电气控制与可编程序控制器应用技术PDF电子书下载

第一篇 电气控制技术 3

1 常用低压电器 3

1.1 低压电器的基本知识 3

1.1.1 低压电器的分类 3

1.1.2 低压电器的电磁系统 4

1.1.3 低压电器的触点系统 6

1.1.4 低压电器的灭弧系统 7

1.1.5 低压电器的主要技术参数 8

1.2 接触器 9

1.2.1 交流接触器 9

1.2.2 直流接触器 10

1.2.3 接触器的主要技术参数 10

1.2.4 接触器的常用型号及电气符号 10

1.2.5 接触器的选择 13

1.3 继电器 13

1.3.1 电磁式继电器 13

1.3.2 时间继电器 17

1.3.3 热继电器 22

1.3.4 速度继电器 26

1.3.5 固态继电器 27

1.4 熔断器 28

1.4.1 熔断器的结构原理及分类 28

1.4.2 熔断器的主要技术参数 28

1.4.3 常用的熔断器 29

1.4.4 熔断器的选择原则 32

1.5 低压开关和低压断路器 33

1.5.1 低压开关 33

1.5.2 低压断路器 37

1.6 主令电器 40

1.6.1 按钮 40

1.6.2 位置开关 42

1.6.3 万能转换开关 44

1.6.4 主令控制器与凸轮控制器 46

1.7 其他低压电器 47

1.7.1 启动器 47

1.7.2 牵引电磁铁 48

1.7.3 频敏变阻器 48

习题及思考题 49

2 基本电气控制线路 51

2.1 电气控制线路的绘图原则及标准 51

2.1.1 电气控制系统图中的图形符号、文字符号及接线端子标记 51

2.1.2 电气原理图 57

2.1.3 电气元件布置图 59

2.1.4 电气安装接线图 60

2.2 交流电动机的基本控制线路 61

2.2.1 三相笼型异步电动机的启动控制线路 61

2.2.2 异步电动机的正反转控制线路 63

2.2.3 其他控制线路 66

2.3 交流异步电动机的降压启动控制线路 67

2.3.1 笼型异步电动机的降压启动 67

2.3.2 三相绕线式异步电动机的启动控制线路 73

2.4 交流异步电动机的制动控制线路 77

2.4.1 反接制动控制线路 77

2.4.2 能耗制动控制线路 80

2.4.3 其他制动控制线路 83

习题及思考题 85

3 电机调速控制线路 87

3.1 概述 87

3.2 三相异步电动机的基本调速控制线路 88

3.2.1 三相笼型异步电动机的变极调速控制线路 88

3.2.2 绕线式异步电动机转子串电阻的调速控制线路 89

3.2.3 电磁调速异步电动机的控制线路 90

3.3 三相异步电动机的变频调速控制线路 92

3.3.1 变频调速原理 93

3.3.2 变频调速的机械特性 93

3.3.3 变频器 94

3.4 直流电动机的控制线路 98

3.4.1 直流电动机的基本控制线路 98

3.4.2 直流电动机调速控制线路 102

3.5 步进电机的调速控制 105

3.5.1 步进电机控制原理及特点 105

3.5.2 步进电机分类及性能指标 107

3.5.3 步进电机控制 107

习题及思考题 110

4 典型生产机械设备的电气控制 111

4.1 普通车床的电气控制 111

4.1.1 普通车床的主要工作情况 111

4.1.2 C650型卧式普通车床 111

4.1.3 C650型卧式普通车床电气控制线路分析 112

4.2 普通铣床的电气控制 115

4.2.1 普通铣床的主要工作情况 115

4.2.2 X62W型卧式普通铣床的主要结构和运动形式 116

4.2.3 X62W型卧式普通铣床电气控制线路分析 116

4.3 数控车床的电气控制 121

4.3.1 数控车床的主要工作情况 122

4.3.2 CK0630型数控车床的性能指标 122

4.3.3 数控车床电气控制线路分析 122

4.4 数控铣床的电气控制 132

4.4.1 数控铣床的主要工作情况 132

4.4.2 数控铣床控制系统简介 133

4.4.3 数控铣床的电气控制线路 135

习题及思考题 138

第二篇 可编程序控制器技术 141

5 PLC的发展史 141

5.1 PLC的简史及定义 141

5.2 PLC的特点 142

5.3 PLC的应用和发展前景 143

5.3.1 PLC的应用 143

5.3.2 PLC的发展前景 144

习题及思考题 144

6 PLC的基本组成及工作原理 145

6.1 PLC的基本组成 145

6.2 PLC的基本工作原理 149

6.2.1 PLC的工作过程 149

6.2.2 输入/输出的滞后现象 151

6.3 PLC的编程语言 152

6.3.1 梯形图语言 152

6.3.2 助记府语言 153

6.3.3 功能图语言 153

6.3.4 顺序功能图语言 154

6.3.5 高级语言 154

习题及思考题 154

7 PLC的基本指令系统 155

7.1 三菱FX系列PLC简介 155

7.1.1 FX系列PLC的特点 155

7.2 FX系列PLC的系统配置 155

7.2.1 FX系列PLC型号命名方式 155

7.2.2 FX系列PLC的基本构成 156

7.3 FX系列PLC内部资源 159

7.3.1 输入继电器(X)与输出继电器(Y) 160

7.3.2 辅助继电器(M) 160

7.3.3 状态继电器(S) 161

7.3.4 定时器(T) 162

7.3.5 计数器(C) 164

7.3.6 指针(P/I) 168

7.3.7 数据寄存器(D) 169

7.4 基本指令系统 170

7.4.1 LD、LDI、OUT指令 171

7.4.2 AND、ANI指令 172

7.4.3 OR、ORI指令 173

7.4.4 ANB块与指令 175

7.4.5 ORB块或指令 175

7.4.6 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令 178

7.4.7 MPS、MRD、MPP多重输出指令 179

