電氣控制與PLC套用(2010年人民郵電出版社出版圖書)

《電氣控制與PLC套用》是2010年2月由人民郵電出版社出版的圖書，作者是郭艷萍。本書以工作任務為導向，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。

基本介紹

• 書名：電氣控制與PLC套用
• 作者：郭艷萍
• ISBN：9787115218681
• 定價：34.00 元
• 出版社：人民郵電出版社
• 出版時間：2010年02月
• 開本：16開

內容簡介

主要內容包括36個由簡單到複雜的電氣基本控制電路、工具機控制電路和PLC編程與仿真案例。全書除模組六中任務四和任務五由任務導入、任務實施和知識拓展3部分組成外，其餘各模組的每個任務都由任務導入、相關知識、任務實施、知識拓展4部分組成。通過學習和訓練，學生不僅能夠掌握電氣控制的基本知識和PLC指令系統，而且能夠掌握完成一個實際PLC控制系統的編程、安裝和調試方法。

《電氣控制與PLC套用》可作為高職高專電氣自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及數控技術等相關專業的教材，也可供工程技術人員自學使用。

圖書目錄

模組一　基本電氣控制電路　1

任務一　電動機點動與自鎖控制電路的分析與安裝　1
一、任務導入　1
二、相關知識　2
(一)刀開關　2
(二)熔斷器　3
(三)按鈕　4
(四)接觸器　5
(五)熱繼電器　7
三、任務實施　9
(一)電動機點動控制電路分析　9
(二)電動機自鎖控制電路分析與安裝　9
四、知識拓展——點動與自鎖混合控制電路　12
思考與練習　13

任務二　電動機正反轉控制電路的分析與安裝　14
一、任務導入　14
二、相關知識　15
(一)電氣原理圖　15
(二)電器元件布置圖　16
(三)電氣安裝接線圖　17
三、任務實施　17
(一)電路分析　17
(二)安裝和調試　20
四、知識拓展——按鈕、接觸器雙重互鎖的電動機正反轉控制電路　22
思考與練習　22

任務三　電動機順序起動控制電路的分析與安裝　23
一、任務導入　23
二、相關知識　23
(一)低壓斷路器　23
(二)多地控制　26
三、任務實施　27
(一)主電路的順序起動控制電路分析　27
(二)控制電路的順序起動控制電路分析與安裝　27
四、知識拓展——漏電保護開關　28
(一)工作原理　29
(二)參數與類型　29
(三)選擇　30
(四)使用方法　30
思考與練習　30

任務四　電動機自動往返控制電路的分析與安裝　30
一、任務導入　30
二、相關知識——行程開關　31
三、任務實施　32
(一)電路分析　32
(二)安裝和調試　33
四、知識拓展——接近開關　33
思考與練習　34

任務五　電動機降壓起動控制電路的分析與安裝　34
一、任務導入　34
二、相關知識　35
(一)繼電器的分類　35
(二)電磁式繼電器的結構及工作原理　35
(三)時間繼電器　36
(四)電流繼電器和電壓繼電器　37
三、任務實施　39
(一)定子串電阻降壓起動控制電路分析　39
(二)自耦變壓器降壓起動控制電路分析　39
(三)Y-△降壓起動控制電路分析與安裝　41
四、知識拓展——繞線式異步電動機轉子串電阻降壓起動控制電路　43
思考與練習　44

任務六　電動機制動控制電路的分析
與安裝　45
一、任務導入　45
二、相關知識——速度繼電器　45
三、任務實施　46
(一)能耗制動控制電路分析　46
(二)反接制動控制電路分析與安裝　47
四、知識拓展——機械制動控制電路　48
思考與練習　50

模組二　常見工具機控制電路　51

任務一　C650車床控制電路分析與故障排除　51
一、任務導入　51
二、相關知識　52
(一)電氣原理圖的分析方法和步驟　52
(二)車床的主要結構和運動形式　53
三、任務實施　54
(一)主電路分析　54
(二)控制電路分析　54
(三)輔助電路分析　58
四、知識拓展　58
(一)電氣控制電路故障的一般分析方法　58
(二)C650臥式車床常見故障分析　60
思考與練習　61

任務二　X62W銑床控制電路分析與故障排除　61
一、任務導入　61
二、相關知識　62
(一)銑床的主要結構　62
(二)銑床的運動形式　63
三、任務實施　63
(一)主電路分析　63
(二)控制電路分析　63
四、知識拓展——X62W萬能銑床常見故障分析　70
思考與練習　70

任務三　Z3040搖臂鑽床控制電路分析與故障排除　71
一、任務導入　71
二、相關知識　71
(一)鑽床的主要結構　71
(二)鑽床的運動形式　72
三、任務實施　72
(一)主電路分析　72
(二)控制電路分析　74
四、知識拓展——Z3040搖臂鑽床常見故障分析　76
思考與練習　77

