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电气控制与PLC技术 [单片机与嵌入式系统 ┈→ 单片机]
 
定价:59元
作者:薛岩
书号:978-7-81124-825-8
配盘:无盘
丛书名:
出版日期:201007
开本:787×960 1/16开
字数:812千字
点击次数:8986 次
内容简介
    本书是高等教育“十一五”国防特色规划教材,书中详细介绍了国防技能型高等电气与机电工程技术人员所必须熟知的电气控制和可编程控制器的知识。全书以继电接触式电气控制系统与可编程控制器为主线,以培养电气控制工程实践能力为核心,系统地介绍了继电接触控制技术和可编程控制器控制技术,在突出基础知识、基本分析设计方法以及基本编程能力的基础上,更注重强化工程应用能力和技能的培养。

    全书分“继电接触控制系统”、“可编程控制器应用”和“实训与提高”三篇,内容有常用低压电器,电气控制基本电路,典型设备电气控制线路分析、电气控制系统设计与安装,可编程控制器及其工作原理,S7200系列可编程控制器的编程、设计和应用,可编程控制器的通信与网络,实训指导。

    本书可作为各类高职高专学院、高级技师和职业技能培训教育院校的电气、自动化、机电一体化及相关专业的教材。由于该书内容详细,系统性强,通俗易懂,故也可作为成人教育或电气工程人员的自学参考书。

前言
    电气控制技术是以电力拖动系统或生产过程为控制对象,以实现生产过程自动化为目的的控制技术,作为现代工业的基础,现已广泛应用于工业、农业、国防、科学技术各领域和人们的日常生活中,并随着科学技术的发展得到迅猛的发展。现代电气控制技术在原有的继电接触控制技术的基础上,又集合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。作为现代电气控制技术的一个分支,PLC技术一问世即以强大的生命力迅速占领了传统的控制领域,在工业自动化、机电一体化及传统产业技术改造等方面得到了广泛的应用。这使得“电气控制与PLC技术”成为高职高专电气、自动化、机电类专业中十分重要的专业课。

    本书根据高职高专“电气控制与PLC应用”课程教学大纲,结合国防工业高职教育特点,本着“重视基础知识,理论够用为度,突出技能培训,重在工程应用”的原则编写而成。继电接触式电气控制系统与可编程控制器是电气控制技术发展过程中的不同阶段,源于同一体系,一脉相承,因此,在编写过程中,吸取了各种同类教材的优点和各校教改经验,兼顾继电接触式电气控制技术及可编程控制器应用技术的教学重点,使其前后承接,相互呼应,并力求做到知识系统,概念清晰,重点突出,通俗易懂,便于自学。

    全书分上、中、下三篇。上篇由第1~4章组成,介绍了常用低压电器、电气控制基本电路、典型设备电气控制线路分析和电气控制系统设计与安装等知识。中篇由第5~10章组成,以西门子公司S7200型PLC为重点,介绍了可编程控制器及其工作原理,西门子S7系列可编程控制器结构原理、指令系统、编程设计方法及其应用,可编程控制器的通信与网络等知识。下篇为实训与提高环节,由八个实训项目组成,重点培养学生的实训技能。

    本书在教学使用过程中,并非全部内容都要讲解,可根据不同专业、课时多少进行删减,有些内容和实例可安排在电气实训、课程设计、毕业设计中进行。由于继电接触式电气控制与可编程控制器两部分内容既相互联系,又相互独立,故也可供分别开设“电气控制技术”及“可编程控制器应用技术”两门课程的院校选用。

    本书由甘肃工业职业技术学院薛岩任主编,陕西航空职业技术学院杜润宏、甘肃工业职业技术学院张玲、杨轶霞任副主编。具体编写分工如下:薛岩编写第1、2章和实训一、二、三;张玲编写第3、4章和实训四、五;杨轶霞编写第5、6、7章、实训六、七、八;杜润宏编写第8、9、10章。万鑫绘制了部分插图。全书最后由薛岩统稿、定稿。

    本书由兰州交通大学董海鹰教授主审,审阅过程中提出了许多宝贵意见和建议,在此表示衷心的感谢。在编写过程中,编者参考了国内外许多专家及同行的教材、著作和论文,对此,谨致诚挚的谢意! 

