3 機電一體化控制系統分類
1.4 本課程研究的主要內容及要求
複習思考題
第2章 機電一體化控制系統的相關技術
2.1 感測器技術
2.1.1 基本概念
2.1.2 位移感測器
2.1.3 速度檢測感測器
2.1.4 位置感測器
2.1.5 溫度感測器
2.1.6 壓力感測器
2.2 驅動執行機構
2.2.1 電動式驅動執行機構
2.2.2 液壓式驅動執行機構
2.2.3 氣壓式驅動執行機構
2.3 精密機械技術
2.3.1 傳動機構
2.3.2 導向機構
2.3.3 執行器
2.4 計 算機接口技術
2.4.1 接口的分類和特點
2.4.2 人機接口
2.4.3 機電接口
2.5 控制技術
2.5.1 繼電接觸器控制系統
2.5.2 可程式控制器
2.5.3 工業控制計算機
2.5.4 PLC控制系統與其他工業控制系統的比較
複習思考題
第3章 繼電接觸器控制技術
3.1 常用的電氣符號
3.2 常用低壓電器
3.2.1 接觸器
3.2.2 繼電器
3.2.3 低壓開關
3.2.4 熔斷器
3.2.5 主令電器
3.3 基本控制電路
3.3.1 三相異步電動機的正轉直接起動控制線路
3.3.2 三相異步電動機的正反轉直接起動控制線路
3.3.3 多地控制線路
3.3.4 位置控制
3.3.5 順序控制
3.4 電氣控制電路的讀圖方法及套用
3.4.1 分析電氣線路圖的方法
3.4.2 電氣線路圖示的識符
3.4.3 C650臥式車床電氣控制線路分析
複習思考題
第4章 可程式控制器控制技術
4.1 可程式控制器概述
4.1.1 可程式控制器的產生和定義
4.1.2 可程式控制器的特點
4.1.3 可程式控制器的分類
4.1.4 可程式控制器的結構及硬體組成
4.1.5 可程式控制器的工作原理
4.2 西門子S7-200系列可程式控制器
4.2.1 系統結構
4.2.2 系統內部資源
4.2.3 數值表示方法
4.3 西門子S7-200的程式語言及程式結構
4.3.1 梯形圖（LAD）
4.3.2 語句表(sTL)
4.3.3 功能塊圖(FBD)
4.3.4 程式結構
4.4 西門子S7～200PLC的指令系統
4.4.1 基本邏輯指令
4.4.2 基本功能指令
4.4.3 程式控制指令
4.4.4 中斷指令
4.4.5 典型的簡單應用程式
4.5 PLC的程式設計方法及套用
4.5.1 隨機邏輯控制一般編程方法及套用
4.5.2 順序控制的功能圖法及套用
4.6 PLC的網路通信技術及套用
4.6.1 PLC工業網路概述
4.6.2 通信基礎知識
4.6.3 s7-200的網路通信協定
4.6.4 S7-200網路通信套用實例
複習思考題
第5章 電機控制技術
5.1 交直流電動機的控制
5.1.1 交流電動機的起動和制動控制
5.1.2 直流電動機的起動和制動控制
5.2 步進電機的控制
5.2.1 步進電機的工作原理
5.2.2 步進電機的微機控制
5.2.3 步進電機的PLc控制
5.3 變頻調速控制
5.3.1 變頻調速的基礎知識
5.3.2 西門子MM440型變頻器
5.3.3 MM440變頻器的運行
5.3.4 S7-200PLC和MM440變頻器之間的通信
複習思考題
第6章 機電設備電氣故障診斷與維修
6.1 電氣控制線路分析基礎
6.1.1 電氣控制線路分析的內容與要求
6.1.2 電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟
6.2 電路故障的檢查方法
6.2.1 直觀法
6.2.2 測量電壓法
6.2.3 測量電阻法
6.2.4 強迫閉合法
6.2.5 短接法
6.2.6 其他檢查方法
複習思考題
第7章 s7-200PLC編程軟體的使用
7.1 軟體的安裝
7.1.1 系統最小需求
7.1.2 安裝
7.2 硬體的連線
7.3 通信的建立
7.4 編程軟體功能
7.4.1 界面
