全书共分10章,以典型的继电器控制电路和三菱FX3U系列PLC的应用为主线,主要讲述常用低压电器的使用,电气控制电路的基本控制环节,机床电气控制系统,PLC的基本组成、工作原理、逻辑元件、指令系统、编程方法、系统设计、编程软件的使用、PLC通信和网络等有关知识。
本书语言简洁、通俗易懂、内容丰富、实用性强,除了介绍传统的控制技术以外,还详细叙述了PLC的应用技术。通过实例和技能训练项目,提高读者对电气控制和PLC的综合应用能力,同时融入思政元素,培养工匠精神、创新思维等职业素养。
本书可作为高等职业院校电气自动化技术、机电一体化技术、楼宇自动化技术、机械制造及自动化、数控技术等相关专业“电气控制与PLC应用技术”课程的教材,也可作为工程技术人员的参考书和培训教材。
1.经典教材的改版,语言简洁、通俗易懂、实例丰富。
2.本次改版删除了不常用的机床电气控制部分,替换了部分技能训练内容。
3 理实一体,每章都设置了相关技能训练项目。
为了加强技术应用能力和创新人才的培养,推动优质教育资源共享,本次对第3版的内容进行了较大的修订。在传统的电气控制部分的技能训练项目中增加了操作规范、操作方法和故障排查等内容;根据FX系列PLC硬件和软件的发展,用FX系列的第3代产品FX3U取代了老产品FX2N/FX2NC,以FX3U系列PLC为载体全面介绍了PLC的硬件、指令和通信功能。
本书融入了国内外电气控制技术领域的新技术、新产品、职业规范,基于工学结合的教学理念,力求内容全面、语言简洁、通俗易懂、实例丰富、图文并茂。每章都设置了相关技能训练项目,学生可以通过项目实施的内容、步骤,掌握相关的知识点、技能点。本次改版将PLC型号更新、增加了固态继电器等,删除了不常用的机床电气控制部分,替换了部分技能训练,还增加了培养遵纪守法、诚实守信、尊重生命、质量意识、环保意识、安全意识、规范意识、爱岗敬业的责任意识以及信息素养、工匠精神和创新思维等职业素养的内容。
全书共有10章,内容分为两大部分:
第1部分为电气控制技术(由第1~3章组成),主要包括常用低压电器的结构、原理及使用的有关知识,继电器—接触器控制电路的基本控制环节、常用机床电气控制的原理分析和故障诊断方法。
第2部分为可编程序控制器应用技术(由第4~10章组成),主要以三菱的FX3U系列可编程序控制器为载体,介绍小型可编程序控制器的特点、结构、原理、内部逻辑元件、指令系统、编程规则与技巧、控制系统设计、网络与通信、编程及仿真软件的使用等。
本书可作为高等职业院校电气自动化技术、机电一体化技术、楼宇自动化技术、机械制造及自动化、数控技术等相关专业“电气控制与PLC应用技术”课程的教材,也可作为实习、职业技能培训及可编程控制器相关的1+X职业技能等级证书考证的参考用书,以及工程技术人员的参考用书。
本书第1版和第2版分别为2006年河南省精品课程和2014年河南省精品资源开放课程的配套教材,配有电子课件、二维码微课视频、习题解答等资料,便于教师教学和学生自学,本精品课程网址为http://www.yrdti.edu.cn/2006/dqzd。
本书由黄河水利职业技术学院何瑞、吴丽担任主编,其中何瑞编写第4、5、6、10章,吴丽编写第7章,黄河水利职业技术学院刘金浦编写第1、2章,黄河水利职业技术学院刘亚平编写第8、9章,郑州电力职业技术学院王海旺编写第3章。
由于编者水平有限,书中的不妥与错误之处在所难免,恳请读者批评指正。
第1章常用低压电器
1.1低压电器的基本知识
1.1.1低压电器的分类
1.1.2电磁式电器
1.1.3电弧和灭弧方法
1.1.4低压电器的主要技术参数
1.1.5低压电器的型号
1.2开关电器
1.2.1刀开关
1.2.2组合开关
1.2.3低压断路器
1.3接触器
1.3.1交流接触器
1.3.2直流接触器
1.3.3接触器的主要技术指标
1.3.4接触器的选用
1.4继电器
1.4.1电磁式继电器
1.4.2热继电器
1.4.3时间继电器
1.4.4速度继电器
1.4.5固态继电器
1.5熔断器
1.5.1熔断器的结构和原理
1.5.2熔断器的选择及性能指标
1.5.3熔断器的使用、安装及维修注意事项
1.6主令电器
1.6.1控制按钮
1.6.2位置开关
1.6.3接近开关
1.6.4转换开关
1.7技能训练
1.7.1训练项目1交流接触器的拆装与测试
1.7.2训练项目2时间继电器的测试
1.8小结
1.9习题
第2章电气控制电路的基本控制
环节2.1电气控制系统图的基本知识
2.2三相异步电动机全压起动控制电路
2.2.1单向运转控制电路
2.2.2可逆旋转控制电路
2.3三相异步电动机减压起动控制电路
2.3.1定子串电阻起动控制电路
2.3.2自耦变压器减压起动控制电路
