电气控制与PLC应用(微课版)

模块一 基本电气控制电路

项目一　电动机的手动开关控制　2
知识目标　2
能力目标　2
1．1　项目导入：手动开关控制电路的认知　2
1．2　相关知识　3
1．2．1　控制对象（负载）　3
1．2．2　开关电器　4
1．2．3　熔断器　6
1．3　技能训练：三相异步电动机的手动开关
控制电路安装与操作　7
1．3．1　训练要求　7
1．3．2　设备与器材　7
1．3．3　实训步骤　7
1．3．4　实训评分　7
1．4　练习题　8
项目二　继电器-接触器控制的基本环节　9
知识目标　9
能力目标　9
2．1　项目导入：继电器-接触器控制系统的基本环节控制实例　9
2．1．1　应用实例1：点动控制电路　9
2．1．2　应用实例2：单向连续运转控制
电路　10
2．1．3　应用实例3：正、反转控制电路　11
2．1．4　应用实例4：往返运动控制电路　12
2．1．5　应用实例5：多地控制电路　13
2．1．6　应用实例6：顺序启动控制电路　14
2．2　相关知识　16
2．2．1　自动空气开关　16
2．2．2　电弧的产生和灭弧方法　18
2．2．3　交流接触器　19
2．2．4　热继电器　20
2．2．5　控制按钮　21
2．2．6　时间继电器　21
2．2．7　电磁式继电器　23
2．2．8　位置开关　25
2．2．9　速度继电器　27
2．2．10　安装接线图　28
2．2．11　电气原理图　29
2．2．12　电气布置图　31
2．3　技能训练：三相异步电动机正、反转
控制电路的安装与操作　32
2．3．1　训练要求　32
2．3．2　设备与器材　32
2．3．3　实训步骤　32
2．3．4　实训评分　33
2．4　练习题　33
项目三　电动机的降压启动控制　36
知识目标　36
能力目标　36
3．1　项目导入：电动机的降压启动控制电路实例　36
3．1．1　应用实例1： -△降压启动控制　37
3．1．2　应用实例2：自耦补偿器降压
启动控制　38
3．1．3　应用实例3：绕线式异步电动机
降压启动控制　39
3．2　相关知识　41
3．2．1　绕线式异步电动机　41
3．2．2　QX4系列自动 -△启动器的技术数据　41
3．2．3　XJ01系列自耦补偿器的技术
数据　42
3．3　技能训练：三相异步电动机 -△降压
启动控制电路的分析与安装　42
3．3．1　训练要求　42
3．3．2　设备与器材　42
3．3．3　实训步骤　43
3．3．4　实训评分　43
3．4　练习题　43
项目四　电动机的制动控制电路分析　45
知识目标　45
能力目标　45
4．1　项目导入：电动机反接制动控制
实例　45
4．1．1　应用实例1：电动机单向反接制动
控制　45
4．1．2　应用实例2：电动机可逆运行反接
制动控制　46
4．2　相关知识　47
4．2．1　电动机单向运行能耗制动控制　47
4．2．2　电动机的调速控制　48
4．3　技能训练：三相异步电动机调速控制
电路的分析与安装　50
4．3．1　训练要求　50
4．3．2　设备与器材　50
4．3．3　实训步骤　51
4．3．4　实训评分　51
4．4　练习题　51

