項目一  三相異步電動機典型控制電路的安裝調試  1



任務一電動機自鎖控制電路的分析與安裝調試1



一、任務要求1



二、相關知識1



（一）刀開關和自動空氣開關1



（二）熔斷器5



（三）按鈕7



（四）接觸器7



（五）熱繼電器10



三、任務實施12



（一）設備工具12



（二）電動機點動控制電路分析12



（三）電動機自鎖控制電路分析與安裝13



四、知識與能力擴展15



（一）中間繼電器15



（二）點動與長動混合控制電路16



任務二正反轉控制電路的安裝及調試18



一、任務要求18



二、相關知識18



（一）電氣控制繫統圖的繪制原則18



（二）正反轉控制電路20



三、任務實施23



（一器件23



（二）電路安裝與調試23



四、知識與能力擴展25



（一）行程開關25



（二）接近開關26



（三）行程控制26



任務三降壓啟動控制電路的分析與安裝調試27



一、任務要求27



二、相關知識27



（一）時間繼電器28



（二）三相異步電動機的降壓啟動控制電路31



三、任務實施33



（一）控制電路的設計33



（二）電路的安裝與調試33



四、知識與能力擴展33



（一）電流繼電器34



（二）電壓繼電器34



（三）速度繼電器36



（四）電動機的制動控制電路36



思考與練習38







項目二  PLC實現交流電動機的基本控制  40



任務一PLC應用環境的設置及編程軟件的使用40



一、任務要求40



二、相關知識40



（一）PLC的基礎知識40



（二）PLC編程軟件的使用44



（三）PLC的外圍接線49



三、任務實施49



（一）建立計算機與PLC的連接49



（二）編程軟件的使用50



四、知識與能力擴展50



（一）PLC的類型50



（二）PLC外圍接線方法51



任務二PLC實現電動機的正反轉控制52



一、任務要求52



二、相關知識52



（一）PLC的編程語言52



（二）S7-200 PLC件52



（三）S7-200繫列PLC的基本位邏輯指令及應用57



（四）梯形圖編程的基本規則60



（五）PLC控制繫統的設計與故障診斷61



三、任務實施62



（一）分析控制要求62



（二）建立I/O分配表62



（三）畫出PLC外圍接線圖63



（四）設計梯形圖程序63



（五）安裝/接線65



（六）調試程序/功能測試65



四、知識與能力擴展65



（一）PLC的尋址方式65



（二）S7-200繫列PLC的主要性能指標66



（三）輔助繼電器M的應用68



任務三PLC實現電動機的Y-△降壓啟動控制69



一、任務要求69



二、相關知識69



（一）定時器指令69



（二）計數器指令73



三、任務實施75



（一）分析控制要求75



（二）I/O分配75



（三）PLC外圍接線設計76



（四）設計調試梯形圖程序76



（五）安裝、接線並檢查76



（六）控制功能調試77



四、知識與能力擴展77



（一）長延時電路77



（二）延時接通、延時斷開電路79



（三）閃爍電路79



思考與練習81







項目三  物料分揀控制  83



一、任務要求83



二、相關知識83



（一）順序功能圖84



（二）順序控制梯形圖程序及其編程方法85



（三）單序列順序控制及其編程方法85



（四）選擇序列順序控制及其編程方法89



（五）順控繼電器指令及編程應用91



（六）使用順序控制指令時的注意事項91



（七）物料分揀裝置91



三、任務實施101



（一）設備裝置101



（二）實施方案105



（三）實施步驟106



四、知識與能力擴展108



思考與練習109







項目四  裝配流水線控制  110



一、任務要求110



二、相關知識111



（一）功能指令說明111



（二）數據傳送指令及應用112



（三）數據比較指令及應用117



（四）數據移位指令及應用120



三、任務實施123



（一）設備工具123



（二）控制要求123



（三）PLC輸入輸出分配124



（四）PLC硬件接線124



（五）程序設計125



（六）操作及調試127



四、知識與能力擴展128



（一）數據轉換指令及應用128



（二）數據運算指令及應用135



（三）數據表指令148



思考與練習152







項目五  運料小車控制  154



