本書根據(jù)高職院校畢業(yè)生從事典型工作崗位所需的知識和技能，以S7-200系列的小型PLC為主要對象，詳細(xì)介紹了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)及變頻器技術(shù)的應(yīng)用，全書共分七個項(xiàng)目，主要內(nèi)容包括三相異步電動機(jī)基本控制電路的安裝調(diào)試、典型機(jī)床電路分析與故障排除、PLC實(shí)現(xiàn)交流電動機(jī)的基本控制、 PLC實(shí)現(xiàn)多種液體混合控制、PLC 實(shí)現(xiàn)過程及定位控制、構(gòu)建PLC通信網(wǎng)絡(luò)、PLC與變頻調(diào)速控制等。全書配有大量二維碼資源。
本書可作為職業(yè)院校機(jī)電、電氣自動化、工業(yè)機(jī)器人、無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供從事機(jī)電、電氣電子等行業(yè)的工程技術(shù)人員參考使用。
溫玉春，內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，雙師型教師，從事機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)的課程教學(xué)工作十余年，多次指導(dǎo)學(xué)生參加自治區(qū)級、國家職業(yè)學(xué)校技能大賽，大學(xué)生挑戰(zhàn)杯等比賽，學(xué)生多次獲獎。
項(xiàng)目一三相異步電動機(jī)基本控制電路的安裝調(diào)試 001
任務(wù)一電動機(jī)自鎖控制電路的分析與安裝調(diào)試 002
一、任務(wù)要求 002
二、相關(guān)知識 002
（一）刀開關(guān)和自動空氣開關(guān) 002
（二）熔斷器 005
（三）按鈕 007
（四）接觸器 007
（五）熱繼電器 009
三、任務(wù)實(shí)施 011
（一）設(shè)備工具 011
（二）電動機(jī)點(diǎn)動控制電路分析 011
（三）電動機(jī)自鎖控制電路分析與安裝 012
四、知識與能力擴(kuò)展 014
（一）中間繼電器 014
（二）點(diǎn)動與自鎖混合控制電路 015
任務(wù)二正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝及調(diào)試 017
一、任務(wù)要求 017
二、相關(guān)知識 017
（一）電氣控制系統(tǒng)圖的繪制原則 017
（二）正反轉(zhuǎn)控制電路 019
三、任務(wù)實(shí)施 022
（一）準(zhǔn)備元器件 022
（二）電路安裝與調(diào)試 022
四、知識與能力擴(kuò)展 023
（一）行程控制 023
（二）順序控制 025
（三）多地控制 026
任務(wù)三降壓啟動控制電路的設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試 028
一、任務(wù)要求 028
二、相關(guān)知識 028
（一）時間繼電器 028
（二）三相異步電動機(jī)的降壓啟動控制電路 031
三、任務(wù)實(shí)施 032
（一）控制電路的設(shè)計(jì) 032
（二）電路的安裝與調(diào)試 032
四、知識與能力擴(kuò)展 033
（一）速度繼電器 033
（二）電動機(jī)的制動控制電路 034
項(xiàng)目二典型機(jī)床電路分析與故障排除 036
任務(wù)一CA6140車床電路分析與故障排除 037
一、任務(wù)要求 037
二、相關(guān)知識 037
（一）機(jī)床電氣原理圖分析及故障排除的方法 037
（二）CA6140車床控制電路分析 039
（三）CA6140車床常見電氣故障分析 040
三、任務(wù)實(shí)施 041
（一）任務(wù)準(zhǔn)備 041
（二）CA6140車床電氣故障排除 041
四、知識與能力擴(kuò)展 044
（一）M7120平面磨床的控制電路分析 044
（二）M7120平面磨床常見故障現(xiàn)象分析 046
（三）ZNK-M7120平面磨床的操作 047
任務(wù)二X62W萬能銑床電氣線路故障排除 051
一、任務(wù)要求 051
二、相關(guān)知識 051
（一）X62W萬能銑床的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式 051
（二）X62W萬能銑床的拖動要求 051
（三）X62W萬能銑床的控制原理分析 052
（四）X62W萬能銑床常見故障分析 056
三、任務(wù)實(shí)施 058
（一）任務(wù)準(zhǔn)備 058
（二）X62W銑床電氣故障排除 058
（三）ZNK-X62W型萬能銑床智能實(shí)訓(xùn)考核組件的使用 058
四、知識與能力擴(kuò)展 061
（一）T68鏜床的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式 061
（二）T68鏜床的電氣控制線路分析 061
（三）T68鏜床電氣線路的故障分析與維修 065
項(xiàng)目三PLC實(shí)現(xiàn)交流電動機(jī)的基本控制 067
任務(wù)一初識PLC 068
一、任務(wù)要求 068
二、相關(guān)知識 068
（一）PLC的產(chǎn)生及定義 068
（二）PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用 068
（三）PLC的基本組成及工作原理 069
（四）S7-200 PLC的外部結(jié)構(gòu) 073
三、任務(wù)實(shí)施 074
（一）工具材料準(zhǔn)備 074
