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第1篇 机床电气控制 3

第1章 低压电器 3

1.1概述 3

1.1.1低压电器分类 3

1.1.2低压电器发展方向 4

1.1.3电磁式低压电器基础知识 5

1.2手控电器 8

1.2.1刀开关 8

1.2.2转换开关 9

1.3接触器 11

1.3.1交流接触器 11

1.3.2直流接触器 12

1.3.3交流接触器型号含义、文字符号及主要技术指标 12

1.3.4接触器的选用 13

1.4熔断器 14

1.4.1熔断器的结构和工作原理 14

1.4.2熔断器的分类 14

1.4.3熔断器的选择 16

1.5继电器 17

1.5.1电磁式继电器 17

1.5.2热继电器 19

1.5.3时间继电器 21

1.6主令电器 23

1.6.1按钮 23

1.6.2行程开关 24

1.6.3万能转换开关 26

1.7低压断路器 27

1.7.1低压断路器的结构 28

1.7.2低压断路器的工作原理 28

1.7.3低压断路器的类型、主要技术参数和选用 29

1.7.4漏电保护断路器 30

1.8习题 31

第2章 电动机基本控制线路 34

2.1电气控制系统图常用符号和绘制规则 34

2.1.1电气图的图形符号、文字符号 35

2.1.2电气控制系统图分类 37

2.1.3电气图的一般特点 39

2.1.4电气原理图绘制规则 40

2.2三相异步电动机启动控制线路 41

2.2.1单向直接启动控制 41

2.2.2电动机正反转控制线路 43

2.2.3电动机降压启动控制 46

2.2.4三相绕线电动机降压启动控制线路 50

2.2.5三相异步电动机软启动控制线路 52

2.3三相异步电动机制动控制线路 55

2.3.1机械制动 55

2.3.2电气制动 57

2.4三相异步电动机调速控制线路 61

2.4.1变极调速控制线路 61

2.4.2变频调速控制线路 63

2.5三相异步电动机其他典型控制环节 66

2.5.1按顺序工作时的控制线路 66

2.5.2电液控制 67

2.5.3电气控制保护环节 70

2.6习题 71

第3章 典型生产机械的电气控制 75

3.1电气图的读图方法和设计方法 75

3.1.1机床电气线路的一般分析方法 75

3.1.2继电-接触器控制系统设计的基本内容 76

3.1.3继电-接触器控制系统设计 76

3.2普通车床的电气控制 78

3.2.1 CA6140型普通车床主要结构及运动形式 78

3.2.2 CA6140型普通车床电气控制线路分析 79

3.2.3常见电气故障分析 81

3.3钻床电气控制线路 81

3.3.1 Z3040型摇臂钻床主要结构及运动形式 81

3.3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制线路分析 82

3.3.3常见故障及处理 85

3.4铣床电气控制线路 85

3.4.1 X62 W型卧式万能铣床主要结构和运动形式 85

3.4.2 X62 W型卧式万能铣床电气控制线路分析 86

3.5数控机床电气控制线路 91

3.5.1 TK1640数控车床的主要结构 91

3.5.2 TK1640数控车床的运动及控制要求 92

3.5.3 TK1640数控车床的电气控制线路分析 92

3.6习题 95

第2篇 可编程控制器 101

第4章PLC基础知识 101

4.1 PLC概述 101

4.1.1 PLC概念 101

4.1.2 PLC特点 102

4.1.3 PLC主要功能 103

4.1.4 PLC的发展趋势 104

4.2 PLC系统组成与结构 106

4.2.1 PLC硬件结构组成 106

4.2.2 PLC的软件系统 109

4.3 PLC的工作原理 110

4.3.1 PLC的3个工作阶段 111

4.3.2 PLC对输入/输出的处理原则 112

4.4 PLC的技术指标及与微机、继电-接触器装置的比较 112

4.4.1 PLC的技术指标 112

4.4.2 PLC与PC及继电-接触器控制系统相比较 113

4.5习题 115

第5章CPM2A系列PLC 116

