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机电控制与PLC应用技术

作者: 吴瑞明

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2023-03

版次: 1

ISBN: 9787121451409

定价: 58.00

装帧: 其他

页数: 280页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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本书从实际工程应用和教学出发，主要介绍了电气自动化基础、常用电机原理及特性、FX系列PLC硬件与基本逻辑指令、PLC程序设计方法、触摸屏应用及组态、FX系列PLC特殊功能模块、机电控制系统设计及应用等。本书力求突出机电结合、理论联系实际的特点，基于“互联网+”思路，开发了丰富的教学资源，内容反映各种知识在实际中的应用。本书体系新颖，内容全面、实用，每章后附有思考题，便于自学。吴瑞明，毕业于浙江大学，现为浙江科技学院机能学院副教授，长期从事机械制造、机电类教学工作，具有扎实的教学经验，专业能力强，多次承担省部级项目，多部著作获得浙江省新形态教材立项。第一章  电气自动化基础1

1.1  电气基础知识1

1.2  常用电气元器件10

1.2.1  低压电器介绍10

1.2.2  低压电器的分类10

1.2.3  常用低压电器12

1.2.4  其他电器及附件18

1.3  可编程控制器概述24

1.3.1  PLC介绍24

1.3.2  PLC的基本配置及其原理25

1.3.3  PLC的编程语言28

1.3.4  PLC的应用发展30

1.3.5  IEC61131-3标准32

1.4  PLC产品概述36

1.4.1  三菱PLC产品系列38

1.4.2  西门子S7系列PLC产品40

1.4.3  GE系列PLC简介42

思考题44

第二章  常用电机原理及特性45

2.1  直流电机45

2.1.1  直流电机的基本结构和工作原理45

2.1.2  直流发电机和直流电动机的基本方程48

2.1.3  直流电动机的机械特性49

2.1.4  直流串励电动机的调速特性53

2.1.5  直流他励电动机的启动特性55

2.1.6  直流他励电动机的调速特性56

2.1.7  直流他励电动机的制动特性57

2.2  交流电动机64

2.2.1  三相异步电动机的结构64

2.2.2  三相异步电动机的定子电路和转子电路68

2.2.3  三相异步电动机的转矩与机械特性71

2.2.4  三相异步电动机的启动特性73

2.2.5  三相鼠笼式异步电动机的启动方法74

2.2.6  三相绕线式异步电动机的启动方法79

2.2.7  三相异步电动机的调速特性81

2.2.8  三相异步电动机的制动特性91

2.3  单相异步电动机92

2.3.1  单相异步电动机的机械特性93

2.3.2  单相异步电动机的启动94

2.3.3  单相异步电动机的启动方式94

2.4  步进电机98

2.4.1  步进电机的分类和工作原理98

2.4.2  步进电机的特点101

2.4.3  步进电机的性能指标101

2.4.4  步进电机的运行特性101

2.4.5  步进电机的驱动与控制103

2.5  伺服电机106

2.5.1  伺服电机的分类和工作原理106

2.5.2  伺服电机的特性和性能指标108

2.5.3  伺服电机的驱动与控制110

2.6  直线电动机111

2.6.1  直线电动机的分类和工作原理111

2.6.2  直线电动机的特点113

2.6.3  直线电动机的运行特性与性能指标113

2.6.4  直线电动机的驱动与控制115

2.7  自整角机116

2.8  旋转变压器117

2.9  测速发电动机119

思考题121

第三章  FX系列PLC硬件与基本逻辑指令123

3.1  三菱FX系列PLC123