    由于本书编者水平有限,编写时间仓促,书中难免存在一些疏漏和不妥之处,恳请各教学单位和读者在使用本教材时多提一些宝贵的意见和建议,以便下次修订时改进。

编者

2010年1月

目录
上篇 继电接触控制系统
第1章 常用低压电器3
1.1电器的作用和分类3
1.1.1电器的定义3
1.1.2低压电器的分类4
1.1.3电气控制系统中常用的低压电器5
1.2电磁式低压电器的基础知识6
1.2.1电磁机构6
1.2.2触点系统15
1.2.3电弧的产生和灭弧方法17
1.3低压开关和低压断路器20
1.3.1低压开关20
1.3.2低压断路器25
1.3.3漏电保护器30
1.4熔断器32
1.4.1熔断器的结构和保护特性33
1.4.2熔断器的主要技术参数34
1.4.3常用的低压熔断器简介34
1.4.4熔断器的选择与维护37
1.5接触器39
1.5.1接触器的结构与工作原理40
1.5.2接触器的主要技术参数42
1.5.3常用接触器介绍43
1.5.4接触器的选用与维护45
1.6继电器47
1.6.1电磁式继电器47
1.6.2时间继电器52
1.6.3热继电器57
1.6.4速度继电器63
1.6.5干簧继电器65
1.7主令电器66
1.7.1控制按钮66
1.7.2位置开关68
1.7.3凸轮控制器与主令控制器69
1.7.4万能转换开关72
1.8电子式电器73
1.8.1电子式时间继电器73
1.8.2固态继电器78
1.8.3接近开关81
1.8.4光电开关83
1.9本章小结84
1.10练习题86
 第2章 电气控制基本线路89
2.1电气控制系统图及其绘制规则89
2.1.1电气控制系统图的特点和分类89
2.1.2电气控制图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记92
2.1.3电气原理图的绘制规则95
2.2三相异步电动机基本电气控制线路98
2.2.1电动机单向运行控制线路98
2.2.2电动机正反转控制线路103
2.2.3电动机顺序工作联锁控制线路107
2.2.4电动机多地控制的联锁控制线路109
2.2.5行程控制线路110
2.3三相异步电动机启动控制线路114
2.3.1异步电动机的启动114
2.3.2笼型异步电动机降压启动控制线路119
2.3.3三相绕线型异步电动机启动控制线路134
2.4三相异步电动机制动控制线路141
2.4.1三相异步电动机能耗制动控制线路141
2.4.2三相异步电动机反接制动控制线路146
2.5三相异步电动机调速控制线路152
2.5.1异步电动机的调速方法152
2.5.2异步电动机调速控制线路157
2.6直流电动机控制线路167
2.6.1直流电动机启动控制线路167
2.6.2直流电动机正反转控制线路168
2.6.3直流电动机的制动控制169
2.6.4直流电动机的调速控制173
2.7电气控制线路中的保护措施173
2.7.1短路保护174
2.7.2过载保护174
2.7.3过流保护174
2.7.4失压、欠压、过压保护175
2.7.5弱磁和失磁保护175
2.7.6其他保护176
2.8本章小结176
2.9练习题177

第3章 典型设备电气控制线路分析180
3.1电气控制线路的分析方法180
3.1.1电气控制线路分析的一般方法和步骤180
3.1.2分析举例181
3.2 M7130平面磨床电气控制线路185
3.2.1平面磨床的主要结构及运动形式185
3.2.2平面磨床的电力拖动特点及控制要求186
3.2.3平面磨床的电气控制线路186
3.3 Z3040型摇臂钻床电气控制线路188
3.3.1摇臂钻床的主要结构及运动形式189
3.3.2摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求189
3.3.3摇臂钻床的电气控制线路190
3.4桥式起重机的电气控制193
3.4.1桥式起重机概述193
3.4.2凸轮控制器及其控制线路198
3.4.3主钩提升机构磁力控制器控制线路202
3.4.4桥式起重机的电气保护设备207
3.4.5桥式起重机的供电212
3.4.6桥式起重机总体控制线路212
3.5交流双速信号控制电梯的电路分析215
3.5.1电梯概述215
3.5.2交流双速信号控制电梯217
3.6本章小结232
3.7练习题233
第4章 电气控制系统的设计与安装235
4.1电气控制系统设计的主要内容、一般程序及基本原则235
4.1.1电气控制系统设计的主要内容235
4.1.2电气控制系统设计的一般程序236
4.1.3电气控制系统设计的基本原则241
4.2电气原理线路的设计步骤和方法244
4.2.1经验设计法244
4.2.2逻辑设计法247
4.3电器元件布置图及电气安装接线图的设计254
4.3.1电器元件布置图的设计254
4.3.2电气安装接线图的设计256
4.4电气控制系统的安装与调试257
4.4.1安装与调试的基本要求257
4.4.2电气控制柜的安装配线260
4.4.3电气控制柜的调试262
4.5电气控制系统设计举例263
4.6本章小结271
4.7练习题271