模組三　PLC基本指令的套用　78
任務一　認識PLC　78
一、任務導入　78
二、相關知識　81
(一)PLC的產生及定義　81
(二)PLC的套用、分類　81
(三)PLC的組成　82
(四)PLC的工作原理　84
三、任務實施　85
(一)FX系列PLC的型號　85
(二)FX2N系列PLC的基本構成　85
(三)FX2N系列PLC的外觀及其特徵　86
(四)PLC的安裝、接線　86
四、知識拓展——常用PLC介紹　89
(一)美國的PLC產品　90
(二)歐洲的PLC產品　90
(三)日本的PLC產品　90
(四)我國的PLC產品　91
思考與練習　91

任務二　電動機自鎖控制程式設計　91
一、任務導入　91
二、相關知識　91
(一)輸入繼電器X和輸出繼電器Y　91
(二)PLC的程式語言　92
(三)LD、LDI、OUT、END指令　93
(四)AND、ANI、OR、ORI指令　94
(五)GX Developer編程和仿真軟體　95
三、任務實施　101
(一)分配I/O地址　101
(二)程式設計　102
(三)接線時注意事項　102
(四)操作步驟　103
四、知識拓展　103
(一)SET、RST指令　103
(二)利用SET和RST指令實現電動機的自鎖控制　104
(三)PLC控制系統與繼電接觸控制系統的區別　104
思考與練習　105

任務三　樓梯照明控制程式設計　105
一、任務導入　105
二、相關知識　105
(一)ORB指令　105
(二)ANB指令　106
三、任務實施　107
(一)分配I/O地址　107
(二)程式設計　107
(三)調試運行　107
四、知識拓展　108
(一)梯形圖的特點　108
(二)梯形圖的編程規則　108
思考與練習　110

任務四　3台電動機順序起動控制程式設計　110
一、任務導入　110
二、相關知識　110
(一)輔助繼電器M　110
(二)定時器T　112
三、任務實施　113
(一)分配I/O地址　113
(二)程式設計　114
(三)調試運行　114
四、知識拓展　114
(一)定時器接力電路　114
(二)閃爍電路　115
(三)延時接通/斷開電路　115
(四)調試仿真　116
思考與練習　117

任務五　產品出入庫數量監控程式設計　117
一、任務導入　117
二、相關知識　118
(一)計數器的分類　118
(二)計數器的使用說明　118
三、任務實施　119
(一)分配I/O地址　119
(二)程式設計　119
(三)調試運行　120
四、知識拓展——定時器與計數器構成長延時電路　120
思考與練習　121

任務六　電動機單按鈕起停控制程式設計　121
一、任務導入　121
二、相關知識——PLS、PLF指令　122
三、任務實施　123
四、知識拓展　124
(一)ALT指令　124
(二)LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令　124
(三)光電式自動沖水設備控制程式　125
思考與練習　126

任務七　電動機Y-△降壓起動控制程式設計　126
一、任務導入　126
二、相關知識——MPS、MRD、MPP指令　126
三、任務實施　127
(一)分配I/O地址　127
(二)程式設計　128
(三)輸入並仿真程式　128
(四)連線電路　128
(五)調試運行　129
四、知識拓展——MC、MCR指令　129
思考與練習　130

任務八　自動運料小車控制程式設計　131
一、任務導入　131
二、相關知識　131
(一)狀態繼電器S　131
(二)順序功能圖　132
(三)步進指令STL、RET　133
(四)順序功能圖與步進梯形圖之間的轉換　134
三、任務實施　134
(一)分配I/O地址　135
(二)確定順序功能圖的步數　135
(三)確定每步的功能、作用　135
(四)找出每步的轉移條件　135
(五)繪製順序功能圖　136
(六)將順序功能圖轉換成梯形圖　136
(七)調試運行　137
四、知識拓展——步進梯形圖編程規則　137
思考與練習　138

任務九　自動門控制程式設計　139
一、任務導入　139
二、相關知識——選擇分支的編程　140
三、任務實施　141
(一)分配I/O地址　141
(二)畫出順序功能圖　141
(三)將順序功能圖轉換成梯形圖　142
(四)調試運行　142
四、知識拓展——步進梯形圖程式中電動機的過載保護　144
思考與練習　144

任務十　按鈕式人行橫道交通燈控制程式設計　145
一、任務導入　145
二、相關知識——並行分支的編程　146
三、任務實施　147
(一)I/O連線埠分配、功能及I/O接線圖　147
(二)程式設計　147
(三)調試運行　149
四、知識拓展——跳步、重複和循環序列編程　149
(一)部分重複的編程方法　150
(二)同一分支內跳轉的編程方法　150
(三)跳轉到另一條分支的編程方法　150
思考與練習　150

