电气控制技术与PLC 第2版PDF电子书下载

第1章 常用低压电器 1

1.1 常用低压电器的分类与作用 1

1.1.1 常用低压电器的分类 1

1.1.2 电器的作用 2

1.1.3 电弧的产生及灭弧方法 4

1.2 主令电器 7

1.2.1 按钮 7

1.2.2 转换开关 9

1.2.3 刀开关 10

1.2.4 组合开关 12

1.2.5 行程开关 15

1.3 接触器 18

1.3.1 交流接触器的组成部分 18

1.3.2 接触器的主要技术参数和类型 19

1.3.3 接触器的选择 21

1.4 控制继电器 21

1.4.1 电磁式继电器 22

1.4.2 中间继电器 23

1.4.3 电流继电器和电压继电器 24

1.4.4 时间继电器 26

1.4.5 热继电器 30

1.4.6 速度继电器 33

1.4.7 液位继电器 33

1.4.8 压力继电器 34

1.4.9 固态继电器 34

1.4.10 可编程通用逻辑控制继电器 37

1.5 熔断器 38

1.5.1 熔断器的结构原理及分类 38

1.5.2 熔断器的主要技术参数 38

1.5.3 常用的熔断器 38

1.5.4 熔断器的选择 40

1.6 断路器 41

1.6.1 断路器的结构和工作原理 42

1.6.2 智能化断路器 43

1.6.3 低压断路器的选择原则 44

1.7 漏电保护器 45

1.7.1 漏电保护器工作原理 46

1.7.2 漏电保护器分类 47

1.7.3 基本参数 47

1.7.4 漏电保护器的选择原则 48

1.8 控制器 49

1.9 起动器 50

1.10 电阻器 50

1.11 变阻器与电压调整器 51

1.12 电磁铁 51

1.13 其他常用电器 52

1.13.1 信号灯 52

1.13.2 报警器 53

1.13.3 温控开关 54

1.13.4 压力开关 55

1.13.5 液压控制元件 56

1.13.6 干簧继电器与干簧管 56

1.13.7 水银湿簧开关 57

1.14 电气技术的文字符号和图形符号 58

本章小结 65

习题与思考题 66

第2章 电气控制线路基本环节 67

2.1 电气控制的基本原则 67

2.1.1 行程控制原则 67

2.1.2 电流控制原则 68

2.1.3 速度控制原则 68

2.1.4 时间控制原则 69

2.2 电气控制线路设计基本原则 70

2.2.1 电气控制线路的基本要求 70

2.2.2 电气原理图介绍与要求 70

2.2.3 电气元件布置图 71

2.2.4 安装接线图 72

2.2.5 绘图原则 72

2.3 电动机控制线路中的典型环节 72

2.3.1 三相交流异步电动机简单的起、保、停电气控制线路 72

2.3.2 起动和停止控制 73

2.3.3 可逆控制 74

2.3.4 联锁控制 75

2.3.5 多地点控制 76

2.4 三相交流异步电动机控制 76

2.4.1 三相交流异步电动机直接起动控制线路 76

2.4.2 三相交流异步电动机减压起动控制线路 77

2.4.3 三相交流异步电动机制动控制线路 79

2.4.4 双速交流异步电动机调速控制线路 84

2.4.5 位置控制线路 85

2.5 绕线转子交流异步电动机串电阻起动控制的特点和原则 86

2.6 电气设计的注意事项 88

2.6.1 最大限度地实现生产机械和工艺的要求 88

2.6.2 对控制线路电流、电压的要求 89

2.6.3 控制线路应简单经济 89

2.6.4 保证控制线路工作的可靠和安全 90

本章小结 92

习题与思考题 93

第3章 煤矿典型固定设备电气控制 96

3.1 煤矿主要通风设备控制 96

3.1.1 主要通风设备概述 96

3.1.2 通风机常用电气控制举例 97

3.2 煤矿主要压气设备的电气控制 104

3.2.1 矿井空气压缩设备概述 104

3.2.2 空气压缩机的电气控制举例 105

3.3 煤矿主要排水设备的电气控制 113

3.3.1 矿井排水设备概述 113

3.3.2 排水设备的电气控制举例 116

3.4 煤矿主要提升设备的电气控制 120

3.4.1 矿井提升设备概述 120

3.4.2 矿井交流提升电气控制形式、分类与控制原则 122

3.4.3 矿井交流提升电气控制系统举例 129

本章小结 138

习题与思考题 138

第4章 可编程序控制器原理 140

4.1 PLC的组成 140

4.1.1 PLC发展简介 140

4.1.2 PLC的硬件系统 141

4.1.3 PLC的软件系统 145

4.2 PLC扫描工作过程 147

4.3 PLC的技术性能指标 149

4.4 西门子可编程序控制器介绍 150

4.4.1 西门子S7-200 PLC的特点 150

4.4.2 西门子S7-200 PLC的工作原理 150

4.5 PLC的基本编程元件 152

4.6 基本指令介绍 154

4.7 其他重要功能指令 169

