电气控制与PLC应用 作者：郭艳萍 主编 出版时间：010年版丛编项： 高等职业教育电气自动化专业“双证课程”培养方案规划教材内容简介 《电气控制与PLC应用》以工作任务为导向，采用任务教学的方式组织内容，每个任务来源于实际生产的典型案例，主要内容包括36个由简单到复杂的电气基本控制电路、机床控制电路和PLC编程与仿真案例。全书除模块六中任务四和任务五由任务导入、任务实施和知识拓展3部分组成外，其余各模块的每个任务都由任务导入、相关知识、任务实施、知识拓展4部分组成。通过学习和训练，学生不仅能够掌握电气控制的基本知识和PLC指令系统，而且能够掌握完成一个实际PLC控制系统的编程、安装和调试方法。《电气控制与PLC应用》可作为高职高专电气自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及数控技术等相关专业的教材，也可供工程技术人员自学使用。目录模块一 基本电气控制电路1任务一 电动机点动与自锁控制电路的分析与安装1一、任务导入1二、相关知识2（一）刀开关2（二）熔断器3（三）按钮4（四）接触器5（五）热继电器7三、任务实施9（一）电动机点动控制电路分析9（二）电动机自锁控制电路分析与安装9四、知识拓展——点动与自锁混合控制电路12思考与练习13任务二 电动机正反转控制电路的分析与安装14一、任务导入14二、相关知识15（一）电气原理图15（二）电器元件布置图16（三）电气安装接线图17三、任务实施17（一）电路分析17（二）安装和调试20四、知识拓展——按钮、接触器双重互锁的电动机正反转控制电路22思考与练习22任务三 电动机顺序起动控制电路的分析与安装23一、任务导入23二、相关知识23（一）低压断路器23（二）多地控制26三、任务实施27（一）主电路的顺序起动控制电路分析27（二）控制电路的顺序起动控制电路分析与安装27四、知识拓展——漏电保护开关28（一）工作原理29（二）参数与类型29（三）选择30（四）使用方法30思考与练习30任务四 电动机自动往返控制电路的分析与安装30一、任务导入30二、相关知识——行程开关31三、任务实施32（一）电路分析32（二）安装和调试33四、知识拓展——接近开关33思考与练习34任务五 电动机降压起动控制电路的分析与安装34一、任务导入34二、相关知识35（一）继电器的分类35（二）电磁式继电器的结构及工作原理35（三）时间继电器36（四）电流继电器和电压继电器37三、任务实施39（一）定子串电阻降压起动控制电路分析39（二）自耦变压器降压起动控制电路分析39（三）Y-△降压起动控制电路分析与安装41四、知识拓展——绕线式异步电动机转子串电阻降压起动控制电路43思考与练习44任务六 电动机制动控制电路的分析与安装45一、任务导入45二、相关知识——速度继电器45三、任务实施46（一）能耗制动控制电路分析46（二）反接制动控制电路分析与安装47四、知识拓展——机械制动控制电路48思考与练习50模块二 常见机床控制电路51任务一 C650车床控制电路分析与故障排除51一、任务导入51二、相关知识52（一）电气原理图的分析方法和步骤52（二）车床的主要结构和运动形式53三、任务实施54（一）主电路分析54（二）控制电路分析54（三）辅助电路分析58四、知识拓展58（一）电气控制电路故障的一般分析方法58（二）C650卧式车床常见故障分析60思考与练习61任务二 X62W铣床控制电路分析与故障排除61一、任务导入61二、相关知识62（一）铣床的主要结构62（二）铣床的运动形式63三、任务实施63（一）主电路分析63（二）控制电路分析63四、知识拓展——X62W万能铣床常见故障分析70思考与练习70任务三 Z3040摇臂钻床控制电路分析与故障排除71一、任务导入71二、相关知识71（一）钻床的主要结构71（二）钻床的运动形式72三、任务实施72（一）主电路分析72（二）控制电路分析74四、知识拓展——Z3040摇臂钻床常见故障分析76思考与练习77模块三 PLC基本指令的应用78任务一 