模块二 典型设备电气控制电路

项目五　CA6140型车床控制电路分析
与故障排除　54
知识目标　54
能力目标　54
5．1　项目导入：CA6140型车床的认知　54
5．2　相关知识　56
5．2．1　CA6140型车床的电气控制电路　56
5．2．2　典型设备电气控制电路的分析
内容　57
5．2．3　典型设备电气原理图的阅读分析
方法　57
5．2．4　CA6140型车床电气故障的诊断
与分析　58
5．2．5　CA6140型车床故障的排除
与注意事项　59
5．3　技能训练：CA6140型车床控制电路的
安装与调试　60
5．3．1　训练要求　60
5．3．2　设备与器材　60
5．3．3　实训步骤　60
5．3．4　实训评分　61
5．4　练习题　61
项目六　X62W型万能铣床控制电路分析与故障排除　63
知识目标　63
能力目标　63
6．1　项目导入：X62W型万能铣床的
认知　63
6．2　相关知识　65
6．2．1　X62W型万能铣床的电气控制
电路　65
6．2．2　X62W型万能铣床常见电气故障
的诊断与分析　68
6．3　技能训练：X62W型万能铣床控制电路
的安装与调试　70
6．3．1　训练要求　70
6．3．2　设备与器材　70
6．3．3　实训步骤　70
6．3．4　实训评分　70
6．4　练习题　70
项目七　Z3040型摇臂钻床控制电路分析
与故障排除　72
知识目标　72
能力目标　72
7．1　项目导入：Z3040型摇臂钻床的
认知　72
7．2　相关知识　73
7．2．1　Z3040型摇臂钻床电气控制
电路　73
7．2．2　Z3040型摇臂钻床常见电气故障
的诊断与分析　76
7．3　技能训练：Z3040型摇臂钻床控制电路的安装与调试　77
7．3．1　训练要求　77
7．3．2　设备与器材　77
7．3．3　实训步骤　77
7．3．4　实训评分　78
7．4　练习题　78

模块三 PLC的认知

项目八　PLC及其硬件认知　80
知识目标　80
能力目标　80
8．1　项目导入：PLC的产生及发展
历程　80
8．1．1　PLC的产生　80
8．1．2　PLC的定义及发展历程　81
8．1．3　PLC的控制系统及其特点　83
8．1．4　PLC控制技术的功能　84
8．2　相关知识　85
8．2．1　三菱PLC型号的认识及I/O
接线　85
8．2．2　PLC的硬件组成　87
8．2．3　PLC的工作原理　89
8．2．4　PLC的运行过程　90
8．2．5　FX3U系列PLC的特点　90
8．3　技能训练：三菱FX3U系列PLC硬件
的认识及I/O接线　91
8．3．1　训练要求　91
8．3．2　设备与器材　91
8．3．3　实训步骤　91
8．3．4　实训评分　92
8．4　练习题　92
项目九　PLC的软件认知　94
知识目标　94
能力目标　94
9．1　项目导入：PLC的软元件和应用程序
实例　94
9．1．1　PLC的软元件　94
9．1．2　PLC的应用程序实例　95
9．1．3　FX3U系列PLC的编程语言　100
9．1．4　三菱GX全功能编程软件　101
9．2　相关知识　102
9．2．1　PLC控制系统与继电器-接触器
控制系统的比较　102
9．2．2　FX3U型PLC的软元件及其使用
说明　103
9．2．3　FX3U系列PLC处理的数据及
数值转换　121
9．2．4　PLC的编程规则　123
9．3　技能训练：三菱GX全功能编程软件的
安装与使用　125
9．3．1　训练要求　125
9．3．2　设备与器材　126
9．3．3　实训步骤　126
9．3．4　实训评分　128
9．4　练习题　128

