变频器、PLC及组态软件实用技术速成教程PDF电子书下载

第1章　三相交流电动机的基本知识 1

1.1　三相交流电动机的基本原理 1

1.2　三相交流电动机的反向运行 5

1.3　三相交流电动机的极数 6

1.4　三相交流电动机的几种类型 9

1.5 三相交流电动机定子绕组的基本知识 11

1.6　三相交流电动机的几种外部和内部联结方式 15

1.7　三相交流电动机常用参数的计算和估算 19

第2章　三相交流电动机的调速方法 21

2.1　三相交流电动机的转速 21

2.2　三相交流电动机的效率 21

2.3　三相交流电动机的调速方法 23

2.3.1　改变极对数p的调速方法 23

2.3.2　改变转差率s的调速方法 27

2.3.3　改变频率f的调速方法 34

2.4　三相交流电动机的外部调速方法 39

2.4.1　电磁转差离合器 39

2.4.2　液力耦合调速器 40

2.4.3　液粘调速离合器 40

2.4.4　机械调速器 41

第3章　高中压三相交流电动机的减压改造 42

3.1 三相交流电动机的1？—1△转换减压方法 42

3.2　三相交流电动机的1？—n？减压方法 43

3.3　三相交流电动机的1△—n△减压方法 44

3.4　三相交流电动机的n？—m△减压方法 44

3.5 三相交流电动机的m△—n？改压方法 45

3.6 三相交流电动机△—？—并—串改压方法的速查表 45

第4章　通用变频器的基本知识 48

4.1　通用变频器的主电路结构 48

4.2　正弦波脉宽调制（SPWM）方式和实现方法 49

4.3　变频器的谐波和应对措施 51

4.4　输入输出电抗器的估算 53

4.5 变频器输入输出电压、电流和功率的测量 53

4.6　变频器的基本使用方法 55

4.6.1　变频器的选型 55

4.6.2　变频器的主要动力和控制接线 55

4.6.3　变频器的基本参数设定 55

4.6.4　变频器的外形 56

4.7　变频器的散热问题和无功补偿问题 56

4.8　变频器的V/F控制 57

4.9　变频器的矢量控制 59

4.10　制动电阻的计算和估算 60

4.11　变频器中的PID及电源反接问题 62

第5章　富士G(P)11变频器的基本使用方法 63

5.1 目的 63

5.2　需要掌握的要领 63

5.3　变频器外形 63

5.4　变频器型号及总体框图 63

5.5　变频器接线 66

5.6　参数设定 69

5.7　数据快速查询和运行状态监视 71

5.8　变频器的使用高度及散热问题等事项 71

第6章　西门子MM440通用变频器的使用方法 73

6.1 目的 73

6.2　需要掌握的要领 73

6.3　变频器外形 73

6.4　变频器的总体框图 74

6.5　变频器接线 75

6.6　参数设定 78

6.7　变频器的降容使用问题 82

第7章 ABB ACS550变频器的基本使用方法 84

7.1 目的 84

7.2　需要掌握的要领 84

7.3　变频器外形 84

7.4　变频器型号 84

7.5　变频器的接线及浮地问题 84

7.6　参数设定 89

7.7　其他注意事项 92

第8章　水泵风机调速定律和调速器配备原则 93

8.1 引言 93

8.2　水泵风机站电耗分析及目标电耗的概念 94

8.3　节电比例的计算 97

8.4　节电比例可实现的必要条件 97

8.5　水泵风机站节能工作的5项原则 98

8.6　以电耗最低为目标的“目标电耗”节能技术 98

8.7　调速定律和切换定律 100

8.8　调速设备的数量原则和选取原则 103

8.9　用“目标电耗”节能理论对水泵风机站进行节能测算 103

8.9.1 对已经使用了变频器运行的泵站进行节电潜力测算 103

8.9.2　对没有使用变频器运行的泵站进行节电潜力测算 105

8.9.3　对已经使用了变频器运行的泵站进行节电潜力测算（调速器数量不足） 107

8.9.4　对已经使用了变频器的泵站进行节电潜力测算（缺少大小泵搭配） 110

8.9.5　分析使用了变频器节能不明显的泵站（调速器过多） 112

8.9.6　分析使用了变频器反而更费电的泵站 113

8.9.7　对用阀门调节的单台水泵进行节电潜力测算 114

8.9.8　中央空调泵站的节能分析 115

8.9.9　计量的准确性及推算方法 117

8.9.10　风机站目标电耗的测算 123

8.10　用“目标电耗”节能理论对水泵风机站进行控制 124

8.10.1 调速泵站的目标电耗运行方法（以流量为控制点） 125

8.10.2　调速泵站的目标电耗运行方法（以转速为控制点）及稳定性 129

第9章 水泵风机调速运行的稳定性和稳定判据 135

9.1　水泵风机定速运行的稳定性问题和稳定区域确定 135

9.2　水泵风机调速后的稳定判据 139

9.3　水泵风机的过载问题 142

9.4　水泵风机的频繁切换问题 143

9.4.1　恒压供水的原理 143

9.4.2　频繁起停问题 143

9.5　需要注意的其他问题 144

第10章　PID控制器 145

10.1 PID控制器的基本原理 145

10.2 PID控制器主要参数的作用 145

10.3 PID控制器的主要接线及外形 146

10.4 IAO型PID控制器的快速入门 147

