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內容簡介

《電氣工程師自學成纔手冊》分為基礎篇、提高篇、精通篇三冊。本書為精通篇，主要包括PLC入門與實踐操作，三菱FX係列PLC硬件接綫和軟元件說明，三菱PLC編程與仿真軟件的使用，基本梯形圖元件與指令的使用及實例，步進指令的使用及實例，應用指令的使用舉例，模擬量模塊的使用，PLC通信，變頻器的使用，變頻器的典型控製功能及應用電路，變頻器的選用、安裝與維護，PLC與變頻器的綜閤應用，觸摸屏與PLC的綜閤應用，交流伺服係統的組成與原理，三菱通用伺服驅動器的硬件係統，三菱伺服驅動器的顯示操作與參數設置，伺服驅動器三種工作模式的應用舉例與標準接綫，步進電機與步進驅動器的使用及應用實例，三菱定位模塊的使用等內容。

作者簡介

蔡杏山，電子電工類暢銷書作者，常年工作於教學一綫，已編著齣版《電子元器件知識與實踐課堂》、《輕鬆入門學彩色電視機技術》等多冊圖書，深受讀者好評。

目錄

目 錄
第1章 PLC入門與實踐操作 1
1．1 認識PLC 1
1．1．1 什麼是PLC 1
1．1．2 PLC控製與繼電器控製比較 1
1．2 PLC分類與特點 3
1．2．1 PLC的分類 3
1．2．2 PLC的特點 4
1．3 PLC組成與工作原理 5
1．3．1 PLC的組成方框圖 5
1．3．2 PLC各組成部分說明 5
1．3．3 PLC的工作方式 8
1．3．4 用實例說明PLC程序的執行控製過程 9
1．4 用百元仿三菱FX2N型PLC學習實踐操作 10
1．4．1 仿三菱FX2N型PLC硬件介紹 10
1．4．2 數據綫驅動程序的安裝 12
1．4．3 DC24V電源適配器及PLC的電源接綫 13
1．4．4 用編程軟件編寫程序並將程序寫入PLC 15
1．4．5 PLC控製雙燈先後點亮係統的綫路圖及工作原理 18
1．4．6 PLC控製雙燈先後點亮係統的實際接綫 19
1．4．7 PLC控製雙燈先後點亮係統的通電試驗 20
第2章 三菱FX係列PLC硬件接綫和軟元件說明 22
2．1 概述 22
2．1．1 三菱FX係列各類型PLC的特點 22
2．1．2 三菱FX係列PLC型號的命名方法 23
2．1．3 三菱FX2N PLC基本單元麵闆說明 23
2．2 三菱FX PLC的硬件接綫 25
2．2．1 電源端子的接綫 25
2．2．2 三菱FX1S/FX1N/FX1NC/FX2N/FX2NC/FX3UC PLC的輸入端子接綫 26
2．2．3 三菱FX3U/FX3G PLC的輸入端子接綫 28
2．2．4 無觸點接近開關與PLC輸入端子的接綫 29
2．2．5 三菱FX係列PLC的輸齣端子接綫 31
2．3 三菱FX係列PLC的軟元件說明 33
2．3．1 輸入繼電器（X）和輸齣繼電器（Y） 33
2．3．2 輔助繼電器（M） 34
2．3．3 狀態繼電器（S） 37
2．3．4 定時器（T） 37
2．3．5 計數器（C） 39
2．3．6 高速計數器 41
2．3．7 數據寄存器（D） 44
2．3．8 變址寄存器（V、Z） 45
2．3．9 常數（K、H） 45
2．4 三菱FX係列PLC規格概要 46
2．4．1 三菱FX1S/FX1N/FX1NC PLC規格概要 46
2．4．2 三菱FX2N/2NC PLC規格概要 48
2．4．3 三菱FX3U/3UC/3G PLC規格概要 50
第3章 三菱PLC編程與仿真軟件的使用 53
3．1 編程基礎 53
3．1．1 編程語言 53
3．1．2 梯形圖的編程規則與技巧 54
3．2 三菱GX Developer編程軟件的使用 55
3．2．1 軟件的安裝 56
3．2．2 軟件的啓動與窗口及工具說明 58
3．2．3 創建新工程 61
3．2．4 編寫梯形圖程序 62
3．2．5 梯形圖的編輯 65
3．2．6 查找與替換功能的使用 68
3．2．7 注釋、聲明和注解的添加與顯示 70
3．2．8 讀取並轉換FXGP/WIN格式文件 72
3．2．9 PLC與計算機的連接及程序的寫入與讀齣 73
3．2．10 在綫監視PLC程序的運行 76
3．3 三菱GX Simulator仿真軟件的使用 77
3．3．1 安裝GX Simulator仿真軟件 78
3．3．2 仿真操作 79
3．3．3 軟元件監視 80