认识PLC78一、任务导入78二、相关知识81（一）PLC的产生及定义81（二）PLC的应用、分类81（三）PLC的组成82（四）PLC的工作原理84三、任务实施85（一）FX系列PLC的型号85（二）FX2N系列PLC的基本构成85（三）FX2N系列PLC的外观及其特征86（四）PLC的安装、接线86四、知识拓展——常用PLC介绍89（一）美国的PLC产品90（二）欧洲的PLC产品90（三）日本的PLC产品90（四）我国的PLC产品91思考与练习91任务二 电动机自锁控制程序设计91一、任务导入91二、相关知识91（一）输入继电器X和输出继电器Y91（二）PLC的编程语言92（三）LD、LDI、OUT、END指令93（四）AND、ANI、OR、ORI指令94（五）GX Developer编程和仿真软件95三、任务实施101（一）分配I/O地址101（二）程序设计102（三）接线时注意事项102（四）操作步骤103四、知识拓展103（一）SET、RST指令103（二）利用SET和RST指令实现电动机的自锁控制104（三）PLC控制系统与继电接触控制系统的区别104思考与练习105任务三 楼梯照明控制程序设计105一、任务导入105二、相关知识105（一）ORB指令105（二）ANB指令106三、任务实施107（一）分配I/O地址107（二）程序设计107（三）调试运行107四、知识拓展108（一）梯形图的特点108（二）梯形图的编程规则108思考与练习110任务四 3台电动机顺序起动控制程序设计110一、任务导入110二、相关知识110（一）辅助继电器M110（二）定时器T112三、任务实施113（一）分配I/O地址113（二）程序设计114（三）调试运行114四、知识拓展114（一）定时器接力电路114（二）闪烁电路115（三）延时接通/断开电路115（四）调试仿真116思考与练习117任务五 产品出入库数量监控程序设计117一、任务导入117二、相关知识118（一）计数器的分类118（二）计数器的使用说明118三、任务实施119（一）分配I/O地址119（二）程序设计119（三）调试运行120四、知识拓展——定时器与计数器构成长延时电路120思考与练习121任务六 电动机单按钮起停控制程序设计121一、任务导入121二、相关知识——PLS、PLF指令122三、任务实施123四、知识拓展124（一）ALT指令124（二）LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令124（三）光电式自动冲水设备控制程序125思考与练习126任务七 电动机Y-△降压起动控制程序设计126一、任务导入126二、相关知识——MPS、MRD、MPP指令126三、任务实施127（一）分配I/O地址127（二）程序设计128（三）输入并仿真程序128（四）连接电路128（五）调试运行129四、知识拓展——MC、MCR指令129思考与练习130任务八 自动运料小车控制程序设计131一、任务导入131二、相关知识131（一）状态继电器S131（二）顺序功能图132（三）步进指令STL、RET133（四）顺序功能图与步进梯形图之间的转换134三、任务实施134（一）分配I/O地址135（二）确定顺序功能图的步数135（三）确定每步的功能、作用135（四）找出每步的转移条件135（五）绘制顺序功能图136（六）将顺序功能图转换成梯形图136（七）调试运行137四、知识拓展——步进梯形图编程规则137思考与练习138任务九 自动门控制程序设计139一、任务导入139二、相关知识——选择分支的编程140三、任务实施141（一）分配I/O地址141（二）画出顺序功能图141（三）将顺序功能图转换成梯形图142（四）调试运行142四、知识拓展——步进梯形图程序中电动机的过载保护144思考与练习144任务十 按钮式人行横道交通灯控制程序设计145一、任务导入145二、相关知识——并行分支的编程146三、任务实施147（一）I/O端口分配、功能及I/O接线图147（二）程序设计147（三）调试运行149四、知识拓展——跳步、重复和循环序列编程149（一）部分重复的编程方法150（二）同一分支内跳转的编程方法150（三）跳转到另一条分支的编程方法150思考与练习150模块四 PLC应用指令的应用152任务一 