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模块一 传感器 1

任务一 认识电感式传感器 1

任务引入 1

相关知识 2

一、传感器的组成 2

二、传感器分类 2

三、电感式传感器的基本知识 3

任务实施 4

一、观察实训室里的各种电感式传感器 4

二、电感式传感器的电路连接 4

知识扩展 6

传感器的应用领域 6

练习题 9

任务二 认识电容式传感器和磁敏传感器 9

任务引入 9

相关知识 9

一、电容式传感器的基本知识 9

二、磁敏传感器的基本知识 10

任务实施 11

一、电容式传感器的安装与调试 11

二、磁敏传感器的安装 11

三、磁敏传感器的电路连接与调试 12

知识扩展 13

传感器的发展趋势 13

练习题 14

任务三 认识光电传感器 14

任务引入 14

相关知识 14

一、光电传感器基本组成和分类 14

二、光电传感器的外形结构及应用 16

任务实施 17

反射式光电传感器的安装与调试 17

知识扩展 18

对射式光电传感器安装注意事项 18

练习题 19

任务四 认识光纤传感器 20

任务引入 20

相关知识 20

一、光纤传感器的工作原理及结构 20

二、光纤传感器的调试技巧及注意事项 21

任务实施 22

一、拆装光纤传感器 22

二、调试光纤传感器的灵敏度 23

练习题 24

模块二PLC的基本指令 25

任务一 初识PLC 25

任务引入 25

相关知识 26

一、什么是PLC 26

二、三菱FX系列PLC 26

三、LD、LDI、OUT、END指令 29

四、按钮的相关知识 30

任务实施 31

一、连接PLC点动控制线路 31

二、编写点动控制程序 32

三、操作步骤 36

知识扩展 36

一、PLC的分类 36

二、PLC的工作方式 36

练习题 37

任务二用PLC实现接触器的自锁控制 37

任务引入 37

相关知识 38

一、PLC触点的串、并、置位和复位指令 38

二、接触器 39

任务实施 40

一、连接PLC自锁控制线路 40

二、编写PLC自锁控制程序 41

三、操作步骤 42

知识扩展 42

一、行程开关 42

二、组合开关 43

三、低压断路器 43

四、认识电气控制的相关图 44

练习题 46

任务三用PLC实现接触器的点动与自锁混合控制 47

任务引入 47

相关知识 47

一、中间继电器 47

二、PLC中的辅助继电器M 48

任务实施 49

一、编写点动与自锁混合控制程序 49

二、操作步骤 50

知识扩展 50

电路块串并联指令 50

练习题 51

任务四用PLC实现多个接触器的顺序启停控制 51

任务引入 51

相关知识 52

一、继电器控制系统中的时间继电器 52

二、PLC的定时器T 54

三、PLC的脉冲指令 55

任务实施 56

一、编写3台电动机顺序启动控制程序 56

二、操作步骤 57

知识扩展 57

一、长延时程序 57

二、脉冲产生程序 57

练习题 58

任务五用PLC实现单按钮控制电动机的启／停 60

任务引入 60

相关知识 60

一、PLC的普通计数器C 60

二、PLC中计数器的应用 61

三、电气控制系统中的热继电器 62

任务实施 63

一、电动机单按钮启动／停止控制程序 63

二、操作步骤 64

知识扩展 64

一、PLC的交替输出指令ALT 64

二、用交替输出指令实现电动机单按钮启动／停止控制 64

三、熔断器 65

练习题 66

任务六用PLC实现电动机Y-△降压启动控制 67

任务引入 67

相关知识 68

一、PLC的堆栈存储器 68

二、三相交流异步电动机的结构 70

任务实施 71

一、编写电动机Y-△降压启动控制程序 71

二、操作步骤 71

练习题 72

任务七PLC中高速计数器的一般应用程序 73

任务引入 73

相关知识——高速计数器 73

一、单相单计数输入的高速计数器 73

二、单相双计数输入的高速计数器 75

三、双相双计数输入的高速计数器 75

任务实施 77

练习题 77

模块三PLC的步进指令 78

任务一 单流程模式编程练习 78

任务引入 78

相关知识 79

一、工序图 79

二、状态流程图 80

三、步进指令STL、RET 80

任务实施 81

