電氣控制與PLC應用（微課版）

曾令琴
該作者曾在我社出版過《電工電子技術》《電工技術》《電子技術》《電路分析》等教材，銷量均較好。該作者編寫的教材都配備了優質的教學課件，受到了老師的歡迎。

模塊一 基本電氣控制電路
項目一　電動機的手動開關控制　2
知識目標　2
能力目標　2
1．1　項目導入：手動開關控制電路的認知　2
1．2　相關知識　3
1．2．1　控制對象（負載）　3
1．2．2　開關電器　4
1．2．3　熔斷器　6
1．3　技能訓練：三相異步電動機的手動開關控制電路安裝與操作　7
1．3．1　訓練要求　7
1．3．2　設備與器材　7
1．3．3　實訓步驟　7
1．3．4　實訓評分　7
1．4　練習題　8

項目二　繼電器-接觸器控制的基本環節　9
知識目標　9
能力目標　9
2．1　項目導入：繼電器-接觸器控制系統的基本環節控制實例　9
2．1．1　應用實例1：點動控制電路　9
2．1．2　應用實例2：單向連續運轉控制電路　10
2．1．3　應用實例3：正、反轉控制電路　11
2．1．4　應用實例4：往返運動控制電路　12
2．1．5　應用實例5：多地控制電路　13
2．1．6　應用實例6：順序啟動控制電路　14
2．2　相關知識　16
2．2．1　自動空氣開關　16
2．2．2　電弧的產生和滅弧方法　18
2．2．3　交流接觸器　19
2．2．4　熱繼電器　20
2．2．5　控制按鈕　21
2．2．6　時間繼電器　21
2．2．7　電磁式繼電器　23
2．2．8　位置開關　25
2．2．9　速度繼電器　27
2．2．10　安裝接線圖　28
2．2．11　電氣原理圖　29
2．2．12　電氣佈置圖　31
2．3　技能訓練：三相異步電動機正、反轉控制電路的安裝與操作　32
2．3．1　訓練要求　32
2．3．2　設備與器材　32
2．3．3　實訓步驟　32
2．3．4　實訓評分　33
2．4　練習題　33

項目三　電動機的降壓啟動控制　36
知識目標　36
能力目標　36
3．1　項目導入：電動機的降壓啟動控制電路實例　36
3．1．1　應用實例1： -△降壓啟動控制　37
3．1．2　應用實例2：自耦補償器降壓啟動控制　38
3．1．3　應用實例3：繞線式異步電動機降壓啟動控制　39
3．2　相關知識　41
3．2．1　繞線式異步電動機　41
3．2．2　QX4系列自動 -△啟動器的技術數據　41
3．2．3　XJ01系列自耦補償器的技術數據　42
3．3　技能訓練：三相異步電動機 -△降壓啟動控制電路的分析與安裝　42
3．3．1　訓練要求　42
3．3．2　設備與器材　42
3．3．3　實訓步驟　43
3．3．4　實訓評分　43
3．4　練習題　43

項目四　電動機的製動控制電路分析　45
知識目標　45
能力目標　45
4．1　項目導入：電動機反接製動控制實例　45
4．1．1　應用實例1：電動機單向反接製動控制　45
4．1．2　應用實例2：電動機可逆運行反接制動控制　46
4．2　相關知識　47
4．2．1　電動機單向運行能耗制動控制　47
4．2．2　電動機的調速控制　48
4．3　技能訓練：三相異步電動機調速控制電路的分析與安裝　50
4．3．1　訓練要求　50
4．3．2　設備與器材　50
4．3．3　實訓步驟　51
4．3．4　實訓評分　51
4．4　練習題　51

模塊二 典型設備電氣控制電路
項目五　CA6140型車床控制電路分析與故障排除　54
知識目標　54
能力目標　54
5．1　項目導入：CA6140型車床的認知　54
5．2　相關知識　56
5．2．1　CA6140型車床的電氣控制電路　56
5．2．2　典型設備電氣控制電路的分析內容　57
5．2．3　典型設備電氣原理圖的閱讀分析方法　57
5．2．4　CA6140型車床電氣故障的診斷與分析　58
5．2．5　CA6140型車床故障的排除與註意事項　59
5．3　技能訓練：CA6140型車床控制電路的安裝與調試　60
5．3．1　訓練要求　60
5．3．2　設備與器材　60
5．3．3　實訓步驟　60
5．3．4　實訓評分　61
5．4　練習題　61

