电气控制及可编程控制器应用

绪论

0.1 电气控制技术的应用

0.2 课程的性质和学习目标

第1章 电气控制基础知识

1.1 控制电器概述

1.1.1 控制电器的分类和应用特点

1.1.2 工厂低压配电电压及中性点运行方式

1.2 常用低压电器

1.2.1 低压电器的定义和分类

1.2.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理

1.2.3 接触器

1.2.4 继电器

1.2.5 开关电器

1.2.6 熔断器

1.2.7 主令电器

1.2.8 其他电器

习题

拓展题

实训项目控制电器的认识

第2章 电气制图和电气控制线路

2.1 电气图的类型及相关标准

2.1.1 电气图的一般特点

2.1.2 电气图中的图形符号和文字符号

2.1.3 常用电气图的绘制原则

2.2 基本电气控制线路

2.2.1 三相异步电动机

2.2.2 三相鼠笼式异步电动机的直接启动

2.2.3 三相鼠笼式异步电动机的降压启动

2.2.4 三相鼠笼式异步电动机的制动

2.2.5 三相鼠笼式异步电动机的调速

2.3 电气控制线路的分析与设计方法

2.3.1 电气控制线路的分析方法

2.3.2 电气控制线路设计的原则和方法

2.4 典型设备的电气控制线路分析

习题

拓展题

实训项目2-1 电动机的单向连续运行控制

实训项目2-2 电动机的正反转控制

实训项目2-3 电动机的自动顺序控制

第3章 PLC的基本结构和工作原理

3.1 PLC概述

3.1.1 PLC的产生和定义

3.1.2 PLC的特点

3.1.3 PLC的分类

3.1.4 PLC的主要性能指标

3.1.5 PLC的应用领域和发展趋势

3.1.6 初步认识PLC

3.2 PLC的硬件组成和软件系统

3.2.1 PLC的硬件组成

3.2.2 PLC的软件系统

3.2.3 PLC常用的编程语言

3.3 PLC的基本工作原理

3.3.1 PLC的工作过程

3.3.2 扫描周期

3.3.3 IO响应时间

3.3.4 PLC控制的等效电路

习题

拓展题

实训项目Fx系列PLC的认识

第4章 FX系列PLC

4.1 Fx系列PLC的概述

4.1.1 三菱小型PLC的发展

4.1.2 Fx系列PLC型号的含义

4.1.3 FX系列PLC的主要性能指标

4.2 几种Fx系列PLC的产品规格

4.3 FX系列PLC中的软元件

4.3.1 输入继电器x

4.3.2 输出继电器Y

4.3.3 辅助继电器M

4.3.4 状态继电器S

4.3.5 定时器T

4.3.6 计数器C

4.3.7 数据寄存器D

4.3.8 指针PI

4.3.9 变址寄存器VZ

4.3.10 常数KH

习题

拓展题

实训项目4-1 手持式编程器的使用

实训项目4-2 PLC实训系统的使用

第5章 基本指令及应用

5.1 基本指令

5.1.1 取指令、取反指令和线圈输出指令LD、I-DI、OUT

5.1.2 触点的串联指令AND、ANI

5.1.3 触点的并联指令OR、ORI

5.1.4 电路块连接指令ORB、ANB

5.1.5 栈指令MPS、MRD、MPP

5.1.6 主控和主控复位指令MC、MCR

5.1.7 置位和复位指令SET、RST

5.1.8 脉冲指令PLS、PLF

5.1.9 脉冲式触点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF

5.1.10 逻辑运算结果取反指令INV

5.1.11 空操作指令NOP和程序结束指令END

5.2 编程的注意事项

5.3 基本电路的编程

5.3.1 启停控制

5.3.2 联锁控制

5.3.3 顺序控制

5.3.4 自动循环控制

5.3.5 自动和手动控制的切换

5.3.6 定时器和计数器的应用

5.3.7 二分频电路

5.4 梯形图程序设计的技巧

5.4.1 转换法

