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本書(shū)面向當(dāng)今控制技術(shù)和工程實(shí)際應(yīng)用，在注重學(xué)生知識(shí)面拓寬的同時(shí)，突出他們工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
本書(shū)分為三個(gè)部分，共10章。*部分(第1、2章)介紹常用低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí)、電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法以及常用的典型控制線路。第二部分(第3～9章)以國(guó)內(nèi)廣泛使用且具有很高性價(jià)比的三菱公司FX2N系列PLC為主要對(duì)象，適當(dāng)增加了FX1N和FX2N升級(jí)版FX3G、FX3U系列PLC的內(nèi)容，介紹了PLC的軟硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、功能和特點(diǎn)、分類和指標(biāo)、編程語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)軟件、系統(tǒng)配置、指令系統(tǒng)等內(nèi)容，并從工程應(yīng)用出發(fā)，詳細(xì)介紹了指令系統(tǒng)的編程技巧和編程實(shí)例、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等，還介紹了PLC與變頻器、觸摸屏、組態(tài)軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)及其綜合應(yīng)用案例。為了配合職業(yè)技能的訓(xùn)練，本書(shū)第三部分(第10章)重點(diǎn)介紹了可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師職業(yè)資格考試和考試大綱。為了便于學(xué)習(xí)，各章后配有適量的習(xí)題。
本書(shū)不僅可作為高等學(xué)校本科自動(dòng)化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的自學(xué)用書(shū)或職業(yè)技能考試的培訓(xùn)教材。

可編程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有控制功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，還可以進(jìn)行復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程控制和應(yīng)用于工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，已躍居工業(yè)生產(chǎn)三大支柱的首位，被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。
本書(shū)在編寫(xiě)時(shí)力求由淺入深、理論與工程結(jié)合、強(qiáng)化應(yīng)用，安排了電氣控制與可編程控制器兩大部分內(nèi)容。電氣控制部分以應(yīng)用最為廣泛的繼電接觸器控制為主；可編程控制器部分以當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有代表性的PLC產(chǎn)品三菱FX2N系列PLC為主，適當(dāng)增加了FX1N和FX2N升級(jí)版機(jī)型FX3G、FX3U系列PLC的內(nèi)容。本書(shū)在拓寬理論知識(shí)的同時(shí)，突出工程實(shí)際的應(yīng)用。
本書(shū)共10章。第1章介紹常用低壓電器的結(jié)構(gòu)原理、工作特性和選用原則，使學(xué)生能正確選用、安裝、檢測(cè)和維修常用低壓電器；第2章著重講解基本電氣控制線路，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)、分析電氣控制線路的基本方法，培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；第3章主要介紹PLC的基礎(chǔ)知識(shí)、編程語(yǔ)言及開(kāi)發(fā)軟件，讓學(xué)生建立對(duì)PLC的基本認(rèn)識(shí)；第4章介紹三菱PLC的系統(tǒng)配置，為后續(xù)的指令系統(tǒng)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；第5章介紹三菱FX系列PLC的基本邏輯指令及其編程技巧和工程實(shí)例，以熟練掌握基本指令的實(shí)際應(yīng)用；第6章介紹PLC步進(jìn)順序控制指令、順序編程思想和方法，旨在能應(yīng)用PLC設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的綜合型控制系統(tǒng)和編寫(xiě)相關(guān)程序，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力；第7～9章為PLC與變頻器、觸摸屏、組態(tài)軟件相結(jié)合的綜合應(yīng)用，側(cè)重解決工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和解決問(wèn)題能力；第10章與職業(yè)培訓(xùn)相結(jié)合，介紹了可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師職業(yè)資格考試及其大綱。書(shū)后附有相關(guān)的三級(jí)理論模擬試卷及參考答案。
書(shū)中設(shè)置了一些編程實(shí)例和工程案例，通過(guò)對(duì)例題的逐一講解，力求將知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn)相結(jié)合。借助一個(gè)機(jī)型的詳細(xì)介紹，達(dá)到舉一反三的目的，既便于組織教學(xué)，又便于讀者自學(xué)。每章后都提供適量的習(xí)題，以供讀者練習(xí)。
本書(shū)由廈門理工學(xué)院趙晶擔(dān)任主編，廈門理工學(xué)院關(guān)健生擔(dān)任副主編。本書(shū)的具體編寫(xiě)分工為：趙晶老師和關(guān)健生老師合編了第1章，趙晶老師編寫(xiě)了第2～5章，楊貴志老師編寫(xiě)了第6章，仲訓(xùn)皋老師編寫(xiě)了第7章，孔祥松老師編寫(xiě)了第8章，關(guān)健生老師和孔祥松老師合編了第9章，關(guān)健生老師編寫(xiě)了第10章。趙晶老師負(fù)責(zé)全書(shū)內(nèi)容的規(guī)劃和統(tǒng)稿。
作者在編寫(xiě)過(guò)程中參考了其他教材和相關(guān)廠家的資料，同時(shí)本書(shū)獲得了廈門理工學(xué)院教材出版基金的資助，在此一并致以衷心的感謝。
由于編者水平有限，加之受到設(shè)備條件的限制，書(shū)中難免有疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

