本书是项目式教学的特色教材,每个项目都以实际工程案例引入,由浅入深地讲述相关理论知识和实际应用案例。全书共分两大部分。**部分为电气控制,该部分以4个实际应用案例,系统地讲述了常用低压电器的结构、原理、符号、型号及其选择,典型电气控制线路的组成、原理及安装调试,*后对每个典型项目都进行了原理分析,并就常见故障的排除方法进行了讲解。第二部分是PLC应用,该部分以国内广泛使用的德国西门子S7-200系列PLC为对象,通过4个*典型PLC的应用案例,详细地介绍了S7-200 PLC的结构组成、工作原理、内部元器件,同时还讲解了编程软件STEP7-Micro/WIN的使用、基本逻辑指令、顺序控制指令以及常用功能指令的使用,并通过应用案例讲述了PLC程序设计的方法和技能,*后通过S7-200 PLC对T68型卧式镗床和X62W型铣床的改造和PLC在EAPS100柔性生产加工系统上料单元中的硬件和软件设计两个应用案例,介绍了PLC综合控制系统。
本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、职工大学的数控技术与应用、机电一体化、应用电子类专业相关课程的教材,也可供工程技术人员参考使用。

**部分 电气控制
项目一 电动机正反转控制
【学习目标】
1.熟悉低压电器的结构、工作原理、型号、规格、正确选择、使用方法及其在控制线路的作用
2.能识读相关电气原理图、安装图
3.会安装调试交流电动机正反转控制线路及联锁控制线路
4.会安装与检修CA6140型车床电气控制线路
5.能分析相关控制线路的电气原理及掌握电气控制线路中的保护措施
6.了解电力拖动控制线路常见故障及其排除方法
7.了解现代低压电器应用及发展
一、项目简述
工农业生产中,生产机械的运动部件往往要求实现正反两个方向运动,这就要求拖动电动机能正反向旋转。例如,在铣床加工中工作台的左右、前后和上下运动,起重机的上升与下降等,可以采用机械控制、电气控制或机械电气混合控制的方法来实现,当采用电气控制的方法实现时,则要求电动机能实现正反转控制。从电动机的原理可知,改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向,而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线,如图1-1所示。
合上开关QS,按下启动按钮SB2,电动机正转;按下停止按钮SB1,电动机停止,按下反转启动按钮SB3,电动机反转。
本项目涉及的低压电器有刀开关、熔断器、按钮开关、交流接触器、热继电器和电气识图及制图标准,电动机的点动、连续控制及正反转控制电路等内容。
低压电器种类很多,分类方法也很多。按操作方式可分为手动操作方式和自动切换电器方式。手动操作方式主要是用手直接操作来进行切换;自动切换电器方式是依靠本身参数的变化或外来信号的作用来自动完成接通或分断等动作。按用途可分为低压配电电器和低压控制电器两大类。低压配电电器是指正常或事故状态下接通和断开用电设备和供电电网所用的电器;低压控制电器是指电动机完成生产机械要求的启动、调速、反转和停止所用的电器。
……

**部分 电气控制
项目一 电动机正反转控制
一、项目简述
二、电气控制器件相关知识
(一)按钮、刀开关
(二)接触器
(三)中间继电器
(四)热继电器
(五)熔断器
三、基本控制相关知识
(一)电气图识图及制图标准
(二)三相异步电动机单相启停控制
(三)三相异步电动机正反转控制线路
四、应用举例
(一)三相异步电动机带按钮互锁的正反转控制的安装调试试车
(二)CA6140型普通车床电气控制
项目小结
习题及思考题
项目二 Z3050型摇臂钻床电气控制
一、项目简述
(一)Z3050型摇臂钻床的主要构造和运动情况
(二)摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求
(三)项目要求
二、电气控制器件相关知识
(一)行程开关
(二)低压断路器
(三)时间继电器
(四)电流继电器
(五)电压继电器
三、基本控制相关知识
