电气控制与S7-1200 PLC应用教程电子书

前言

课程导论

电气控制技术篇

项目1 电动机单向运行控制电路分析、安装与调试

任务1.1 电动机单向运行控制电路元器件认知

1.1.1 三相交流异步电动机

1.1.2 刀开关

1.1.3 低压断路器

1.1.4 接触器

1.1.5 按钮

1.1.6 熔断器

1.1.7 热继电器

任务1.2 电动机单向运行控制电气原理图分析

1.2.1 电气控制系统图的组成

1.2.2 电气原理图的读图方法

1.2.3 电动机单向连续运行控制电路的分析

1.2.4 知识点-自锁

任务1.3 电动机单向运行控制电气安装接线图绘制

1.3.1 标线号

1.3.2 设计电气元件布置图

1.3.3 绘制电气安装接线图

1.3.4 电气接线图的绘制规则总结

任务1.4 电动机单向运行控制电路安装与调试

1.4.1 安装元器件的要求

1.4.2 布线原则

任务1.5 电动机单向运行控制电路的故障分析与检修

1.5.1 排除故障的一般步骤

1.5.2 电气线路的检测方法

1.5.3 电压测量和电阻测量的使用方法

1.5.4 单向连续运行电路检测

任务1.6 项目拓展——电动机点动与长动混合控制电气原理图分析

1.6.1 点动控制电路

1.6.2 点动与长动混合控制电路

项目2 具有双重互锁的电动机正反转控制电路设计、安装与调试

任务2.1 具有双重互锁的电动机正反转控制电路设计

2.1.1 电动机正反转控制原理

2.1.2 电动机正反转控制电路设计

任务2.2 具有双重互锁的电动机正反转控制电路安装与调试

2.2.1 器材准备

2.2.2 电路安装

任务2.3 具有双重互锁的电动机正反转控制电路故障分析与排除

2.3.1 常见故障

2.3.2 故障原因分析

任务2.4 项目拓展——工作台自动往返控制电路的分析

2.4.1 行程开关认知

2.4.2 接近开关认知

2.4.3 工作台自动往返控制

项目3 星-三角减压起动控制电路设计、安装与调试

任务3.1 项目所用元器件认知

3.1.1 时间继电器认知

3.1.2 中间继电器认知

任务3.2 星-三角减压起动控制电路分析

3.2.1 减压起动的目的

3.2.2 星-三角减压起动的工作原理

3.2.3 星-三角减压起动控制电路设计

任务3.3 星-三角减压起动控制电路安装与调试

3.3.1 器材准备

3.3.2 电路安装

任务3.4 项目拓展1——自耦变压器减压起动控制电路分析

3.4.1 自耦变压器认知

3.4.2 自耦变压器减压起动控制电路工作原理分析

任务3.5 项目拓展2——软起动控制电路分析

3.5.1 软起动器认知

3.5.2 软起动控制电路工作原理分析

项目4 反接制动控制电路分析、安装与调试

任务4.1 速度继电器认知

任务4.2 电动机制动方法认知

4.2.1 机械制动

4.2.2 电气制动

任务4.3 反接制动控制电路的安装与调试

4.3.1 器材准备

4.3.2 电路安装

任务4.4 反接制动控制电路故障分析与排除

4.4.1 常见故障

4.4.2 故障原因分析

项目5 顺序起停控制电路分析、安装与调试

任务5.1 电动机顺序起停控制电路设计

5.1.1 主电路的顺序控制

5.1.2 控制电路的顺序控制

任务5.2 顺序起动逆序停止控制电路的安装与调试

5.2.1 器材准备

5.2.2 电路安装

任务5.3 顺序起动逆序停止控制电路故障分析与排除

5.3.1 常见故障

5.3.2 故障原因分析

任务5.4 项目拓展——多地控制与多条件控制

5.4.1 多地控制

5.4.2 多条件控制

项目6 典型车床电气控制电路分析

任务6.1 CA6140车床电气控制系统分析

6.1.1 CA6140车床认知

6.1.2 CA6140车床电力拖动特点及控制要求

6.1.3 CA6140车床电气控制电路分析

6.1.4 CA6140车床常见电气控制电路故障分析

任务6.2 C650车床电气控制系统分析

6.2.1 C650车床认知

6.2.2 C650车床电力拖动特点及控制要求

6.2.3 C650车床电气控制电路分析

项目7 送料小车电气控制系统设计

任务7.1 电气控制系统的设计流程与设计方法

7.1.1 电气控制系统设计的一般流程

7.1.2 电气控制电路的常规设计方法

7.1.3 电气控制电路设计需要注意的问题

任务7.2 送料小车电气控制原理图设计

7.2.1 控制要求分析

7.2.2 电气控制原理图设计