3．3．4 時序圖監視 81
3．4 三菱FXGP/WIN-C編程軟件的使用 81
3．4．1 軟件的安裝和啓動 82
3．4．2 程序的編寫 82
3．4．3 程序的轉換與寫入PLC 84
第4章 基本梯形圖元件與指令的使用及實例 86
4．1 基本梯形圖元件與指令說明 86
4．1．1 常開觸點、常閉觸點與綫圈 86
4．1．2 觸點的串聯和並聯 87
4．1．3 觸點串聯後並聯與觸點並聯後串聯 87
4．1．4 邊沿檢測觸點 88
4．1．5 主控指令和主控復位指令 89
4．1．6 取反指令 90
4．1．7 結果邊沿檢測指令 91
4．1．8 置位指令與復位指令 92
4．1．9 脈衝微分輸齣指令 92
4．1．10 程序結束指令 93
4．2 PLC基本控製綫路與梯形圖 94
4．2．1 啓動、自鎖和停止控製的PLC綫路與梯形圖 94
4．2．2 正反轉連鎖控製的PLC綫路與梯形圖 95
4．2．3 多地控製的PLC綫路與梯形圖 96
4．2．4 定時控製的PLC綫路與梯形圖 97
4．2．5 定時器與計數器組閤延長定時控製的PLC綫路與梯形圖 99
4．2．6 多重輸齣控製的PLC綫路與梯形圖 100
4．2．7 過載報警控製的PLC綫路與梯形圖 101
4．2．8 閃爍控製的PLC綫路與梯形圖 102
4．3 噴泉的PLC控製係統開發實例 103
4．3．1 明確係統控製要求 103
4．3．2 確定輸入/輸齣設備並為其分配閤適的I/O端子 103
4．3．3 繪製噴泉的PLC控製綫路圖 103
4．3．4 編寫PLC控製程序 104
4．3．5 詳解硬件綫路和梯形圖的工作原理 105
4．4 交通信號燈的PLC控製係統開發實例 106
4．4．1 明確係統控製要求 106
4．4．2 確定輸入/輸齣設備並為其分配閤適的PLC I/O端子 106
4．4．3 繪製交通信號燈的PLC控製綫路圖 106
4．4．4 編寫PLC控製程序 107
4．4．5 詳解硬件綫路和梯形圖的工作原理 107
第5章 步進指令的使用及實例 109
5．1 狀態轉移圖與步進指令 109
5．1．1 順序控製與狀態轉移圖 109
5．1．2 步進指令說明 110
5．1．3 步進指令在兩種編程軟件中的編寫形式 111
5．1．4 狀態轉移圖分支方式 112
5．1．5 用步進指令編程時的注意事項 113
5．2 液體混閤裝置的PLC控製係統開發實例 113
5．2．1 明確係統控製要求 113
5．2．2 確定輸入/輸齣設備並分配閤適的I/O端子 114
5．2．3 繪製PLC控製綫路圖 114
5．2．4 編寫PLC控製程序 115
5．2．5 詳解硬件綫路和梯形圖的工作原理 115
5．3 簡易機械手的PLC控製係統開發實例 118
5．3．1 明確係統控製要求 118
5．3．2 確定輸入/輸齣設備並分配閤適的I/O端子 118
5．3．3 繪製PLC控製綫路圖 119
5．3．4 編寫PLC控製程序 119
5．3．5 詳解硬件綫路和梯形圖的工作原理 119
5．4 大小鐵球分揀機的PLC控製係統開發實例 121
5．4．1 明確係統控製要求 121
5．4．2 確定輸入/輸齣設備並分配閤適的I/O端子 122
5．4．3 繪製PLC控製綫路圖 122
5．4．4 編寫PLC控製程序 123
5．4．5 詳解硬件綫路和梯形圖的工作原理 124
第6章 應用指令的使用舉例 126
6．1 應用指令的格式與規則 126
6．1．1 應用指令的格式 126
6．1．2 應用指令的規則 127
6．2 應用指令的使用舉例 129
6．2．1 程序流程指令 129
6．2．2 傳送與比較指令 134
6．2．3 四則運算與邏輯運算指令 139
6．2．4 循環與移位指令 144
6．2．5 數據處理指令 151
6．2．6 高速處理指令 156
6．2．7 方便指令 164
6．2．8 外部I/O設備指令 173
6．2．9 外部串行設備（SER）指令 183
6．2．10 浮點數（實數）運算指令 193
6．2．11 高低位變換指令 195
6．2．12 時鍾運算指令 195
6．2．13 格雷碼變換指令 201
6．2．14 觸點比較指令 202
第7章 模擬量模塊的使用 205
7．1 模擬量輸入模塊FX2N-4AD 205
7．1．1 外形 205
7．1．2 接綫 206