5.1 CPM2A系列PLC概述 116

5.1.1 CPM2A系列PLC型号简介 116

5.1.2 CPM2A系列PLC技术指标 120

5.1.3 CPM2A系列PLC内部资源分配 120

5.2 CPM2A系列PLC基本指令 125

5.2.1指令分类及格式 125

5.2.2不带编号的基本指令及编程 125

5.2.3带编号的基本指令及编程 129

5.3定时器和计数器指令及应用 131

5.3.1定时器指令TIM与TIMH （15） 131

5.3.2计数器指令CNT与CNTR （12） 133

5.3.3定时器、计数器的扩展 134

5.3.4工程应用实例 136

5.4顺序控制和暂存指令 137

5.4.1指令介绍 137

5.4.2工程应用实例 139

5.5习题 142

第6章PLC程序设计 145

6.1梯形图的编程规则与步骤 145

6.1.1 PLC梯形图编程规则 145

6.1.2 PLC编程步骤 147

6.2 PLC程序的经验设计法 147

6.2.1电动机控制类程序 147

6.2.2时间控制类程序 148

6.3电气改造方法——移植法 150

6.3.1移植法的步骤 150

6.3.2举例 150

6.4顺序控制法 151

6.4.1顺序功能图 151

6.4.2顺序功能图法的设计步骤 155

6.4.3顺序动能图转化梯形图 155

6.4.4举例 156

6.5逻辑设计法 159

6.6习题 160

第7章 功能指令 163

7.1数据传送比较类指令 163

7.1.1数据传送类指令 163

7.1.2数据比较类指令 168

7.2数据移位、转换类指令 170

7.2.1数据移位类指令 170

7.2.2数据转换类指令 174

7.3数据运算类指令 177

7.3.1十进制运算指令 177

7.3.2二进制运算指令 180

7.3.3逻辑运算指令 180

7.4子程序调用、中断类指令 181

7.4.1子程序调用类程序 182

7.4.2中断类指令 183

7.5高速计数器应用指令 187

7.5.1概述 187

7.5.2高速计数器的控制指令 188

7.6其他功能指令 191

7.7习题 194

第8章PLC系统设计 197

8.1控制系统设计理论基础、方法 197

8.1.1 PLC控制系统设计的一般条件与基本原则 197

8.1.2 PLC控制系统设计的主要内容与步骤 198

8.1.3 PLC控制系统的硬件设计与选型 200

8.1.4 PLC控制系统的程序设计 202

8.2应用举例1：水塔水位的PLC控制系统 202

8.3应用举例2： PLC在Z3040摇臂钻床控制中的应用 205

8.4应用举例3：运料小车的控制 207

8.5应用举例4： PLC在机械手控制中的应用 210

8.6应用举例5： PLC在注塑机控制中的应用 214

8.7习题 219

第9章PLC工程应用问题 222

9.1提高PLC控制系统可靠性的措施 222

9.2 PLC端口的扩展与保护 225

9.2.1输入端口的扩展 225

9.2.2输出端口的扩展 226

9.2.3输入/输出端口的保护 227

9.3 PLC系统的抗干扰措施 228

9.3.1 PLC对某些输入信号的处理 228

9.3.2抑制电源系统引入的干扰 229

9.4 PLC的测试及维护 230

9.5 PLC的特殊功能模块使用 232

9.6 PLC的网络简介 236

9.6.1通信及PLC通信要素 236

9.6.2 PLC通信的主要方式简介 238

9.6.3 OMRON公司PLC网络及CPM2A通信 241

9.7习题 242

第10章PLC实验技术 244

10.1 CX-Programmer软件的使用 244

10.2基本逻辑指令实验 250

10.3定时器和计数器指令练习 254

10.4电动机控制类程序 256

10.5步进指令练习 259

10.6数据处理类指令练习 261

10.7全自动洗衣机控制程序的综合设计 263

附录一 常用电气图的符号 265

附录二CPM2A系列PLC主要规格指标 268

附录三CPM2A系列PLC的特殊继电器区详表 272

附录四OMRON小型机指令简表 277

参考文献 284