本書根據(jù)高職院校畢業(yè)生從事典型工作崗位所需的知識和技能，以S7-200系列的小型PLC為主要對象，詳細介紹了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)及變頻器技術(shù)的應用，全書共分七個項目，主要內(nèi)容包括三相異步電動機基本控制電路的安裝調(diào)試、典型機床電路分析與故障排除、PLC實現(xiàn)交流電動機的基本控制、 PLC實現(xiàn)多種液體混合控制、PLC 實現(xiàn)過程及定位控制、構(gòu)建PLC通信網(wǎng)絡、PLC與變頻調(diào)速控制等。全書配有大量二維碼資源。
本書可作為職業(yè)院校機電、電氣自動化、工業(yè)機器人、無人機、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供從事機電、電氣電子等行業(yè)的工程技術(shù)人員參考使用。
溫玉春，內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學院，副教授，內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學院機電工程系，雙師型教師，從事機電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)的課程教學工作十余年，多次指導學生參加自治區(qū)級、國家職業(yè)學校技能大賽，大學生挑戰(zhàn)杯等比賽，學生多次獲獎。
項目一三相異步電動機基本控制電路的安裝調(diào)試 001
任務一電動機自鎖控制電路的分析與安裝調(diào)試 002
一、任務要求 002
二、相關(guān)知識 002
（一）刀開關(guān)和自動空氣開關(guān) 002
（二）熔斷器 005
（三）按鈕 007
（四）接觸器 007
（五）熱繼電器 009
三、任務實施 011
（一）設備工具 011
（二）電動機點動控制電路分析 011
（三）電動機自鎖控制電路分析與安裝 012
四、知識與能力擴展 014
（一）中間繼電器 014
（二）點動與自鎖混合控制電路 015
任務二正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝及調(diào)試 017
一、任務要求 017
二、相關(guān)知識 017
（一）電氣控制系統(tǒng)圖的繪制原則 017
（二）正反轉(zhuǎn)控制電路 019
三、任務實施 022
（一）準備元器件 022
（二）電路安裝與調(diào)試 022
四、知識與能力擴展 023
（一）行程控制 023
（二）順序控制 025
（三）多地控制 026
任務三降壓啟動控制電路的設計與安裝調(diào)試 028
一、任務要求 028
二、相關(guān)知識 028
（一）時間繼電器 028
（二）三相異步電動機的降壓啟動控制電路 031
三、任務實施 032
（一）控制電路的設計 032
（二）電路的安裝與調(diào)試 032
四、知識與能力擴展 033
（一）速度繼電器 033
（二）電動機的制動控制電路 034
項目二典型機床電路分析與故障排除 036
任務一CA6140車床電路分析與故障排除 037
一、任務要求 037
二、相關(guān)知識 037
（一）機床電氣原理圖分析及故障排除的方法 037
（二）CA6140車床控制電路分析 039
（三）CA6140車床常見電氣故障分析 040
三、任務實施 041
（一）任務準備 041
（二）CA6140車床電氣故障排除 041
四、知識與能力擴展 044
（一）M7120平面磨床的控制電路分析 044
（二）M7120平面磨床常見故障現(xiàn)象分析 046
（三）ZNK-M7120平面磨床的操作 047
任務二X62W萬能銑床電氣線路故障排除 051
一、任務要求 051
二、相關(guān)知識 051
（一）X62W萬能銑床的結(jié)構(gòu)及運動形式 051
（二）X62W萬能銑床的拖動要求 051
（三）X62W萬能銑床的控制原理分析 052
（四）X62W萬能銑床常見故障分析 056
三、任務實施 058
（一）任務準備 058
（二）X62W銑床電氣故障排除 058
（三）ZNK-X62W型萬能銑床智能實訓考核組件的使用 058
四、知識與能力擴展 061
（一）T68鏜床的結(jié)構(gòu)及運動形式 061
（二）T68鏜床的電氣控制線路分析 061
（三）T68鏜床電氣線路的故障分析與維修 065
項目三PLC實現(xiàn)交流電動機的基本控制 067
任務一初識PLC 068
一、任務要求 068
二、相關(guān)知識 068
（一）PLC的產(chǎn)生及定義 068
（二）PLC的特點及應用 068
（三）PLC的基本組成及工作原理 069
