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绪论 1

模块1　常用低压电器 3

第一部分　理论知识 3

1.1　低压电器的基本知识 3

1.1.1　低压电器的分类 3

1.1.2　电磁式低压电器的基本结构 3

1.2　接触器 7

1.2.1　交流接触器 7

1.2.2　直流接触器 10

1.2.3　接触器的选用 10

1.2.4　接触器的安装与使用 11

1.3　继电器 11

1.3.1 电磁式继电器的基本知识 11

1.3.2 电磁式电压继电器、电流继电器与中间继电器 12

1.3.3　时间继电器 14

1.3.4　热继电器 18

1.3.5　速度继电器 21

1.4　熔断器 22

1.4.1　熔断器的结构及工作原理 23

1.4.2　熔断器的保护特性 23

1.4.3　熔断器的主要技术参数及典型产品 23

1.4.4　熔断器的选用 24

1.5　低压开关和低压断路器 25

1.5.1　低压开关 25

1.5.2　低压断路器 26

1.6　主令电器 29

1.6.1　控制按钮 29

1.6.2　行程开关 29

1.6.3　万能转换开关 31

第二部分　基本技能训练 32

实训项目一　交流接触器的识别与拆装 32

实训项目二　热继电器的调整 33

小结 34

思考题与习题 35

模块2　继电-接触器控制电路的基本环节 36

第一部分　理论知识 36

2.1 电气控制系统图的基本知识 36

2.1.1 电气图中的图形符号、文字符号及接线端子标记 36

2.1.2　电气控制系统图 37

2.2　电气控制电路的基本控制规律 39

2.2.1　单向点动与连续控制 39

2.2.2　可逆运行控制 41

2.2.3　多地联锁控制 42

2.2.4　顺序控制 43

2.2.5　自动往返控制 43

2.3　三相异步电动机起动控制 44

2.3.1　定子绕组串电阻减压起动控制 44

2.3.2　星形-三角形减压起动控制 45

2.3.3 自耦变压器减压起动控制 46

2.3.4 三相绕线转子异步电动机起动控制 46

2.4　三相异步电动机制动控制 47

2.4.1　反接制动控制 47

2.4.2　能耗制动控制 49

2.5　三相异步电动机调速控制 51

2.5.1　三相异步电动机变极调速控制 52

2.5.2　三相异步电动机变频调速控制 53

2.6　电动机控制常用的保护环节 54

2.6.1　短路保护 54

2.6.2　过电流保护 54

2.6.3　过载保护 54

2.6.4　失电压、欠电压保护 55

2.6.5　其他保护 55

第二部分　基本技能训练 55

实训项目一　三相笼型异步电动机单向点动与连续运行控制 55

实训项目二　三相笼型异步电动机可逆运行控制 57

实训项目三 三相笼型异步电动机Y-△减压起动控制 59

实训项目四 三相笼型异步电动机能耗制动控制 61

小结 63

思考题与习题 64

模块3　典型机床电气控制 66

第一部分　理论知识 66

3.1　机床电气控制电路分析概述 66

3.1.1　机床电气控制电路分析的内容 66

3.1.2　机床电气控制电路分析的方法与步骤 67

3.2　CA6140型车床的电气控制 67

3.2.1 CA6140型车床的主要结构及控制要求 67

3.2.2　CA6140型车床的电气控制电路分析 68

3.2.3 CA6140型车床电气控制电路常见故障分析与检修 70

3.3　M7120型平面磨床的电气控制 70

3.3.1 M7120型平面磨床的主要结构及控制要求 71

3.3.2 M7120型平面磨床的电气控制电路分析 72

3.3.3 M7120型平面磨床电气控制电路常见故障分析与检修 75

3.4　Z3040型摇臂钻床的电气控制 76

3.4.1　Z3040型摇臂钻床的主要结构及控制要求 76

3.4.2　Z3040型摇臂钻床的电气控制电路分析 77

3.4.3　Z3040型摇臂钻床电气控制电路常见故障分析与检修 80

3.5　XA6132型卧式万能铣床的电气控制 81

3.5.1 XA6132型卧式万能铣床的主要结构及控制要求 81

3.5.2　电磁离合器 82

3.5.3 XA6132型卧式万能铣床的电气控制电路分析 83

3.5.4　XA6132型卧式万能铣床电气控制电路常见故障分析与检修 88

3.6　机床电气控制系统故障排除的方法 89

3.6.1　检修工具和仪器仪表 89

3.6.2　机床电气控制电路检修步骤 89

3.6.3　机床电气控制电路检修的方法 90

第二部分　基本技能训练 94

实训项目 Z3040型摇臂钻床电气控制故障排除 94

小结 96

思考题与习题 97

模块4 三菱FX系列PLC及指令系统 99

第一部分　理论知识 99

4.1　可编程序控制器概述 99

4.1.1 可编程序控制器的产生与发展 99

4.1.2　PLC的特点及应用领域 100

4.1.3　PLC的分类 101

