電氣控制與PLC應用技術：三菱系列(第3版)（簡體書）

本書根據高職高專人才培養的目標，採用項目化、理實一體化、任務驅動等先進的教學方法，以"工學結合，項目引導，教學做一體化”為原則編寫。以工作任務引領的方式將相關知識點融入到完成工作任務所必備的工作項目中，使學生掌握必要的基本理論知識，並使學生的實踐能力、職業技能、分析問題和解決問題的能力不斷提高。 本書從實際工程應用和便於教學出發，主要介紹了電氣控制中的典型電路、FX2N系列PLC原理及應用。全書共6個項目：三相異步電動機基本控制電路的接線與調試，常用機床電氣控制電路分析、安裝與接線，FX2N系列PLC基本指令的編程及應用，FX2N系列PLC步進指令的編程及應用，FX2N系列PLC功能指令的編程及應用，PLC控制應用系統設計、接線與調試。 本書可作為高等專科學校、高等職業院校的機械製造及自動化、機電一體化、電氣自動化、應用電子技術等相近專業的教材，也可作為廣大工程技術人員的參考書。

前 言

本書第2版自2015年出版以來，得到了高職院校師生的喜愛與支持，被廣泛選用。為了適應新時代工業電氣自動化控制技術發展的需要，結合當前我國高等職業教育的發展趨勢，本書編者在第2版的基礎上進行了修訂，進一步使教材結構符合職業教育教學規律。
本書根據高等職業教育人才培養的目標，以“工學結合，項目引導，教學做一體化”為原則編寫。與生產實際緊密聯繫，將電氣控制與PLC應用知識點融入完成工作任務所必備的工作項目中，使學生掌握必要的基本理論知識，並使學生的實踐能力、職業技能、分析問題和解決問題的能力不斷提高。
本次修訂的特點是：實例可操作性更強；更加直觀、易學；強化技術應用。這次修訂著重參考了讀者的建議和意見，主要修訂內容如下：
? 對本書第2版中部分項目任務中所存在的一些疏漏之處進行了校正和更改。
? 在項目1中刪除了空氣阻尼式時間繼電器相關內容，增加了數字式時間繼電器的應用。
? 將第2版項目6中任務2和任務3整合在一起，刪除了不常用的組合機床的PLC控制，增加了變頻器FR-700系列的接線和參數設置，以及多段速的PLC控制系統的設計、接線與調試。
? 為了適應現代PLC新技術的需求，增加了項目7模擬量模塊和PLC通信。
本書共包含7個項目：
項目1 三相異步電動機基本控制電路的接線與調試
項目2 常用機床電氣控制電路分析、安裝與接線
項目3 FX2N系列PLC基本指令的編程及應用
項目4 FX2N系列PLC步進指令的編程及應用
項目5 FX2N系列PLC功能指令的編程及應用
項目6 PLC控制應用系統設計、接線與調試
項目7 模擬量模塊和PLC通信
各項目分成若干任務，各任務以任務描述、任務目標、知識儲備、技能操作、知識拓展為主線，各項目後附有能力訓練和考核評價，以便讀者自學和檢查學習質量。
本書可作為高等職業教育機械製造及自動化、機電一體化、電氣自動化、應用電子技術等專業的教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。
本書由襄陽汽車職業技術學院呂愛華編著。本書的編寫得到了編者所在學院領導和同事們的大力支持與幫助，編者參考了大量相關的書籍資料，在此一併表示感謝。由於編者水平有限，書中不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