（四）S7-200 PLC的外部結(jié)構(gòu) 073
三、任務實施 074
（一）工具材料準備 074
（二）畫出PLC外圍接線圖，安裝電路 074
（三）自檢 075
（四）PLC裸機（無程序）上電運行 075
四、知識與能力擴展 075
（一）S7-200系列PLC的主要性能指標 075
（二）PLC的類型 076
（三）PLC外圍接線方法 076
任務二PLC應用環(huán)境的設置及編程軟件的使用 078
一、任務要求 078
二、相關(guān)知識 078
（一）PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成 078
（二）PLC的編程語言和程序結(jié)構(gòu) 078
（三）PLC編程軟件的使用入門 081
三、任務實施 085
（一）設備準備 085
（二）建立計算機與PLC的連接 085
（三）編程軟件的使用 085
（四）PLC最小控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試及運行 086
四、知識與能力擴展——仿真軟件的使用 087
任務三PLC實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制 092
一、任務要求 092
二、相關(guān)知識 092
（一）S7-200 PLC的編程元件 092
（二）S7-200系列PLC的基本位邏輯指令及應用 094
（三）啟-保-停電路 097
（四）PLC控制系統(tǒng)的設計與故障診斷 098
三、任務實施 099
（一）設備準備 099
（二）分析控制要求 099
（三）建立I/O分配表 100
（四）畫出PLC外圍接線圖 100
（五）設計梯形圖程序 101
（六）安裝 接線 101
（七）調(diào)試程序 功能測試 101
四、知識與能力擴展 101
（一）PLC數(shù)據(jù)存儲類型及數(shù)據(jù)的編址方式 101
（二）PLC的尋址方式 104
任務四PLC實現(xiàn)兩臺電動機順序控制 106
一、任務要求 106
二、相關(guān)知識 106
（一）定時器指令格式及功能 106
（二）定時器指令的使用 107
三、任務實施 109
（一）設備準備 109
（二）I/O分配 109
（三）PLC外圍接線設計 110
（四）設計調(diào)試梯形圖程序 110
（五）安裝、接線并檢查 110
（六）控制功能調(diào)試 111
四、知識與能力擴展 111
（一）定時器的串接使用實現(xiàn)長延時 111
（二）閃爍電路 111
任務五PLC實現(xiàn)軋鋼機控制 113
一、任務要求 113
二、相關(guān)知識 113
（一）計數(shù)器指令的格式及功能 113
（二）計數(shù)器指令的使用 114
三、任務實施 116
（一）設備準備 116
（二）I/O分配 116
（三）PLC控制軋鋼機的外圍接線圖 117
（四）設計調(diào)試梯形圖程序 117
（五）安裝、接線并檢查 117
（六）控制功能調(diào)試 117
四、知識與能力擴展 117
（一）擴展計數(shù)器電路 117
（二）計數(shù)器與定時器組合使用實現(xiàn)長延時 117
（三）二分頻電路 120
項目四PLC實現(xiàn)多種液體混合控制 122
任務一PLC實現(xiàn)兩種液體混合控制 123
一、任務要求 123
二、相關(guān)知識 123
（一）順序功能圖 124
（二）單序列順序功能圖的繪制 124
（三）使用順序控制指令將單序列順序功能圖轉(zhuǎn)換成梯形圖 126
三、任務實施 128
（一）設備準備 128
（二）建立I/O分配表 128
（三）畫出PLC外圍接線圖 128
（四）畫出順序功能圖 128
（五）設計梯形圖程序 128
（六）安裝、接線并檢查 129
（七）控制功能調(diào)試 129
四、知識與能力擴展 130
任務二PLC實現(xiàn)三種液體混合控制 133
一、任務要求 133
二、相關(guān)知識 134
（一）選擇序列順序功能圖的結(jié)構(gòu) 134
（二）用順序控制指令將順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖 134
三、任務實施 134
（一）任務準備 134
（二）建立I/O分配表 135
（三）畫出PLC外圍接線圖 136
（四）設計順序功能圖 136
（五）設計調(diào)試梯形圖程序 137
（六）安裝、接線并檢查 137
（七）控制功能調(diào)試 137
四、知識與能力擴展 137
（一）并行序列順序功能圖的結(jié)構(gòu) 137
（二）并行序列順序功能圖的繪制 138
（三）用順序控制指令將并行序列順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖 139
