“電氣控制與PLC應用技術”是高職高專機電類、電氣自動化類專業(yè)的主干課程。本書根據(jù)高職高專人才培養(yǎng)目標，結合專業(yè)教育數(shù)學改革與實踐經(jīng)驗,本著“工學結合、項目導向、‘教學做’一體化”的原則編寫而成。
本書以模塊為單元，采用專題(項目)的形式，將知識點貫穿于各個項目中。緊緊圍繞培養(yǎng)學生的職業(yè)能力這條主線，合理安排基礎知識和實踐知識的比例,力求結合工程實際、突出技術應用。在內(nèi)容編排上兼顧繼電器接觸器控制技術與可編程序控制器的知識連貫性，使兩者有機結合�？删幊炭刂破髦饕榻B西門子系列PLC，包括PLC的硬件組成、工作原理、基本指令和功能指令，以及PLC的常用設計方法和工程應用實例分析等。內(nèi)容由淺入深，層次分明，通俗易懂，便于自學。本書參考學時為60~90課時。
當代工業(yè)控制的一個主流趨勢是“以太網(wǎng)化”，為順應主流趨勢,作者在第3版的基礎上，對全書內(nèi)容作了修訂。同時,新增了S7-200 SMART 和S7-1200兩類PLC的相關知識，這兩類PLC都有集成的以太網(wǎng)接口，是現(xiàn)在比較流行的兩種PLC系列。
全書共11個模塊。模塊1~3為繼電器接觸器控制系統(tǒng)，主要講述了常用低壓電器的認識與選用、電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)、典型機械設備電氣控制系統(tǒng)；模塊4為PLC的基礎知識；模塊5為S7-200系列PLC的組成與編程基礎；模塊6~7為S7-200系列PLC基本指令和功能指令的應用；模塊8為S7-200 PLC模擬量控制;模塊9為S7-200 SMART PLC編程及應用；模塊10為S7-1200 PLC編程及應用；模塊11為PLC控制系統(tǒng)的設計及應用實例。
本書由劉永華擔任主編，孫德志、吳丹擔任副主編。書中模塊1、模塊8由孔德志編寫，模塊2、模塊3由孫佳海編寫,模塊4、模塊5、模塊6、模塊7和模塊11由劉永華編寫，模塊9、模塊10由吳丹編寫。第4版教材由吳丹負責統(tǒng)稿。另外,，張延強、吳玉娟、孫昌權、徐榮麗、閆潤等老師認真閱讀了全書并對相關程序進行了驗證、校對，在此一并表示誠摯的謝意！
本書在編寫過程中參考了有關文獻和資料，在此對參考文獻的作者表示衷心感謝。由于編者水平有限，書中錯誤和疏漏之處懇請讀者批評指正。
編 者
2019年5月
上篇 繼電器接觸器控制系統(tǒng)
模塊1 常用低壓電器的認識與選用 2
專題1.1 低壓電器的基本知識 2
一、 電氣控制系統(tǒng)的初步知識 2
二、 低壓電器的概念及分類 3
三、 低壓電器的基本結構 4
專題1.2 刀開關的認識與選用 7
一、 刀開關的結構 7
二、 刀開關的型號及主要技術參數(shù) 8
三、 刀開關的選用與安裝 9
專題1.3 熔斷器的認識與選用 9
一、 熔斷器的結構及工作原理 10
二、 熔斷器的保護特性 10
三、 常用熔斷器 10
四、 熔斷器的型號和主要技術參數(shù) 12
五、 熔斷器的選用 13
專題1.4 接觸器的認識與選用 13
一、 接觸器的概念及分類 13
二、 交流接觸器的結構和工作原理 14
三、 接觸器的主要技術參數(shù)及型號 14
四、 接觸器的符號及選用 16
專題1.5 繼電器的認識 17
一、 電壓繼電器 17
二、 電流繼電器 17
三、 中間繼電器18
四、 時間繼電器 18
五、 熱繼電器 20
六、 其他繼電器 22
專題1.6 低壓斷路器的認識 24
一、 低壓斷路器的結構 24
二、 低壓斷路器的工作原理 25
三、 低壓斷路器典型產(chǎn)品及型號 25
專題1.7 主令電器的認識與選用 26
一、 按鈕開關的認識與選用 26
二、 行程開關 27
三、 晶閘管開關 29
四、 接近開關 30
五、 萬能轉(zhuǎn)換開關 31
六、 主令控制器 31
專題1.8 其他常用低壓電器的認識 33
一、 漏電保護斷路器 33
二、 電磁鐵 34
三、 電磁閥 34
思考題與習題 34
模塊2 電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié) 36
專題2.1 電氣控制系統(tǒng)圖的識讀 36