項目六　X62W型萬能銑床控制電路分析與故障排除　63
知識目標　63
能力目標　63
6．1　項目導入：X62W型萬能銑床的認知　63
6．2　相關知識　65
6．2．1　X62W型萬能銑床的電氣控制電路　65
6．2．2　X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與分析　68
6．3　技能訓練：X62W型萬能銑床控制電路的安裝與調試　70
6．3．1　訓練要求　70
6．3．2　設備與器材　70
6．3．3　實訓步驟　70
6．3．4　實訓評分　70
6．4　練習題　70

項目七　Z3040型搖臂鑽床控制電路分析與故障排除　72
知識目標　72
能力目標　72
7．1　項目導入：Z3040型搖臂鑽床的認知　72
7．2　相關知識　73
7．2．1　Z3040型搖臂鑽床電氣控制電路　73
7．2．2　Z3040型搖臂鑽床常見電氣故障的診斷與分析　76
7．3　技能訓練：Z3040型搖臂鑽床控制電路的安裝與調試　77
7．3．1　訓練要求　77
7．3．2　設備與器材　77
7．3．3　實訓步驟　77
7．3．4　實訓評分　78
7．4　練習題　78

模塊三 PLC的認知
項目八　PLC及其硬件認知　80
知識目標　80
能力目標　80
8．1　項目導入：PLC的產生及發展歷程　80
8．1．1　PLC的產生　80
8．1．2　PLC的定義及發展歷程　81
8．1．3　PLC的控制系統及其特點　83
8．1．4　PLC控制技術的功能　84
8．2　相關知識　85
8．2．1　三菱PLC型號的認識及I/O接線　85
8．2．2　PLC的硬件組成　87
8．2．3　PLC的工作原理　89
8．2．4　PLC的運行過程　90
8．2．5　FX3U系列PLC的特點　90
8．3　技能訓練：三菱FX3U系列PLC硬件的認識及I/O接線　91
8．3．1　訓練要求　91
8．3．2　設備與器材　91
8．3．3　實訓步驟　91
8．3．4　實訓評分　92
8．4　練習題　92

項目九　PLC的軟件認知　94
知識目標　94
能力目標　94
9．1　項目導入：PLC的軟元件和應用程序實例　94
9．1．1　PLC的軟元件　94
9．1．2　PLC的應用程序實例　95
9．1．3　FX3U系列PLC的編程語言　100
9．1．4　三菱GX全功能編程軟件　101
9．2　相關知識　102
9．2．1　PLC控制系統與繼電器-接觸器控制系統的比較　102
9．2．2　FX3U型PLC的軟元件及其使用說明　103
9．2．3　FX3U系列PLC處理的數據及數值轉換　121
9．2．4　PLC的編程規則　123
9．3　技能訓練：三菱GX全功能編程軟件的安裝與使用　125
9．3．1　訓練要求　125
9．3．2　設備與器材　126
9．3．3　實訓步驟　126
9．3．4　實訓評分　128
9．4　練習題　128

模塊四 PLC控制技術的應用
項目十　基本環節的PLC控制技術　131
知識目標　131
能力目標　131
10．1　項目導入：PLC的基本指令及其程序實例　131
10．2　相關知識　132
10．2．1　編程方法　133
10．2．2　FX3U系列PLC基本指令及使用說明　133
10．3　技能訓練：3組彩燈循環點亮的PLC控制系統程序設計　144
10．3．1　對程序設計的要求　144
10．3．2　設備與器材　144
10．3．3　實訓步驟　144
10．3．4　實訓評分　145
10．4　練習題　145

