機床電氣控制與PLC技術（簡體書）

《機床電氣控制與PLC技術》由兩部分組成：第一部分為電氣控制技術，介紹電氣控制中常用的低壓電器、典型控制線路、典型電氣控制系統分析和設計方法，共5章；第二部分為可編程控制器技術，介紹工業生產中常用的西門子S7-200系列可編程控制器的結構原理、指令系統及其應用，以及控制系統程序分析和設計方法，共4章。
《機床電氣控制與PLC技術》可作為高等學校自動化、電氣工程及其自動化、機械工程及其自動化等相關專業的本、專科教材，也可供相關工程技術人員參考。

《機床電氣控制與PLC技術》根據現代機床控制技術的發展，系統地介紹了智能電器的理論基礎、技術特點和應用。內容編排循序漸進、由淺入深，內容闡述簡明扼要、圖文并茂，語言通俗易懂，便于教學和自學。突出基本理論與基本分析方法的運用，注重綜合應用能力和創新能力的培養。

緒論
0.1 機床在國民經濟中的重要作用
0.2 電氣自動控制的地位和作用
0.3 機床電氣自動控制的基本概念
0.4 機床電氣自動控制的發展概況
0.5 機電控制技術的相關技術
0.6 機電控制技術的社會、技術和經濟效益
0.7 課程內容要求
思考題與習題
第1章 機床傳動中的控制電機
1.1 伺服電動機
1.1.1 直流伺服電動機
1.1.2 交流伺服電動機
1.1.3 伺服電動機的應用
1.2 測速發電機
1.2.1 直流測速發電機
1.2.2 交流測速發電機
1.2.3 測速發電機的應用
1.3 步進電動機
1.3.1 反應式步進電動機的工作原理
1.3.2 步進電動機的運行方式
1.3.3 反應式步進電動機的結構
1.3.4 步進電動機的分類
1.3.5 步進電動機的驅動電源
1.3.6 步進電動機的主要性能指標和使用的基本原則
1.3.7 步進電動機的控制系統
1.4 直線感應電動機
1.4.1 直線感應電動機的工作原理
1.4.2 直線感應電動機的結構
1.4.3 直線感應電動機的形式
及應用
本章 小結
習題與思考題

第2章 機床電器概述
2.1 機床電氣控制系統概述
2.1.1 系統對開關電器的要求
2.1.2 配電電路與保護
2.1.3 低壓開關設備的電源系統
2.1.4 傳統電器的理論知識
2.1.5 低壓電器的結構與基本特點
2.2 機床電器系統低壓配電電器
2.2.1 刀開關
2.2.2 熔斷器
2.2.3 低壓斷路器
2.3 低壓控制電器——接觸器與主令電器
2.3.1 接觸器
2.3.2 主令電器
2.4 控制電器——繼電器
2.4.1 繼電器的一般概念
2.4.2 電磁式繼電器
2.4.3 時間繼電器
2.4.4 中間繼電器
2.4.5 速度繼電器
2.4.6 壓力繼電器
2.4.7 繼電器的使用與維護
2.5 機床保護電器
2.5.1 熱繼電器
2.5.2 電流繼電器
2.5.3 電壓繼電器
2.5.4 保護電器的使用與維護
2.6 執行電器
2.6.1 電磁閥
2.6.2 電磁離合器
2.6.3 電磁制動器
2.7 數控機床位置檢測裝置
2.7.1 光電編碼器
2.7.2 光電編碼器的應用
2.8 其他常用機床電器
2.8.1 啟動器
2.8.2 電磁鐵
2.8.3 電阻器和變阻器
2.9 智能電器.
2.9.1 智能電器概述
2.9.2 智能電器的理論與
技術體系
2.9.3 智能電器的組成
2.9.4 智能電器的工作原理
本章 小結
習題與思考題