（二）畫出PLC外圍接線圖，安裝電路 074
（三）自檢 075
（四）PLC裸機(jī)（無程序）上電運(yùn)行 075
四、知識與能力擴(kuò)展 075
（一）S7-200系列PLC的主要性能指標(biāo) 075
（二）PLC的類型 076
（三）PLC外圍接線方法 076
任務(wù)二PLC應(yīng)用環(huán)境的設(shè)置及編程軟件的使用 078
一、任務(wù)要求 078
二、相關(guān)知識 078
（一）PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成 078
（二）PLC的編程語言和程序結(jié)構(gòu) 078
（三）PLC編程軟件的使用入門 081
三、任務(wù)實(shí)施 085
（一）設(shè)備準(zhǔn)備 085
（二）建立計(jì)算機(jī)與PLC的連接 085
（三）編程軟件的使用 085
（四）PLC最小控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試及運(yùn)行 086
四、知識與能力擴(kuò)展——仿真軟件的使用 087
任務(wù)三PLC實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 092
一、任務(wù)要求 092
二、相關(guān)知識 092
（一）S7-200 PLC的編程元件 092
（二）S7-200系列PLC的基本位邏輯指令及應(yīng)用 094
（三）啟-保-停電路 097
（四）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與故障診斷 098
三、任務(wù)實(shí)施 099
（一）設(shè)備準(zhǔn)備 099
（二）分析控制要求 099
（三）建立I/O分配表 100
（四）畫出PLC外圍接線圖 100
（五）設(shè)計(jì)梯形圖程序 101
（六）安裝 接線 101
（七）調(diào)試程序 功能測試 101
四、知識與能力擴(kuò)展 101
（一）PLC數(shù)據(jù)存儲類型及數(shù)據(jù)的編址方式 101
（二）PLC的尋址方式 104
任務(wù)四PLC實(shí)現(xiàn)兩臺電動機(jī)順序控制 106
一、任務(wù)要求 106
二、相關(guān)知識 106
（一）定時器指令格式及功能 106
（二）定時器指令的使用 107
三、任務(wù)實(shí)施 109
（一）設(shè)備準(zhǔn)備 109
（二）I/O分配 109
（三）PLC外圍接線設(shè)計(jì) 110
（四）設(shè)計(jì)調(diào)試梯形圖程序 110
（五）安裝、接線并檢查 110
（六）控制功能調(diào)試 111
四、知識與能力擴(kuò)展 111
（一）定時器的串接使用實(shí)現(xiàn)長延時 111
（二）閃爍電路 111
任務(wù)五PLC實(shí)現(xiàn)軋鋼機(jī)控制 113
一、任務(wù)要求 113
二、相關(guān)知識 113
（一）計(jì)數(shù)器指令的格式及功能 113
（二）計(jì)數(shù)器指令的使用 114
三、任務(wù)實(shí)施 116
（一）設(shè)備準(zhǔn)備 116
（二）I/O分配 116
（三）PLC控制軋鋼機(jī)的外圍接線圖 117
（四）設(shè)計(jì)調(diào)試梯形圖程序 117
（五）安裝、接線并檢查 117
（六）控制功能調(diào)試 117
四、知識與能力擴(kuò)展 117
（一）擴(kuò)展計(jì)數(shù)器電路 117
（二）計(jì)數(shù)器與定時器組合使用實(shí)現(xiàn)長延時 117
（三）二分頻電路 120
項(xiàng)目四PLC實(shí)現(xiàn)多種液體混合控制 122
任務(wù)一PLC實(shí)現(xiàn)兩種液體混合控制 123
一、任務(wù)要求 123
二、相關(guān)知識 123
（一）順序功能圖 124
（二）單序列順序功能圖的繪制 124
（三）使用順序控制指令將單序列順序功能圖轉(zhuǎn)換成梯形圖 126
三、任務(wù)實(shí)施 128
（一）設(shè)備準(zhǔn)備 128
（二）建立I/O分配表 128
（三）畫出PLC外圍接線圖 128
（四）畫出順序功能圖 128
（五）設(shè)計(jì)梯形圖程序 128
（六）安裝、接線并檢查 129
（七）控制功能調(diào)試 129
四、知識與能力擴(kuò)展 130
任務(wù)二PLC實(shí)現(xiàn)三種液體混合控制 133
一、任務(wù)要求 133
二、相關(guān)知識 134
（一）選擇序列順序功能圖的結(jié)構(gòu) 134
（二）用順序控制指令將順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖 134
三、任務(wù)實(shí)施 134
（一）任務(wù)準(zhǔn)備 134
（二）建立I/O分配表 135
（三）畫出PLC外圍接線圖 136
（四）設(shè)計(jì)順序功能圖 136
（五）設(shè)計(jì)調(diào)試梯形圖程序 137
（六）安裝、接線并檢查 137
（七）控制功能調(diào)試 137
四、知識與能力擴(kuò)展 137
（一）并行序列順序功能圖的結(jié)構(gòu) 137
（二）并行序列順序功能圖的繪制 138
（三）用順序控制指令將并行序列順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖 139
項(xiàng)目五PLC實(shí)現(xiàn)過程及定位控制 141
任務(wù)一噴泉控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試 142
