21世纪高职高专电子技术规划教材：电气控制与PLC实训教程

　　第1章  常用的低压电器  1
　　1.1  概述  1
　　1.1.1  低压电器的分类  1
　　1.1.2  低压电器的主要技术数据  1
　　1.1.3  选择低压电器的注意事项  2
　　1.1.4  低压电器的型号表示法  2
　　1.2  电磁式低压电器的结构和工作原理  3
　　1.2.1  电磁机构  3
　　1.2.2  触头系统  4
　　1.2.3  灭弧系统  4
　　1.3  配电电器  5
　　1.3.1  刀开关  5
　　1.3.2  低压断路器  6
　　1.3.3  漏电保护开关  8
　　1.3.4  低压熔断器  10
　　1.4  控制电器  12
　　1.4.1  接触器  12
　　1.4.2  主令电器  14
　　1.5  继电器  16
　　1.5.1  电磁式继电器  16
　　1.5.2  时间继电器  17
　　1.5.3  热继电器  19
　　1.6  无触点电器  21
　　1.6.1  接近开关  21
　　1.6.2  温度继电器  22
　　1.6.3  固态继电器  22
　　1.6.4  光电继电器  23
　　1.7  电动机  24
　　1.7.1  三相异步电动机  24
　　1.7.2  直流电机  29
　　习题  31
　　第2章  基本的电气控制系统  32
　　2.1  电气工程图及绘制  32
　　2.1.1  图形符号和文字符号  32
　　2.1.2  电路图  33
　　2.1.3  电器元件布置图  35
　　2.1.4  接线图  35
　　2.2  电气控制线路的分析方法  35
　　2.2.1  查线读图法  35
　　2.2.2  逻辑代数法  36
　　2.3  电动机直接起动控制线路  37
　　2.3.1  点动及单向连续运转控制  37
　　2.3.2  正反转控制  38
　　2.3.3  顺序控制  38
　　2.3.4  行程控制  39
　　2.4  电动机降压起动控制线路  41
　　2.4.1  Y/D降压起动  41
　　2.4.2  定子串接电阻降压起动  43
　　2.4.3  定子串接自耦变压器降压起动  43
　　2.4.4  转子绕组串接电阻起动  44
　　2.4.5  转子绕组串接频敏变阻器起动  45
　　2.5  异步电动机的制动控制线路  46
　　2.5.1  反接制动  46
　　2.5.2  能耗制动  47
　　2.6  异步电动机的调速控制线路  47
　　2.6.1  双速电动机的控制  47
　　2.6.2  三速电动机的控制  49
　　2.7  直流电动机的控制线路  50
　　2.8  典型机械控制线路  52
　　2.8.1  车床电气控制线路  52
　　2.8.2  钻床电气控制线路  54
　　习题  57
　　实训课题1  继电控制实训  58
　　实训1  电动机的起保停控制  58
　　实训2  电动机的两地控制  60
　　实训3  电动机的能耗制动控制  62
　　实训4  电动机的正反转控制  64
　　实训5  电动机的自动顺序控制  66
　　实训6  电动机的Y/D降压起动控制  67
　　第3章  可编程控制器概述  71
　　3.1  可编程控制器的产生  71
　　3.1.1  PLC的由来  71
　　3.1.2  PLC的定义  72
　　3.2  可编程控制器的特点  72
　　3.3  可编程控制器的分类  73
　　3.3.1  按输入/输出点数分  73
　　3.3.2  按结构形式分  74
　　3.3.3  按生产厂家分  74
　　3.4  可编程控制器的编程语言  75
　　3.4.1  PLC编程语言的国际标准  75
　　3.4.2  梯形图的主要特点  76
　　3.5  可编程控制器的技术性能指标  76
　　3.6  可编程控制器的应用领域及发展趋势  77
　　3.6.1  PLC的应用领域  77
　　3.6.2  PLC的发展趋势  78
　　习题  78
　　第4章  FX系列可编程控制器  80
　　4.1  FX系列可编程控制器概述  80
　　4.1.1  三菱小型PLC的发展历史  80
　　4.1.2  FX系列型号的含义  80
　　4.1.3  FX系列PLC的一般技术指标  80
　　4.2  FX系列可编程控制器的子系列  82
　　4.2.1  FX1S系列PLC  82
　　4.2.2  FX1N系列PLC  82