任务7.3 送料小车电气控制电路工艺设计与安装调试

7.3.1 电气元器件选型

7.3.2 元器件布置图绘制

7.3.3 接线图绘制

7.3.4 线路安装与调试

7.3.5 线路故障分析

PLC控制技术篇

项目8 电动机单向运行PLC控制系统设计、安装与调试

任务8.1 PLC认知

8.1.1 PLC的定义

8.1.2 PLC的功能与应用领域

8.1.3 PLC的特点

8.1.4 PLC的分类

8.1.5 PLC的组成

8.1.6 PLC的工作原理

8.1.7 PLC的主要性能指标

8.1.8 PLC的编程语言

任务8.2 S7-1200 PLC认知

8.2.1 S7-1200 PLC的硬件系统

8.2.2 S7-1200 PLC的软件系统

任务8.3 项目所用PLC基本逻辑指令认知

8.3.1 触点与线圈指令

8.3.2 置位与复位指令

8.3.3 触发器指令

任务8.4 PLC控制系统设计认知

任务8.5 电动机单向运行PLC控制电路设计、仿真、安装与调试

8.5.1 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

8.5.2 绘制PLC控制原理图

8.5.3 设计PLC控制程序

8.5.4 仿真调试

8.5.5 硬件安装与程序下载

8.5.6 程序在线调试

8.5.7 电动机单向运转PLC控制系统工作原理分析

任务8.6 项目拓展——长动与点动混合PLC控制系统设计

8.6.1 确定输入/输出信号分配表

8.6.2 绘制PLC控制原理图

8.6.3 编写PLC梯形图

8.6.4 硬件接线与调试

8.6.5 工作原理分析

项目9 电动机正反转PLC控制系统设计、安装与调试

任务9.1 项目所用信号边沿指令认知

9.1.1 边沿检测触点指令

9.1.2 边沿置位操作数指令

任务9.2 电动机正反转PLC控制系统设计

9.2.1 硬件电路设计

9.2.2 软件程序设计

任务9.3 电动机正反转PLC控制系统的安装与调试

9.3.1 器材准备

9.3.2 系统安装与调试

项目10 星-三角减压起动PLC控制系统设计、安装与调试

任务10.1 项目所用定时器指令认知

10.1.1 定时器指令的种类

10.1.2 功能块型定时器指令格式

10.1.3 线圈型定时器指令格式

10.1.4 定时器指令使用综合案例

任务10.2 星-三角减压起动PLC控制系统设计、仿真、安装与调试

10.2.1 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

10.2.2 绘制PLC控制原理图

10.2.3 设计PLC控制程序

10.2.4 仿真调试

10.2.5 硬件安装与程序下载

任务10.3 电动机延时起动PLC控制系统设计、仿真、安装与调试

项目11 交通灯PLC控制系统的设计与仿真调试

任务11.1 项目所用比较指令认知

任务11.2 指示灯闪烁报警控制梯形图设计

任务11.3 电动机起停控制虚拟触摸屏仿真

任务11.4 交通灯PLC控制系统设计

11.4.1 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

11.4.2 绘制PLC控制原理图

11.4.3 设计PLC控制程序

任务11.5 基于虚拟触摸屏的交通灯PLC控制仿真

11.5.1 触摸屏界面设计

11.5.2 程序下载与运行调试

项目12 舞台流水灯PLC控制系统设计与仿真调试

任务12.1 8盏灯手动点亮控制与仿真调试

12.1.1 计数器指令认知

12.1.2 8盏灯手动点亮控制

任务12.2 8盏灯交替点亮控制与仿真调试

12.2.1 移动指令认知

12.2.2 计数器指令与移动指令综合应用案例

12.2.3 8盏灯交替点亮控制

任务12.3 8盏灯循环点亮控制与仿真调试

12.3.1 移位指令认知

12.3.2 8盏灯循环点亮控制

项目13 传送带PLC控制系统设计与仿真调试

任务13.1 项目所用数学运算指令认知

任务13.2 传送带PLC控制系统设计与仿真调试

13.2.1 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

13.2.2 绘制PLC控制原理图

13.2.3 设计PLC控制程序

13.2.4 仿真调试

任务13.3 PLC模块化与结构化程序设计方法

13.3.1 S7-1200 PLC程序架构