第1章常用低壓電器 1
1.1　低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1.1　低壓電器的定義 1
1.1.2　低壓電器的分類 1
1.1.3　低壓電器的組成 2
1.2　接觸器 3
1.2.1　接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理 3
1.2.2　交、直流接觸器 4
1.2.3　接觸器的選擇原則 5
1.2.4　接觸器使用注意事項(xiàng) 5
1.3　繼電器 6
1.3.1　電流繼電器 6
1.3.2　電壓繼電器 7
1.3.3　中間繼電器 7
1.3.4　時(shí)間繼電器 7
1.3.5　熱繼電器 8
1.3.6 速度繼電器 9
1.4　熔斷器 10
1.4.1　熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 10
1.4.2 熔斷器的分類 11
1.4.3　熔斷器的選擇 12
1.5　刀開(kāi)關(guān) 13
1.5.1　HD型單刀單投刀開(kāi)關(guān) 13
1.5.2　HK型閘刀開(kāi)關(guān) 14
1.5.3　HH型鐵殼開(kāi)關(guān) 15
1.5.4　組合開(kāi)關(guān) 16
1.6　低壓斷路器 17
1.6.1　低壓斷路器的分類 17
1.6.2　低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 17
1.6.3　低壓斷路器的圖形符號(hào)和
文字符號(hào) 18
1.7　主令電器 18
1.7.1　控制按鈕 18
1.7.2　萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 19
1.7.3　行程開(kāi)關(guān) 20
習(xí)題 21

第2章基本電氣控制線路 23
2.1　電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法 23
2.1.1　電氣控制線路概述 23
2.1.2　電氣原理圖的繪制原則 23
2.1.3　電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)方法 24
2.2　電氣控制線路的保護(hù)環(huán)節(jié) 27
2.2.1　短路保護(hù) 27
2.2.2　過(guò)載保護(hù) 28
2.2.3　過(guò)流保護(hù) 29
2.2.4　失壓保護(hù) 29
2.2.5　欠壓保護(hù) 30
2.3　常用的典型控制線路 30
2.3.1　三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的典型
控制線路 30
2.3.2　三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)
控制線路 46
2.3.3　直流電動(dòng)機(jī)控制線路 48
2.4　組成電氣控制線路的基本規(guī)律 52
習(xí)題 52

第3章 PLC概述 55
3.1　PLC的產(chǎn)生與定義 55
3.1.1　PLC的產(chǎn)生 55
3.1.2 PLC的定義 56
3.2　PLC的基本結(jié)構(gòu) 56
3.2.1　硬件系統(tǒng) 56
3.2.2　常用的I/O接口 57
3.2.3 軟件系統(tǒng) 59
3.2.4　用戶環(huán)境 59
3.3　PLC的工作原理 60
3.3.1　PLC的等效電路 60
3.3.2　PLC的工作方式 60
3.4　PLC的功能與特點(diǎn) 62
3.4.1　PLC的功能 62
3.4.2　PLC的特點(diǎn) 63
3.5　PLC的分類和性能指標(biāo) 64
3.5.1　PLC的分類 64
3.5.2　PLC的性能指標(biāo) 65
3.6　PLC的應(yīng)用和發(fā)展 66
3.6.1　PLC的應(yīng)用 66
3.6.2　PLC的發(fā)展 67
3.7 PLC的編程語(yǔ)言 68
3.7.1　梯形圖語(yǔ)言 68
3.7.2　指令助記符語(yǔ)言 69
3.7.3　順序功能圖 70
3.7.4　PLC編程示例 70
3.8　PLC的軟件開(kāi)發(fā) 71
3.8.1　工程建立 71
3.8.2　程序編輯 73
3.8.3　仿真測(cè)試 74
習(xí)題 76

第4章三菱PLC的系統(tǒng)配置 78
4.1　三菱FX系列PLC產(chǎn)品及技術(shù)性能 78
4.1.1　FX系列PLC的產(chǎn)品類型和硬件
配置 78
4.1.2　FX系列PLC的性能指標(biāo) 83
4.1.3　FX系列PLC型號(hào)的說(shuō)明 84
4.2　FX系列PLC內(nèi)部軟元件及其I/O
配置 85
4.2.1　PLC軟元件的數(shù)值類型 85
4.2.2　FX系列PLC軟元件的分類及
編號(hào) 86
4.2.3　位元件型軟元件 88
4.2.4 字?jǐn)?shù)據(jù)型軟元件 90
4.2.5　指針型軟元件 101
4.2.6 常數(shù)型軟元件 102
習(xí)題 103

第5章三菱FX系列PLC的基本邏輯指令
及其應(yīng)用 104
5.1 基本邏輯指令系統(tǒng) 104
5.1.1 FX2N系列PLC基本邏輯指令 105
5.1.2 梯形圖編程注意事項(xiàng) 117
5.2 基本指令系統(tǒng)的編程技巧與
工程實(shí)例 119
5.2.1 基本指令系統(tǒng)的編程技巧 119
5.2.2 常用基本環(huán)節(jié)編程 120
5.2.3 編程實(shí)例 125
5.2.4 低壓電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 130
習(xí)題 135