　　4.2.3  FX2N系列PLC  83
　　4.2.4  FX2NC系列PLC  83
　　4.2.5  FX系列扩展单元、扩展模块  84
　　4.3  FX系列可编程控制器的基本组成  85
　　4.3.1  硬件  85
　　4.3.2  软件  88
　　4.4  FX系列可编程控制器的软元件  88
　　4.4.1  PLC的软元件概述  88
　　4.4.2  FX2N的软元件  88
　　4.5  FX系列可编程控制器的工作原理  96
　　4.5.1  扫描工作方式  96
　　4.5.2  扫描周期  98
　　4.5.3  输入/输出滞后时间  98
　　习题  98
　　实训课题2  FX系列PLC的硬件  99
　　实训7  FX2N系列PLC的认识  99
　　实训8  FX-20P-E手持编程器的操作  101
　　第5章  基本逻辑指令及其应用  118
　　5.1  基本逻辑指令  118
　　5.1.1  逻辑取及驱动线圈指令LD/LDI/OUT  118
　　5.1.2  触点串、并联指令AND/ANI/OR/ORI  119
　　5.1.3  电路块连接指令ORB/ANB  121
　　5.1.4  多重输出电路指令MPS/MPD/MPP  122
　　5.1.5  置位与复位指令SET/RST  124
　　5.1.6  脉冲输出指令PLS/PLF  125
　　5.1.7  脉冲式触点指令LDP/LDF/ANP/ANF/ORP/ORF  126
　　5.1.8  主控触点指令MC/MCR  127
　　5.1.9  逻辑运算结果取反指令INV  128
　　5.1.10  空操作和程序结束指令NOP/END  128
　　5.2  梯形图的基本规则  129
　　5.3  基本电路的编程  131
　　5.4  梯形图程序设计的技巧  138
　　5.4.1  转换法  138
　　5.4.2  逻辑法  144
　　5.4.3  经验法  149
　　习题  152
　　实训课题3  编程软件的使用  154
　　实训9  GX Developer编程软件的使用  154
　　实训课题4  电动机的PLC控制  161
　　实训10  电动机循环正反转的PLC控制  161
　　实训11  电动机正反转能耗制动的PLC控制（1）  163
　　实训12  电动机Y/△起动的PLC控制  165
　　实训课题5  基本逻辑指令的应用  167
　　实训13  数码管循环点亮的PLC控制  167
　　实训14  彩灯循环点亮的PLC控制  169
　　第6章  步进顺控指令及其应用  172
　　6.1  状态转移图及步进顺控指令  172
　　6.1.1  流程图  172
　　6.1.2  状态转移图  172
　　6.1.3  状态继电器  174
　　6.1.4  步进顺控指令  175
　　6.2  步进顺控的编程方法  176
　　6.2.1  状态转移图的编程方法  176
　　6.2.2  编程注意事项  177
　　6.2.3  单流程状态转移图的编程  179
　　6.3  选择性流程与并行性流程的程序编制  184
　　6.3.1  选择性流程及其编程  185
　　6.3.2  并行性流程及其编程  189
　　6.4  复杂流程及跳转流程的程序编制  192
　　6.4.1  复杂流程的程序编制  192
　　6.4.2  跳转流程的程序编制  196
　　6.5  用辅助继电器实现顺序控制的程序编制  196
　　6.5.1  用辅助继电器实现顺序控制的设计思想  197
　　6.5.2  使用起保停电路的编程方法  197
　　6.5.3  使用置位复位指令的编程方法  200
　　习题  202
　　实训课题6  单流程的控制  204
　　实训15  机械手的PLC控制  204
　　实训16  自动焊锡机的PLC控制  206
　　实训17  工业洗衣机的PLC控制  207
　　实训课题7  选择性流程的控制  209
　　实训18  电动机正反转能耗制动的PLC控制（2）  209
　　实训19  皮带运输机的PLC控制  209
　　实训课题8  并行性流程的控制  211
　　实训20  自动交通灯的PLC控制  211
　　实训21  双头钻床的PLC控制  215
　　第7章  功能指令及其应用  218
　　7.1  功能指令的基本规则  218
　　7.1.1  功能指令的表示形式  218
　　7.1.2  数据长度和指令类型  219
　　7.1.3  操作数  220