10.4.1 目的 147

10.4.2　需要掌握的要领 147

10.4.3　外形 147

10.4.4　型号说明 147

10.4.5　接线端子 148

10.4.6　用IAO系列PID控制器实现恒压控制 148

10.4.7　参数设定 149

10.4.8　参数调整 150

10.4.9　注意事项 151

第11章　软起动器 152

11.1　软起动器的基本原理 152

11.2　软起动器的基本参数 152

11.3　软起动器的基本接线和外形 152

11.4 CMC型软起动器的快速入门 153

11.4.1 目的 153

11.4.2　需要掌握的要领 153

11.4.3　外形 154

11.4.4　接线图 154

11.4.5　参数设定 156

11.4.6　指示灯说明 158

第12章　伺服电动机及伺服电动机控制器 159

12.1 交流伺服电动机驱动器的原理 159

12.2　交流伺服电动机驱动器的接线及外形 159

12.3 A4系列伺服驱动器的快速入门 160

12.3.1 目的 160

12.3.2　需要掌握的要领 160

12.3.3　外形 161

12.3.4 A4系列伺服驱动器的型号说明 161

12.3.5　接线端子布局 161

12.3.6　动力接线端子 161

12.3.7　旋转编码器接线 163

12.3.8 I/O接口X5 164

12.3.9　面板及功能 166

12.3.10　速度控制模式 167

12.3.11　位置控制模式 167

第13章　步进电动机及驱动装置 170

13.1　步进电动机的原理 170

13.2　步进电动机的参数、接线及外形 172

13.3 ST系列步进电动机驱动器 173

13.3.1 目的 173

13.3.2　需要掌握的要领 173

13.3.3　外形 173

13.3.4　接线端子 174

13.3.5　参数设定 174

第14章　PLC的基本知识 176

14.1　梯形图编程指令 177

14.1.1　逻辑“与”指令 177

14.1.2　逻辑“或”指令 178

14.1.3　立即输出指令 178

14.1.4　置位指令 178

14.1.5　复位指令 178

14.1.6　数据传送指令（MOV） 179

14.1.7　加法指令（ADD） 179

14.1.8　减法指令（SUB） 179

14.1.9　乘法指令（MUL） 179

14.1.10　除法指令（DIV） 179

14.1.11　计数器指令 180

14.1.12　定时器指令 180

14.1.13　大于等于（＞＝）指令 180

14.1.14　等于（＝）指令 180

14.1.15　小于（＜）指令 180

14.1.16　大于（＞）指令 181

14.1.17　小于等于（＜＝）指令 181

14.1.18　上升沿动作（P）指令 181

14.1.19　下降沿动作（N）指令 181

14.1.20　秒脉冲程序指令 181

14.1.21 PID闭环控制指令 182

14.2　编程器及快速熟悉编程的方法 182

14.3　不需要编程工具的小型通用逻辑模块 183

第15章 西门子S7-200系列PLC 184

15.1 目的 184

15.2　需要掌握的要领 184

15.3　S7-200系列PLC的外形 184

15.4 中央处理单元（主模块）各部分的功能 184

15.5　扩展模块的外形 185

15.6　扩展模块的连接方法 185

15.7 中央处理单元的连接方法及I/O地址 186

15.8　数字量输入／输出扩展模块的连接方法及地址分配 187

15.9　模拟量输入／输出扩展模块的连接方法及地址分配 187

15.10　编程设备的连接方法 188

15.11 PLC的硬件配置与编程举例 189

15.12 PID控制的使用方法 198

15.13　浮点数的转换及使用方法 209

第16章 西门子S7-300系列PLC 210

16.1 目的 210

16.2　需要掌握的要领 210

16.3　S7-300系列PLC的组成 210

16.4　S7-300系列PLC的组网 212

16.5　输入／输出扩展卡的连接方法 212

16.6　S7-300系列PLC的编程器连接及地址排列规律 213

16.7　S7-300系列PLC的应用案例与编程 214

16.8　S7-300系列PLC的PID应用与编程 224

16.9　程序的复制、上传与浮点运算 229

第17章 欧姆龙CP1H系列PLC 232

17.1 目的 232

17.2　需要掌握的要领 232

17.3 CP1H系列PLC的外形 232

17.4　中央处理单元（主模块）各部分的功能 232

17.5　扩展模块的外形及连接方法 233

17.6 中央处理单元的连接方法及I/O地址 233

17.7 数字量输入／输出扩展模块连接方法及地址分配 234

17.8　模拟量输入／输出扩展模块连接方法及地址分配 235

17.9 中央处理单元和扩展单元的整体编排规律 235

17.10　编程设备的连接方法 236

17.11　PLC的硬件配置与编程举例 236

17.12　模拟量信号的使用与编程 243

17.13　程序下载 250

第18章 欧姆龙CJ1M系列PLC 253