3.1.1  FX系列PLC硬件及性能123

3.1.2  常用FX系列PLC125

3.1.3  FX系列PLC扩展模块134

3.2  FX系列PLC编程元件的编号及功能137

3.3  FX系列PLC指令系统及编程方法142

3.3.1  FX2N系列PLC指令142

3.3.2  FX3U系列PLC新增指令147

3.4  三菱PLC编程软件149

3.4.1  GX Developer 8150

3.4.2  SFC编程153

3.4.3  将FX3U PLC程序转换为FX5U PLC程序154

思考题155

第四章  PLC程序设计方法156

4.1  梯形图程序设计156

4.1.1  梯形图的基本电路156

4.1.2  梯形图编程原则158

4.1.3  梯形图设计实例159

4.2  步进指令及状态转移图163

4.2.1  步进指令及状态转移图编程方法163

4.2.2  步进指令编程实例165

4.3  FX系列可编程控制器功能指令166

4.3.1  功能指令概述167

4.3.2  程序流程指令168

4.3.3  传送与比较指令171

4.3.4  四则运算和逻辑运算指令176

思考题179

第五章  触摸屏应用及组态180

5.1  图形操作终端GOT180

5.1.1  GOT功能模式181

5.1.2  GT Designer人机界面编程步骤184

5.1.3  GT Designer触摸屏窗口编程实例189

5.1.4  GT Designer触摸屏开关量编程实例191

5.1.5  GT Designer触摸屏数据量编程实例193

5.2  组态软件199

5.2.1  组态软件介绍199

5.2.2  常见的组态软件200

5.2.3  LabVIEW与组态软件201

5.2.4  LabVIEW与三菱FX3U PLC通信实例202

5.2.5  WinCC与三菱FX3U PLC通信实例207

思考题209

第六章  FX系列PLC特殊功能模块210

6.1  PLC功能扩展210

6.1.1  PLC通信网络简介210

6.1.2  特殊功能模块读写指令212

6.2  PLC模拟量输入与输出模块213

6.2.1  A/D输入扩展213

6.2.2  D/A输出扩展220

6.2.3  FX3U系列PLC输入/输出模块224

6.3  定位与计数模块225

6.3.1  位置控制225

6.3.2  步进电机驱动器226

6.3.3  脉冲输出模块FX2N-1PG227

6.3.4  FX3U PLC表格设定定位操作步骤230

6.3.5  计数控制233

6.3.6  应用举例239

6.4  变频控制模块240

6.5  通信功能扩展243

思考题245

第七章  机电控制系统设计及应用247

7.1  PLC的选型247

7.2  控制柜及布线设计248

7.3  机电控制系统设计及调试253

7.3.1  机电系统的稳定运行253

7.3.2  机电系统设计内容254

7.4  机电控制系统设计实例256

7.4.1  旋转编码器与PLC连接及其应用256

7.4.2  基于PLC和触摸屏的抢答器控制系统257

7.4.3  工业应用实例263

思考题265

附录A  FX系列PLC指令表266

参考文献274
内容简介:
本书从实际工程应用和教学出发，主要介绍了电气自动化基础、常用电机原理及特性、FX系列PLC硬件与基本逻辑指令、PLC程序设计方法、触摸屏应用及组态、FX系列PLC特殊功能模块、机电控制系统设计及应用等。本书力求突出机电结合、理论联系实际的特点，基于“互联网+”思路，开发了丰富的教学资源，内容反映各种知识在实际中的应用。本书体系新颖，内容全面、实用，每章后附有思考题，便于自学。
作者简介:
吴瑞明，毕业于浙江大学，现为浙江科技学院机能学院副教授，长期从事机械制造、机电类教学工作，具有扎实的教学经验，专业能力强，多次承担省部级项目，多部著作获得浙江省新形态教材立项。
目录:
第一章  电气自动化基础1