模块四 PLC控制技术的应用

项目十　基本环节的PLC控制技术　131
知识目标　131
能力目标　131
10．1　项目导入：PLC的基本指令及其程序
实例　131
10．2　相关知识　132
10．2．1　编程方法　133
10．2．2　FX3U系列PLC基本指令及
使用说明　133
10．3　技能训练：3组彩灯循环点亮的PLC
控制系统程序设计　144
10．3．1　对程序设计的要求　144
10．3．2　设备与器材　144
10．3．3　实训步骤　144
10．3．4　实训评分　145
10．4　练习题　145
项目十一　顺序控制的PLC应用
技术　147
知识目标　147
能力目标　147
11．1　项目导入：不同序列的PLC应用
实例　147
11．1．1　单序列PLC程序实例：机械手动
作控制　147
11．1．2　并行序列PLC程序实例：交通灯
控制　150
11．1．3　选择序列PLC程序实例：分拣
大小球　151
11．2　相关知识　153
11．2．1　步进指令　153
11．2．2　状态编程思想及状态转移图的
结构类型　154
11．2．3　状态转移图实例：电动机循环正、
反转控制　155
11．2．4　状态转移图与梯形图的转换　157
11．2．5　电磁阀　158
11．3　技能训练：运输带控制系统设计　159
11．3．1　设计要求和训练要求　159
11．3．2　设备与器材　159
11．3．3　实训步骤　160
11．3．4　实训评分　160
11．4　练习题　160
项目十二　应用指令的PLC控制技术　164
知识目标　164
能力目标　164
12．1　项目导入：应用指令编程实例　164
12．1．1　传送指令MOV编程实例：
电动机的　-△降压启动的PLC
控制　164
12．1．2　运算指令INC、DEC编程实例：
12盏彩灯正序点亮、逆序熄灭的控制　165
12．1．3　比较指令CMP编程实例：
密码锁的设定　166
12．1．4　译码指令DECO编程实例：
5台电动机的顺序控制　167

12．1．5　7段时分显示指令SEGL编程
实例：定时器的设定更改及
显示　168
12．2　相关知识　169
12．2．1　应用指令的基本格式　169
12．2．2　应用指令的使用要素　170
12．2．3　应用指令的变址操作　171
12．2．4　条件跳转指令CJ的使用说明　171
12．2．5　加1、减1指令　173
12．2．6　应用循环指令编写求和程序　174
12．3　技能训练：马路照明灯的PLC控制
系统　175
12．3．1　控制要求和训练要求　175
12．3．2　设备与器材　175
12．3．3　实训步骤　175
12．3．4　实训评分　177
12．4　练习题　177

模块五 PLC的工程应用及程序设计

项目十三　继电器-接触器控制系统的
PLC改造　180
知识目标　180
能力目标　180
13．1　项目导入：Z3050摇臂钻床继电器-
接触器控制系统的PLC改造　180
13．1．1　Z3050摇臂钻床电气原理
分析　180
13．1．2　Z3050摇臂钻床继电器-接触器
控制系统的PLC改造过程　182
13．2　相关知识　187
13．2．1　常闭触点的处理　187
13．2．2　电动机过载保护信号的处理　188
13．2．3　联锁触点的处理　188
13．2．4　减少输入触点的处理　188
13．2．5　减少输出触点的处理　189
13．2．6　梯形图编程次序的处理　189
13．3　技能训练：CA6140型车床继电器-
接触器控制系统的PLC改造　190
13．3．1　训练要求　190
13．3．2　设备与器材　190
13．3．3　实训步骤　190
13．3．4　实训评分　191
13．4　练习题　191
项目十四　PLC的程序设计　193
知识目标　193
能力目标　193
14．1　项目导入：电梯控制系统的PLC程序
设计实例　193
14．1．1　电梯的机械结构及功能　193
14．1．2　电梯控制系统的具体控制
要求　194
14．1．3　PLC选型和I/O端子分配　196
14．1．4　设计电梯的PLC梯形图程序　197
14．2　相关知识　202
14．2．1　PLC控制系统设计的基本
原则　202
14．2．2　PLC控制系统设计的内容　202
14．2．3　PLC控制系统设计的步骤　203
14．2．4　PLC的软件设计方法　204
14．3　技能训练：洗车流程的PLC程序
设计　205
14．3．1　训练要求　205
14．3．2　设备与器材　206
14．3．3　实训步骤　206
14．3．4　实训评分　206
14．4　练习题　206
附录　207
附录A　FX系列PLC的特殊辅助
继电器一览表　207
附录B　FX3U系列PLC应用指令
一览表　222