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第1章 常用机床控制电器1

1.1控制电器概述1

1.2低压隔离电器2

1.2.1刀开关2

1.2.2组合开关3

1.2.3低压断路器4

1.3主令电器6

1.3.1按钮6

1.3.2行程开关8

1.3.3凸轮控制器9

1.3.4主令控制器9

1.4熔断器10

1.4.1熔断器的工作原理10

1.4.2常用熔断器的种类与技术数据10

1.4.3熔断器的选择12

1.5接触器12

1.5.1结构13

1.5.2工作原理13

1.5.3交、直流接触器的特点13

1.5.4技术参数14

1.6继电器14

1.6.1电压继电器15

1.6.2电流继电器16

1.6.3中间继电器17

1.6.4时间继电器17

1.6.5热继电器19

1.6.6速度继电器20

1.6.7压力继电器21

1.6.8温度继电器21

1.6.9其他继电器22

思考与练习题23

第2章 电动机基本电气控制电路及调速系统25

2.1电气控制电路的绘制25

2.1.1常用电气元件的图形和文字符号25

2.1.2电气控制系统图25

2.2启动与点动控制电路28

2.2.1三相异步电动机启动控制电路28

2.2.2三相异步电动机点动控制电路31

2.3制动控制电路31

2.3.1反接制动控制电路31

2.3.2电磁机械制动控制电路32

2.3.3能耗制动控制电路34

2.4其他典型控制电路35

2.4.1多地控制电路35

2.4.2顺序启停控制电路36

2.4.3步进控制电路37

2.4.4多台电动机同时启停控制电路42

2.4.5双速电动机的变极调速控制电路42

2.5可逆及循环运行控制电路44

2.5.1可逆运行控制电路44

2.5.2循环运行控制电路45

2.6参量控制技术46

2.6.1行程原则控制46

2.6.2时间原则控制46

2.6.3速度原则控制47

2.6.4电流原则控制47

2.7对电动机控制的保护环节48

2.7.1联锁控制48

2.7.2短路保护49

2.7.3过载保护49

2.7.4零压和欠压保护50

2.7.5弱磁保护50

2.8直流调速系统50

2.8.1机床分度调节51

2.8.2调速与反馈控制的基本概念52

2.8.3转速负反馈自动调速系统56

2.8.4电压负反馈和电流正反馈自动调速系统60

2.8.5具有电流截止负反馈的自动调速系统63

2.8.6无静差自动调速系统65

2.9交流调速系统74

2.9.1串级调速系统74

2.9.2变频调速系统78

思考与练习题80

第3章 典型机床电气控制电路分析83

3.1机床电气控制电路图识图步骤83

3.2普通车床电气控制系统分析83

3.2.1 CA6140型卧式车床83

3.2.2 CW6136A型卧式车床85

3.2.3 C650型卧式车床87

3.2.4 C5225型立式车床90

3.3磨床电气控制系统分析95

3.3.1 M7130型卧轴矩台平面磨床95

3.3.2 M1432型万能外圆磨床97

3.3.3 M7475B型平面磨床99

3.4摇臂钻床电气控制系统分析104

3.4.1 Z35型摇臂钻床104

3.4.2 Z3040型摇臂钻床107

3.5常用铣床电气控制系统分析109

3.5.1 XA6132型卧式铣床110

3.5.2其他铣床113

3.6组合机床电气控制系统分析113

3.6.1机械动力滑台控制电路113

3.6.2液压动力滑台控制电路116

3.6.3组合机床控制电路122

思考与练习题126

第4章 电气控制系统设计基础128

4.1电气控制系统设计的内容和技术条件128

4.1.1电气控制系统设计的内容128

4.1.2电气控制系统设计的技术条件129

4.2电气控制系统设计的一般要求和步骤129

4.2.1电气控制系统设计的一般要求129

4.2.2电气控制系统设计的一般步骤129

4.3电气控制系统设计的常见问题130

4.3.1机床电气传动方案的选择130

4.3.2电气控制方案的选择130

4.3.3控制方式的选择131

4.3.4电动机的选择131

4.3.5常用电气元件的选择132

4.4电气控制系统的设计方法135

4.4.1经验设计法136

4.4.2逻辑设计法139

4.5电气控制电路图的CAD制图139

思考与练习题140

第5章PLC基本原理142

5.1概述142

5.1.1 PLC的定义和发展史142

5.1.2 PLC的应用领域与发展方向143

5.1.3 PLC控制系统与电气控制系统的比较143

5.2 PLC的基本组成及各部分功能144

5.2.1 PLC的基本组成144

5.2.2 PLC主机145

5.2.3特殊功能模块146

5.2.4编程器和其他外部设备146

5.3 PLC的工作原理146

5.3.1 PLC控制系统的等效电路146

5.3.2 PLC的工作过程147

5.3.3 PLC的扫描周期及响应时间148

5.3.4 PLC的内部器件149

5.4 PLC的指令系统152

5.4.1编程基础152

5.4.2助记符程序153

5.4.3梯形图指令154

5.4.4定时器和计数器163

5.4.5数据操作指令167

5.4.6其他指令183

5.5梯形图设计方法195

5.5.1梯形图设计注意事项195

5.5.2梯形图的主要特点195

5.5.3编制梯形图程序注意的问题195

5.5.4常用梯形图程序197

5.6顺序功能图的设计方法203

5.6.1顺序功能图的基本元素203

5.6.2顺序功能图的结构205

5.6.3用顺序功能图描述实际问题实例207

5.6.4将顺序功能图转换成梯形图209

思考与练习题214

第6章 欧姆龙（OMRON）公司的C系列P型机216

