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第1篇 机床电气控制3

第1章 低压电器3

1.1概述3

1.1.1低压电器分类3

1.1.2低压电器发展方向4

1.1.3电磁式低压电器基础知识5

1.2手控电器8

1.2.1刀开关8

1.2.2转换开关9

1.3接触器11

1.3.1交流接触器11

1.3.2直流接触器12

1.3.3交流接触器型号含义、文字符号及主要技术指标12

1.3.4接触器的选用13

1.4熔断器14

1.4.1熔断器的结构和工作原理14

1.4.2熔断器的分类14

1.4.3熔断器的选择16

1.5继电器17

1.5.1电磁式继电器17

1.5.2热继电器19

1.5.3时间继电器21

1.6主令电器23

1.6.1按钮23

1.6.2行程开关24

1.6.3万能转换开关26

1.7低压断路器27

1.7.1低压断路器的结构28

1.7.2低压断路器的工作原理28

1.7.3低压断路器的类型、主要技术参数和选用29

1.7.4漏电保护断路器30

1.8习题31

第2章 电动机基本控制线路34

2.1电气控制系统图常用符号和绘制规则34

2.1.1电气图的图形符号、文字符号35

2.1.2电气控制系统图分类37

2.1.3电气图的一般特点39

2.1.4电气原理图绘制规则40

2.2三相异步电动机启动控制线路41

2.2.1单向直接启动控制41

2.2.2电动机正反转控制线路43

2.2.3电动机降压启动控制46

2.2.4三相绕线电动机降压启动控制线路50

2.2.5三相异步电动机软启动控制线路52

2.3三相异步电动机制动控制线路55

2.3.1机械制动55

2.3.2电气制动57

2.4三相异步电动机调速控制线路61

2.4.1变极调速控制线路61

2.4.2变频调速控制线路63

2.5三相异步电动机其他典型控制环节66

2.5.1按顺序工作时的控制线路66

2.5.2电液控制67

2.5.3电气控制保护环节70

2.6习题71

第3章 典型生产机械的电气控制75

3.1电气图的读图方法和设计方法75

3.1.1机床电气线路的一般分析方法75

3.1.2继电-接触器控制系统设计的基本内容76

3.1.3继电-接触器控制系统设计76

3.2普通车床的电气控制78

3.2.1 CA6140型普通车床主要结构及运动形式78

3.2.2 CA6140型普通车床电气控制线路分析79

3.2.3常见电气故障分析81

3.3钻床电气控制线路81

3.3.1 Z3040型摇臂钻床主要结构及运动形式81

3.3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制线路分析82

3.3.3常见故障及处理85

3.4铣床电气控制线路85

3.4.1 X62 W型卧式万能铣床主要结构和运动形式85

3.4.2 X62 W型卧式万能铣床电气控制线路分析86

3.5数控机床电气控制线路91

3.5.1 TK1640数控车床的主要结构91

3.5.2 TK1640数控车床的运动及控制要求92

3.5.3 TK1640数控车床的电气控制线路分析92

3.6习题95

第2篇 可编程控制器101

第4章PLC基础知识101

4.1 PLC概述101

4.1.1 PLC概念101

4.1.2 PLC特点102

4.1.3 PLC主要功能103

4.1.4 PLC的发展趋势104

4.2 PLC系统组成与结构106

4.2.1 PLC硬件结构组成106

4.2.2 PLC的软件系统109

4.3 PLC的工作原理110

4.3.1 PLC的3个工作阶段111

4.3.2 PLC对输入/输出的处理原则112

4.4 PLC的技术指标及与微机、继电-接触器装置的比较112

4.4.1 PLC的技术指标112

4.4.2 PLC与PC及继电-接触器控制系统相比较113

4.5习题115

第5章CPM2A系列PLC116

5.1 CPM2A系列PLC概述116

5.1.1 CPM2A系列PLC型号简介116

5.1.2 CPM2A系列PLC技术指标120

5.1.3 CPM2A系列PLC内部资源分配120

5.2 CPM2A系列PLC基本指令125

5.2.1指令分类及格式125

5.2.2不带编号的基本指令及编程125

5.2.3带编号的基本指令及编程129

5.3定时器和计数器指令及应用131

5.3.1定时器指令TIM与TIMH （15）131

5.3.2计数器指令CNT与CNTR （12）133

5.3.3定时器、计数器的扩展134

5.3.4工程应用实例136

5.4顺序控制和暂存指令137

5.4.1指令介绍137

5.4.2工程应用实例139

5.5习题142

第6章PLC程序设计145

6.1梯形图的编程规则与步骤145

6.1.1 PLC梯形图编程规则145

6.1.2 PLC编程步骤147

6.2 PLC程序的经验设计法147

6.2.1电动机控制类程序147

6.2.2时间控制类程序148

6.3电气改造方法——移植法150

6.3.1移植法的步骤150

6.3.2举例150

6.4顺序控制法151

6.4.1顺序功能图151

6.4.2顺序功能图法的设计步骤155

6.4.3顺序动能图转化梯形图155

6.4.4举例156

6.5逻辑设计法159

6.6习题160

第7章 功能指令163

7.1数据传送比较类指令163

7.1.1数据传送类指令163

7.1.2数据比较类指令168

7.2数据移位、转换类指令170

7.2.1数据移位类指令170

7.2.2数据转换类指令174

7.3数据运算类指令177

7.3.1十进制运算指令177

7.3.2二进制运算指令180

7.3.3逻辑运算指令180

7.4子程序调用、中断类指令181

7.4.1子程序调用类程序182

7.4.2中断类指令183

7.5高速计数器应用指令187

7.5.1概述187

7.5.2高速计数器的控制指令188

7.6其他功能指令191

7.7习题194

第8章PLC系统设计197

8.1控制系统设计理论基础、方法197

8.1.1 PLC控制系统设计的一般条件与基本原则197

8.1.2 PLC控制系统设计的主要内容与步骤198

8.1.3 PLC控制系统的硬件设计与选型200

8.1.4 PLC控制系统的程序设计202

8.2应用举例1：水塔水位的PLC控制系统202

8.3应用举例2： PLC在Z3040摇臂钻床控制中的应用205

8.4应用举例3：运料小车的控制207

8.5应用举例4： PLC在机械手控制中的应用210

8.6应用举例5： PLC在注塑机控制中的应用214

8.7习题219

第9章PLC工程应用问题222

9.1提高PLC控制系统可靠性的措施222

9.2 PLC端口的扩展与保护225

9.2.1输入端口的扩展225

9.2.2输出端口的扩展226

9.2.3输入/输出端口的保护227

9.3 PLC系统的抗干扰措施228

9.3.1 PLC对某些输入信号的处理228

9.3.2抑制电源系统引入的干扰229

9.4 PLC的测试及维护230

9.5 PLC的特殊功能模块使用232

9.6 PLC的网络简介236

9.6.1通信及PLC通信要素236

9.6.2 PLC通信的主要方式简介238

9.6.3 OMRON公司PLC网络及CPM2A通信241

9.7习题242

第10章PLC实验技术244

10.1 CX-Programmer软件的使用244

10.2基本逻辑指令实验250

10.3定时器和计数器指令练习254

10.4电动机控制类程序256

10.5步进指令练习259

10.6数据处理类指令练习261

10.7全自动洗衣机控制程序的综合设计263

附录一 常用电气图的符号265

附录二CPM2A系列PLC主要规格指标268

附录三CPM2A系列PLC的特殊继电器区详表272

附录四OMRON小型机指令简表277

参考文献284