一、编写控制程序 81

二、操作步骤 82

知识扩展——变频器的基础知识（一） 82

一、变频器的用途 82

二、变频器的构造 83

练习题 84

任务二 选择流程模式编程练习 84

任务引入 84

任务实施 86

一、运料小车的控制程序 86

二、操作步骤 87

知识扩展——变频器的基础知识（二） 87

变频调速控制方式 87

练习题 88

任务三 并行流程模式编程练习 88

任务引入 88

相关知识 90

任务实施 91

一、编写交通信号灯控制程序 91

二、操作步骤 92

知识扩展——变频器的基础知识（三） 92

变频器的日常维护 92

练习题 93

任务四 混合流程模式编程练习 93

任务引入 93

相关知识 95

三菱通用变频器的配线 95

任务实施 98

一、编写电动机调速控制程序 98

二、操作步骤 99

练习题 99

模块四PLC功能指令的应用 100

任务一 实现彩灯循环控制 100

任务引入 100

相关知识 101

一、位元件与字元件 101

二、数据传送指令MOV 103

三、触点比较指令 103

四、触点比较指令的应用 104

任务实施 105

一、编写控制程序 105

二、操作步骤 105

练习题 105

任务二 实现对不同规格的工件分别计数 106

任务引入 106

相关知识 107

一、算术运算指令 107

二、组件比较指令 108

任务实施 109

一、编写工件计数控制程序 109

二、模拟操作步骤 109

知识扩展 110

一、乘法指令MUL 111

二、除法指令DIV 112

练习题 113

任务三 马路节能照明灯的控制 113

任务引入 113

相关知识 113

一、区间比较指令ZCP 113

二、时钟专用特殊辅助继电器和特殊数据寄存器 114

三、循环指令 114

任务实施 115

一、设置时钟信息 115

二、马路照明灯时钟控制程序 116

三、编写求和循环程序 116

知识扩展 117

一、扫描周期时间参数 117

二、监视定时器刷新指令WDT 118

练习题 119

任务四 组装4人竞赛抢答器 119

任务引入 119

相关知识 120

一、条件跳转指令 120

二、子程序调用指令 121

三、七段数码管 122

任务实施 123

一、编写抢答器程序 123

二、操作步骤 124

练习题 124

任务五 数码自动显示停车场空车位 126

任务引入 126

相关知识 127

一、8421 BCD编码 127

二、BCD码转换指令 127

任务实施 128

一、编写停车场控制程序 128

二、模拟操作步骤 129

知识扩展——BIN指令 129

练习题 130

模块五PLC和变频器的组合使用 131

任务一 实施变频器面板操作 131

任务引入 131

相关知识 131

一、FR-E500系列变频器面板功能介绍 131

二、变频器输出频率的含义 132

三、设置或修改变频器输出频率值的方法 133

任务实施 133

一、变频器面板功能键设定参数操作 133

二、变频器面板模式操作实现电机的正、反转及调速 134

练习题 135

任务二 实施变频器的输入端子操作 135

任务引入 135

相关知识 135

FR-E740变频器的面板及端子说明 135

任务实施 138

练习题 139

任务三 实施变频器面板与外部组合操作 139

任务引入 139

相关知识 139

FR-E700系列的操作面板 139

任务实施 143

练习题 143

任务四用PLC和变频器组合实现多段调速 143

任务引入 143

相关知识 144

一、霍尔传感器 144

二、变频器多段速运行与PLC控制端子的关系 145

任务实施 146

一、设置变频参数 146

二、编写PLC控制程序 146

三、操作步骤 147

知识扩展——FR-E700变频器常用参数设置 148

练习题 151

模块六PLC间的通信 152

任务一 实现两台PLC相互启动／停止控制 152

任务引入 152

相关知识 153

一、通信板FX2N-485-BD 153

二、并联链接的通信配置与共享位软元件 154

任务实施 155

一、编写主站控制程序 155

二、编写从站控制程序 156

三、操作步骤 156

知识扩展 157

一、并行通信和串行通信 157