6.1 C系列P型机的系统组成及特点216

6.1.1 C系列P型机的系统组成216

6.1.2 C系列P型机的功能和特点219

6.2系统配置220

6.2.1型号表示及I/O扩展配置220

6.2.2通道及存储器的分配223

6.2.3技术指标229

6.3指令系统230

6.3.1概述230

6.3.2基本指令231

6.3.3功能指令240

小结256

思考与练习题256

第7章 编程器257

7.1编程器概述257

7.2简易编程器259

7.2.1编程器与PLC的连接及面板介绍259

7.2.2编程器操作263

思考与练习题275

第8章PLC控制系统设计276

8.1设计过程276

8.1.1列出系统的控制要求和工作流程277

8.1.2确立控制方案278

8.1.3系统设计279

8.1.4系统调试282

8.1.5系统的试运行283

8.1.6编写系统设计文件283

8.2机型的选择284

8.2.1 PLC机型选择的原则284

8.2.2 PLC功能要求285

8.2.3实际应用考虑288

8.3 I/O模块的选择289

8.3.1开关量输入模块的选择290

8.3.2开关量输出模块的选择291

8.3.3模拟量模块的选择293

8.3.4智能I/O模块的选择293

8.4系统设计举例293

8.4.1选型及配置295

8.4.2 I/O地址及内部存储器地址分配295

8.4.3程序设计296

8.4.4控制程序清单296

思考与练习题297

第9章PLC应用298

9.1数控机床及机电控制系统概述298

9.1.1数控机床的组成298

9.1.2 PLC在数控机床中的应用299

9.1.3机电控制技术303

9.1.4机电控制系统的基本要素和功能304

9.1.5现代生产的三大类型309

9.1.6机电控制系统的设计方法311

9.2机械手的控制311

9.2.1控制要求311

9.2.2机械手控制的顺序功能图312

9.2.3机械手控制的I/O地址分配表312

9.2.4机械手控制的梯形图313

9.3大电动机的Y-△启动控制314

9.3.1控制要求314

9.3.2大电动机Y-△启动控制的I/O地址分配表315

9.3.3大电动机Y-△启动控制的梯形图315

9.4三层电梯的自动控制316

9.4.1控制要求316

9.4.2三层电梯自动控制的顺序功能图317

9.4.3三层电梯自动控制的I/O地址分配表318

9.4.4三层电梯自动控制的梯形图318

9.5运料小车控制321

9.5.1控制要求321

9.5.2运料小车控制的顺序功能图321

9.5.3运料小车控制的I/O地址分配表322

9.5.4运料小车控制的梯形图322

9.6钻孔动力头的控制323

9.6.1控制要求323

9.6.2钻孔动力头控制的顺序功能图323

9.6.3钻孔动力头控制的I/O地址分配表323

9.6.4钻孔动力头控制的梯形图324

第10章 常用PLC简介325

10.1欧姆龙公司的SYSMAC CPM1A系列PLC325

10.1.1特点与功能325

10.1.2系统配置326

10.1.3指令系统与功能简介328

10.1.4计算机辅助编程335

10.2西门子公司的SIMATIC S7系列PLC336

10.2.1 S7——200系列PLC系统构成及特点337

10.2.2存储系统及功能342

10.2.3指令系统346

10.2.4计算机辅助编程351

10.3三菱公司的FX系列PLC352

10.3.1 FX系列PLC简介352

10.3.2指令系统357

10.3.3 FX——20P——E简易编程器及使用361

思考与练习题367

第11章 机床电气控制技术实验368

11.1三相异步电动机单向点动及启动控制368

11.1.1实验目的368

11.1.2实验要求368

11.1.3实验原理和电路368

11.1.4实验内容和步骤369

11.1.5实验设备及电气元件369

11.2三相异步电动机正反转控制及行程控制370

11.2.1实验目的370

11.2.2实验要求370

11.2.3实验原理和电路370

11.2.4实验内容和步骤372

11.2.5实验设备及电气元件372

11.3三相异步电动机Y-△降压启动控制372

11.3.1实验目的372

11.3.2实验要求373

11.3.3实验原理和电路373

11.3.4实验内容和步骤374

11.3.5实验设备及电气元件374

11.4三相异步电动机制动控制374

11.4.1实验目的374

11.4.2实验要求374

11.4.3实验原理和电路375

11.4.4实验内容和步骤376

11.4.5实验设备及电气元件376

第12章PLC实验377

12.1 PLC演示实验377

12.1.1演示1：楼道灯控制1377

12.1.2演示2：楼道灯控制2378

12.1.3演示3：通电延时控制379

12.2 PLC基本操作380

12.2.1实验目的380

12.2.2实验要求381

12.2.3实验内容381

12.2.4实验步骤（略）382

12.2.5实验设备及电气元件383

12.3用PLC控制交流异步电动机的正反转及停止383

12.3.1实验目的383

12.3.2实验要求383

12.3.3实验内容383

12.3.4实验步骤384

12.3.5实验设备及电气元件385

12.4用PLC控制交通信号灯385

12.4.1实验目的385

12.4.2实验要求385

12.4.3实验内容385

12.4.4实验步骤387

12.4.5实验设备及电气元件387

12.5用PLC控制电梯运行387

12.5.1实验目的387

12.5.2实验要求387

12.5.3实验内容388

12.5.4实验步骤390

12.5.5实验设备及电气元件390