(一)工作台自动往返控制
(二)绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制
(三)绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器启动控制
四、应用举例
(一)电动机自动往返两边延时的控制线路
(二)时间原则控制的两台电动机启停控制线路
(三)电流继电器动作值整定及返回系数测量
(四)Z3050型钻床电气控制线路分析及故障排除
项目小结
习题及思考题
项目三 卧式镗床电气控制
一、项目简述
(一)T68型卧式镗床的主要结构和运动形式
(二)卧式镗床的电力拖动形式和控制要求
二、电气控制相关知识
(一)速度继电器
(二)双速异步电动机
三、基本控制相关知识
(一)三相异步电动机降压启动控制电路
(二)双速电动机调速控制
(三)三相异步电动机制动控制电路
四、应用举例
(一)三相异步电动机正反转-△降压启动控制
(二)双速异步电动机低速启动高速运行电气控制线路
(三)三相异步电动机可逆反接制动控制线路
(四)三相异步电动机正反向能耗制动控制
(五)T68型卧式镗床电气控制线路分析
项目小结
习题及思考题
项目四 铣床电气控制
一、项目简述
(一)X62W**铣床的主要结构和运动形式
(二)铣床的电力拖动形式和控制要求
二、电气控制器件相关知识
(一)转换开关
(二)电磁离合器
三、基本控制相关知识
(一)顺序控制
(二)多地控制
四、应用举例
(一)从两地实现一台电动机的连续—点动控制
(二)设计一个控制线路
(三)X62W型**铣床电气控制线路分析及故障排除
项目小结
习题及思考题
第二部分 PLC应用
项目五 工作台自动往返PLC控制系统
一、项目简述
二、相关知识
(一)PLC基础知识
(二)PLC的基本结构、编程语言、工作原理
(三)S7-200系列PLC的内部元器件
(四)S7-200系列PLC主要技术指标
(五)S7-200系列PLC常用基本逻辑指令
(六)系统设计过程及梯形图设计规则
(七)S7-200系列PLC的STEP-Micro/WIN编程软件
三、应用举例
(一)异步电动机正反转PLC控制
(二)工作台自动往返PLC控制系统
(三)三相异步电动机的Y-△降压启动控制系统
(四)自动门PLC控制系统
(五)送料小车3点往返运行PLC控制系统
项目小结
习题及思考题
项目六 昼夜报时器PLC控制系统
一、项目简述
二、相关知识
三、应用举例
(一)昼夜报时器PLC控制系统
(二)抢答器PLC控制系统
(三)两台电动机顺序启停PLC控制系统
(四)十字路口交通灯PLC控制系统
项目小结
习题及思考题
项目七 全自动洗衣机PLC控制系统
一、项目导入
二、相关知识
(一)顺序控制功能图概述
(二)顺序控制指令
(三)顺序控制功能图的三要素
(四)顺序控制功能图的编程方法
三、应用举例
(一)顺序控制功能图在全自动洗衣机控制中的应用
(二)顺序控制功能图在自动送料装车系统中的应用
(三)顺序控制功能图在大、小球分类选择传送装置中的应用
(四)顺序控制功能图在十字路口交通灯控制中的应用
(五)顺序控制功能图在液体混合中的应用
项目小结
习题及思考题
项目八 广告牌循环彩灯PLC控制系统
一、项目导入
二、相关知识
(一)功能指令概述
(二)功能指令的形式
(三)S7-200 CPU控制程序的构成
(四)S7-200的程序控制指令
(五)数据处理指令
(六)高速计数器与高速脉冲输出指令
(七)PID回路控制指令
三、应用举例
(一)广告牌循环彩灯的PLC控制
(二)运料小车多种工作方式的控制
(三)三相异步电动机Y-D降压启动控制
(四)包装生产线产品累计和包装的PLC控制
项目小结
习题及思考题
项目九 综合控制系统
一、相关知识
(一)PLC系统可靠性设计
(二)PLC的常见故障和排除方法
二、应用举例
(一)西门子S7-200系列PLC对卧式镗床的改造
(二)西门子S7-200系列PLC对X62W型**铣床的改造
(三)PLC在EAPS100柔性生产加工系统中的综合应用
项目小结
习题及思考题
参考文献