編 者
2018年6月

目 錄
項目1 三相異步電動機基本控制電路的接線與調試 （1）
項目描述 （1）
知識目標 （1）
技能目標 （1）
任務1 三相異步電動機啟動控制電路的接線與調試 （1）
任務描述 （1）
任務目標 （1）
知識儲備 （2）
一、相關低壓電器 （2）
二、直接啟動控制電路分析 （11）
技能操作 （12）
知識拓展 複雜點動與多地控制電路分析 （13）
任務2 自動往返控制電路的接線與調試 （15）
任務描述 （15）
任務目標 （16）
知識儲備 （16）
一、相關低壓電器 （16）
二、自動往返控制電路分析 （18）
技能操作 （21）
知識拓展 多台電動機順序控制電路 （22）
任務3 三相異步電動機降壓啟動控制電路的接線與調試 （24）
任務描述 （24）
任務目標 （24）
知識儲備 （24）
一、相關低壓電器 （24）
二、Y-降壓啟動控制電路 （29）
技能操作 （30）
知識拓展 自耦變壓器和延邊三角形降壓控制電路 （32）
任務4 三相異步電動機的制動控制電路的接線與調試 （34）
任務描述 （34）
任務目標 （34）
知識儲備 （34）
一、相關低壓電器 （34）
二、反接制動控制電路的分析 （35）
技能操作 （36）
知識拓展 能耗制動控制電路 （38）
任務5 三相異步電動機的調速控制電路的接線與調試 （38）
任務描述 （38）
任務目標 （39）
知識儲備 （39）
一、調速控制方法 （39）
二、雙速異步電動機定子繞組的連接 （40）
三、雙速電動機調速控制電路分析 （40）
技能操作 （41）
知識拓展 變頻器在機床上應用 （43）
項目1能力訓練 （44）
項目2 常用機床電氣控制電路分析、安裝與接線 （48）
項目描述 （48）
知識目標 （48）
技能目標 （48）
任務1 C650臥式車床控制電路的分析、安裝與接線 （48）
任務描述 （48）
任務目標 （49）
知識儲備 （49）
一、電氣控制線路的繪製 （49）
二、電氣原理圖 （50）
三、電氣安裝圖 （51）
四、機床電氣控制系統電路分析步驟 （53）
五、機床電氣故障檢修的方法 （54）
六、C650臥式車床 （54）
技能操作 （59）
知識拓展 Z3040搖臂鑽床電氣控制 （60）
一、Z3040搖臂鑽床運動形式和控制要求 （60）
二、Z3040搖臂鑽床控制電路 （62）
任務2 X62W銑床控制電路的分析、安裝與接線 （65）
任務描述 （65）
任務目標 （65）
知識儲備 （65）
一、X62W萬能銑床的主要結構與運動分析 （65）
二、X62W萬能銑床電氣控制電路的特點 （66）
三、X62W萬能銑床主電路分析 （66）
四、X62W萬能銑床控制電路分析 （68）
五、X62W萬能銑床的電氣控制常見故障分析 （70）
技能操作 （71）
知識拓展 雙面單工液壓傳動組合機床的電氣控制 （73）
一、壓力繼電器的結構和工作原理 （73）
二、組合機床的組成結構 （74）
三、組合機床的工作特點 （74）
四、雙面單工液壓傳動組合機床的電氣控制 （75）
項目2能力訓練 （77）
項目3 FX2N系列PLC的基本指令的編程及應用 （80）
項目描述 （80）
知識目標 （80）
技能目標 （80）
任務1 編程軟件的應用 （80）
任務描述 （80）
任務目標 （80）
知識儲備 （81）
一、PLC定義及產生 （81）
二、PLC的特點 （81）
三、PLC的應用 （82）
四、PLC的分類 （83）
五、PLC的主要性能指標 （84）
六、PLC的編程語言 （85）
七、GX-Developer V8編程軟件的使用 （86）
技能操作 （92）
知識拓展 用GX-Developer V8編輯單流程結構SFC程序 （92）
任務2 三相異步電動機點動/長動的PLC控制 （98）
任務描述 （98）
任務目標 （99）
知識儲備 （99）
一、PLC的組成與工作原理 （99）
二、FX系列PLC的型號 （102）
三、PLC內部繼電器 （102）
四、相關基本指令 （104）
五、梯形圖的基本規則和技巧 （107）
技能操作 （108）
知識拓展 多台電動機的PLC順序控制 （109）
任務3 三相異步電動機正、反轉的PLC控制 （110）
任務描述 （110）
任務目標 （110）
知識儲備 （111）
一、電路塊連接指令ORB、ANB （111）
二、置位與複位指令SET、RST （112）
技能操作 （112）
知識拓展 PLC控制的四組搶答器 （114）
任務4 PLC控制三相異步電動動機Y-降壓啟動 （116）
任務描述 （116）
任務目標 （116）
知識儲備 （116）
一、定時器（T） （116）
二、定時器（T）的應用 （117）
三、相關基本指令 （119）