7．1．3 性能指標 207
7．1．4 輸入/輸齣麯綫 207
7．1．5 增益和偏移說明 207
7．1．6 緩衝存儲器（BFM）功能說明 208
7．1．7 實例程序 211
7．2 模擬量輸齣模塊FX2N-4DA 212
7．2．1 外形 213
7．2．2 接綫 213
7．2．3 性能指標 213
7．2．4 輸入/輸齣麯綫 214
7．2．5 增益和偏移說明 214
7．2．6 緩衝存儲器（BFM）功能說明 215
7．2．7 實例程序 217
7．3 溫度模擬量輸入模塊FX2N-4AD-PT 218
7．3．1 外形 218
7．3．2 PT100型溫度傳感器與模塊的接綫 219
7．3．3 性能指標 220
7．3．4 輸入/輸齣麯綫 220
7．3．5 緩衝存儲器（BFM）功能說明 220
7．3．6 實例程序 222
第8章 PLC通信 223
8．1 通信基礎知識 223
8．1．1 通信方式 223
8．1．2 通信傳輸介質 225
8．2 通信接口設備 226
8．2．1 FX2N-232-BD通信闆 227
8．2．2 FX2N-422-BD通信闆 229
8．2．3 FX2N-485-BD通信闆 230
8．3 PLC通信 231
8．3．1 PLC與打印機通信（無協議通信） 231
8．3．2 兩颱PLC通信（並聯連接通信） 233
8．3．3 多颱PLC通信（N：N網絡通信） 237
第9章 變頻器的使用 244
9．1 外形與結構 244
9．1．1 外形與型號含義 244
9．1．2 結構 244
9．1．3 麵闆的拆卸 245
9．2 端子功能與接綫 245
9．2．1 總接綫圖及端子功能說明 245
9．2．2 主迴路接綫 249
9．2．3 控製迴路接綫 251
9．2．4 PU接口的連接 254
9．3 操作麵闆及其使用 255
9．3．1 操作麵闆介紹 256
9．3．2 操作麵闆的使用 257
9．4 操作運行 260
9．4．1 外部操作運行 260
9．4．2 PU操作運行 261
9．4．3 組閤操作運行 262
9．5 常用控製功能與參數設置 263
9．5．1 操作模式選擇功能與參數 263
9．5．2 頻率相關功能與參數 263
9．5．3 啓動、加減速控製功能與參數 265
9．5．4 點動控製功能與參數 267
9．5．5 轉矩提升功能與參數 267
9．5．6 製動控製功能與參數 267
9．5．7 瞬時停電再啓動功能與參數 268
9．5．8 控製方式功能與參數 269
9．5．9 電子過流保護功能與參數（Pr．9） 270
9．5．10 負載類型選擇功能與參數 270
9．5．11 MRS端子輸入選擇功能與參數 270
9．5．12 禁止寫入和逆轉防止功能與參數 271
9．6 三菱FR-700係列變頻器介紹 271
9．6．1 三菱FR-700係列變頻器的特點說明 271
9．6．2 三菱A700、F700、E700和D700係列變頻器比較 272
9．6．3 三菱FR-A700係列變頻器的接綫圖及端子功能說明 274
9．6．4 三菱FR-500與FR-700係列變頻器的比較 278
第10章 變頻器的典型控製功能及應用電路 280
10．1 電動機正轉控製功能及電路 280
10．1．1 開關控製式正轉控製電路 280
10．1．2 繼電器控製式正轉控製電路 281
10．2 電動機正反轉控製功能及電路 282
10．2．1 開關控製式正反轉控製電路 282
10．2．2 繼電器控製式正反轉控製電路 283
10．3 工頻與變頻切換功能及電路 284
10．3．1 變頻器跳閘保護電路 284
10．3．2 工頻與變頻的切換電路 285
10．4 多擋轉速控製功能及電路 287
10．4．1 多擋轉速控製端子 287
10．4．2 多擋轉速控製參數的設置 288
10．4．3 多擋轉速控製電路 288
10．5 程序控製功能及應用 290
10．5．1 程序控製參數設置 290
10．5．2 程序運行控製端子 291
10．5．3 程序控製應用舉例 291
10．6 PID控製功能及應用 292
10．6．1 PID控製原理 292
10．6．2 PID控製參數設置 293
10．6．3 PID控製應用舉例 294
第11章 變頻器的選用、安裝與維護 296
11．1 變頻器的種類 296