模組四　PLC套用指令的套用　152

任務一　8盞流水燈控制程式設計　152
一、任務導入　152
二、相關知識　153
(一)套用指令的通用格式　153
(二)套用指令的數據結構　154
(三)傳送指令MOV　155
三、任務實施　155
(一)分配I/O地址　155
(二)程式設計　156
(三)調試運行　156
四、知識拓展　157
(一)塊傳送指令BMOV(FNC15)　157
(二)取反傳送指令CML(FNC14)　157
(三)多點傳送指令FMOV(FNC16)　157
(四)利用MOV指令改寫定時器和計數器的設定值　157
思考與練習　158

任務二　4路搶答器控制程式設計　158
一、任務導入　158
二、相關知識　159
(一)子程式調用指令CALL和子程式返回指令SRET　159
(二)主程式結束指令FEND　159
三、任務實施　160
(一)分配I/O地址　160
(二)程式設計　161
(三)調試運行　163
四、知識拓展　163
(一)條件跳轉指令CJ　163
(二)電動機手動/自動選擇控制程式　163
思考與練習　164

任務三　8台電動機順序起動控制程式設計　165
一、任務導入　165
二、相關知識　165
(一)位左移指令SFTL　165
(二)位右移指令SFTR　166
三、任務實施　168
(一)分配I/O地址　168
(二)程式設計　168
(三)調試運行　169
四、知識拓展　169
(一)循環移位指令ROR、ROL、RCR和RCL　169
(二)24盞流水燈控制程式　170
思考與練習　172

任務四　24h時鐘顯示程式設計　173
一、任務導入　173
二、相關知識　173
(一)7段解碼指令SEGD　173
(二)數據變換指令BCD和BIN　174
三、任務實施　175
(一)I/O分配和軟元件說明　175
(二)程式設計　176
(三)調試運行　178
四、知識拓展——帶鎖存的7段顯示指令SEGL　178
思考與練習　179

任務五　密碼鎖控制程式設計　179
一、任務導入　179
二、相關知識　180
(一)組件比較指令CMP　180
(二)區間比較指令ZCP　180
三、任務實施　181
(一)I/O分配表　181
(二)程式設計　181
(三)調試運行　182
四、知識拓展　182
(一)觸點比較指令　182
(二)簡易定時報時器程式　183
思考與練習　184

任務六　8站小車的呼叫控制程式設計　185
一、任務導入　185
二、相關知識　185
(一)解碼指令DECO　185
(二)編碼指令ENCO　186
三、任務實施　187
(一)分配I/O地址　187
(二)程式設計　188
(三)調試運行　189
四、知識拓展　189
(一)加1指令INC　189
(二)減1指令DEC　189
(三)5台電動機順序起動控制程式　190
思考與練習　191

任務七　車庫門自動開關控制程式設計　191
一、任務導入　191
二、相關知識　192
(一)時鐘數據讀取指令TRD　192
(二)時鐘數據寫入指令TWR　192
(三)時鐘數據比較指令TCMP　193
(四)時鐘數據區間比較指令TZCP　194
三、任務實施　195
(一)分配I/O地址　195
(二)程式設計　195
(三)調試運行　196
四、知識拓展　196
(一)時鐘專用的特殊數據暫存器和特殊輔助繼電器　196
(二)馬路照明燈時鐘控制程式　197
思考與練習　198

任務八　自動售貨機控制程式設計　198
一、任務導入　198
二、相關知識　199
(一)加法指令ADD　199
(二)減法指令SUB　199
(三)乘法指令MUL　199
(四)除法指令DIV　200
三、任務實施　200
(一)分配I/O地址　200
(二)程式設計　201
(三)調試運行　203
四、知識拓展　203
(一)使用乘除運算指令實現8盞流水燈控制程式　203
(二)停車場車位控制程式　204
思考與練習　206

模組五　特殊功能模組和數據通信　208
任務一　電熱水爐溫度控制　208
一、任務導入　208
二、相關知識　209
(一)特殊功能模組的讀寫操作指令FROM和TO　209
(二)特殊功能模組的分類　210
(三)模擬量輸入模組FX2N-2AD　211
(四)模擬量輸出模組FX2N-2DA　213
三、任務實施　217
(一)分配I/O地址　217
(二)程式設計　217
(三)調試運行　218
四、知識拓展——FX2N-2DA模組套用實例　218
(一)控制要求　218
(二)分配I/O地址　218
(三)程式設計　218
(四)調試運行　218
思考與練習　219