一、 電氣控制系統(tǒng)圖概述 36
二、 電氣圖形符號和文字符號 36
三、 電氣原理圖 37
四、 電器元件布置圖 39
五、 電氣安裝接線圖 39
六、 閱讀和分析電氣原理圖的方法 40
項目2.2 三相異步電動機直接啟動控制 41
一、 項目簡介 41
二、 項目相關知識 41
三、 項目的實現(xiàn) 44
項目2.3 三相異步電動機可逆運轉(zhuǎn)控制 46
一、 項目簡介 46
二、 項目相關知識 46
三、 項目的實現(xiàn) 49
項目2.4 三相籠型異步電動機降壓啟動控制 51
一、 項目簡介 51
二、 項目相關知識 51
三、 項目的實現(xiàn) 54
專題2.5 三相繞線式異步電動機的啟動控制 55
一、 轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動控制線路 55
二、 轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動控制線路 57
專題2.6 三相異步電動機的制動控制 58
一、 電磁抱閘制動控制線路 58
二、 電氣制動控制線路 59
專題2.7 三相異步電動機的調(diào)速控制 60
一、 三相籠型異步電動機變極調(diào)速控制線路 61
二、 三相繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制線路 61
三、 調(diào)壓調(diào)速 62
四、 變頻調(diào)速 63
思考題與習題 63
模塊3 典型機械設備電氣控制系統(tǒng) 65
項目3.1 CA6140車床電氣故障檢修 65
一、 項目簡介 65
二、 項目相關知識 65
三、 項目的實現(xiàn) 69
項目3.2 M7130平面磨床電氣故障檢修 71
一、 項目簡介 71
二、 項目相關知識 71
三、 項目的實現(xiàn) 76
項目3.3 Z3040搖臂鉆床電氣故障檢修 76
一、 項目簡介 77
二、 項目相關知識 77
三、 項目的實現(xiàn) 82
項目3.4 X62W 型萬能銑床電氣故障檢修 82
一、 項目簡介 82
二、 項目相關知識 82
三、 項目的實現(xiàn) 88
思考題與習題 89
下篇 可編程序控制器
模塊4 PLC的基礎知識 92
專題4.1 PLC概述 92
一、 PLC的產(chǎn)生 92
二、 PLC的定義 93
三、 PLC的發(fā)展 93
專題4.2 PLC的特點及應用 94
一、 PLC的主要特點 94
二、 PLC的主要應用 94
專題4.3 PLC的分類、主要技術指標及生產(chǎn)廠家 95
一、 PLC的分類 95
二、 PLC的主要技術性能指標 97
三、 PLC的主要生產(chǎn)廠家 98
專題4.4 可編程控制器的結構組成和工作原理 98
一、 PLC的結構組成 98
二、 PLC的工作原理 101
專題4.5 PLC的軟件及編程語言 102
一、 系統(tǒng)軟件 102
二、 PLC的編程語言 102
思考題與習題 104
模塊5 S7 200系列PLC的組成與編程基礎 105
專題5.1 S7 200系列PLC的組成及性能 105
一、 S7 200系列PLC的組成 105
二、 S7 200可編程控制器的主要技術指標 108
專題5.2 S7 200 PLC的內(nèi)部元器件和尋址方式 108
一、 存儲器中的數(shù)據(jù)類型 108
二、 數(shù)據(jù)存儲區(qū) 110
三、 尋址方式 114
專題5.3 STEP 7 Micro/WIN 編程軟件的使用 116
一、 編程軟件安裝 116
二、 STEP 7 Micro/WIN 編程軟件功能介紹 118
三、 程序編制及運行 121
四、 程序的調(diào)試及運行監(jiān)控 124
思考題與習題 127
模塊6 S7 200 PLC基本邏輯指令及應用 128
項目6.1 三相異步電動機的單向運行控制 128
一、 項目內(nèi)容 128
二、 項目相關知識 128
三、 項目的實現(xiàn) 134
四、 應用示例:工作臺自動往返控制 136
項目6.2 電動機Y-△減壓啟動控制設計 138