11．2 變頻器的選用與容量計算 297
11．2．1 額定值 297
11．2．2 選用 297
11．2．3 容量計算 298
11．3 變頻器外圍設備的選用 301
11．3．1 主電路外圍設備的接綫 301
11．3．2 熔斷器的選用 302
11．3．3 斷路器的選用 302
11．3．4 交流接觸器的選用 302
11．3．5 交流電抗器的選用 303
11．3．6 直流電抗器的選用 303
11．3．7 製動電阻 304
11．3．8 熱繼電器的選用 305
11．3．9 噪聲濾波器 305
11．4 變頻器的安裝、調試與維護 305
11．4．1 安裝與接綫 305
11．4．2 調試 308
11．4．3 維護 310
11．4．4 常見故障及其原因 310
第12章 PLC與變頻器的綜閤應用 312
12．1 PLC以開關量方式控製變頻器的硬件連接與實例 312
12．1．1 PLC以開關量方式控製變頻器的硬件連接 312
12．1．2 PLC以開關量方式控製變頻器實例一――電動機正反轉控製 313
12．1．3 PLC以開關量方式控製變頻器實例二――電動機多擋轉速控製 315
12．2 PLC以模擬量方式控製變頻器的硬件連接與實例 319
12．2．1 PLC以模擬量方式控製變頻器的硬件連接 319
12．2．2 PLC以模擬量方式控製變頻器的實例――中央空調冷卻水流量控製 319
12．3 PLC以RS-485通信方式控製變頻器的硬件連接與實例 325
12．3．1 變頻器和PLC的RS-485通信口 325
12．3．2 變頻器與PLC的RS-485通信連接 327
12．3．3 RS-485通信電纜的製作 327
12．3．4 PLC（計算機）與變頻器的RS-485通信基礎知識 328
12．3．5 PLC以RS-485通信方式控製變頻器正轉、反轉、加速、減速和停止的實例 334
第13章 觸摸屏與PLC的綜閤應用 340
13．1 觸摸屏結構與類型 340
13．1．1 基本組成 340
13．1．2 觸摸屏種類與工作原理 340
13．1．3 常用類型觸摸屏的性能比較 343
13．2 三菱觸摸屏型號參數及硬件連接 344
13．2．1 參數規格 344
13．2．2 型號含義 344
13．2．3 觸摸屏與PLC、變頻器等硬件設備的連接 345
13．3 三菱GT Designer觸摸屏軟件的使用 346
13．3．1 軟件的安裝與窗口介紹 346
13．3．2 軟件的使用 351
13．3．3 畫麵數據的上傳與下載 354
13．4 用觸摸屏操作PLC實現電動機正反轉控製的開發實例 356
13．4．1 根據控製要求確定需要為觸摸屏製作的畫麵 356
13．4．2 用GT Designer軟件製作各個畫麵並設置畫麵切換方式 356
13．4．3 連接計算機與觸摸屏並下載畫麵數據 364
13．4．4 用PLC編程軟件編寫電動機正反轉控製程序 364
13．4．5 觸摸屏、PLC和電動機控製綫路的硬件連接和觸摸操作測試 365
第14章 交流伺服係統的組成與原理 366
14．1 交流伺服係統的組成方框圖及說明 366
14．1．1 工作在位置控製模式時的係統組成及說明 366
14．1．2 工作在速度控製模式時的係統組成及說明 366
14．1．3 工作在轉矩控製模式時的係統組成及說明 367
14．2 伺服電機與編碼器 367
14．2．1 伺服電機 367
14．2．2 編碼器 369
14．3 伺服驅動器的結構與原理 371
14．3．1 伺服驅動器的內部結構及說明 372
14．3．2 伺服驅動器的主電路 373
第15章 三菱通用伺服驅動器的硬件係統 379
15．1 麵闆、型號說明與規格 379
15．1．1 麵闆介紹 379
15．1．2 型號說明 380
15．1．3 規格 380
15．2 伺服驅動器與輔助設備的總接綫 381
15．2．1 100A以下的伺服驅動器與輔助設備的總接綫 381
15．2．2 100A以上的伺服驅動器與輔助設備的總接綫 382
15．3 伺服驅動器的接頭引腳功能及內部接口電路 382
15．3．1 接頭引腳的排列規律 382
15．3．2 接頭引腳的功能及內部接口電路 382
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