工业自动化技术实训指导

书籍目录

第1部分：FA技术中级实训指导1

第1章小型PLC系统1

1.1PLC系统简介1

1.1.1PLC的由来1

1.1.2PLC的定义1

1.1.3PLC的特点1

1.1.4PLC的分类1

1.1.5PLC的编程语言2

1.1.6PLC的发展趋势2

1.1.7PLC的应用领域3

1.2三菱FX小型机简介3

1.2.1三菱FX系列型号的含义3

1.2.2三菱FX系列PLC的技术指标4

1.2.3三菱FX系列PLC的硬件系统5

1.2.4三菱FX系列PLC的软件系统11

1.3三菱GX Developer软件的使用方法25

1.3.1三菱MELSOFT软件简介25

1.3.2GX Developer软件简介26

1.3.3GX Developer软件的使用26

第2章用PLC改造继电接触式控制电路34

2.1机床常用电器及选择34

2.1.1开关电器34

2.1.2主令电器36

2.1.3熔断器38

2.1.4交流接触器39

2.1.5继电器41

2.2机床控制电路的基本环节45

2.2.1三相异步电动机的起动控制电路45

2.2.2电动机的正、反转自动循环控制电路48

2.2.3双速电动机的高、低速控制电路48

2.2.4三相异步电动机的制动控制电路49

2.2.5电动机控制的保护环节51

2.3编程法52

2.3.1经验法52

2.3.2顺序控制法52

2.3.3解析法53

2.3.4程序设计的基本步骤53

2.3.5经验编程法设计梯形图54

2.3.6经验编程法应用实例55

2.4逻辑改造法58

2.4.1控制原理分析58

2.4.2分配PLC的输入点和输出点(I/O分配)并画出PLC硬件接线图59

2.4.3根据继电器电路写出各线圈的逻辑表达式60

2.4.4根据I/O分配将逻辑表达式中的各元件的线圈和触点用对应的输入和输出继电器来替代60

2.4.5画出梯形图61

2.5用PLC改造电气控制系统应注意的问题61

2.5.1继电器响应的滞后性62

2.5.2充分理解PLC的工作方式62

2.5.3关于中间单元的设置63

2.5.4常闭触点提供的输入信号的处理63

2.5.5热继电器的使用64

2.5.6尽量减少PLC的输入和输出点数64

2.5.7外部负载的额定电压64

2.6用PLC改造电气控制系统技能训练64

2.6.1训练目的64

2.6.2训练设备64

2.6.3训练步骤及要求64

2.6.4评分标准65

2.6.5对应电路66

第3章FX2N PLC数字量控制71

3.1PLC实训台产品简述71

3.1.1PLC实训台概述71

3.1.2各功能模块简介72

3.2PLC控制系统的开发流程77

3.2.1PLC控制系统设计的基本原则与内容77

3.2.2PLC控制系统设计与调试的步骤78

3.2.3分配I/O点并设计PLC外围硬件电路80

3.2.4程序设计80

3.2.5硬件实施81

3.2.6联机调试81

3.2.7整理和编写技术文件81

3.3PLC开关量控制开发示例81

3.3.1训练目的81

3.3.2训练设备81

3.3.3实训基础知识81

3.3.4训练内容及步骤82

3.4PLC简单开关量控制练习题93

3.4.1PLC控制系统设计要求93

3.4.2PLC控制系统设计实习要求93

3.4.3基本单元程序93

第2部分：FA技术高级实训指导95

第4章FX2N PLC功能指令与SFC编程方式95

4.1功能指令及其应用95

4.1.1功能指令概述95

4.1.2常用功能指令及其应用97

4.1.3程序流控制指令及其应用100

4.1.4传送比较指令及其应用105

4.1.5四则运算和逻辑运算指令及其应用110

4.2步进控制指令114

4.2.1状态元件114

4.2.2STL和RET指令114

4.2.3步进梯形图与步进原理图115

4.3SFC编程方式118

4.3.1SFC简述118

4.3.2顺序控制指令的基本规则118

4.3.3GX Developer编写SFC程序119

4.3.4顺序控制指令的应用126

4.4功能指令应用举例127

4.4.1跳转指令127

4.4.2子程序调用指令CALL128

4.4.3子程序返回指令SRET129

4.4.4主程序结束指令FEND129

4.4.5循环指令FOR，NEXT130

4.4.6中断指令131

第5章模拟量控制133

5.1模拟量控制系统原理133

5.2常用模拟量模块135

5.2.1PLC特殊功能模块的应用136

5.2.2FX0N3A模块应用138

5.2.3FX2N4AD模块应用145

5.2.4FX2N2DA模块应用148

5.3PID控制器151

5.3.1PID控制器原理151

5.3.2PID调节器各校正环节的作用152

5.3.3PID参数整定152

5.4典型模拟量控制举例155