5.4.2 经验法

5.4.3 时序图法

习题

拓展题

实训项目5-1 GXDeveloper编程软件的使用

实训项目5-2 电动机循环正反转的PLC控制

实训项目5-3 电动机Y.△启动的PLC控制

实训项目5-4 数码管循环点亮的PLC控制

实训项目5-5 舞台艺术灯的PLC控制

第6章 步进梯形图指令及应用

6.1 顺序功能图和步进梯形图指令

6.1.1 顺序功能图

6.1.2 步进梯形图指令

6.2 多分支顺序功能图

6.2.1 单一顺序的SFC图

6.2.2 选择顺序的SFC图

6.2.3 并行顺序的SFC图

6.2.4 跳转顺序的SFC图

6.3 SFC图编程的注意事项

6.4 步进指令的应用实例

习题

拓展题

实训项目6-1 单流程的SFC应用——机械手的PLC控制

实训项目6-2 选择性流程的SFC应用——分拣与分配生产线的PLC控制

实训项目6-3 并行性流程的SFC应用——十字路口交通灯的PLC控制

第7章 功能指令及其应用

7.1 功能指令的表示

7.1.1 功能指令的表示形式

7.1.2 数据长度和指令类型

7.1.3 操作数

7.2 功能指令的介绍

7.2.1 程序流程控制指令

7.2.2 传送与比较指令

7.2.3 算术运算与逻辑运算指令

7.2.4 循环与移位指令

7.2.5 数据处理指令

7.2.6 高速处理指令

7.2.7 外部设备IO指令

7.2.8 触点比较指令

7.3 功能指令的综合应用

习题

拓展题

实训项目7-1 功能指令实现数码管循环点亮

实训项目7-2 功能指令实现交通灯的控制

附录A 关键词语中英文对照表

附录B 低压电器产品型号编制方法

附录C 电气设备常用文字符号

参考文献2100433B

《电气控制及可编程控制器应用》由曹桂玲主编，本书是笔者结合多年企业工作经历以及教学实践经验编写而成的，内容的选取和组织形式注重与其他专业知识体系的衔接，常用的专业术语用双语表达，涉及电气制图与设计的内容采用最新国家标准，突出技术的先进性和实用性。本书选用日本三菱公司生产的FX系列PLC产品为例进行讲述，该系列产品进入中国市场较早，目前在电子产品的生产制造设备中应用仍然较多。为提升学生的职业岗位能力，适应高职高专院校教学需求，本书的章节编排突出理论与实践相结合，注重实用性，每章后均有典型的实训项目，为实践技能的培养和训练提供指导。

《电气控制技术及实训教程》以培养读者电气控制技术能力为主要目的，理论与实践相辅相成，重点突出理论与实践相结合。《电气控制技术及实训教程》共分7章、包含22个实训项目。基础理论方面：《电气控制技术及实训教程》主要介绍常用的低压电器、电气控制系统的基本环节、电气控制线路的分折方法、电气控制的基本线路。实践教学方面：主要介绍电动机电器的拆装及检修、电气控制线路基本环节及检修、常用机床电气控制线路及常见故障的排除。《电气控制技术及实训教程》的特点：集教学、实验、实训、实习为一体，以电气控制技术的应用能力、设计能力和创新能力培养为目的。《电气控制技术及实训教程》可以作为普通高等工科院校工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业的教材，也可供高职高专等相关专业选用，并可作为电气技术人员的培训和参考资料。

《工厂电气控制及PLC技术》一书从高职院校学生的实际出发，以提高学生的实践技能为目标，理论联系实际，学做合一。《工厂电气控制及PLC技术》不仅介绍电气控制及plc的理论知识，还在理论知识后面编排了相应的实践操作技能训练。《工厂电气控制及PLC技术》共分7章，内容包括常用低压电器及电气制图与识图、电气控制系统的基本环节和基本电路、普通机床电气控制、可编程序控制器的基础知识、S7-200系列可编程序控制器、fx2n系列可编程序控制器、plc控制系统的设计及其安装与调试。《工厂电气控制及PLC技术》可作为高职高专电气自动化、机电一体化等专业的教材，也可供相关专业教师及从事电气控制与plc技术的电气工程技术人员参考。