一、 項目簡介 138
二、 項目相關知識 138
三、 項目的實現(xiàn) 141
四、 應用示例 142
項目6.3 組合吊燈亮度控制設計 147
一、 項目簡介147
二、 項目相關知識 148
三、 項目的實現(xiàn) 149
四、 應用示例 151
項目6.4 自動門控制設計 155
一、 項目簡介 155
二、 項目相關知識 155
三、 項目的實現(xiàn) 161
四、 應用示例 163
項目6.5 密碼鎖控制系統(tǒng)設計 166
一、 項目簡介 166
二、 項目相關知識 166
三、 項目實現(xiàn) 167
四、 應用示例:晝夜報時器PLC控制系統(tǒng) 169
思考題與習題 170
模塊7 S7 200 PLC基本功能指令及應用 173
項目7.1 循環(huán)彩燈的PLC控制系統(tǒng) 173
一、 項目內(nèi)容 173
二、 項目相關知識 173
三、 項目的實現(xiàn) 182
四、 應用示例:利用傳送指令實現(xiàn)Y-△降壓啟動控制 185
項目7.2 多臺電動機手動與自動運行方式的PLC控制系統(tǒng) 187
一、 項目內(nèi)容 187
二、 項目相關知識 187
三、 項目實現(xiàn) 195
項目7.3 鉆孔動力頭的PLC控制 196
一、 項目內(nèi)容 196
二、 項目相關知識 197
三、 項目的實現(xiàn) 203
四、 應用示例:剪板機的控制 204
思考題與習題 207
模塊8 S7-200 PLC模擬量控制 208
項目8.1 油壓裝置的控制 208
一、 項目內(nèi)容 208
二、 項目相關知識 208
三、 項目的實現(xiàn) 214
項目8.2 水箱水位控制 219
一、 項目內(nèi)容 219
二、 項目相關知識 219
三、 項目的實現(xiàn) 221
思考題與習題 223
模塊9 S7-200 SMART PLC編程及應用 225
項目9.1 S7-200 SMART PLC基本邏輯指令及應用 225
一、 項目內(nèi)容 225
二、 項目相關知識 225
三、 項目的實現(xiàn) 231
四、 知識拓展 237
項目9.2 S7-200 SMART PLC指令系統(tǒng)的應用 243
一、 音樂噴泉PLC控制 243
二、 搶答器 246
三、 交通信號燈PLC控制 250
思考題與習題 256
模塊10 S7-1200 PLC編程及應用 257
項目10.1 S7-1200 PLC常用位邏輯指令及應用 257
一、 項目內(nèi)容 257
二、 項目相關知識 257
三、 項目的實現(xiàn) 261
四、 知識拓展 265
項目10.2 S7-1200 PLC定時器指令及其應用 269
一、 項目內(nèi)容 269
二、 項目相關知識 269
三、 項目的實現(xiàn) 272
四、 應用實例 273
思考題與習題 274
模塊11 PLC控制系統(tǒng)的設計及應用實例 276
專題11.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本知識 276
一、 PLC控制系統(tǒng)的設計內(nèi)容和設計步驟 276
二、 PLC程序設計方法 277
項目11.2 Z3040搖臂鉆床的PLC控制 283
一、 項目內(nèi)容 283
二、 項目的實現(xiàn) 283
項目11.3 機械手的PLC控制 285
一、 項目內(nèi)容 285
二、 項目的實現(xiàn) 286
項目11.4 溫室大棚溫度的PLC控制系統(tǒng)設計與調(diào)試 291
一、 項目內(nèi)容 291
二、 項目的實現(xiàn) 292
三、 項目的調(diào)試 293
思考題與習題 296
附 錄 297
附錄A 常用低壓電器技術數(shù)據(jù) 297
附錄B S7 200系列PLC部分特殊存儲器(SM)標志位 302
附錄C S7 200的SIMATIC指令集簡表 303
附錄D 松下FP1系列PLC的特殊內(nèi)部繼電器 308
參 考 文 獻 310
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