一、任務(wù)要求 142
二、相關(guān)知識 142
（一）數(shù)據(jù)傳送、填充等指令應(yīng)用 142
（二）數(shù)據(jù)移位指令應(yīng)用 145
（三）數(shù)據(jù)比較指令應(yīng)用 150
三、任務(wù)實(shí)施 152
（一）任務(wù)要求 152
（二）I/O端口分配 152
（三）PLC控制接線圖 153
（四）程序說明 153
（五）任務(wù)實(shí)施 156
四、知識與能力擴(kuò)展 156
（一）數(shù)據(jù)運(yùn)算指令應(yīng)用 156
（二）表功能指令應(yīng)用 162
（三）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令應(yīng)用 165
任務(wù)二八臺空壓機(jī)輪換控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析 172
一、任務(wù)要求 172
二、相關(guān)知識 172
（一）跳轉(zhuǎn)等指令應(yīng)用 172
（二）循環(huán)指令應(yīng)用 175
（三）子程序調(diào)用指令應(yīng)用 176
三、任務(wù)實(shí)施 177
（一）任務(wù)要求 177
（二）I/O端口分配 178
（三）PLC控制接線圖 178
（四）程序設(shè)計(jì)說明 178
（五）任務(wù)實(shí)施 185
四、知識與能力擴(kuò)展 186
任務(wù)三PID控制電爐溫度 191
一、任務(wù)要求 191
二、相關(guān)知識 191
（一）S7-200系列PLC模擬量I/O模塊 191
（二）模擬量數(shù)據(jù)的處理 195
（三）PLC的PID控制 196
三、任務(wù)實(shí)施 198
（一）任務(wù)要求 198
（二）I/O端口分配 198
（三）PLC控制接線圖 198
（四）程序設(shè)計(jì)說明 199
（五）任務(wù)實(shí)施 201
任務(wù)四使用“位控向?qū)гO(shè)置”控制步進(jìn)電動機(jī)202
一、任務(wù)要求 202
二、相關(guān)知識 202
（一）中斷指令應(yīng)用 202
（二）高速計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用 204
（三）高速脈沖輸出指令應(yīng)用 207
三、任務(wù)實(shí)施 211
（一）任務(wù)要求 211
（二）I/O端口分配 212
（三）PLC控制接線圖 212
（四）程序設(shè)計(jì)說明 212
（五）任務(wù)實(shí)施 216
項(xiàng)目六構(gòu)建PLC通信網(wǎng)絡(luò) 218
任務(wù)一三臺S7-200PLC間的主從通信219
一、任務(wù)要求 219
二、相關(guān)知識 219
（一）S7-200的網(wǎng)絡(luò)通信 219
（二）S7-200 PLC的通信指令 222
三、任務(wù)實(shí)施 225
（一）任務(wù)要求 225
（二）任務(wù)分析 225
（三）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 225
（四）程序說明 225
四、任務(wù)實(shí)施 227
任務(wù)二觸摸屏組態(tài)PLC開關(guān)量控制228
一、任務(wù)要求 228
二、相關(guān)知識 228
（一）PLC與Smart 700 IE電氣連接安裝 228
（二）調(diào)試觸摸屏 230
（三）創(chuàng)建項(xiàng)目 231
三、任務(wù)實(shí)施 233
項(xiàng)目七PLC與變頻調(diào)速控制 235
任務(wù)一變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作236
一、任務(wù)要求 236
二、相關(guān)知識 236
（一）變頻器的機(jī)械安裝 236
（二）變頻器的電氣安裝 236
（三）變頻器的方框圖 237
三、任務(wù)實(shí)施 239
（一）設(shè)備工具 239
（二）變頻器面板 239
（三）用BOP進(jìn)行調(diào)試 240
（四）變頻器的常規(guī)操作 241
四、知識與能力擴(kuò)展 241
任務(wù)二外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制 243
一、任務(wù)要求 243
二、相關(guān)知識 243
（一）變頻器的調(diào)速優(yōu)勢 243
（二）變頻器的分類 243
三、任務(wù)實(shí)施 244
（一）設(shè)備工具 244
（二）設(shè)定變頻器相關(guān)參數(shù) 244
（三）變頻器模擬量控制接線圖 244
（四）變頻器模擬量控制操作步驟 244
四、知識與能力擴(kuò)展 245
任務(wù)三基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調(diào)速控制 248
一、任務(wù)要求 248
二、相關(guān)知識 248
三、任務(wù)實(shí)施 248
（一）設(shè)備工具 248
（二）設(shè)定PLC模擬量開環(huán)調(diào)速控制的變頻器參數(shù) 249
（三）連接PLC及變頻器 249
（四）編寫PLC模擬量開環(huán)調(diào)速控制程序 249
（五）變頻器的操作步驟 251
四、知識與能力擴(kuò)展 251
參考文獻(xiàn) 258
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