電氣控制與PLC編程入門及應用

第1章 常用的低壓電器 001
1.1 低壓電器簡介 001
1.1.1 低壓電器的分類 001
1.1.2 低壓電器的常用技術術語、參數及技術性能 001
1.1.3 符號采用的標準 002
1.2 低壓開關電器 003
1.2.1 刀開關 003
1.2.2 組合開關 004
1.2.3 低壓斷路器 005
案例1-1 CA6140A車床的低壓斷路器的選用 008
1.2.4 剩余電流保護電器 009
1.3 接觸器 011
1.3.1 接觸器的功能 011
1.3.2 接觸器的結構及其工作原理 011
1.3.3 常用的接觸器 012
1.3.4 接觸器的技術參數 013
1.3.5 接觸器的選用 014
1.3.6 註意事項 015
案例1-2 CA6140A車床的低壓接觸器的選用 015
1.4 繼電器 015
1.4.1 電磁繼電器 016
1.4.2 時間繼電器 019
1.4.3 計數繼電器 023
1.4.4 熱繼電器 024
案例1-3 CA6140A車床的熱繼電器的選用 027
1.4.5 速度繼電器 027
1.4.6 其他繼電器 028
1.5 熔斷器 028
1.5.1 熔斷器的種類、結構和工作原理 029
1.5.2 熔斷器的技術參數 030
1.5.3 熔斷器的選用 030
1.5.4 選擇熔斷器的註意事項 031
案例1-4 CA6140A車床的熔斷器的選用 031
1.6 主令電器 032
1.6.1 按鈕 032
1.6.2 行程開關 035
1.6.3 接近開關 037
1.7 其他電器 041
1.7.1 變壓器 041
1.7.2 直流穩壓電源 043
1.7.3 導線和電纜 044
案例1-5 CA6140A車床的動力電纜的選用 045
1.7.4 指示燈 046
1.7.5 接線端子 047
1.7.6 起動器 047
習題 048

第2章 繼電接觸器控制電路 049
2.1 電氣控制線路圖 049
2.2 繼電接觸器控制電路基本控制規律 051
2.2.1 自鎖和互鎖 051
2.2.2 點動和連續運行控制線路 053
2.2.3 多地聯鎖控制線路 053
2.2.4 自動循環控制線路 053
2.3 三相異步電動機的起動控制電路 054
2.3.1 直接起動 054
2.3.2 串電阻或電抗減壓起動 055
2.3.3 星形- 三角形減壓起動（星三角起動） 055
2.3.4 自耦變壓器減壓起動 056
2.4 三相異步電動機的制動控制 057
2.4.1 機械制動 057
2.4.2 反接制動 058
2.4.3 能耗制動 059
2.5 三相異步電動機的調速 060
2.5.1 改變轉差率的調速 060
2.5.2 改變極對數的調速 060
2.5.3 變頻調速 060
2.6 直流電動機的電氣控制 062
2.6.1 直流電動機電樞串電阻單向起動控制 062
2.6.2 直流電動機的單向運轉能耗制動控制 063
2.6.3 直流電動機的調速 064
2.7 單相異步電動機的控制 065
2.7.1 單相異步電動機的起動 065
2.7.2 單相異步電動機的調速 065
2.7.3 單相異步電動機的正/ 反轉 066
2.8 電氣控制系統常用的保護環節 066
2.8.1 電流保護 067
2.8.2 電壓保護 068
2.8.3 其他保護 069
習題 069

第3章 典型設備電氣控制電路分析 070
3.1 CA6140A普通車床的電氣控制 070
3.1.1 初識CA6140A車床 070
3.1.2 CA6140A車床的電氣控制電路 071
3.2 XA5032銑床的電氣控制 075
3.2.1 初識XA5032銑床 075
3.2.2 XA5032銑床的電氣控制電路 076
3.3 XK714A數控銑床電氣控制 081
3.3.1 初識XK714A數控銑床 081
3.3.2 XK714A數控銑床的電氣控制電路 081
習題 085

第4章 可編程控制器基礎 086
4.1 認識PLC 086
4.1.1 PLC是什麼 086
4.1.2 PLC的發展歷史 087
4.1.3 PLC的應用範圍 087
4.1.4 PLC的分類與性能指標 088
4.1.5 知名PLC介紹 089
4.2 PLC 的結構和工作原理 089
4.2.1 PLC的硬件組成 089
4.2.2 PLC的工作原理 093
4.3 S7-1200 CPU模塊的接線 094
4.3.1 西門子PLC簡介 094
4.3.2 S7-1200 PLC的體系 095
4.3.3 S7-1200 PLC的CPU模塊及接線 096
4.4 S7-1200 PLC的擴展模塊及其接線 102
4.4.1 S7-1200 PLC數字量擴展模塊及其接線 102
4.4.2 S7-1200 PLC模擬量模塊及其接線 104
4.5 S7-1200 PLC的數據類型與數據存儲區 105
4.5.1 數據類型 105
4.5.2 S7-1200 PLC的存儲區 108
4.6 西門子PLC 編程軟件及應用 111
案例4-1 用離線硬件組態法創建TIA Portal項目- 電動機點動控制 111
案例4-2 用在線檢測法創建TIA Portal項目- 電動機點動控制 119
習題 124