4.2　PLC的基本组成及工作原理 103

4.2.1　PLC的硬件组成 103

4.2.2　PLC的软件组成 107

4.2.3　PLC的工作原理 108

4.3　FX系列PLC的编程元件 110

4.3.1　输入继电器 111

4.3.2　输出继电器 112

4.3.3　辅助继电器 112

4.3.4　状态继电器 113

4.3.5　定时器 114

4.3.6　计数器 116

4.3.7　数据寄存器 119

4.3.8　指针 119

4.3.9　常数 119

4.4　FX系列PLC的基本逻辑指令 120

4.4.1 逻辑取和线圈驱动指令LD、LDI、OUT 120

4.4.2　触点串联指令AND、ANI 121

4.4.3　触点并联指令OR、ORI 121

4.4.4　上升沿检测指令LDP、ANDP、ORP 122

4.4.5　下降沿检测指令LDF、ANDF、ORF 123

4.4.6　脉冲微分指令PLS、PLF 124

4.4.7　电路块串并联指令ANB、ORB 124

4.4.8　栈指令MPS、MRD、MPP 125

4.4.9　主控指令MC、MCR 126

4.4.10　置位与复位指令SET、RST 127

4.4.11　取反、空操作与程序结束指令INV、NOP、END 128

4.5　FX系列PLC的步进指令及编程 129

4.5.1　顺序控制功能图 129

4.5.2　步进指令 133

4.5.3　步进指令的编程方法 134

4.6　FX系列PLC的主要功能指令及编程 141

4.6.1　功能指令概述 141

4.6.2　程序流程控制指令 142

4.6.3　传送与比较指令 146

4.6.4　算术运算指令 150

4.6.5　程序循环与移位指令 152

4.6.6　区间复位指令 154

4.6.7　功能指令编程举例 155

第二部分　基本技能训练 158

实训项目一　基本指令编程练习 158

实训项目二　十字路口交通灯的PLC控制 162

实训项目三　LED数码显示控制 164

小结 169

思考题与习题 169

模块5　PLC程序设计 173

第一部分　理论知识 173

5.1　梯形图编程的规则 173

5.1.1　梯形图的特点 173

5.1.2　梯形图的编程规则 174

5.2　典型单元梯形图分析 175

5.2.1　起动、保持和停止程序 175

5.2.2　自锁与互锁程序 175

5.2.3　延时闭合、延时断开程序 176

5.2.4　定时时间的扩展 176

5.2.5　闪烁程序的实现 178

5.3　PLC程序设计方法 178

5.3.1　根据继电器控制电路设计梯形图的方法 178

5.3.2　经验设计法 180

5.3.3　顺序控制设计法 181

第二部分　基本技能训练 189

实训项目一　两种液体混合的控制 189

实训项目二　四节传输带的控制 191

第三部分　综合项目 智力竞赛抢答器显示系统的PLC控制 197

小结 198

思考题与习题 198

模块6　PLC控制系统设计 200

第一部分　理论知识 200

6.1　PLC控制系统设计的内容和步骤 200

6.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 200

6.1.2　PLC控制系统设计的基本内容 200

6.1.3　PLC控制系统设计的一般步骤 201

6.2　PLC的选择 203

6.2.1　PLC机型的选择 203

6.2.2　PLC容量的选择 204

6.2.3　I/O模块的选择 204

6.2.4 电源模块及其他外设的选择 205

6.3 PLC与电源及输入、输出的连接 206

6.3.1 FX系列PLC电源的连接 206

6.3.2 FX系列PLC输入信号的连接 206

6.3.3 FX系列PLC输出信号的连接 206

6.4 节省I/O点数的方法 207

6.4.1 减少输入点数的方法 207

6.4.2 减少输出点数的方法 209

6.5 PLC应用中的若干问题 210

6.5.1 对PLC某些输入信号的处理 210

6.5.2 PLC的安全保护 210

6.5.3 PLC的接地要求 211

6.5.4 PLC的维护与故障诊断 212

6.6 PLC在逻辑控制系统中的应用 214

6.6.1 带式运输机的PLC控制 214

6.6.2 Z3040型摇臂钻床继电-接触器控制系统的PLC改造 216

6.6.3 装卸料小车多方式运行的PLC控制 218

6.6.4 PLC在化学反应过程中的应用 221

第二部分 基本技能训练 224

实训项目一 运料小车控制模拟 224

实训项目二 机械手动作的模拟 228

第三部分 综合项目 三层电梯的PLC控制 230

小结 232

思考题与习题 232

附录 234

附录A 常用电气简图图形符号及文字符号一览表 234

附录B GX Developer编程软件的使用方法 238

附录C FX系列PLC功能指令汇总表 246

参考文献 251