第3章 機床電氣控制線路的
基本環節
3.1 繪制電氣控制線路的若干規則
3.1.1 電氣控制線路圖和常用符號
3.1.2 閱讀和分析電氣控制線路圖
的方法
3.2 電氣控制的基本控制環節
3.2.1 啟動電動機和自鎖環節
3.2.2 互鎖控制和順序啟動
3.2.3 多地點控制線路
3.2.4 步進控制線路
3.3 三相交流電動機的啟動控制
3.3.1 籠型異步電動機全壓
啟動控制
3.3.2 三相籠型異步電動機
降壓啟動控制
3.3.3 繞線式異步電動機
啟動控制
3.3.4 固態降壓啟動器
3.4 三相異步電動機制動控制
3.4.1 電磁抱閘制動和電磁離合器
制動控制線路
3.4.2 反接制動控制線路
3.4.3 能耗制動控制線路
3.5 電動機的可逆運行
3.5.1 電動機可逆運行的
手動控制
3.5.2 電動機可逆運行的
自動控制
3.6 三相異步電動機調速控制
3.7 電氣控制線路中的保護主令電器
3.7.1 電流型保護
3.7.2 電壓型保護
3.7.3 其他保護
本章 小結
習題與思考題

第4章 電氣控制系統的設計
4.1 電氣控制系統設計的基本內容和一般原則
4.1.1 電氣控制系統設計的基本內容
4.1.2 電氣控制系統設計的一般原則
4.2 電力拖動方案確定原則和電動機的選擇
4.2.1 確定拖動方式
4.2.2 確定調速方案
4.2.3 電動機的選擇和電動機的啟動、制動和反向要求
4.3 電氣控制線路的經驗設計法和邏輯設計法
4.3.1 經驗設計法
4.3.2 邏輯設計法
4.4 電氣控制系統的工藝設計
4.4.1 電氣設備總體配置設計
第5章 典型機床電氣控制系統分析
第6章 可編程控制器概述
第7章 可編程控制器的指令系統
第8章 可編程控制器的梯形圖及
附錄1數字控制機床操作指示
形象化符號
附錄2交流接觸器節電器
參考文獻

19世紀末，交、直流電動機相繼出現，最初是由電動機直接代替蒸汽機，即由一臺電動機拖動一組機床，稱之為成組拖動。電動機是通過拖動傳動軸（天軸），再由傳動軸經過皮帶來實現能量的分配與傳遞。這種拖動方式機構復雜、傳遞路徑長、損耗大、生產靈活性也小，工作中極不安全，在電動機成本逐漸下降後，就已被淘汰。
2）單電機拖動
20世紀20年代，出現了單獨拖動形式，即由一臺電動機拖動一臺機床，稱為單電機拖動。與成組拖動相比較，簡化了傳動機構，縮短了傳動路徑，降低了能量傳遞中的損失，提高了傳動效率，同時也可充分利用電動機的調速性能，并易于實現自動控制。至今中小型通用機床仍有采用單電機拖動的。
3）多電機拖動
由于生產的發展，機床的運動要求增多，機床在結構上有所改變。如果各種輔助運動也用同一臺電動機拖動，其機械傳動機構將變得十分復雜，而且也不能滿足生產工藝的需要，因此出現了多臺電動機分別拖動不同的運動機構的形式，這種多臺電動機拖動一臺機床就稱為多電機拖動。
采用多電機拖動以後，不但簡化了機床的機械結構，提高了傳動效率；各運動部件還能選擇最合理的運動速度，縮短了加工時間；而且便于分別控制，易于實現各運動部件的自動化.提高機床整體的自動化程度。多電機拖動已經成為現代機床基本的拖動方式。
2.電氣自動控制的發展歷程
在電力拖動方式的演變過程中，電力拖動的控制方式也由手動控制逐步向自動控制方向發展。電氣自動控制發展的歷史，也就是機床調速技術和電氣控制技術發展的歷史。
1）機床調速技術的發展歷程
為了提高機床的工作效率，在滿足加工精度與光潔度的前提下，對于不同的工件材料和不同的刀具，應選擇各自不同的最合理的切削速度。另一方面，機床的快速進刀、快速返刀和對刀調整等輔助工作，也需要不同的運動速度。因此，為了保證機床能在不同的速度下工作，要求包括主軸拖動和進給拖動在內的電力拖動系統必須具備調節速度的功能。
現代機床一般采用下列調速系統。