7.4.8 MC、MCR指令 182

7.4.9 SET、RST指令 185

7.4.10 PLS、PLF指令 186

7.4.11 INV取反指令 187

7.4.12 NOP、END指令 189

7.4.13 定时器与计数器指令 189

7.5 编程注意事项 191

7.6 编程实例 193

7.6.1 保持电路 193

7.6.2 优先电路 193

7.6.3 比较电路(译码电路) 193

7.6.4 分频电路 194

7.6.5 顺序控制 194

7.6.6 振荡电路 195

7.6.7 时钟电路 195

7.6.8 十字路口交通信号灯的控制 196

习题及思考题 198

8 PLC步进顺控指令系统 200

8.1 状态转移图(SFC图) 200

8.2 步进顺控指令及编程 201

8.2.1 步进顺控指令 201

8.2.2 状态转移图与步进梯形图的转换 204

8.3 状态转移图流程的形式 204

8.3.1 单流程 205

8.3.2 选择性分支与汇合 205

8.3.3 并行分支与汇合 207

8.3.4 分支与汇合的组合 208

8.4 编程实例 211

习题及思考题 218

9 PLC功能指令系统 220

9.1 功能指令的表示形式及含义 220

9.1.1 功能指令的表示形式 220

9.1.2 功能指令的含义 220

9.2 功能指令的分类与操作数说明 223

9.2.1 功能指令的分类 223

9.2.2 功能指令操作数说明 224

9.3 功能指令说明 232

9.3.1 跳转及中断指令说明 232

9.3.2 传送比较指令说明 244

9.3.3 四则逻辑运算指令说明 258

9.3.4 循环移位与移位指令说明 266

9.3.5 数据处理指令说明 277

9.3.6 高速处理指令说明 284

9.3.7 方便指令说明 294

9.3.8 外部设备I/O指令说明 308

9.3.9 外部(围)设备(SER)指令说明 321

9.3.10 浮点数运算指令(Ⅰ)说明 330

9.3.11 浮点数运算指令(Ⅱ)说明 333

9.3.12 浮点数运算指令(Ⅲ)说明 336

9.3.13 数据处理指令说明 338

9.3.14 定位用指令说明 339

9.3.15 时钟运算指令说明 343

9.3.16 外围设备用指令说明 348

9.3.17 触点型比较指令说明 350

习题及思考题 353

10 PLC特殊功能模块 356

10.1 模拟量输入模块FX2N-4AD 356

10.1.1 概述 356

10.1.2 FX2N-4AD的电路接线 356

10.1.3 FX2N-4AD的性能指标 357

10.1.4 编程及应用 360

10.2 模拟量输出模块FX2N-4DA 362

10.2.1 概述 362

10.2.2 FX2N-4DA的电路接线 362

10.2.3 FX2N-4DA的性能指标 363

10.2.4 编程及应用 366

10.3 高速计数模块FX2N-1HC 367

10.3.1 概述 367

10.3.2 FX2N-1HC的电路接线 367

10.3.3 FX2N-1HC的性能指标 368

10.3.4 编程及应用 375

10.4 其他特殊功能模块介绍 377

10.4.1 PID过程控制模块FX2N-2LC 377

10.4.2 运动控制模块 377

10.4.3 可编程凸轮开关FX2N-1RM-SET 379

10.4.4 通信模块 379

10.4.5 网络通信特殊功能模块 380

10.5 图形操作终端 381

10.5.1 小型显示器FX-10DU-E 381

10.5.2 显示模块FX-10DM-E 381

10.5.3 图形操作终端F940WGOT-TWD-C 382

10.6 特殊功能模块的应用 382

10.6.1 模拟量输入及输出模块的应用 382

10.6.2 高速计数模块的应用 385

习题及思考题 391

11 PLC编程与通信 392

11.1 三菱PLC编程软件 392

11.1.1 概述 392

11.1.2 程序编制 394

11.1.3 程序的检查 396

11.1.4 程序的上载和下载 396

11.1.5 软元件的监控和强制执行 396

11.1.6 其他菜单及目录的使用 397

11.2 PLC通信基本概念 398

11.2.1 通信系统的基本组成 398

11.2.2 通信方式 399

11.2.3 通信介质 400

11.2.4 PLC的通信接口 401

11.2.5 通信协议 401

11.3 PLC与计算机的通信 402

11.3.1 基本概念 402

11.3.2 通信链接 402

11.3.3 通信协议 404

11.3.4 计算机与多台PLC的链接 406

11.4 PLC与PLC之间的通信 409

11.5 PLC的网络简介 412

习题及思考题 415

12 PLC控制系统设计与应用 416

12.1 PLC控制系统设计概要 416

12.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 416

12.1.2 PLC控制系统设计的基本内容 416

12.1.3 PLC控制系统设计的一般步骤 417

12.2 PLC的接口电路 418

12.2.1 PLC的输入接口电路 418

12.2.2 PLC的输出接口电路 420

12.2.3 PLC电源电路 421

12.3 PLC控制系统设计及应用举例 421

12.3.1 气动机械手的PLC控制 421

12.3.2 霓红灯广告屏的PLC控制 425

12.3.3 单轴数控的PLC控制 430

12.3.4 组合机床的PLC控制 434

12.3.5 PLC在恒温控制过程中的应用 439

习题及思考题 446

附录 448

附录1 三菱FX系列PLC指令一览表 448

一 基本指令简表 448

二 功能指令一览表 449

附录2 FX2N系列PLC内部软元件分配一览表 453

参考文献 454