項目十一　順序控制的PLC應用技術　147
知識目標　147
能力目標　147
11．1　項目導入：不同序列的PLC應用實例　147
11．1．1　單序列PLC程序實例：機械手動作控制　147
11．1．2　並行序列PLC程序實例：交通燈控制　150
11．1．3　選擇序列PLC程序實例：分揀大小球　151
11．2　相關知識　153
11．2．1　步進指令　153
11．2．2　狀態編程思想及狀態轉移圖的結構類型　154
11．2．3　狀態轉移圖實例：電動機循環正、反轉控制　155
11．2．4　狀態轉移圖與梯形圖的轉換　157
11．2．5　電磁閥　158
11．3　技能訓練：運輸帶控制系統設計　159
11．3．1　設計要求和訓練要求　159
11．3．2　設備與器材　159
11．3．3　實訓步驟　160
11．3．4　實訓評分　160
11．4　練習題　160

項目十二　應用指令的PLC控制技術　164
知識目標　164
能力目標　164
12．1　項目導入：應用指令編程實例　164
12．1．1　傳送指令MOV編程實例：電動機的　-△降壓啟動的PLC控制　164
12．1．2　運算指令INC、DEC編程實例：12盞彩燈正序點亮、逆序熄滅的控制　165
12．1．3　比較指令CMP編程實例：密碼鎖的設定　166
12．1．4　譯碼指令DECO編程實例：5台電動機的順序控制　167
12．1．5　7段時分顯示指令SEGL編程實例：定時器的設定更改及顯示　168
12．2　相關知識　169
12．2．1　應用指令的基本格式　169
12．2．2　應用指令的使用要素　170
12．2．3　應用指令的變址操作　171
12．2．4　條件跳轉指令CJ的使用說明　171
12．2．5　加1、減1指令　173
12．2．6　應用循環指令編寫求和程序　174
12．3　技能訓練：馬路照明燈的PLC控制系統　175
12．3．1　控制要求和訓練要求　175
12．3．2　設備與器材　175
12．3．3　實訓步驟　175
12．3．4　實訓評分　177
12．4　練習題　177

模塊五 PLC的工程應用及程序設計
項目十三　繼電器-接觸器控制系統的PLC改造　180
知識目標　180
能力目標　180
13．1　項目導入：Z3050搖臂鑽床繼電器-接觸器控制系統的PLC改造　180
13．1．1　Z3050搖臂鑽床電氣原理分析　180
13．1．2　Z3050搖臂鑽床繼電器-接觸器控制系統的PLC改造過程　182
13．2　相關知識　187
13．2．1　常閉觸點的處理　187
13．2．2　電動機過載保護信號的處理　188
13．2．3　聯鎖觸點的處理　188
13．2．4　減少輸入觸點的處理　188
13．2．5　減少輸出觸點的處理　189
13．2．6　梯形圖編程次序的處理　189
13．3　技能訓練：CA6140型車床繼電器-接觸器控制系統的PLC改造　190
13．3．1　訓練要求　190
13．3．2　設備與器材　190
13．3．3　實訓步驟　190
13．3．4　實訓評分　191
13．4　練習題　191

項目十四　PLC的程序設計　193
知識目標　193
能力目標　193
14．1　項目導入：電梯控制系統的PLC程序設計實例　193
14．1．1　電梯的機械結構及功能　193
14．1．2　電梯控制系統的具體控制要求　194
14．1．3　PLC選型和I/O端子分配　196
14．1．4　設計電梯的PLC梯形圖程序　197
14．2　相關知識　202
14．2．1　PLC控制系統設計的基本原則　202
14．2．2　PLC控制系統設計的內容　202
14．2．3　PLC控制系統設計的步驟　203
14．2．4　PLC的軟件設計方法　204
14．3　技能訓練：洗車流程的PLC程序設計　205
14．3．1　訓練要求　205
14．3．2　設備與器材　206
14．3．3　實訓步驟　206
14．3．4　實訓評分　206
14．4　練習題　206

附錄　207
附錄A　FX系列PLC的特殊輔助繼電器一覽表　207
附錄B　FX3U系列PLC應用指令一覽表　222