7.4.2 各部分功能簡介
7.5 編程
7.5.1 程式檔案操作
7.5.2 編輯程式
7.6 調試及運行監控
7.6.1 程式的監視
7.6.2 運行模式下編輯
7.6.3 狀態圖監控
7.6.4 調試程式的其他方法
第8章 機電一體化控制系統實驗實訓指導
8.1 繼電接觸器控制實驗
8.2 PLC控制實驗
8.2.1 實驗設備簡介
8.2.2 s7-200PLc編程軟體使用實驗
8.2.3 基本邏輯指令實驗
8.2.4 定時器指令實驗
8.2.5 計數器指令實驗
8.2.6 功能指令實驗
8.2.7 十字路口交通信號燈控制實驗
8.2.8 混料罐控制實驗
8.2.9 傳輸線控制實驗
8.2.1 0兩台PLC的通信實驗
8.3 機電一體化控制系統綜合實訓
8.3.1 MPs——模組化生產加工系統概述
8.3.2 MPs——模組化生產加工系統各站介紹
8.3.3 MPs——模組化生產加工系統的調試過程
8.3.4 機電一體化控制系統綜合實訓
附錄1常用電氣圖形、文字元號表
附錄2常用基本文字元號
附錄3常用輔助文字元號
參考文獻
1.1 機電一體化控制技術概述
1.2 機電一體化控制系統組成
1.3 機電一體化控制系統分類
1.4 本課程研究的主要內容及要求
複習思考題
第2章 機電一體化控制系統的相關技術
2.1 感測器技術
2.1.1 基本概念
2.1.2 位移感測器
2.1.3 速度檢測感測器
2.1.4 位置感測器
2.1.5 溫度感測器
2.1.6 壓力感測器
2.2 驅動執行機構
2.2.1 電動式驅動執行機構
2.2.2 液壓式驅動執行機構
2.2.3 氣壓式驅動執行機構
2.3 精密機械技術
2.3.1 傳動機構
2.3.2 導向機構
2.3.3 執行器
2.4 計 算機接口技術
2.4.1 接口的分類和特點
2.4.2 人機接口
2.4.3 機電接口
2.5 控制技術
2.5.1 繼電接觸器控制系統
2.5.2 可程式控制器
2.5.3 工業控制計算機
2.5.4 PLC控制系統與其他工業控制系統的比較
複習思考題
第3章 繼電接觸器控制技術
3.1 常用的電氣符號
3.2 常用低壓電器
3.2.1 接觸器
3.2.2 繼電器
3.2.3 低壓開關
3.2.4 熔斷器
3.2.5 主令電器
3.3 基本控制電路
3.3.1 三相異步電動機的正轉直接起動控制線路
3.3.2 三相異步電動機的正反轉直接起動控制線路
3.3.3 多地控制線路
3.3.4 位置控制
3.3.5 順序控制
3.4 電氣控制電路的讀圖方法及套用
3.4.1 分析電氣線路圖的方法
3.4.2 電氣線路圖示的識符
3.4.3 C650臥式車床電氣控制線路分析
複習思考題
第4章 可程式控制器控制技術
4.1 可程式控制器概述
4.1.1 可程式控制器的產生和定義
4.1.2 可程式控制器的特點
4.1.3 可程式控制器的分類
4.1.4 可程式控制器的結構及硬體組成
4.1.5 可程式控制器的工作原理
4.2 西門子S7-200系列可程式控制器
4.2.1 系統結構
4.2.2 系統內部資源
4.2.3 數值表示方法
4.3 西門子S7-200的程式語言及程式結構
4.3.1 梯形圖（LAD）
4.3.2 語句表(sTL)
4.3.3 功能塊圖(FBD)
4.3.4 程式結構
4.4 西門子S7～200PLC的指令系統
4.4.1 基本邏輯指令
4.4.2 基本功能指令
4.4.3 程式控制指令
4.4.4 中斷指令
4.4.5 典型的簡單應用程式
4.5 PLC的程式設計方法及套用
4.5.1 隨機邏輯控制一般編程方法及套用
4.5.2 順序控制的功能圖法及套用
4.6 PLC的網路通信技術及套用
4.6.1 PLC工業網路概述
4.6.2 通信基礎知識
4.6.3 s7-200的網路通信協定
4.6.4 S7-200網路通信套用實例
複習思考題
第5章 電機控制技術
5.1 交直流電動機的控制