第6章 PLC步進(jìn)順序控制及其應(yīng)用 139
6.1　基于SFC圖的步進(jìn)順序控制方法 139
6.1.1 SFC圖的組成元素 140
6.1.2 SFC圖的結(jié)構(gòu) 142
6.2　基于步進(jìn)梯形圖的步進(jìn)順序
?控制方法 146
6.2.1　步進(jìn)梯形圖指令 147
6.2.2　步進(jìn)梯形圖的組成元素 148
6.2.3　基于步進(jìn)梯形圖的順序控制結(jié)構(gòu)
實(shí)現(xiàn)方法 149
6.3　步進(jìn)順序控制編程技巧與工程實(shí)例 151
6.3.1　步進(jìn)順序控制編程技巧 151
6.3.2　簡(jiǎn)易機(jī)械手控制器 154
6.3.3 多種液體混合裝置控制器 160
6.3.4　多級(jí)傳送帶控制器 162
6.3.5　十字路口交通信號(hào)燈控制器 164
習(xí)題 167

第7章 PLC與變頻器及其應(yīng)用 168
7.1 變頻器概述 168
7.1.1 變頻器的基本概念 168
7.1.2　變頻器的基本結(jié)構(gòu)及調(diào)速原理 171
7.2　變頻器的額定參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)與產(chǎn)品
?選型 173
7.2.1　變頻器的額定參數(shù) 173
7.2.2　變頻器的技術(shù)指標(biāo) 174
7.2.3　變頻器的產(chǎn)品選型 175
7.3　變頻器的基本應(yīng)用 176
7.3.1　三菱FR-A540變頻器端子
接線圖簡(jiǎn)介 176
7.3.2　變頻器的運(yùn)行與操作 179
7.3.3　變頻器常用參數(shù)的設(shè)置 184
7.3.4　PLC與變頻器的基本應(yīng)用 188
習(xí)題 196

第8章觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)與GT組態(tài)軟件的
應(yīng)用 197
8.1　觸摸屏概述 197
8.1.1　觸摸屏的基本概念 197
8.1.2　觸摸屏的基本功能 198
8.1.3　觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì) 198
8.2　觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 199
8.2.1　觸摸屏的基本結(jié)構(gòu) 199
8.2.2　觸摸屏的工作原理 200
8.3 觸摸屏與外圍設(shè)備的連接 200
8.3.1 觸摸屏通信接口 200
8.3.2　觸摸屏與PLC的連接 201
8.3.3　觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)工作原理 202
8.4　三菱觸摸屏GT組態(tài)軟件的安裝 203
8.4.1　觸摸屏組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 204
8.4.2　觸摸屏組態(tài)軟件GT的安裝 204
8.5 GT軟件的應(yīng)用 207
8.5.1　新建項(xiàng)目 207
8.5.2　畫(huà)面創(chuàng)建 212
8.5.3　畫(huà)面仿真調(diào)試 214
8.5.4　項(xiàng)目的上傳與下載 215
8.6　GT軟件畫(huà)面設(shè)置 215
8.6.1　GOT的畫(huà)面配置 215
8.6.2　GT軟件畫(huà)面切換設(shè)置 215
習(xí)題 216

第9章 PLC、變頻器和觸摸屏的綜合
應(yīng)用 217
9.1　三層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 217
9.1.1　設(shè)計(jì)任務(wù)分析 217
9.1.2　基于PLC的三層電梯控制 220
9.2　自動(dòng)分揀生產(chǎn)線的設(shè)計(jì) 221
9.2.1　設(shè)計(jì)任務(wù)分析 221
9.2.2　基于PLC的自動(dòng)分揀
生產(chǎn)線控制 223
9.3　恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 225
9.3.1　設(shè)計(jì)任務(wù)分析 225
9.3.2　基于PLC的恒壓供水調(diào)速控制 226
9.4　機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 229
9.4.1　設(shè)計(jì)任務(wù)分析 229
9.4.2 基于PLC的機(jī)械手設(shè)計(jì) 230
9.5 中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 233
9.5.1　設(shè)計(jì)任務(wù)分析 233
9.5.2 基于PLC的中央空調(diào)冷凍水
系統(tǒng)設(shè)計(jì) 233
習(xí)題 237

第10章可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
?職業(yè)資格考試 238
10.1　可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師職業(yè)資格考試簡(jiǎn)介及申報(bào)條件 238
10.1.1 職業(yè)資格考試簡(jiǎn)介 238
10.1.2　職業(yè)資格考試申報(bào)條件 238
10.2　可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師職業(yè)資格
考試大綱 239
10.2.1　四級(jí)可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
考試大綱 239
10.2.2　三級(jí)可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
考試大綱 241
10.2.3　二級(jí)可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
考試大綱 242
10.2.4　一級(jí)可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
考試大綱 243
附錄1 常用電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào) 246
附錄2 三菱FX系列PLC功能指令一覽表 250
附錄3 常見(jiàn)的錯(cuò)誤代碼 255
附錄4 可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師（三級(jí)）
理論模擬試卷與參考答案 260

參考文獻(xiàn) 276

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