　　7.2  功能指令介绍  221
　　7.2.1  程序流程指令  221
　　7.2.2  传送与比较指令  226
　　7.2.3  算术与逻辑运算指令  228
　　7.2.4  循环与移位指令  233
　　7.2.5  数据处理指令  234
　　7.2.6  高速处理指令  237
　　7.2.7  方便指令  238
　　7.2.8  外部设备I/O指令  241
　　7.2.9  外部设备SER指令  243
　　7.2.10  触点比较指令  249
　　习题  251
　　实训课题9  功能指令的应用  251
　　实训22  功能指令实现数码管循环点亮  251
　　实训23  功能指令实现交通灯的控制  253
　　实训24  8站小车的呼叫控制  255
　　第8章  特殊功能模块及其应用  258
　　8.1  模拟量处理模块  258
　　8.1.1  普通A/D输入模块  258
　　8.1.2  温度A/D输入模块  264
　　8.1.3  D/A输出模块  267
　　8.1.4  模拟输入/输出模块FX0N-3A  268
　　8.2  通信扩展板  270
　　8.2.1  FX2N-232-BD  271
　　8.2.2  FX2N-485-BD  273
　　8.3  CC-Link现场总线模块  274
　　8.3.1  FX2N-16CCL-M  274
　　8.3.2  FX2N-32CCL  279
　　8.4  其他特殊功能模块  281
　　8.4.1  定位控制模块  281
　　8.4.2  人机界面  284
　　习题  284
　　实训课题10  模拟量控制模块的应用  285
　　实训25  FX2N-4AD的应用  285
　　实训26  FX2N-2DA的应用  287
　　实训课题11  触摸屏的使用  289
　　实训27  触摸屏控制电动机的正反转  289
　　第9章  PLC与变频器综合实训  297
　　9.1  变频器实训  297
　　实训课题12  变频器基础实训  297
　　实训28  A500系列变频器的基本操作  297
　　实训29  操作面板与外部信号的组合控制  304
　　9.2  PLC与变频器的综合实训  309
　　实训课题13  变频器多段调速的应用  309
　　实训30  三相异步电动机多速运行的综合控制  309
　　实训31  恒压供水系统的综合控制  312
　　实训课题14  变频器程序运行的应用  315
　　实训32  工业洗衣机的综合控制  315
　　实训33  刨床的综合控制  319
　　实训课题15  PLC与变频器在电梯上的综合应用  322
　　实训34  PLC与变频器在三层电梯中的综合控制  322
　　实训35  PLC与变频器在四层电梯中的综合控制  328
　　9.3  PLC、变频器、触摸屏、特殊功能模块的综合应用  331
　　实训课题16  PLC、变频器、触摸屏、模拟量模块的综合应用  331
　　实训36  中央空调循环水节能系统的综合控制  331
　　实训37  恒压供水的PID控制  342
　　实训课题17  PLC、变频器通信的综合应用  347
　　实训38  PLC与变频器的RS-485通信  347
　　实训39  电动机群组的CC-Link网络控制  352
　　附录A  低压断路器、熔断器的技术参数  358
　　附录B  FX2N性能规格  360
　　附录C  FX系列PLC的软元件  362
　　附录D  FX系列PLC功能指令一览表  363
　　附录E  变频器参数表  367
　　参考文献  373

　　    本书以能力培养为核心，以实践教学为主，理论教学为辅，突出理论与实践的结合。
　　    本书共分9章、39个实训和5个附录。理论教学方面，本书介绍常用的低压电器、电路分析方法、基本控制电路及典型电路分析，PLC的特点、结构、工作原理，基本指令、步进顺控指令和常用的功能指令以及它们的应用，模拟量控制、联网通信等特殊功能模块及其应用。实践教学方面，介绍电力拖动、PLC硬件、PLC程序设计、Fx-20P-E编程器和最新编程软件GX Developer，PLC与变频器综合应用，PLC、变频器、触摸屏、特殊模块的综合应用。
　　    本书集理论与实践于一体，集实验、实训、实习于一体，集技术应用能力、工程设计能力和创新能力的培养于一体，可作为高职高专院校电子类、机电类等相关专业的理论与实训教材，也可以作为技能鉴定的培训教材，还可供相关工程技术人员参考。