5.1.1 交流電動機的起動和制動控制
5.1.2 直流電動機的起動和制動控制
5.2 步進電機的控制
5.2.1 步進電機的工作原理
5.2.2 步進電機的微機控制
5.2.3 步進電機的PLc控制
5.3 變頻調速控制
5.3.1 變頻調速的基礎知識
5.3.2 西門子MM440型變頻器
5.3.3 MM440變頻器的運行
5.3.4 S7-200PLC和MM440變頻器之間的通信
複習思考題
第6章 機電設備電氣故障診斷與維修
6.1 電氣控制線路分析基礎
6.1.1 電氣控制線路分析的內容與要求
6.1.2 電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟
6.2 電路故障的檢查方法
6.2.1 直觀法
6.2.2 測量電壓法
6.2.3 測量電阻法
6.2.4 強迫閉合法
6.2.5 短接法
6.2.6 其他檢查方法
複習思考題
第7章 s7-200PLC編程軟體的使用
7.1 軟體的安裝
7.1.1 系統最小需求
7.1.2 安裝
7.2 硬體的連線
7.3 通信的建立
7.4 編程軟體功能
7.4.1 界面
7.4.2 各部分功能簡介
7.5 編程
7.5.1 程式檔案操作
7.5.2 編輯程式
7.6 調試及運行監控
7.6.1 程式的監視
7.6.2 運行模式下編輯
7.6.3 狀態圖監控
7.6.4 調試程式的其他方法
第8章 機電一體化控制系統實驗實訓指導
8.1 繼電接觸器控制實驗
8.2 PLC控制實驗
8.2.1 實驗設備簡介
8.2.2 s7-200PLc編程軟體使用實驗
8.2.3 基本邏輯指令實驗
8.2.4 定時器指令實驗
8.2.5 計數器指令實驗
8.2.6 功能指令實驗
8.2.7 十字路口交通信號燈控制實驗
8.2.8 混料罐控制實驗
8.2.9 傳輸線控制實驗
8.2.1 0兩台PLC的通信實驗
8.3 機電一體化控制系統綜合實訓
8.3.1 MPs——模組化生產加工系統概述
8.3.2 MPs——模組化生產加工系統各站介紹
8.3.3 MPs——模組化生產加工系統的調試過程
8.3.4 機電一體化控制系統綜合實訓
附錄1常用電氣圖形、文字元號表
附錄2常用基本文字元號
附錄3常用輔助文字元號
參考文獻
序言
本書以培養機電一體化套用型人才為目標，在注重基礎理論教育的同時，突出實用性、針對性和先進性，書中給出了大量的工程實例，力圖做到深入淺出地培養學生實踐動手能力，能夠解決工程中常見的控制問題，體現高等職業教育的特點。
機電一體化控制技術是在資訊理論、控制論和系統論的基礎上發展起來的一門綜合套用技術。在利用現有發達的微電子技術、網路通信與信息技術以及人工智慧技術的基礎上，將相關的新理論、新概念、新方法和新技術融入現代製造系統中的各控制環節並貫穿於整個製造過程中，進而形成了機電一體化控制技術這一全新的學科。本書比較全面、系統地對機電一體化控制技術進行了介紹，特別是從實用的角度詳細介紹了現代機電控制系統中的新技術——可程式控制器技術、PLC網路通信技術、電動機變頻驅動技術等。
全書共8章，第l章為緒論，對機電一體化控制系統作了概述。第2章介紹了機電一體化控制系統的相關技術，包括感測器技術、驅動執行機構、精密機械技術、計算機接口技術和常見的控制技術。給出了機電控制系統中常見被測量所使用的感測器，電動式、液壓式、氣動式驅動執行機構的特點，典型的精密機械機構，計算機的人機接口（鍵盤、顯示器）和機電接口（A/D、D/A轉換等），機電一體化控制系統中常用控制方式的比較。第3章介紹了電動機控制線路中主電路常用的繼電接觸器控制技術，給出了常用低壓電器元器件，基本控制電路和電氣控制電路的讀圖方法及套用。第4章介紹了可程式控制器控制技術，並以在我國市場占有率較高的西門子小型可程式控制器s7-200系列為例，詳細介紹了基本指令系統、PLC控制系統設計方法、PLC網路通信技術和套用等。第5章詳細介紹了電動機常用的控制方法，包括交直流電動機的起動和制動控制、步進電機的控制以及電動機的變頻調速控制，給出了西門子變頻器的套用實例，s7-200PLC與變頻器的通信控制方法。第6章介紹了常見的機電設備電氣故障的診斷與維修方法。第7章介紹了S7-200 PLC編程軟體的使用方法，為學生上機調試程式完成實驗作準備。第8章為實驗實訓指導，是培養學生實踐和動手能力的實踐性教學環節。