項目五PLC實現(xiàn)過程及定位控制 141
任務一噴泉控制系統(tǒng)的分析設計與安裝調(diào)試 142
一、任務要求 142
二、相關(guān)知識 142
（一）數(shù)據(jù)傳送、填充等指令應用 142
（二）數(shù)據(jù)移位指令應用 145
（三）數(shù)據(jù)比較指令應用 150
三、任務實施 152
（一）任務要求 152
（二）I/O端口分配 152
（三）PLC控制接線圖 153
（四）程序說明 153
（五）任務實施 156
四、知識與能力擴展 156
（一）數(shù)據(jù)運算指令應用 156
（二）表功能指令應用 162
（三）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令應用 165
任務二八臺空壓機輪換控制系統(tǒng)的設計分析 172
一、任務要求 172
二、相關(guān)知識 172
（一）跳轉(zhuǎn)等指令應用 172
（二）循環(huán)指令應用 175
（三）子程序調(diào)用指令應用 176
三、任務實施 177
（一）任務要求 177
（二）I/O端口分配 178
（三）PLC控制接線圖 178
（四）程序設計說明 178
（五）任務實施 185
四、知識與能力擴展 186
任務三PID控制電爐溫度 191
一、任務要求 191
二、相關(guān)知識 191
（一）S7-200系列PLC模擬量I/O模塊 191
（二）模擬量數(shù)據(jù)的處理 195
（三）PLC的PID控制 196
三、任務實施 198
（一）任務要求 198
（二）I/O端口分配 198
（三）PLC控制接線圖 198
（四）程序設計說明 199
（五）任務實施 201
任務四使用“位控向?qū)гO置”控制步進電動機202
一、任務要求 202
二、相關(guān)知識 202
（一）中斷指令應用 202
（二）高速計數(shù)器指令應用 204
（三）高速脈沖輸出指令應用 207
三、任務實施 211
（一）任務要求 211
（二）I/O端口分配 212
（三）PLC控制接線圖 212
（四）程序設計說明 212
（五）任務實施 216
項目六構(gòu)建PLC通信網(wǎng)絡 218
任務一三臺S7-200PLC間的主從通信219
一、任務要求 219
二、相關(guān)知識 219
（一）S7-200的網(wǎng)絡通信 219
（二）S7-200 PLC的通信指令 222
三、任務實施 225
（一）任務要求 225
（二）任務分析 225
（三）網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計 225
（四）程序說明 225
四、任務實施 227
任務二觸摸屏組態(tài)PLC開關(guān)量控制228
一、任務要求 228
二、相關(guān)知識 228
（一）PLC與Smart 700 IE電氣連接安裝 228
（二）調(diào)試觸摸屏 230
（三）創(chuàng)建項目 231
三、任務實施 233
項目七PLC與變頻調(diào)速控制 235
任務一變頻器功能參數(shù)設置與操作236
一、任務要求 236
二、相關(guān)知識 236
（一）變頻器的機械安裝 236
（二）變頻器的電氣安裝 236
（三）變頻器的方框圖 237
三、任務實施 239
（一）設備工具 239
（二）變頻器面板 239
（三）用BOP進行調(diào)試 240
（四）變頻器的常規(guī)操作 241
四、知識與能力擴展 241
任務二外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制 243
一、任務要求 243
二、相關(guān)知識 243
（一）變頻器的調(diào)速優(yōu)勢 243
（二）變頻器的分類 243
三、任務實施 244
（一）設備工具 244
（二）設定變頻器相關(guān)參數(shù) 244
（三）變頻器模擬量控制接線圖 244
（四）變頻器模擬量控制操作步驟 244
四、知識與能力擴展 245
任務三基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調(diào)速控制 248
一、任務要求 248
二、相關(guān)知識 248
三、任務實施 248
（一）設備工具 248
（二）設定PLC模擬量開環(huán)調(diào)速控制的變頻器參數(shù) 249
（三）連接PLC及變頻器 249
（四）編寫PLC模擬量開環(huán)調(diào)速控制程序 249
（五）變頻器的操作步驟 251
四、知識與能力擴展 251
參考文獻 258
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