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本書面向當今控制技術和工程實際應用，在注重學生知識面拓寬的同時，突出他們工程應用能力的培養(yǎng)。
本書分為三個部分，共10章。*部分(第1、2章)介紹常用低壓電器的基礎知識、電氣控制線路的設計方法以及常用的典型控制線路。第二部分(第3～9章)以國內廣泛使用且具有很高性價比的三菱公司FX2N系列PLC為主要對象，適當增加了FX1N和FX2N升級版FX3G、FX3U系列PLC的內容，介紹了PLC的軟硬件結構、工作原理、功能和特點、分類和指標、編程語言、開發(fā)軟件、系統(tǒng)配置、指令系統(tǒng)等內容，并從工程應用出發(fā)，詳細介紹了指令系統(tǒng)的編程技巧和編程實例、PLC控制系統(tǒng)的設計方法等，還介紹了PLC與變頻器、觸摸屏、組態(tài)軟件相結合的設計及其綜合應用案例。為了配合職業(yè)技能的訓練，本書第三部分(第10章)重點介紹了可編程序控制系統(tǒng)設計師職業(yè)資格考試和考試大綱。為了便于學習，各章后配有適量的習題。
本書不僅可作為高等學校本科自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及相關專業(yè)的教材，也可作為工程技術人員的自學用書或職業(yè)技能考試的培訓教材。

可編程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有控制功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于擴展、通用性強等一系列優(yōu)點，不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，還可以進行復雜的生產過程控制和應用于工廠自動化網絡，已躍居工業(yè)生產三大支柱的首位，被廣泛應用于各種生產機械和生產過程的自動控制中。
本書在編寫時力求由淺入深、理論與工程結合、強化應用，安排了電氣控制與可編程控制器兩大部分內容。電氣控制部分以應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今工業(yè)自動化領域具有代表性的PLC產品三菱FX2N系列PLC為主，適當增加了FX1N和FX2N升級版機型FX3G、FX3U系列PLC的內容。本書在拓寬理論知識的同時，突出工程實際的應用。
本書共10章。第1章介紹常用低壓電器的結構原理、工作特性和選用原則，使學生能正確選用、安裝、檢測和維修常用低壓電器；第2章著重講解基本電氣控制線路，使學生掌握設計、分析電氣控制線路的基本方法，培養(yǎng)解決工程實際問題的能力；第3章主要介紹PLC的基礎知識、編程語言及開發(fā)軟件，讓學生建立對PLC的基本認識；第4章介紹三菱PLC的系統(tǒng)配置，為后續(xù)的指令系統(tǒng)學習奠定基礎；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例，以熟練掌握基本指令的實際應用；第6章介紹PLC步進順序控制指令、順序編程思想和方法，旨在能應用PLC設計較為復雜的綜合型控制系統(tǒng)和編寫相關程序，培養(yǎng)學生的工程應用能力；第7～9章為PLC與變頻器、觸摸屏、組態(tài)軟件相結合的綜合應用，側重解決工業(yè)應用過程中遇到的實際問題，從而培養(yǎng)學生的綜合分析能力和解決問題能力；第10章與職業(yè)培訓相結合，介紹了可編程序控制系統(tǒng)設計師職業(yè)資格考試及其大綱。書后附有相關的三級理論模擬試卷及參考答案。
書中設置了一些編程實例和工程案例，通過對例題的逐一講解，力求將知識點和能力點相結合。借助一個機型的詳細介紹，達到舉一反三的目的，既便于組織教學，又便于讀者自學。每章后都提供適量的習題，以供讀者練習。
本書由廈門理工學院趙晶擔任主編，廈門理工學院關健生擔任副主編。本書的具體編寫分工為：趙晶老師和關健生老師合編了第1章，趙晶老師編寫了第2～5章，楊貴志老師編寫了第6章，仲訓皋老師編寫了第7章，孔祥松老師編寫了第8章，關健生老師和孔祥松老師合編了第9章，關健生老師編寫了第10章。趙晶老師負責全書內容的規(guī)劃和統(tǒng)稿。
作者在編寫過程中參考了其他教材和相關廠家的資料，同時本書獲得了廈門理工學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，加之受到設備條件的限制，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。

第1章常用低壓電器 1
1.1　低壓電器的基礎知識 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　接觸器的結構和工作原理 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 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　熔斷器的結構和工作原理 10
1.4.2 熔斷器的分類 11
1.4.3　熔斷器的選擇 12
1.5　刀開關 13
1.5.1　HD型單刀單投刀開關 13
1.5.2　HK型閘刀開關 14
1.5.3　HH型鐵殼開關 15
1.5.4　組合開關 16
1.6　低壓斷路器 17
1.6.1　低壓斷路器的分類 17
1.6.2　低壓斷路器的結構和工作原理 17
1.6.3　低壓斷路器的圖形符號和
文字符號 18
1.7　主令電器 18
1.7.1　控制按鈕 18
1.7.2　萬能轉換開關 19
1.7.3　行程開關 20
習題 21