任務二　PLC數據通信　220
一、任務導入　220
二、相關知識　220
(一)通信基礎　220
(二)PLC的通信功能　223
(三)N:N網路通信　223
(四)並聯連結通信　226
(五)計算機連結通信　228
(六)無協定通信　229
三、任務實施　229
(一)N:N網路的設定　229
(二)通信用軟元件　229
(三)程式設計　229
(四)調試運行　231
四、知識拓展——PLC網路介紹　231
(一)生產金字塔結構與PLC網路結構　231
(二)PLC聯網的主要形式　233
(三)三菱公司的PLC網路　233
(四)三菱PLC及網路在汽車總裝線上的套用　235
思考與練習　236

模組六　PLC控制系統設計案例　238

任務一　兩種液體混合裝置的PLC控制系統設計　238
一、任務導入　238
二、相關知識　239
(一)PLC控制系統設計的原則與步驟　239
(二)PLC機型選擇　239
(三)使用起保停電路的編程方法　240
三、任務實施　241
(一)確定PLC的型號，繪製系統接線圖　241
(二)程式設計　241
(三)調試運行　243
四、知識拓展——PLC控制系統的安裝、調試方法　243
(一)模擬調試　243
(二)在線上統調　243
思考與練習　243

任務二　LED數碼顯示的PLC控制系統設計　244
一、任務導入　244
二、相關知識——用移位指令實現順序功能圖的編程　244
三、任務實施　245
(一)確定PLC的型號，繪製系統接線圖　245
(二)用移位指令實現LED數碼顯示　246
(三)用MOV指令實現LED數碼顯示　249
(四)用SEGD指令實現LED數碼顯示　249
(五)系統調試　251
四、知識拓展——減少數字顯示所需輸出點數的方法　251
思考與練習　252

任務三　機械手的PLC控制系統設計　252
一、任務導入　252
二、相關知識——使用以轉換為中心的編程方法　253
三、任務實施　254
(一)確定PLC的型號，繪製系統接線圖　254
(二)用以轉換為中心的編程方法實現機械手的PLC控制　254
(三)用移位指令實現機械手的PLC控制　255
(四)系統調試　258
四、知識拓展——多種工作方式的編程　258
思考與練習　259

任務四　腳踏車道交通燈的PLC控制系統設計　259
一、任務導入　259
二、任務實施　260
(一)確定PLC的型號，繪製系統接線圖　260
(二)用基本指令實現腳踏車道交通燈的PLC控制　261
(三)用步進指令實現腳踏車道交通燈的PLC控制　263
(四)用移位指令實現腳踏車道交通燈的PLC控制　265
(五)用套用指令實現腳踏車道交通燈的PLC控制　265
(六)系統調試　267
三、知識拓展——節省PLC輸入輸出點數的方法　268
(一)減少輸入點數的方法　268
(二)減少輸出點數的方法　269
思考與練習　269

任務五　3層電梯的PLC控制系統設計　269
一、任務導入　269
二、任務實施　271
(一)確定PLC的型號，繪製系統接線圖　271
(二)控制方案　272
(三)系統調試　274
三、知識拓展——PLC控制系統的可靠性設計　275
(一)電源的抗干擾措施　276
(二)控制系統的接地　276
(三)安裝與布線的抗干擾措施　276
(四)PLC輸入輸出的可靠性措施　277
思考與練習　277

模組七　PLC與觸控螢幕的綜合套用　278

任務一　觸控螢幕控制電動機的Y-△降壓起動　278
一、任務導入　278
二、相關知識　279
(一)三菱F940GOT的功能及基本工作模式　279
(二)F940 GOT的基本操作　281
(三)GT-Designer Ver.5畫面製作軟體介紹　282
三、任務實施　285
(一)PLC和觸控螢幕軟元件分配及系統接線圖　285
(二)PLC程式　285
(三)觸控螢幕畫面設計　286
(四)程式下載運行和系統調試　291
四、知識拓展——指示燈的製作　292
思考與練習　293

任務二　基於觸控螢幕的搶答器控制系統設計　293
一、任務導入　293
二、相關知識　294
(一)通過觸摸鍵實現畫面切換　294
(二)通過PLC程式實現畫面切換　294
三、任務實施　296
(一)確定系統的輸入輸出信號，並畫出系統接線圖　296
(二)程式設計　297
(三)觸控螢幕畫面設計　298
(四)調試運行　299
四、知識拓展——計算機/觸控螢幕在PLC網路中的作用　299
(一)計算機的作用　299
(二)觸控螢幕的作用　299
思考與練習　300

附錄A　FX-20P-E手持編程器的使用　301
附錄B　FX系列PLC的編程元件及編號　310
附錄C　FX系列PLC套用指令一覽表　312

參考文獻　317