機床電氣與可編程控制技術

目錄
第1章緒論1
1．1電力拖動在現(xiàn)代機床中的地位1
1．2機床電氣自動控制系統(tǒng)的發(fā)展簡史2
1．3本課程要求掌握的主要內(nèi)容3
第2章普通機床電氣控制線路的分析4
2．1機床電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)4
2．1．1電氣控制線路的表示符號及閱讀方法4
2．1．2其他電路圖簡介4
2．1．3機床電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)5
2．1．4電動機的保護18
2．2臥式車床電氣控制線路20
2．2．1　CW6163型萬能臥式車床電氣控制線路21
2．2．2　C616型臥式車床電氣控制線路22
2．2．3　C650型臥式車床電氣控制線路23
2．2．4　Z3040型搖臂鉆床電氣控制線路26
2．2．5　X62W型萬能銑床電氣控制線路28
2．2．6　T68型臥式鏜床電氣控制線路32
習題36
第3章機床電氣控制線路的設計38
3．1機床電氣控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容38
3．2電力拖動的方式和控制方案39
3．2．1電力拖動方式確定的原則39
3．2．2電氣控制方案的選擇40
3．3電動機的選擇40
3．3．1電動機功率的確定40
3．3．2電動機轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)形式的選擇42
3．4機床電氣控制線路的設計原則42
3．5常見電氣元件的選擇47
習題49
第4章直流拖動調(diào)速系統(tǒng)51
4．1他勵直流電動機的機械特性51
4．1．1機械特性51
4．1．2調(diào)速方法52
4．1．3電動機與負載的匹配53
4．2他勵直流電動機的啟制動特性54
4．2．1他勵直流電動機的啟動特性54
4．2．2他勵直流電動機的制動特性54
4．3調(diào)速種類與調(diào)速指標57
4．3．1調(diào)速種類57
4．3．2調(diào)速指標57
4．4直流調(diào)速系統(tǒng)60
4．4．1閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成60
4．4．2系統(tǒng)的工作原理61
4．4．3轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性61
4．4．4閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征67
4．4．5比例調(diào)節(jié)器突加負載的動態(tài)過程67
4．4．6電流截止負反饋67
4．5無靜差調(diào)速系統(tǒng)68
4．5．1積分調(diào)節(jié)器68
4．5．2比例積分調(diào)節(jié)器70
4．5．3無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)71
4．6轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)71
4．6．1轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成71
4．6．2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算73
4．6．3雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析74
4．7直流電動機脈沖調(diào)速75
4．8數(shù)字控制直流調(diào)速系統(tǒng)76
4．8．1計算機數(shù)字控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)76
4．8．2數(shù)字PI調(diào)節(jié)器78
4．8．3產(chǎn)品化的數(shù)字直流調(diào)速裝置簡介79
習題81
第5章交流調(diào)速系統(tǒng)83
5．1三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理83
5．1．1三相異步電動機的結(jié)構(gòu)83
5．1．2三相異步電動機的工作原理86
5．2三相異步電動機的定子電路和轉(zhuǎn)子電路89
5．2．1定子電路89
5．2．2轉(zhuǎn)子電路90
5．3三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性91
5．3．1三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩91
5．3．2三相異步電動機的機械特性92
5．4三相異步電動機的啟動特性95
5．4．1籠式異步電動機的啟動方法96
5．4．2繞線式異步電動機的啟動方法98
5．5三相異步電動機的調(diào)速特性99
5．5．1調(diào)壓調(diào)速99
5．5．2轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速100
5．5．3變極調(diào)速100