4.7.1 数学运算指令 169

4.7.2 逻辑运算指令 173

4.7.3 移位和循环指令 174

4.7.4 数据转换指令 177

4.7.5 程序控制指令 183

4.7.6 中断指令 186

4.7.7 通信相关指令 189

4.7.8 高速输出功能指令 194

4.7.9 PLC在模拟量闭环控制中的应用 197

本章小结 200

习题与思考题 200

第5章 煤矿电气设备PLC控制系统设计 201

5.1 基于PLC的煤矿地面皮带机控制系统设计 201

5.1.1 煤矿皮带机简介 201

5.1.2 煤矿皮带集控系统 201

5.1.3 部分元器件介绍 203

5.1.4 系统功能操作说明与程序 204

5.2 基于PLC的煤矿空气压缩机监控系统设计 207

5.2.1 空气压缩机简介 207

5.2.2 螺杆式空气压缩机概述 209

5.2.3 软起动器的应用 210

5.2.4 空压机控制系统的总体方案设计 211

5.3 基于PLC的煤矿排水系统设计 220

5.3.1 煤矿排水系统简介 220

5.3.2 煤矿排水系统 222

5.3.3 离心式水泵排水系统 223

5.3.4 排水系统总体设计 225

5.3.5 部分元器件介绍 226

5.3.6 主程序 228

5.4 煤矿副井提升系统PLC控制系统设计 231

5.4.1 煤矿提升系统简介 231

5.4.2 煤矿提升机提升过程分析 232

5.4.3 煤矿提升机总体设计 233

5.4.4 部分检测元器件介绍 235

本章小结 239

习题与思考题 239

第6章 变频调速器 242

6.1 变频调速器简介 242

6.1.1 变频调速的基本原理 243

6.1.2 变频调速的控制方式 244

6.1.3 变频控制的优势 245

6.1.4 变频器技术的发展动向 246

6.2 通用变频器的基本构成及其分类 248

6.2.1 变频器的基本构成 248

6.2.2 变频器调速方式 251

6.2.3 变频器控制方式 254

6.3 通用变频器内部结构和主要功能 257

6.3.1 通用变频器的内部结构 257

6.3.2 通用变频器的主要功能 259

6.3.3 软起动器与变频器的简单比较 260

6.4 变频器的应用 260

6.4.1 变频器的选择 260

6.4.2 通用变频器标准接线 261

6.4.3 变频器与PLC连接 264

6.4.4 风机的变频调速 264

6.4.5 变频器在恒压供水系统中的应用 266

本章小结 268

习题与思考题 268

第7章 PLC在工业应用中的若干问题 269

7.1 PLC系统的抗干扰技术 269

7.1.1 适合的工作环境 269

7.1.2 采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰 270

7.1.3 合理的安装与布线 270

7.1.4 正确的接地 271

7.1.5 必要的安全保护环节 271

7.1.6 对变频器干扰抑制 272

7.2 PLC的程序调试 272

7.2.1 程序调试的前提——接线正确 272

7.2.2 PLC程序现场调试 273

7.2.3 程序模拟调试 273

7.2.4 STEP 7的调试手段 274

7.2.5 程序注释和归档 276

7.3 系统的故障诊断 276

7.3.1 PLC故障／诊断的LED指示灯 276

7.3.2 常见故障、诊断方法与故障的处理 277

7.3.3 故障自诊断和自处理程序 280

7.4 节省I/O点的几种方法 281

7.4.1 减少输入点数的措施 281

7.4.2 减少输出点数的措施 283

7.5 停车按钮类型 287

7.5.1 停车按钮使用常闭型 287

7.5.2 停车按钮使用常开型 288

7.6 PLC输出类型的选择及使用中的注意事项 288

7.6.1 继电器和晶体管输出工作原理 288

7.6.2 继电器与晶体管输出的主要差别 288

7.6.3 继电器与晶体管输出选型原则 289

7.6.4 驱动感性负载的影响 289

7.6.5 使用中应注意的事项 289

本章小结 290

习题与思考题 290

附录 291

附录A 低压电器实训 291

实训一 常用开关电器的拆装 291

实训二 交流接触器的拆装 292

实训三 常用继电器的拆装 292

附录B S7-200的出错代码 293

附录C PLC基本指令实验指导书 295

实验一 基本逻辑指令 295

实验二 定时器及计数器指令 296

实验三 跳转指令 298

实验四 置位／复位及脉冲指令 299

实验五 移位寄存器指令 299

实验六 常用功能指令 301

附录D “电气控制技术与PLC”课程设计任务书 304

任务一 交通信号灯PLC控制系统 305

任务二 四层电梯模型PLC控制系统 308

附录E “电气控制技术与PLC”课程设计指导书 310

参考文献 312