一、任務要求154



二、相關知識155



（一）主要程序控制指令155



（二）子程序指令的應用159



三、任務實施162



（一）任務準備162



（二）實施步驟163



四、知識與能力擴展163



思考與練習167







項目六  PLC與變頻調速控制  169



任務一變頻器功能參數設置與操作169



一、任務要求169



二、相關知識169



（一）變頻器的機械安裝169



（二）變頻器的電氣安裝170



（三）變頻器的方框圖172



三、任務實施173



（一）設備工具173



（二）變頻器面板173



（三）用BOP進行調試174



（四）變頻器的常規操作175



四、知識與能力擴展176



任務二通過模擬量進行變頻器控制177



一、任務要求177



二、相關知識177



（一）變頻器的調速優勢177



（二）變頻器的分類177



三、任務實施178



（一）設備工具178



（二）設定變頻器相關參數178



（三）變頻器模擬量控制接線圖179



（四）變頻器模擬量控制操作步驟179



四、知識與能力擴展179



任務三基於PLC模擬量方式變頻開環調速控制182



一、任務要求182



二、相關知識182



三、任務實施182



（一）設備工具182



（二）設定PLC模擬量開環調速控制的變頻器參數185



（三）連接PLC及變頻器185



（四）編寫PLC模擬量開環調速控制程序186



（五）變頻器的操作要點186



四、知識與能力擴展186



思考與練習192







參考文獻  197

目前，以PLC、變頻器為主的新型電氣控制繫統已廣泛應用於各個生產領域。會使用可編程控制器（PLC）和變頻器是從事自動控制及機電一體化專業工作的技術人員不可缺少的重要技能，本書通過分析學生畢業後所從事的職業的實際需要，確定出學生應具備的知識和能力結構，將理論知識和應用技能整合在一起，從而形成理實一體化的項目化教材。



本教材的特色如下。



在教材的編寫思想上，遵循職業教育教學規律，盡量符合高職學生的認知水平和學習規律，結合行業需求、專業特點及教學對像實際情況編寫，做到實用、夠用、會用，重在培養學生的職業技能。



在結構體繫上，全書由項目和任務組成，遵循一體化教學模式，體現“做中學”和“學中做”的教學理念。



在內容安排上，將電氣控制技術、可編程控制器技術及變頻器三部分內容編在一起，既體現了它們之間的內在聯繫，又具有科學性和先進性。



在內容的闡述上，力求簡明扼要，圖文並茂，通俗易懂，每一任務都以典型的生產線為載體，對職業崗位所需的知識和能力進行恰當的設計，包括任務要求、相關知識、任務實施、知識與能力擴展等，把學生職業能力的培養融彙於任務完成中。



全書共分六個項目：三相異步電動機典型控制電路的安裝調試、PLC實現交流電動機的基本控制、物料分揀控制、裝配流水線控制、運料小車控制、PLC與變頻調速控制。難度上由淺入深，完整講述了電氣控制繫統的設計方法和技能。



本書建議總課時為90學時，學時安排可參考下面的學時分配表。



項目                                        總學時       理論        操作



項目一三相異步電動機典型控制電路的安裝調試   
14           4          10



項目二PLC實現交流電動機的基本控制             20          10          10



項目三物料分揀控制                            14           8           6



項目四裝配流水線控制                          12           6           6



項目五運料小車控制                            10           4           6



項目六PLC與變頻調速控制                       20          10          10



總學時                                        90          42          48



本書由內蒙古機電職業技術學院溫玉春、劉剛、張松宇任主編；王榮華、王景學任副主編。參與本書編寫的還有內蒙古機電職業技術學院王京、陳小江、韓曉雷、阮娟娟、周麗娜、康俊峰，內蒙古水利水電勘測設計院石銀業，內蒙古蒙昆煙草公司賀鵬熊。全書由溫玉春統稿，劉敏麗任主審。



由於編者水平有限，書中難免有不足之處，敬請廣大讀者批評指正。







編者



2018年6月