中篇 可编程控制器应用
第5章 可编程控制器基础275
5.1可编程控制器概述275
5.1.1 PLC的产生和发展趋势275
5.1.2 PLC的定义和特点278
5.1.3 PLC的应用279
5.1.4 PLC的分类280
5.2可编程控制器的结构和工作原理280
5.2.1 PLC的基本结构280
5.2.2 PLC的工作原理284
5.2.3 PLC的性能指标286
5.3 PLC的编程语言287
5.3.1 PLC的编程语言287
5.3.2梯形图的编程规则289
5.4本章小结290
5.5练习题291
第6章S7200可编程控制器292
6.1 S7200 PLC的硬件系统292
6.1.1系统基本构成293
6.1.2主机结构及性能指标294
6.1.3输入/输出扩展297
6.1.4 CPU模块I/O接线300
6.1.5工作模式及扫描周期301
6.2 S7200 PLC的内部资源302
6.2.1概述302
6.2.2常用软元件介绍303
6.3 S7200存储器的数据类型与寻址方式307
6.3.1数据类型307
6.3.2直接寻址与间接寻址308
6.4 S7200 PLC的编程语言和程序结构312
6.4.1 S7200 PLC的编程语言312
6.4.2 S7200 PLC的程序结构314
6.5本章小结316
6.6练习题316
第7章S7200系列PLC指令系统317
7.1基本逻辑指令317
7.1.1位逻辑指令317
7.1.2堆栈指令320
7.1.3置位/复位指令321
7.1.4立即指令I322
7.1.5 RS触发器指令322
7.1.6微分指令EU和ED324
7.1.7取反指令NOT和空操作指令NOP325
7.1.8定时器指令326
7.1.9计数器指令330
7.1.10比较指令333
7.2程序控制指令334
7.2.1循环指令334
7.2.2跳转指令336
7.2.3停止指令STOP336
 7.2.4结束指令END和MEND337
7.2.5看门狗复位指令WDR337
7.2.6子程序指令338
7.2.7“与”ENO指令340
7.3顺序控制指令340
7.3.1顺序控制指令介绍340
7.3.2功能图341
7.4数据处理指令342
7.4.1数据传送指令342
7.4.2移位指令344
7.4.3字节交换与填充指令348
7.5运算指令349
7.5.1算术运算指令349
7.5.2逻辑运算指令356
7.6表功能指令359
7.6.1填表指令ATT359
7.6.2表中取数指令361
7.6.3查表指令362
7.7转换指令363
7.7.1数据类型转换指令363
7.7.2字符串转换指令366
7.7.3编码和译码指令370
7.7.4七段显示码指令370
7.8特殊指令371
7.8.1时钟指令371
7.8.2中断指令372
7.8.3高速计数器指令377
7.8.4高速脉冲输出指令383
7.8.5PID回路控制指令390
7.9本章小结394
7.10练习题396

第8章 可编程控制器系统设计与应用399
8.1 PLC控制系统设计399
8.1.1系统设计的主要内容399
8.1.2系统设计的基本步骤400
8.2 PLC控制系统的硬件配置402
8.2.1 PLC的选型402
8.2.2 I/O地址分配404
8.3 PLC控制系统的软件设计405
8.3.1 PLC软件系统设计的方法405
8.3.2 PLC软件系统设计的步骤413
8.4可编程控制器应用实例414
8.4.1常用控制线路的PLC控制414
8.4.2机械手运动的PLC控制419
8.4.3十字路口交通信号灯的PLC控制425
8.5本章小结432
8.6练习题433
第9章STEP 7Micro/ WIN32编程软件434
9.1编程软件的安装434
9.2编程软件的功能436
9.2.1基本功能436
9.2.2界面437
9.2.3各部分功能437
9.2.4系统组态440
9.3软件的编程440
9.3.1程序文件操作440
9.3.2编辑程序441
9.4调试及运行监控445
9.4.1选择扫描次数445
9.4.2状态图表监控446
9.4.3运行模式下的编辑447
9.4.4程序监视447
9.5本章小结449
9.6练习题449
第10章 可编程控制器的通信与网络450
10.1通信及网络基础450
10.1.1数据通信方式450
10.1.2网络概述453
10.2 S7200的通信与网络455
10.2.1 SIEMENS PLC网络层次的结构455
10.2.2 S7200 PLC通信类型及协议456
10.2.3通信设备459
10.3 S7200 PLC的通信指令461
10.3.1网络读NETR/网络写NETW指令461
10.3.2发送XMT与接收RCV指令462
10.3.3 USS通信指令469
10.4本章小结469
10.5练习题470

下篇 实训与提高

第11章 实训与提高473
11.1实训一——低压电器实训476
11.1.1实训目的476
11.1.2实训内容476
11.1.3实训考核及成绩评定484
11.1.4实训报告要求485
11.2实训二——电气图的绘制485
11.2.1实训目的485
11.2.2实训内容485
11.2.3实训考核及成绩评定486
11.2.4实训报告要求487
11.3实训三——基本电气控制线路的安装与调试487
11.3.1实训基础487
11.3.2实训内容492
11.4实训四——典型机床控制线路的故障分析及故障排除517
11.4.1实训目的517
11.4.2实训理论基础518
11.4.3实训考核及成绩评定530
11.4.4实训报告要求530
11.5实训五——电气控制系统的设计530
11.5.1实训目的530
11.5.2实训内容531
11.5.3实训考核及成绩评定532
11.5.4实训报告要求532
11.6实训六——S7200 PLC的接线和编程软件的使用533
11.6.1实训目的533
11.6.2实训器材533
11.6.3实训预习533
11.6.4实训内容533
11.6.5实训报告要求534
11.7实训七——指令系统训练535
11.8实训八——程序设计训练538
附录A常用电气图形、文字符号新旧对照表548
附录B电气技术中常用基本文字符号557
附录C电气技术中常用辅助文字符号558
附录D KTJ10XH型电梯电气原理图559
附录E S7200系列PLC指令表563
参考文献566


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