5.5PLC模拟量控制练习题161

第6章人机界面162

6.1MCGS触摸屏概述162

6.1.1MCGS触摸屏简介162

6.1.2MCGS嵌入版组态软件的工作方式163

6.1.3MCGS的安装方法163

6.1.4工程的上传与下载166

6.2实时数据库170

6.2.1实时数据库的概念170

6.2.2定义数据对象170

6.2.3数据对象的类型171

6.2.4数据对象的属性设置172

6.3用户窗口组态175

6.3.1用户窗口概述175

6.3.2用户窗口的使用方法176

6.3.3创建图形对象179

6.3.4定义动画连接181

6.4设备窗口189

6.4.1MCGS与FX2N的连接方法189

6.4.2MCGS与S7200之间的通信193

6.4.3MCGS与S7300之间的通信194

6.5主控窗口196

6.5.1基本属性197

6.5.2启动属性198

6.5.3内存属性198

6.5.4系统参数200

6.5.5存盘参数200

6.6运行策略201

6.6.1运行策略的类型201

6.6.2策略构件202

6.6.3组态策略202

第7章运动控制系统206

7.1交流电动机原理206

7.1.1交流异步电动机和同步电动机的调速206

7.1.2不同调速方式的工作原理208

7.1.3变频调速原理211

7.1.4变频器的频率给定214

7.1.5变频器的运转指令方式218

7.2交直交变频器的基本构造221

7.3三菱A700变频器的初步认识223

7.4变频器运行模式与参数设置229

7.5物料分拣输送带变频器的系统设计233

7.6步进系统工作原理与系统结构237

7.6.1步进系统工作原理237

7.6.2步进电动机的控制238

7.7伺服系统工作原理与系统结构246

7.7.1交流伺服电动机246

7.7.2直流伺服电动机247

7.7.3交直流伺服电动机的区别248

7.7.4伺服系统的性能要求248

7.7.5系统结构248

7.8伺服系统的应用250

7.9典型运动控制系统举例252

7.9.1变频器在系统中的应用252

7.9.2步进电动机控制系统的应用254

7.9.3伺服控制系统应用256

7.10PLC与运动控制综合运用练习题263

第3部分：技师新技术研修265

第8章大中型PLC系统265

8.1西门子S7系列PLC概述265

8.2S7300系列PLC硬件系统构成266

8.2.1导轨266

8.2.2电源模块267

8.2.3CPU模块267

8.2.4信号模块269

8.2.5其他模块269

8.2.6S7300PLC硬件安装方法270

8.3STEP7编程软件270

8.3.1创建一个新项目270

8.3.2硬件组态271

8.3.3编写用户程序279

8.3.4程序调试281

8.3.5删除CPU中的程序285

8.4程序块286

8.4.1组织块287

8.4.2功能和系统功能288

8.4.3功能块和系统功能块288

8.4.4数据块288

8.5程序设计基础291

8.5.1内部资源291

8.5.2常用位逻辑操作指令296

8.5.3常用数字操作指令298

8.6模拟量信号处理300

8.6.1模拟量采集301

8.6.2模拟量输出304

8.7练习题307

第9章Profibus现场总线310

9.1现场总线技术简介310

9.1.1现场总线的技术优势310

9.1.2现场总线的种类311

9.2ProfibusDP网络简介312

9.2.1ProfibusDP网络体系结构312

9.2.2Profibus传输技术314

9.2.3Profibus网络的结构315

9.2.4ProfibusDP网络接线方法316

9.3ProfibusDP网络通信实例317

9.3.1S7300与ET200M之间的通信实例317

9.3.2S7300之间的ProfibusDP通信321

9.3.3S7300与S7200之间的ProfibusDP通信327

9.3.4S7300与MM440之间的ProfibusDP通信336

9.4练习题341

参考文献343

作者简介

本书按照职业技能等级的要求，分别编写了中级工段、高级工段、技师段等三部分内容，较全面地介绍了三菱电机、西门子等公司主流工业自动化产品的应用技术。全书共分为9章，包括小型PLC系统、继电线路的PLC改造、PLC数字量控制、PLC功能指令与SFC编程、PLC模拟量控制、人机界面、运动控制系统、大中型PLC系统、现场总线等，内容涵盖了工业自动化应用的多个领域。

本书可作为各类技工院校、高职高专院校、成人高校、职工大学及各类电气自动化技术培训班的培训教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考资料。

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