二、串行通信的方式 157

三、PLC常用通信接口 158

练习题 158

任务二 实现两台PLC综合计数控制 159

任务引入 159

相关知识——并联链接的数据寄存器 160

任务实施 160

一、编写主站控制程序 160

二、编写从站控制程序 161

三、操作步骤 162

知识扩展——并联链接高速模式 162

练习题 162

任务三 实现三台PLC相互启动／停止控制 163

任务引入 163

相关知识 164

一、N：N网络的配置 164

二、N：N网络连接模式及共享软元件 164

三、N：N网络设定软元件 165

任务实施 165

一、编写控制程序 165

二、操作步骤 167

知识扩展 167

一、N：N网络的通信协议与工作原理 167

二、判断N：N网络通信故障 167

练习题 168

模块七PLC的特殊模块 169

任务一 用数码管显示输入的模拟电压值 169

任务引入 169

相关知识 169

一、模拟量扩展模块的规格 169

二、扩展模块的连接与编号 170

三、模拟量输入／输出混合模块FXON-3A 170

四、缓冲存储器（BFM） 172

五、特殊模块读取、写入指令 172

任务实施 173

一、连接模拟电压值数码显示与报警电路 173

二、编写模拟电压值数码显示与报警程序 173

三、操作步骤 174

练习题 174

任务二让PLC输出模拟可调电压 174

任务引入 174

相关知识——模拟量输入／输出混合模块 174

任务实施 175

一、连接模拟电压输出电路 175

二、编写输出模拟可调电压的程序 176

三、操作步骤 176

练习题 177

模块八 触摸屏的应用 178

任务一 触摸屏参数设置的初始化 178

任务引入 178

相关知识 178

一、触摸屏的屏幕显示部分规格 178

二、触摸屏的电源端和通信接口 179

三、触摸屏与PLC和计算机的通信连接 180

任务实施 181

一、进入触摸屏操作环境设置画面 181

二、设置操作环境参数 181

三、各种工作模式的选择操作 183

练习题 184

任务二 用触摸屏实现简单的控制 185

任务引入 185

相关知识 186

一、F940GOT的基本操作 186

二、GT-Designer2画面制作软件介绍 187

任务实施 188

一、电动机启动／停止控制线路 188

二、设计与下载PLC控制程序 189

三、设计与下载GOT用户画面 190

四、操作步骤 194

练习题 195

任务三PLC、变频器与触摸屏的综合应用 195

任务引入 195

任务实施 195

一、电气控制系统的电路 195

二、PLC输入输出端口分配及功能 196

三、触摸屏显示画面与关联部件 196

四、PLC程序 198

五、变频器参数修改 199

六、操作步骤 200

练习题 201

任务四 组态软件ev5000的使用 201

任务引入 201

相关知识 202

一、触膜屏组态软件的安装 202

二、开发组态界面 203

三、编辑PLC控制程序 210

任务实施 210

练习题 210

模块九PLC气动控制技术 211

任务一 搭建由按钮控制的气缸往复运动系统 211

任务引入 211

相关知识 212

一、电气系统的组成 212

二、气源系统 212

三、气动执行元件 214

四、气动控制元件 216

五、各类方向控制阀 217

任务实施 219

知识扩展——搭建气缸连续往复运动的气动回路 220

练习题 220

任务二 搭建有两种分拣方式的生产线 221

任务引入 221

相关知识 223

一、生产线各机构简介 223

二、电气控制原理分析 224

三、根据控制要求编写PLC程序 227

四、根据控制要求绘制气动系统图 230

任务实施 231

练习题 232

模块十 机电一体化设备组装与调试竞赛练习 234

练习一 机光电一体化竞赛任务书（一） 234

一、分装机说明 236

二、触摸屏说明 239

练习二 机光电一体化竞赛任务书（二） 246

一、部件的初始位置 247

二、设备的正常工作 247

附录A FX2N系列PLC基本指令与步进指令表 256

附录B FX2N系列PLC功能指令表 257

附录C FX2N系列PLC性能规格表 261

附录D三菱通用变频器FR-E500参数表 263

参考文献 268