第2章基本電氣控制線路 23
2.1　電氣控制線路的設計方法 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計方法 24
2.2　電氣控制線路的保護環(huán)節(jié) 27
2.2.1　短路保護 27
2.2.2　過載保護 28
2.2.3　過流保護 29
2.2.4　失壓保護 29
2.2.5　欠壓保護 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機的典型
控制線路 30
2.3.2　三相繞線式異步電動機啟動
控制線路 46
2.3.3　直流電動機控制線路 48
2.4　組成電氣控制線路的基本規(guī)律 52
習題 52

第3章 PLC概述 55
3.1　PLC的產生與定義 55
3.1.1　PLC的產生 55
3.1.2 PLC的定義 56
3.2　PLC的基本結構 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 62
3.4.1　PLC的功能 62
3.4.2　PLC的特點 63
3.5　PLC的分類和性能指標 64
3.5.1　PLC的分類 64
3.5.2　PLC的性能指標 65
3.6　PLC的應用和發(fā)展 66
3.6.1　PLC的應用 66
3.6.2　PLC的發(fā)展 67
3.7 PLC的編程語言 68
3.7.1　梯形圖語言 68
3.7.2　指令助記符語言 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　仿真測試 74
習題 76

第4章三菱PLC的系統(tǒng)配置 78
4.1　三菱FX系列PLC產品及技術性能 78
4.1.1　FX系列PLC的產品類型和硬件
配置 78
4.1.2　FX系列PLC的性能指標 83
4.1.3　FX系列PLC型號的說明 84
4.2　FX系列PLC內部軟元件及其I/O
配置 85
4.2.1　PLC軟元件的數值類型 85
4.2.2　FX系列PLC軟元件的分類及
編號 86
4.2.3　位元件型軟元件 88
4.2.4 字數據型軟元件 90
4.2.5　指針型軟元件 101
4.2.6 常數型軟元件 102
習題 103

第5章三菱FX系列PLC的基本邏輯指令
及其應用 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 117
5.2 基本指令系統(tǒng)的編程技巧與
工程實例 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 編程實例 125
5.2.4 低壓電器控制系統(tǒng)設計 130
習題 135

第6章 PLC步進順序控制及其應用 139
6.1　基于SFC圖的步進順序控制方法 139
6.1.1 SFC圖的組成元素 140
6.1.2 SFC圖的結構 142
6.2　基于步進梯形圖的步進順序
?控制方法 146
6.2.1　步進梯形圖指令 147
6.2.2　步進梯形圖的組成元素 148
6.2.3　基于步進梯形圖的順序控制結構
實現方法 149
6.3　步進順序控制編程技巧與工程實例 151
6.3.1　步進順序控制編程技巧 151
6.3.2　簡易機械手控制器 154
6.3.3 多種液體混合裝置控制器 160
6.3.4　多級傳送帶控制器 162
6.3.5　十字路口交通信號燈控制器 164
習題 167

第7章 PLC與變頻器及其應用 168
7.1 變頻器概述 168
7.1.1 變頻器的基本概念 168
7.1.2　變頻器的基本結構及調速原理 171
7.2　變頻器的額定參數、技術指標與產品
?選型 173
7.2.1　變頻器的額定參數 173
7.2.2　變頻器的技術指標 174
7.2.3　變頻器的產品選型 175
7.3　變頻器的基本應用 176
7.3.1　三菱FR-A540變頻器端子
接線圖簡介 176
7.3.2　變頻器的運行與操作 179
7.3.3　變頻器常用參數的設置 184
7.3.4　PLC與變頻器的基本應用 188
習題 196

第8章觸摸屏的基本結構與GT組態(tài)軟件的
應用 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 198
8.2　觸摸屏的基本結構及工作原理 199
8.2.1　觸摸屏的基本結構 199
8.2.2　觸摸屏的工作原理 200
8.3 觸摸屏與外圍設備的連接 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聯機工作原理 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軟件的應用 207
8.5.1　新建項目 207
8.5.2　畫面創(chuàng)建 212
8.5.3　畫面仿真調試 214
8.5.4　項目的上傳與下載 215
8.6　GT軟件畫面設置 215
8.6.1　GOT的畫面配置 215
8.6.2　GT軟件畫面切換設置 215
習題 216

第9章 PLC、變頻器和觸摸屏的綜合
應用 217
9.1　三層電梯控制系統(tǒng)的設計 217
9.1.1　設計任務分析 217
9.1.2　基于PLC的三層電梯控制 220
9.2　自動分揀生產線的設計 221
9.2.1　設計任務分析 221
9.2.2　基于PLC的自動分揀
生產線控制 223
9.3　恒壓供水調速系統(tǒng)的設計 225
9.3.1　設計任務分析 225
9.3.2　基于PLC的恒壓供水調速控制 226
9.4　機械手控制系統(tǒng)的設計 229
9.4.1　設計任務分析 229
9.4.2 基于PLC的機械手設計 230
9.5 中央空調冷凍水系統(tǒng)的設計 233
9.5.1　設計任務分析 233
9.5.2 基于PLC的中央空調冷凍水
系統(tǒng)設計 233
習題 237

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

參考文獻 276

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