1.1  电气基础知识1

1.2  常用电气元器件10

1.2.1  低压电器介绍10

1.2.2  低压电器的分类10

1.2.3  常用低压电器12

1.2.4  其他电器及附件18

1.3  可编程控制器概述24

1.3.1  PLC介绍24

1.3.2  PLC的基本配置及其原理25

1.3.3  PLC的编程语言28

1.3.4  PLC的应用发展30

1.3.5  IEC61131-3标准32

1.4  PLC产品概述36

1.4.1  三菱PLC产品系列38

1.4.2  西门子S7系列PLC产品40

1.4.3  GE系列PLC简介42

思考题44

第二章  常用电机原理及特性45

2.1  直流电机45

2.1.1  直流电机的基本结构和工作原理45

2.1.2  直流发电机和直流电动机的基本方程48

2.1.3  直流电动机的机械特性49

2.1.4  直流串励电动机的调速特性53

2.1.5  直流他励电动机的启动特性55

2.1.6  直流他励电动机的调速特性56

2.1.7  直流他励电动机的制动特性57

2.2  交流电动机64

2.2.1  三相异步电动机的结构64

2.2.2  三相异步电动机的定子电路和转子电路68

2.2.3  三相异步电动机的转矩与机械特性71

2.2.4  三相异步电动机的启动特性73

2.2.5  三相鼠笼式异步电动机的启动方法74

2.2.6  三相绕线式异步电动机的启动方法79

2.2.7  三相异步电动机的调速特性81

2.2.8  三相异步电动机的制动特性91

2.3  单相异步电动机92

2.3.1  单相异步电动机的机械特性93

2.3.2  单相异步电动机的启动94

2.3.3  单相异步电动机的启动方式94

2.4  步进电机98

2.4.1  步进电机的分类和工作原理98

2.4.2  步进电机的特点101

2.4.3  步进电机的性能指标101

2.4.4  步进电机的运行特性101

2.4.5  步进电机的驱动与控制103

2.5  伺服电机106

2.5.1  伺服电机的分类和工作原理106

2.5.2  伺服电机的特性和性能指标108

2.5.3  伺服电机的驱动与控制110

2.6  直线电动机111

2.6.1  直线电动机的分类和工作原理111

2.6.2  直线电动机的特点113

2.6.3  直线电动机的运行特性与性能指标113

2.6.4  直线电动机的驱动与控制115

2.7  自整角机116

2.8  旋转变压器117

2.9  测速发电动机119

思考题121

第三章  FX系列PLC硬件与基本逻辑指令123

3.1  三菱FX系列PLC123

3.1.1  FX系列PLC硬件及性能123

3.1.2  常用FX系列PLC125

3.1.3  FX系列PLC扩展模块134

3.2  FX系列PLC编程元件的编号及功能137

3.3  FX系列PLC指令系统及编程方法142

3.3.1  FX2N系列PLC指令142

3.3.2  FX3U系列PLC新增指令147

3.4  三菱PLC编程软件149

3.4.1  GX Developer 8150

3.4.2  SFC编程153

3.4.3  将FX3U PLC程序转换为FX5U PLC程序154

思考题155

第四章  PLC程序设计方法156

4.1  梯形图程序设计156

4.1.1  梯形图的基本电路156

4.1.2  梯形图编程原则158

4.1.3  梯形图设计实例159

4.2  步进指令及状态转移图163

4.2.1  步进指令及状态转移图编程方法163

4.2.2  步进指令编程实例165

4.3  FX系列可编程控制器功能指令166

4.3.1  功能指令概述167

4.3.2  程序流程指令168

4.3.3  传送与比较指令171

4.3.4  四则运算和逻辑运算指令176

思考题179

第五章  触摸屏应用及组态180

5.1  图形操作终端GOT180

5.1.1  GOT功能模式181

5.1.2  GT Designer人机界面编程步骤184

5.1.3  GT Designer触摸屏窗口编程实例189

5.1.4  GT Designer触摸屏开关量编程实例191

5.1.5  GT Designer触摸屏数据量编程实例193

5.2  组态软件199

5.2.1  组态软件介绍199

5.2.2  常见的组态软件200

5.2.3  LabVIEW与组态软件201

5.2.4  LabVIEW与三菱FX3U PLC通信实例202

5.2.5  WinCC与三菱FX3U PLC通信实例207

思考题209

第六章  FX系列PLC特殊功能模块210

6.1  PLC功能扩展210

6.1.1  PLC通信网络简介210

6.1.2  特殊功能模块读写指令212

6.2  PLC模拟量输入与输出模块213

6.2.1  A/D输入扩展213

6.2.2  D/A输出扩展220

6.2.3  FX3U系列PLC输入/输出模块224

6.3  定位与计数模块225

6.3.1  位置控制225

6.3.2  步进电机驱动器226

6.3.3  脉冲输出模块FX2N-1PG227

6.3.4  FX3U PLC表格设定定位操作步骤230

6.3.5  计数控制233

6.3.6  应用举例239

6.4  变频控制模块240

6.5  通信功能扩展243

思考题245

第七章  机电控制系统设计及应用247

7.1  PLC的选型247

7.2  控制柜及布线设计248

7.3  机电控制系统设计及调试253

7.3.1  机电系统的稳定运行253

7.3.2  机电系统设计内容254

7.4  机电控制系统设计实例256

7.4.1  旋转编码器与PLC连接及其应用256

7.4.2  基于PLC和触摸屏的抢答器控制系统257

7.4.3  工业应用实例263

思考题265

附录A  FX系列PLC指令表266

参考文献274

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