电气控制与PLC应用-第3版

模块一　基本电气控制电路

任务一　电动机点动与自锁控制电路的分析与

安装

一、任务导入

二、相关知识

（一）刀开关

（二）转换开关

（三）熔断器

（四）按钮

（五）接触器

（六）热继电器

三、任务实施

（一）电动机点动控制电路分析

（二）电动机自锁控制电路分析与安装

四、知识拓展—点动与自锁混合控制电路

五、思考与练习

任务二　电动机正反转控制电路的分析与

安装

一、任务导入

二、相关知识

（一）电气原理图

（二）电器元件布置图

（三）电气安装接线图

三、任务实施

（一）电路分析

（二）安装和调试

四、知识拓展—单相电动机的正反转控制

电路

五、思考与练习

任务三　电动机顺序启动控制电路分析与

安装

一、任务导入

二、相关知识

（一）低压断路器

（二）漏电保护开关

三、任务实施

（一）主电路的顺序启动控制电路分析

（二）控制电路的顺序启动控制电路分析与

安装

四、知识拓展—现场·远程控制

五、思考与练习

任务四　电动机自动往返控制电路的分析与

安装

一、任务导入

二、相关知识—行程开关

三、任务实施

（一）电路分析

（二）安装和调试

四、知识拓展—接近开关

五、思考与练习

任务五　电动机降压启动控制电路分析与

安装

一、任务导入

二、相关知识

（一）继电器的分类

（二）电磁式继电器的结构及工作原理

（三）时间继电器

（四）电流继电器和电压继电器

（五）中间继电器

三、任务实施

（一）定子串电阻降压启动控制电路分析

（二）自耦变压器降压启动控制电路分析

（三）　-△降压启动控制电路分析与安装

四、知识拓展—直流电动机电枢回路串电阻

降压启动控制电路

五、思考与练习

任务六　电动机制动控制电路分析与安装

一、任务导入

二、相关知识

（一）机械制动控制电路

（二）速度继电器

三、任务实施

（一）能耗制动控制电路分析

（二）反接制动控制电路分析与安装

四、知识拓展—电动机保护装置

五、思考与练习

模块二　常见机床电气控制电路

任务一　X62W铣床控制电路分析与故障排除

一、任务导入

二、相关知识

（一）电气原理图的分析方法和

步骤

（二）电气控制电路故障的

分析方法



三、任务实施

（一）主电路分析

（二）控制电路分析

四、知识拓展—X62W万能铣床常见故障

分析

五、思考与练习

任务二　Z3040摇臂钻床控制电路分析与故障

排除

一、任务导入

二、相关知识

（一）钻床的主要结构

（二）钻床的运动形式

三、任务实施

（一）主电路分析

（二）控制电路分析

四、知识拓展—Z3040摇臂钻床常见故障

分析

五、思考与练习

模块三　PLC基本指令的应用

任务一　认识PLC

一、任务导入

二、相关知识

（一）PLC的产生

（二）PLC的应用、分类

（三）PLC的组成

（四）PLC的工作原理

三、任务实施

（一）FX系列PLC的型号

（二）FX系列PLC的基本构成

（三）FX2N系列PLC的外部结构及其接线

（四）FX3U系列PLC的外部结构及其接线

（五）PLC的安装

四、知识拓展—PLC主要生产厂家

五、思考与练习

任务二　电动机自锁控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）输入继电器X和输出继电器Y

（二）PLC的编程语言

（三）LD、LDI、OUT、END指令

（四）AND、ANI、OR、ORI指令

（五）三菱编程和仿真软件

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）接线时注意事项

（四）操作步骤

四、知识拓展

（一）SET、RST指令

（二）利用SET和RST指令实现电动机的自锁

控制

（三）PLC控制系统与继电接触控制系统的

区别

五、思考与练习

任务三　楼梯照明控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）ORB指令

（二）ANB指令

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）梯形图的特点

（二）梯形图的编程规则

五、思考与练习

任务四　3台电动机顺序启动控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）辅助继电器M

（二）定时器T

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）定时器接力电路

（二）闪烁电路

（三）延时接通/断开电路

（四）调试仿真

五、思考与练习

任务五　产品出入库数量监控程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）计数器的分类

（二）计数器的使用说明

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展—定时器与计数器构成长延时

电路

五、思考与练习

任务六　电动机单按钮起停控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识—PLS、PLF指令

三、任务实施

四、知识拓展

（一）ALT指令

（二）LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF

指令

五、思考与练习

任务七　电动机 -△降压启动控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识—MPS、MRD、MPP指令