5．5．4變頻調(diào)速101
5．5．5變轉(zhuǎn)差率調(diào)速104
5．6三相異步電動機的制動特性105
5．6．1反接制動105
5．6．2回饋制動107
5．6．3能耗制動108
5．7交流異步電動機變壓調(diào)速系統(tǒng)108
5．7．1異步電動機閉環(huán)控制變壓調(diào)速系統(tǒng)108
5．7．2　籠式異步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVF系統(tǒng))110
習題114
第6章可編程控制器概述116
6．1　PLC的產(chǎn)生與定義116
6．1．1　PLC的產(chǎn)生116
6．1．2　PLC的定義117
6．2　PLC的性能指標與分類118
6．2．1　PLC的性能指標118
6．2．2　PLC的分類119
6．3　PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較121
6．4　PLC的特點與應用領域122
6．4．1　PLC的特點123
6．4．2　PLC的應用領域124
6．5　PLC的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢125
習題127
第7章可編程控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理128
7．1　PLC的結(jié)構(gòu)128
7．1．1　PLC的硬件組成128
7．1．2　PLC主要組成部分功能128
7．2　PLC的工作原理133
7．2．1　PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路133
7．2．2　PLC的循環(huán)掃描工作過程134
7．3　PLC與其他控制器的異同136
7．3．1　PLC與計算機的異同136
7．3．2　PLC與繼電器―接觸器的異同136
習題137
第8章可編程控制器S7-200軟硬件特性與通信特性138
8．1　S7-200的硬件特性138
8．1．1　S7-200概述138
8．1．2　S7-200硬件系統(tǒng)組成138
8．1．3　S7-200擴展模塊簡介140
8．2　S7-200的軟件特性143
8．2．1　S7-200的內(nèi)部資源簡介143
8．2．2　S7-200的基本數(shù)據(jù)類型146
8．2．3S7-200存儲系統(tǒng)簡介146
8．3　S7-200的通信特性148
8．3．1　S7-200通信方式選擇148
8．3．2　S7-200的通信參數(shù)設置151
8．3．3調(diào)制解調(diào)器設置155
習題161
第9章S7-200編程語言與基本指令系統(tǒng)162
9．1S7-200編程語言162
9．1．1梯形圖162
9．1．2語句表162
9．1．3連續(xù)功能圖163
9．1．4功能塊圖163
9．1．5　S7-GRAPH163
9．2　S7-200梯形圖的特點和編程規(guī)則164
9．2．1S7-200梯形圖的特點164
9．2．2S7-200梯形圖的編程原則165
9．2．3S7-200程序結(jié)構(gòu)166
9．3　S7-200編程器件選擇166
9．3．1　LAD編輯器166
9．3．2　STL編輯器167
9．3．3　FBD編輯器167
9．3．4　STEP7-Micro/WIN32軟件簡介167
9．4　S7-200基本指令系統(tǒng)181
9．4．1指令組成181
9．4．2尋址方式182
9．4．3位邏輯指令184
9．4．4定時器、計數(shù)器指令187
9．4．5運算指令189
9．4．6數(shù)據(jù)處理指令195
9．4．7程序控制指令197
習題199
第10章可編程控制器控制系統(tǒng)應用設計200
10．1　PLC控制系統(tǒng)設計概述200
10．1．1　PLC系統(tǒng)設計的基本要求200
10．1．2　PLC系統(tǒng)設計的基本原則200
10．1．3　PLC系統(tǒng)設計的內(nèi)容201
10．1．4　PLC系統(tǒng)設計的步驟201
10．2　PLC控制系統(tǒng)的硬件設計203
10．2．1機型的選擇203
10．2．2　接口設備的選擇204
10．2．3　擴展模塊的選用205
10．2．4　I/O地址的分配205
10．2．5　PLC的可靠性設計206
10．3　PLC控制系統(tǒng)的軟件設計208
10．3．1　PLC軟件系統(tǒng)設計內(nèi)容208
10．3．2　PLC典型的編程方法212
10．4　PLC控制系統(tǒng)的設計實例213
實例一：機械手的模擬控制213
實例二：組合機床的控制217
實例三：水塔水位的模擬控制223
實例四：電動機/△減壓啟動控制225
實例五：交通信號燈控制226
實例六：除塵室模擬控制230
實例七：溫度的檢測與控制232
實例八：根據(jù)流程圖設計梯形圖程序234
10．5　PLC的裝配、檢測和維護240
10．5．1　PLC的安裝與配線240
10．5．2　PLC的自動檢測功能與故障診斷242
10．5．3　PLC的維護與檢修243
10．5．4　PLC應用中若干問題的處理243
習題　245
附錄A電氣設備常用基本圖形符號　247
參考文獻　250