2.3.3-△减压起动控制电路
2.4三相绕线转子异步电动机起动控制电路
2.4.1转子绕组串电阻起动控制电路
2.4.2转子绕组串频敏变阻器起动控制电路
2.5感应式双速异步电动机变速控制电路
2.6三相异步电动机电气制动控制电路
2.6.1反接制动控制电路
2.6.2能耗制动控制电路
2.7直流电动机控制电路
2.8技能训练
2.8.1训练项目1电动机连续运转控制
2.8.2训练项目2电动机既能点动又能连续运转控制
2.8.3训练项目3:电动机顺序起动、逆序停止控制
2.8.4训练项目4:电动机正、反转控制
2.8.5训练项目5:电动机-△减压起动控制
2.9小结
2.10习题
第3章机床电气控制系统
3.1电气控制系统分析基础
3.2Z3040型摇臂钻床的电气控制
3.2.1Z3040型摇臂钻床概述
3.3.2Z3040型摇臂钻床电气控制分析
3.3T68型卧式镗床的电气控制
3.3.1T68型卧式镗床概述
3.3.2T68型卧式镗床电气控制分析
3.4技能训练T68型卧式镗床电气故障检测
3.5小结
3.6习题
第4章PLC的基本知识
4.1PLC概述
4.1.1PLC的产生
4.1.2PLC的定义
4.1.3PLC的特点
4.1.4PLC的应用
4.1.5PLC的发展
4.1.6常用PLC产品
4.2PLC的组成与工作原理
4.2.1PLC的组成
4.2.2PLC的工作原理
4.3三菱FX3U 系列PLC的系统结构
4.3.1FX系列型号及意义
4.3.2FX3U 系列PLC系统结构
4.3.3FX3U系列 PLC的面板
4.3.4FX3U 系列PLC输入/输出电路
4.4FX系列PLC逻辑元件
4.5技能训练PLC的外部接线
4.6小结
4.7习题
第5章基本逻辑指令
5.1PLC的编程语言与程序结构
5.1.1PLC的编程语言
5.1.2PLC的程序结构
5.2基本逻辑指令概述
5.2.1触点起始/输出线圈指令(LD/LDI/OUT)
5.2.2触点串联/并联指令
5.2.3电路块指令
5.2.4多重输出电路/主控触点指令
5.2.5置位/复位指令(SET/RST)
5.2.6脉冲上升沿、下降沿检出的触点指令
5.2.7脉冲输出指令(PLS/PLF)
5.2.8取反/空操作/程序结束指令
5.2.9边沿检测指令
5.3编程的基本规则和技巧
5.3.1编程的基本规则
5.3.2编程技巧
5.4基本逻辑指令应用实例
5.4.1电动机控制实例
5.4.2定时器的应用
5.4.3振荡与分频电路
5.5技能训练
5.5.1训练项目1电动机正、反转控制
5.5.2训练项目2电动机-△减压起动控制
5.5.3其他训练项目
5.6小结
5.7习题
第6章步进指令
6.1状态转移图
6.2步进指令和步进梯形图
6.3状态转移图的主要类型
6.4步进指令的应用
6.5技能训练
6.5.1训练项目1电动机顺序起动控制(选择性分支流程)
6.5.2训练项目2十字路口交通灯控制(并行性分支流程)
6.6小结
6.7习题
第7章应用指令
7.1应用指令的表示方法
7.2程序流程控制(FNC00 ~FNC09)
7.3比较和传送指令
7.4算数运算和逻辑运算指令(FNC20~FNC29)
7.5循环与移位指令(FNC30~FNC39)
7.6数据处理指令(FNC40~FNC49)
7.7高速处理指令(FNC50~FNC59)
7.8方便指令
7.9浮点数运算指令
7.10定位控制指令
7.11时钟运算指令
7.12触点比较指令
7.13技能训练
7.13.1训练项目1闪光信号灯的闪光频率控制
7.13.2训练项目2简单密码锁
7.13.3训练项目3简易定时报警器
7.13.4训练项目4四则运算
7.14小结
7.15习题
第8章可编程序控制器的应用
8.1PLC控制系统设计
8.1.1PLC控制系统设计的基本原则
8.1.2PLC控制系统设计的步骤
8.2PLC的硬件设计
8.2.1根据外部输入、输出器件选择
PLC的I/O端口
8.2.2PLC I/O的确定
8.2.3确定内存容量和存储器的种类
8.2.4确定CPU的运行速度
8.2.5确定PLC的外围设备
8.2.6电源电压的选择
8.3PLC的软件设计
8.3.1翻译法
8.3.2功能图法
8.3.3逻辑设计法
8.4PLC在机床控制中的应用
8.5技能训练
8.5.1训练项目1自动门控制装置
8.5.2训练项目2汽车自动清洗装置
8.6小结
8.7习题
第9章网络与通信
9.1PLC通信基础知识
9.1.1PLC通信概述
9.1.2串行通信接口标准
9.2PLC之间的链接通信
9.2.1RS-485并联链接通信
9.2.2N∶N网络通信
9.3技能训练N∶N并