18.1 目的 253

18.2　需要掌握的要领 253

18.3 CJ1M系列PLC的组成 253

18.4　输入／输出扩展卡的接线布局 255

18.5　输入／输出模块的地址分配 256

18.6 CJ1M系列PLC与编程PC的连接 257

18.7 CJ1M系列PLC的编程 257

18.8　模拟量信号的使用与编程 268

18.9　程序下载 279

第19章 Danfoss和Trio同步控制器 281

19.1 目的 281

19.2　需要掌握的要领 281

19.3 SyncPos Motion Controller卡的外形及接口 281

19.4 SyncPos Motion Controller卡的连接方式 282

19.5 VLT5000变频器的接线 283

19.6 SyncPos Motion Controller卡的使用及编程方法 283

19.7 SyncPos Motion Controller卡的现场调试应用 286

19.8 使用SyncPos Motion Controller卡时需要注意的问题 287

19.9 MC206同步控制器的外形及接口说明 289

19.10 MC206同步控制器的应用案例及编程方法 293

第20章　TD200人机界面 299

20.1 目的 299

20.2　需要掌握的要领 299

20.3 TD200的主要功能 299

20.4 TD200的外形 299

20.5　TD200与S7-200的接线 300

20.6 TD200的编程 300

第21章　MT506触摸屏 314

21.1 目的 314

21.2　需要掌握的要领 314

21.3 eView系列触摸屏的外形 314

21.4　与PC及PLC的接口 314

21.5 eView触摸屏编程软件的运行 316

21.6　触摸屏的型号及通信设置 316

21.7　数字量的显示 319

21.8　数字量输出 321

21.9　运行状态显示 324

21.10　起停控制 329

21.11　文字显示 333

21.12　文件保存下载及离线模拟 335

第22章　“组态王”组态软件 338

22.1 目的 338

22.2　需要掌握的要领 338

22.3　组态王的运行与通信设置 338

22.4　建立“变量”与PLC的连接 344

22.5　建立新画面 347

22.6　添加文本显示 347

22.7　模拟量显示 348

22.8　模拟量及数据的输出 350

22.9　按钮控制输出 351

22.10　设备运行状态指示 358

22.11 程序下载 359

22.12　注意事项 360

第23章 西门子WinCC组态软件 361

23.1 目的 361

23.2　需要掌握的要领 361

23.3 WinCC编程软件运行及通信设置 362

23.4　添加与PLC连接的“变量” 366

23.5　添加新画面 371

23.6　添加静态文本 371

23.7　添加模拟量及数据显示 373

23.8　输出模拟量及数据 374

23.9　添加按钮控制 375

23.10　添加设备状态显示 378

23.11　通信卡及运行设置 380

23.12　减少组态软件变量标签数量的技巧 380

第24章　实际应用案例 382

24.1　变频恒压控制 382

24.2　恒温度控制 385

24.3　恒流量控制 386

24.4　成分控制 387

24.5　张力控制 388

24.5.1　张力测量 388

24.5.2　用于张力控制的离合器和制动器 389

24.5.3　有张力测量的张力控制 390

24.5.4　无张力测量传感器的张力控制 391

24.6 同步控制 391

24.6.1 PROFIBUS总线的配置 392

24.6.2 PROFIBUS总线中的数据传输 395

24.6.3　闭环同步控制 398

24.7　传统的套准控制及一种全新型的套准控制 398

24.8　负载分配控制 400

24.9　用PLC和电台组成的无线遥控遥调自动控制系统 401

24.9.1 用S7-300组成的无线遥控遥调网络 401

24.9.2　通信模块的配置 402

24.9.3　通信的编程 402

24.9.4　用S7-200组成的无线遥控遥调网络 404

24.10　一种廉价的双机热备方案 407

24.11　一种简单的闭环模拟控制方法 408

24.12　程序的加密和产权保护 409

24.13 PLC之间的数据传输 413

24.14　两套无法通信设备间的数据传递 415

第25章　控制系统的抗干扰与故障分析 416

25.1　抗干扰措施 416

25.1.1　共模干扰 416

25.1.2　其他方式的信号传输干扰 417

25.1.3　通信干扰 417

25.1.4 四线制传感器与两线制传感器的信号连接与转换 419

25.1.5 隔离模块的电源隔离及共用问题 420

25.1.6　变频器干扰 420

25.1.7　电源干扰 422

25.1.8　传感器输出信号的抗干扰 422

25.1.9　控制器的开关量输入 422

25.1.10　电路控制失效 422

25.2　信号线的选择与屏蔽接地问题 423

25.3　故障分析 423

25.4　防雷措施 424

参考文献 425