8盏流水灯控制程序设计152一、任务导入152二、相关知识153（一）应用指令的通用格式153（二）应用指令的数据结构154（三）传送指令MOV155三、任务实施155（一）分配I/O地址155（二）程序设计156（三）调试运行156四、知识拓展157（一）块传送指令BMOV（FNC15）157（二）取反传送指令CML（FNC14）157（三）多点传送指令FMOV（FNC16）157（四）利用MOV指令改写定时器和计数器的设定值157思考与练习158任务二 4路抢答器控制程序设计158一、任务导入158二、相关知识159（一）子程序调用指令CALL和子程序返回指令SRET159（二）主程序结束指令FEND159三、任务实施160（一）分配I/O地址160（二）程序设计161（三）调试运行163四、知识拓展163（一）条件跳转指令CJ163（二）电动机手动/自动选择控制程序163思考与练习164任务三 8台电动机顺序起动控制程序设计165一、任务导入165二、相关知识165（一）位左移指令SFTL165（二）位右移指令SFTR166三、任务实施168（一）分配I/O地址168（二）程序设计168（三）调试运行169四、知识拓展169（一）循环移位指令ROR、ROL、RCR和RCL169（二）24盏流水灯控制程序170思考与练习172任务四 24h时钟显示程序设计173一、任务导入173二、相关知识173（一）7段译码指令SEGD173（二）数据变换指令BCD和BIN174三、任务实施175（一）I/O分配和软元件说明175（二）程序设计176（三）调试运行178四、知识拓展——带锁存的7段显示指令SEGL178思考与练习179任务五 密码锁控制程序设计179一、任务导入179二、相关知识180（一）组件比较指令CMP180（二）区间比较指令ZCP180三、任务实施181（一）I/O分配表181（二）程序设计181（三）调试运行182四、知识拓展182（一）触点比较指令182（二）简易定时报时器程序183思考与练习184任务六 8站小车的呼叫控制程序设计185一、任务导入185二、相关知识185（一）译码指令DECO185（二）编码指令ENCO186三、任务实施187（一）分配I/O地址187（二）程序设计188（三）调试运行189四、知识拓展189（一）加1指令INC189（二）减1指令DEC189（三）5台电动机顺序起动控制程序190思考与练习191任务七 车库门自动开关控制程序设计191一、任务导入191二、相关知识192（一）时钟数据读取指令TRD192（二）时钟数据写入指令TWR192（三）时钟数据比较指令TCMP193（四）时钟数据区间比较指令TZCP194三、任务实施195（一）分配I/O地址195（二）程序设计195（三）调试运行196四、知识拓展196（一）时钟专用的特殊数据寄存器和特殊辅助继电器196（二）马路照明灯时钟控制程序197思考与练习198任务八 自动售货机控制程序设计198一、任务导入198二、相关知识199（一）加法指令ADD199（二）减法指令SUB199（三）乘法指令MUL199（四）除法指令DIV200三、任务实施200（一）分配I/O地址200（二）程序设计201（三）调试运行203四、知识拓展203（一）使用乘除运算指令实现8盏流水灯控制程序203（二）停车场车位控制程序204思考与练习206模块五 特殊功能模块和数据通信208任务一 电热水炉温度控制208一、任务导入208二、相关知识209（一）特殊功能模块的读写操作指令FROM和TO209（二）特殊功能模块的分类210（三）模拟量输入模块FX2N-2AD211（四）模拟量输出模块FX2N-2DA213三、任务实施217（一）分配I/O地址217（二）程序设计217（三）调试运行218四、知识拓展——FX2N-2DA模块应用实例218（一）控制要求218（二）分配I/O地址218（三）程序设计218（四）调试运行218思考与练习219任务二 PLC数据通信220一、任务导入220二、相关知识220（一）通信基础220（二）PLC的通信功能223（三）N：N网络通信223（四）并联链接通信226（五）计算机链接通信228（六）无协议通信229三、任务实施229（一）N：N网络的设置229（二）通信用软元件229（三）程序设计229（四）调试运行231四、知识拓展——PLC网络介绍231（一）生产金字塔结构与PLC网络结构231（二）PLC联网的主要形式233（三）三菱公司的PLC网络233（四）三菱PLC及网络在汽车总装线上的应用235思考与练习236模块六 