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）输入并仿真程序

（四）连接电路

（五）调试运行

四、知识拓展—MC、MCR指令

五、思考与练习

任务八　自动运料小车控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）状态继电器S

（二）顺序功能图

（三）步进梯形指令STL、RET

（四）顺序功能图与步进梯形图之间的转换

（五）步进梯形图编程规则

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）确定顺序功能图的步数

（三）确定每步的功能、作用

（四）找出每步的转移条件

（五）绘制顺序功能图

（六）将顺序功能图转换成梯形图

（七）调试运行

四、知识拓展—单周期和连续工作方式的

编程

五、思考与练习

任务九　自动门控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识—选择分支的编程

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）画出顺序功能图

（三）将顺序功能图转换成梯形图

（四）调试运行

四、知识拓展

（一）顺序功能图中电动机的过载保护设计

（二）顺序功能图中的停止设计

五、思考与练习

任务十　按钮式人行横道交通灯控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识—并行分支的编程

三、任务实施

（一）I/O端口分配、功能及I/O接线图

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展—跳步、重复和循环序列

编程

（一）部分重复的编程方法

（二）同一分支内跳转的编程方法

（三）跳转到另一条分支的编程方法

五、思考与练习

模块四　PLC应用指令的应用

任务一　8盏流水灯控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）应用指令的通用格式

（二）应用指令的数据结构

（三）传送指令MOV

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）块传送指令BMOV（FNC15）

（二）取反传送指令CML（FNC14）

（三）利用变址寄存器改变闪光灯的闪光

频率

（四）利用MOV指令改写定时器和计数器的

设定值

五、思考与练习

任务二　4路抢答器控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）子程序调用指令CALL和子程序返回

指令SRET

（二）主程序结束指令FEND

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）条件跳转指令CJ

（二）电动机手动/自动选择控制程序

五、思考与练习

任务三　8台电动机顺序启动控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）位左移指令SFTL

（二）位右移指令SFTR

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）循环移位指令ROR、ROL、RCR

和RCL

（二）24盏流水灯控制程序

五、思考与练习

任务四　密码锁控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）比较指令CMP

（二）区间比较指令ZCP

三、任务实施

（一）I/O分配表

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）触点比较指令

（二）触点比较指令实现单车道交通灯控制

程序

五、思考与练习

任务五　停车场车位控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）7段译码指令SEGD

（二）数据变换指令BCD和BIN

（三）加1指令INC

（四）减1指令DEC

三、任务实施

（一）I/O分配和软元件说明

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展—LED数码显示控制程序

五、思考与练习

任务六　8站小车的呼叫控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）译码指令DECO

（二）编码指令ENCO

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展—5台电动机顺序启动控制

程序

五、思考与练习

任务七　自动售货机控制程序设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）加法指令ADD

（二）减法指令SUB

（三）乘法指令MUL

（四）除法指令DIV

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展—使用乘除运算指令实现8盏流水

灯控制程序

五、思考与练习

模块五　模拟量模块和PLC通信的应用

任务一　电热水炉温度控制系统

一、任务导入

二、相关知识

（一）模拟量模块简介

（二）模拟量输入模块FX2N-2AD

（三）模拟量输出模块FX2N-2DA

（四）特殊功能模块的读写操作指令FROM

和TO

三、任务实施

（一）分配I/O地址

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）三菱变频器认识

（二）FX2N-2DA模块在变频器模拟量速度控制中的应用

五、思考与练习

任务二　送风和循环系统的通信控制

一、任务导入

二、相关知识

（一）通信基础

（二）并联链接通信

（三）N:N网络通信

三、任务实施

四、知识拓展—3台PLC通信实例

五、思考与练习

模块六　PLC控制系统设计案例

任务一　机械手的PLC控制系统设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）PLC控制系统设计的原则与步骤

（二）PLC机型选择

（三）使用启保停电路的编程方法

（四）使用以转换为中心的编程方法

三、任务实施

（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图

（二）程序设计

（三）调试运行

四、知识拓展

（一）用移位指令实现机械手的PLC控制

（二）多种工作方式的编程

五、思考与练习

任务二　离心机多段速的PLC控制系统

设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）三菱继电器输出型PLC与变频器的连接方式

（二）三菱晶体管输出型PLC与变频器的连接方式

（三）三菱PLC的模拟量模块与变频器的连接方式

三、任务实施

（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图

（二）参数设置

（三）程序设计

（四）调试运行

四、知识拓展—节省PLC输入/输出点数的

方法

（一）减少输入点数的方法

（二）减少输出点数的方法

五、思考与练习

任务三　剪切机的PLC控制系统设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）步进电机

（二）步进控制系统的组成

（三）步进驱动器

（四）脉冲输出指令PLSY

（五）带加/减速的脉冲输出指令PLSR

三、任务实施

（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图

（二）步进电机的选择

（三）程序设计

（四）调试运行

四、知识拓展—PLC控制系统的可靠性

设计

（一）电源的抗干扰措施

（二）控制系统的接地

（三）安装与布线的抗干扰措施

（四）PLC输入/输出的可靠性措施

五、思考与练习

任务四　基于触摸屏的 -△降压启动PLC控制

系统设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）触摸屏的作用

（二）触摸屏与计算机、PLC的连接

三、任务实施

（一）PLC和触摸屏软元件分配及系统接

线图

（二）PLC程序

（三）触摸屏画面设计

（四）程序下载运行和调试运行

四、知识拓展—指示灯的制作

五、思考与练习

任务五　自动分拣生产线的PLC控制系统

设计

一、任务导入

二、相关知识

（一）气动元件的认识

（二）自动分拣生产线主要部件的认识

三、任务实施

（一）确定PLC的型号，绘制系统接线图

（二）控制方案

（三）调试运行

四、思考与练习

附录

附录A　FX系列PLC的编程元件及编号

附录B　FX系列PLC应用指令一览表

参考文献