13.3.2 S7-1200 PLC模块化与结构化程序设计

项目14 机械手PLC控制系统设计与仿真调试

任务14.1 顺序功能图设计法认知

14.1.1 顺序功能图设计法

14.1.2 顺序功能图的基本结构

任务14.2 机械手PLC控制系统设计与仿真调试

任务14.3 顺序功能图法设计交通灯PLC控制程序

项目15 步进电动机驱动的工作台PLC控制系统设计与调试

任务15.1 步进电动机与驱动器认知

15.1.1 步进电动机的分类和工作原理

15.1.2 步进电动机的工作原理

15.1.3 步进电动机的特点

15.1.4 步进电动机驱动器

任务15.2 高速脉冲输出指令与运动控制指令认知

15.2.1 高速脉冲输出指令

15.2.2 运动控制指令

任务15.3 步进电动机驱动PLC控制系统设计与调试

15.3.1 输入/输出（I/O）信号分配

15.3.2 绘制PLC控制原理图，并进行安装接线

15.3.3 轴运动控制组态

15.3.4 工艺对象“轴”调试

任务15.4 步进电动机驱动的工作台PLC控制系统设计与调试

15.4.1 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

15.4.2 绘制PLC控制原理图，并进行安装接线

15.4.3 轴运动控制组态

15.4.4 工艺对象“轴”调试

15.4.5 轴运动控制程序设计

15.4.6 程序控制的工作台移动调试

项目16 带旋转编码器的工作台PLC控制系统设计与调试

任务16.1 旋转编码器认知

16.1.1 旋转编码器的结构和工作原理

16.1.2 旋转编码器的分类

任务16.2 高速计数器指令与中断指令认知

任务16.3 带编码器的步进电动机测速PLC控制系统设计与调试

16.3.1 控制要求

16.3.2 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

16.3.3 绘制PLC控制原理图及安装接线

16.3.4 轴运动控制组态

16.3.5 高速计数器的组态

16.3.6 测速控制程序设计

16.3.7 电动机转速测量调试

任务16.4 工作台移动实时测距PLC控制系统设计与调试

16.4.1 控制要求

16.4.2 PLC选型及输入/输出（I/O）信号分配

16.4.3 绘制PLC控制原理图及安装接线

16.4.4 高速计数器的组态

16.4.5 轴工艺的组态

16.4.6 距离测量控制程序设计

16.4.7 工作台移动调试

综合实践篇

项目17 PLC控制系统设计与应用实践

任务17.1 PLC控制系统设计原则与设计步骤

17.1.1 PLC控制系统的设计原则

17.1.2 PLC控制系统的设计内容

17.1.3 PLC控制系统的设计步骤

任务17.2 多种液体自动混合PLC控制系统设计

17.2.1 三种液体自动混合装置的结构组成

17.2.2 三种液体自动混合PLC控制的硬件条件

17.2.3 三种液体自动混合装置的控制要求

17.2.4 三种液体自动混合装置的设计要求

任务17.3 多车道十字路口交通灯PLC控制系统设计

17.3.1 多车道十字路口交通灯的结构组成

17.3.2 多车道十字路口交通灯的控制要求

17.3.3 多车道十字路口交通灯PLC控制的硬件条件

17.3.4 多车道十字路口交通灯的设计要求

任务17.4 四层电梯PLC控制系统设计

17.4.1 四层电梯的结构组成

17.4.2 四层电梯PLC控制的硬件条件

17.4.3 四层电梯的控制要求

17.4.4 四层电梯的设计要求

任务17.5 变频调速PLC控制系统设计

17.5.1 PLC变频调速的控制要求

17.5.2 PLC变频调速的硬件条件

17.5.3 变频调速的设计要求

任务17.6 气动钢丝绳攀爬机器人PLC控制系统设计

17.6.1 气动钢丝绳攀爬机器人的结构

17.6.2 气动钢丝绳攀爬机器人PLC控制系统的控制要求

17.6.3 气动钢丝绳攀爬机器人PLC控制的硬件条件

17.6.4 气动钢丝绳攀爬机器人PLC控制系统的设计要求

任务17.7 智能交通灯PLC控制系统设计

17.7.1 智能交通灯实验装置的结构

17.7.2 智能交通灯PLC控制系统的控制要求

17.7.3 智能交通灯PLC控制的硬件条件

17.7.4 智能交通灯PLC控制系统的设计要求

附录

附录A 电气图常用符号表

附录B 电气控制项目操作考核表（样例）

附录C PLC项目操作考核表（样例）

参考文献