PLC控制系统设计案例238任务一 两种液体混合装置的PLC控制系统设计238一、任务导入238二、相关知识239（一）PLC控制系统设计的原则与步骤239（二）PLC机型选择239（三）使用起保停电路的编程方法240三、任务实施241（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图241（二）程序设计241（三）调试运行243四、知识拓展——PLC控制系统的安装、调试方法243（一）模拟调试243（二）联机统调243思考与练习243任务二 LED数码显示的PLC控制系统设计244一、任务导入244二、相关知识——用移位指令实现顺序功能图的编程244三、任务实施245（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图245（二）用移位指令实现LED数码显示246（三）用MOV指令实现LED数码显示249（四）用SEGD指令实现LED数码显示249（五）系统调试251四、知识拓展——减少数字显示所需输出点数的方法251思考与练习252任务三 机械手的PLC控制系统设计252一、任务导入252二、相关知识——使用以转换为中心的编程方法253三、任务实施254（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图254（二）用以转换为中心的编程方法实现机械手的PLC控制254（三）用移位指令实现机械手的PLC控制255（四）系统调试258四、知识拓展——多种工作方式的编程258思考与练习259任务四 单车道交通灯的PLC控制系统设计259一、任务导入259二、任务实施260（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图260（二）用基本指令实现单车道交通灯的PLC控制261（三）用步进指令实现单车道交通灯的PLC控制263（四）用移位指令实现单车道交通灯的PLC控制265（五）用应用指令实现单车道交通灯的PLC控制265（六）系统调试267三、知识拓展——节省PLC输入输出点数的方法268（一）减少输入点数的方法268（二）减少输出点数的方法269思考与练习269任务五 3层电梯的PLC控制系统设计269一、任务导入269二、任务实施271（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图271（二）控制方案272（三）系统调试274三、知识拓展——PLC控制系统的可靠性设计275（一）电源的抗干扰措施276（二）控制系统的接地276（三）安装与布线的抗干扰措施276（四）PLC输入输出的可靠性措施277思考与练习277模块七 PLC与触摸屏的综合应用278任务一 触摸屏控制电动机的Y-△降压起动278一、任务导入278二、相关知识279（一）三菱F940GOT的功能及基本工作模式279（二）F940 GOT的基本操作281（三）GT-Designer Ver.5画面制作软件介绍282三、任务实施285（一）PLC和触摸屏软元件分配及系统接线图285（二）PLC程序285（三）触摸屏画面设计286（四）程序下载运行和系统调试291四、知识拓展——指示灯的制作292思考与练习293任务二 基于触摸屏的抢答器控制系统设计293一、任务导入293二、相关知识294（一）通过触摸键实现画面切换294（二）通过PLC程序实现画面切换294三、任务实施296（一）确定系统的输入输出信号，并画出系统接线图296（二）程序设计297（三）触摸屏画面设计298（四）调试运行299四、知识拓展——计算机/触摸屏在PLC网络中的作用299（一）计算机的作用299（二）触摸屏的作用299思考与练习300附录A FX-20P-E手持编程器的使用301附录B FX系列PLC的编程元件及编号310附录C FX系列PLC应 上一篇: 机电一体化系统设计 [王裕清，张业明 主编] 下一篇: 电气控制与PLC应用项目教程 [廖恩红，毛源 主编]