第5章 S7-1200 PLC的指令及應用 125
5.1 S7-1200 PLC 的編程基礎知識 125
5.1.1 全局變量與區域變量 125
5.1.2 編程語言 125
5.2 位邏輯運算指令 126
5.2.1 觸點、線圈指令及其相關邏輯 126
案例5-1 三相異步電動機起停運行PLC控制 128
案例5-2 三相異步電動機的多地起動和多地停止運行PLC控制 129
5.2.2 覆位、置位、覆位位域和置位位域指令 131
案例5-3 三相異步電動機正反轉運行PLC控制 131
5.2.3 RS/SR觸發器指令 133
5.2.4 上升沿和下降沿指令 134
案例5-4 三相異步電動機點動運行PLC控制 136
案例5-5 三相異步電動機單鍵起停運行PLC控制（1） 138
5.3 定時器指令 140
5.3.1 通電延時定時器（TON） 140
案例5-6 傳送帶節能運行控制 142
案例5-7 “ 氣 ”的PLC控制143
5.3.2 斷電延時定時器（TOF） 144
案例5-8 鼓風機運行的PLC控制 145
5.4 計數器指令 146
5.4.1 加計數器（CTU） 146
5.4.2 減計數器（CTD） 147
案例5-9 三相異步電動機單鍵起停運行PLC控制（2） 147
5.5 移動值指令、比較指令和轉換指令 148
5.5.1 移動值指令（MOVE） 148
案例5-10 三相異步電動機Y- △起動運行PLC 控制 149
5.5.2 比較指令 151
案例5-11 交通燈的PLC控制 152
5.5.3 轉換指令 154
案例5-12 移動小車的位移測量 158
案例5-13 比例閥的開度控制 160
5.6 數學函數指令、移位和循環指令 161
5.6.1 數學函數指令 161
案例5-14 電爐多擋加熱的PLC控制 163
5.6.2 移位和循環指令 167
案例5-15 廣告燈運行的PLC控制 169
5.7 編程指令綜合應用 171
案例5-16 電加熱爐的PLC控制 171
習題 172

第6章 函數、函數塊、數據塊和組織塊及編程方法 173
6.1 塊、函數和組織塊 173
6.1.1 塊的概述 173
6.1.2 函數（FC）及其應用 174
案例6-1 三相異步電動機正反轉PLC控制（用FC） 176
6.1.3 組織塊（OB）及其應用 178
案例6-2 數字濾波器PLC程序設計（用FC） 182
6.2 數據塊和函數塊 185
6.2.1 數據塊（DB）及其應用 185
6.2.2 函數塊（FB）及其應用 189
案例6-3 軟起動器的起停運行PLC控制（用FB） 189
6.2.3 多重背景 191
案例6-4 三相異步電動機Y- △起動運行PLC 控制（用FB） 192
6.3 功能圖 194
6.3.1 功能圖的概念 194
6.3.2 功能圖轉換成梯形圖 194
6.4 PLC邏輯控制程序的設計方法及其應用 197
6.4.1 用基本指令編寫邏輯控制程序（起- 保- 停法） 198
6.4.2 用MOVE指令編寫邏輯控制程序 199
6.5 PLC 程序設計綜合應用 201
案例6-5 邏輯控制綜合應用——攪拌機的控制 201
習題 204

第7章 S7-1200 PLC的通信應用 205
7.1 通信基礎知識 205
7.1.1 PLC網絡的術語解釋 205
7.1.2 現場總線介紹 206
7.2 S7-1200 PLC 的S7通信及其應用 207
7.2.1 S7通信介紹 207
7.2.2 S7通信指令說明 208
案例7-1 S7-1200 PLC 之間的S7通信 209
7.3 PROFINET IO 通信 213
7.3.1 PROFINET IO簡介 213
7.3.2 GSD文件 214
7.3.3 PROFINET IO的三種執行水平 214
案例7-2 S7-1200 PLC 與分布式模塊ET200SP之間的PROFINET通信 214
習題 217

第8章 觸摸屏和變頻器的PLC綜合控制 218
8.1 人機界面簡介 218
8.1.1 認識人機界面 218
8.1.2 觸摸屏的通信連接 218
8.2 綜合應用 219
案例 觸摸屏、PLC和變頻器對風機的調速控制 219
習題 227

參考文獻228