全書由北京聯合大學機電學院陳瑞陽、劉長青、席巍編寫，三位教師均為西門子北京自動化培訓中心客座教師。陳瑞陽任主編，其中劉長青撰寫了第3章及第5章的5.1節和5.2節，編寫了第4章的初稿；席巍撰寫了第7、8章及第5章的5.3節，編寫了第2章的2.2節和2.3節初稿；其餘各章節由陳瑞陽撰寫，並負責全書的統稿與修改。本書由山東濰坊學院楊祖效老師主審。
鑒於業務水平有限，而且由於機電一體化控制技術發展得很快，不斷有新的理論和方法產生，因此，本書中的錯誤和不妥之處在所難免，希望同行專家和讀者不吝指教，以期將此書進一步完善。
本書在編寫過程中參考了已有機電一體化技術方面的教材和資料，一併在書後的參考文獻中列出。這些寶貴的資料對完成本書的編寫起到了非常重要的作用，本書作者對參考文獻的作者表示衷心的感謝。
機電一體化控制技術是在資訊理論、控制論和系統論的基礎上發展起來的一門綜合套用技術。在利用現有發達的微電子技術、網路通信與信息技術以及人工智慧技術的基礎上，將相關的新理論、新概念、新方法和新技術融入現代製造系統中的各控制環節並貫穿於整個製造過程中，進而形成了機電一體化控制技術這一全新的學科。本書比較全面、系統地對機電一體化控制技術進行了介紹，特別是從實用的角度詳細介紹了現代機電控制系統中的新技術——可程式控制器技術、PLC網路通信技術、電動機變頻驅動技術等。
全書共8章，第l章為緒論，對機電一體化控制系統作了概述。第2章介紹了機電一體化控制系統的相關技術，包括感測器技術、驅動執行機構、精密機械技術、計算機接口技術和常見的控制技術。給出了機電控制系統中常見被測量所使用的感測器，電動式、液壓式、氣動式驅動執行機構的特點，典型的精密機械機構，計算機的人機接口（鍵盤、顯示器）和機電接口（A/D、D/A轉換等），機電一體化控制系統中常用控制方式的比較。第3章介紹了電動機控制線路中主電路常用的繼電接觸器控制技術，給出了常用低壓電器元器件，基本控制電路和電氣控制電路的讀圖方法及套用。第4章介紹了可程式控制器控制技術，並以在我國市場占有率較高的西門子小型可程式控制器s7-200系列為例，詳細介紹了基本指令系統、PLC控制系統設計方法、PLC網路通信技術和套用等。第5章詳細介紹了電動機常用的控制方法，包括交直流電動機的起動和制動控制、步進電機的控制以及電動機的變頻調速控制，給出了西門子變頻器的套用實例，s7-200PLC與變頻器的通信控制方法。第6章介紹了常見的機電設備電氣故障的診斷與維修方法。第7章介紹了S7-200 PLC編程軟體的使用方法，為學生上機調試程式完成實驗作準備。第8章為實驗實訓指導，是培養學生實踐和動手能力的實踐性教學環節。
全書由北京聯合大學機電學院陳瑞陽、劉長青、席巍編寫，三位教師均為西門子北京自動化培訓中心客座教師。陳瑞陽任主編，其中劉長青撰寫了第3章及第5章的5.1節和5.2節，編寫了第4章的初稿；席巍撰寫了第7、8章及第5章的5.3節，編寫了第2章的2.2節和2.3節初稿；其餘各章節由陳瑞陽撰寫，並負責全書的統稿與修改。本書由山東濰坊學院楊祖效老師主審。
鑒於業務水平有限，而且由於機電一體化控制技術發展得很快，不斷有新的理論和方法產生，因此，本書中的錯誤和不妥之處在所難免，希望同行專家和讀者不吝指教，以期將此書進一步完善。
本書在編寫過程中參考了已有機電一體化技術方面的教材和資料，一併在書後的參考文獻中列出。這些寶貴的資料對完成本書的編寫起到了非常重要的作用，本書作者對參考文獻的作者表示衷心的感謝。