技能操作 （122）
知識拓展 PLC控制的自動送料裝車系統 （123）
任務5 液體混合裝置的PLC控制 （125）
任務描述 （125）
任務目標 （125）
知識儲備 （125）
一、脈衝觸點指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF （125）
二、脈衝輸出指令PLS、PLF （126）
三、分頻程序 （127）
四、取反指令INV （127）
技能操作 （128）
知識拓展 三節傳送帶接力傳送的PLC控制 （131）
任務6 自控軋鋼機的PLC控制（計數器C） （132）
任務描述 （132）
任務目標 （132）
知識儲備 （132）
一、計數器（C）基本知識 （132）
二、定時器的擴展應用 （134）
技能操作 （135）
知識拓展 聲光報警的PLC控制 （137）
項目3能力訓練 （138）
項目4 FX2N系列PLC的步進指令編程及應用 （143）
項目描述 （143）
知識目標 （143）
技能目標 （143）
任務1 彩燈閃爍的PLC控制 （143）
任務描述 （143）
任務目標 （143）
知識儲備 （144）
一、狀態轉移圖 （144）
二、狀態繼電器（S） （147）
三、步進順控指令 （147）
四、初始狀態編程 （148）
五、區間複位指令ZRST （149）
技能操作 （149）
知識拓展 LED數碼管的PLC控制 （151）
任務2 電動機正、反轉能耗制動的PLC控制 （152）
任務描述 （152）
任務目標 （152）
知識儲備 （152）
技能操作 （153）
知識拓展 大、小球分揀操作系統的PLC控制 （155）
任務3 步進指令實現交通信號燈的PLC控制 （158）
任務描述 （158）
任務目標 （158）
知識儲備 （158）
一、並行分支的編程方式 （158）
二、並行匯合的編程方式 （159）
三、分支、匯合的組合 （159）
技能操作 （161）
知識拓展 專用鏜床系統的PLC控制 （164）
任務4 工業全自動洗衣機的PLC控制 （165）
任務描述 （165）
任務目標 （166）
知識儲備 （166）
一、跳轉 （166）
二、循環 （166）
技能操作 （166）
知識拓展 工作臺自動往返運行的PLC控制 （170）
項目4能力訓練 （171）
項目5 FX2N系列PLC的功能指令的編程及應用 （174）
項目描述 （174）
知識目標 （174）
技能目標 （174）
任務1 功能指令實現交通信號燈的PLC控制 （174）
任務描述 （174）
任務目標 （175）
知識儲備 （175）
一、功能指令格式 （175）
二、數據表示方法 （176）
三、傳送、比較類、數據交換和交替輸出指令及應用 （177）
四、交替輸出指令 （181）
技能操作 （181）
知識拓展 定時控制器的PLC控制 （184）
任務2 多工作方式的小車行程的PLC控制 （185）
任務描述 （185）
任務目標 （185）
知識儲備 （186）
一、條件跳轉指令 （186）
二、子程序調用與返回指令 （186）
三、中斷指令 （187）
四、主程序結束指令 （188）
五、監控定時器指令 （188）
六、程序循環指令 （188）
七、數據轉換指令 （189）
技能操作 （190）
知識拓展 密碼鎖的PLC控制 （192）
任務3 LED七段數碼管的PLC控制 （195）
任務描述 （195）
任務目標 （195）
知識儲備 （195）
一、算術運算指令 （195）
二、加1和減1指令 （197）
三、邏輯與、或、異或和求補指令 （198）
四、七段譯碼指令 （199）
五、解碼與編碼指令 （200）
技能操作 （200）
知識拓展 8站小車呼叫的PLC控制系統 （202）
任務4 工業機械手的PLC控制 （204）
任務描述 （204）
任務目標 （204）
知識儲備 （204）
一、循環移位指令 （204）
二、移位指令 （205）
三、字右移和字左移指令 （206）
技能操作 （207）
知識拓展 流水燈光的PLC控制 （210）
項目5能力訓練 （211）
項目6 PLC控制應用系統設計、接線與調試 （213）
項目描述 （213）
知識目標 （213）
技能目標 （213）
任務1 電梯PLC控制應用系統設計、接線與調試 （213）
任務描述 （213）
任務目標 （214）
知識儲備 （214）
一、PLC控制系統的規劃與設計 （214）
二、PLC選型與硬件系統設計 （215）
三、PLC軟件設計與程序調試 （217）
四、節省I/O點數的方法 （217）
技能操作 （221）
知識拓展 步進電機的PLC控制系統的應用 （226）
任務2 C650臥式車床PLC控制系統的設