全书分为六章, 内容包括电工仪器仪表、常用低压电器、变频器、可编程控制器技术、组态控制技术和以PLC 为核心的控制技术在工程上的应用。
电工仪器仪表和常用低压电器以应用为导向, 介绍常用电工仪器仪表的功能和使用方法, 常用低压电器的结构、使用场合和使用方法。变频器以国产青亿和德国西门子两个品牌设备作为样机, 介绍其技术性能及使用方法。可编程控制器以日本三菱FX3U系列为样机, 介绍了FX3U的硬件结构、指令系统和三菱公司zui x新推出的GX Works2 编程软件的使用方法。组态控制介绍了MCGS 组态软件的使用方法。工程应用是编者以及其指导下的青岛滨海学院大学生电气创新协会成员共同开发的工程实例, 各个项目已经在实际中投入使用。
本书作为青岛滨海学院电气工程及其自动化专业建设成果之一, 是编者结合多年的教学和工程实践经验, 并加入了指导学生开展校内工程实践项目的内容。全书内容深入浅出、图文并茂, 适合广大初级、中级电气工作人员阅读。可以作为高等院校电气类、机电类专业以及其他相关专业的电气控制类课程的教学用书。
将常用的电工器件和控制技术结合,通过工程项目分析,增强读者实践能力。
内容涉及了电气系统设计所需的器件、仪表和核心设备,较目前大部分的参考书目较广的涵盖性和,较强的系统性,有利于读者的入门和提高。
阐述的器件、仪表和设备型号具有行业先进性,有利于读者和先进技术接轨。
FX系列PLC选用了FX3U和GX WORK2,较其他参考书目软硬件都有较先进的实用性,有利于读者更好的解决实际问题。
四个工程案例系统完整的描述了项目的设计过程和实施,且均是编者亲自参与,描述比较清晰、透彻,有利于读者理论和实践的提高。
传统的电气控制技术一般介绍继电器—接触器控制系统, 随着科学的进步和技术的发展, 可编程控制器技术、变频器技术、组态控制技术广泛地应用在电气控制系统中。同时在电气控制系统的安装、调试、运行和检修中, 电工仪器仪表有着非常重要的作用。
全书共分为6 章, 主要介绍了电气控制技术中的相关仪表、器件, 三菱FX3U 的使用方法, 以及在各种工程项目中的应用。第1 章常用电工监测仪表, 介绍万用表、绝缘电阻表、电桥、示波器、多功能电力表的功能与应用; 第2 章常用低压电器, 介绍继电器、接触器、固态继电器、光电开关、三相异步电动机等器件的原理和应用; 第3 章变频器技术, 介绍国产青亿变频器和德国西门子变频器功能和应用技术; 第4 章可编程控制器技术, 介绍三菱FX3U和编程软件的使用方法; 第5 章组态技术, 介绍MCGS 组态软件的使用方法; 第6 章通过四个工程应用实例, 详细介绍了以PLC 为核心的控制技术在通风系统、恒压供水系统、智能电气故障检测和人数统计方面的设计方法。
本书将现代工业常用的电工器件和控制技术融合在一起, 引导读者全面学习和掌握电气控制技术, 并通过工程项目应用分析, 增强读者的工程实践能力。
本书由田宝森高级工程师组织策划, 参加编写工作的有青岛滨海学院教师田宝森、李瑞、薛彬、茌文清、史芸、马淑芳, 青岛市技师学院教师王晓鹤, 全书由李瑞进行统稿。青岛滨海学院翟明戈副教授担任本书主审, 对本书提出了许多宝贵意见。
本书的工程项目来源于以下单位: 青岛滨海学院世界动物自然生态博物馆、青岛滨海学院电工电子实验教学中心、青岛滨海学院焊接工程实践教学中心、青岛巨川环保科技有限公司。浙江乐清永诺电气有限公司、淄博市临淄银河高技术开发有限公司提供了部分技术资料。青岛滨海学院大学生电气创新协会成员贾翔、范浩杰、刘栋、林钰博、程相飞、孙文龙、葛冬杰等同学参与了部分项目的安装调试并整理了部分资料。
在此对上述单位和个人一并表示衷心的感谢。由于编者水平有限, 书中难免有错误和疏漏之处, 敬请广大读者批评指正。
编者
前言
第1 章 电工仪表 1
1.1 常用电工检修仪表 1
1.1.1 数字万用表 1
1.1.2 绝缘电阻表的使用 3
1.1.3 钳形电流表的使用 4
1.1.4 电桥的使用 5
1.1.5 示波器的使用 8
1.2 电工测量仪表 13
1.2.1 数显智能三相电压/电流表 13
1.2.2 多功能电力仪表 14
本章小结 27
第2 章 常用低压电器 28
2.1 低压配电电器 28
2.1.1 断路器 28
2.1.2 熔断器 29
2.1.3 常用开关电器 33
2.2 控制电器 35
2.2.1 主令电器 35
2.2.2 接触器 36
2.2.3 中间继电器 41
2.2.4 热继电器 42
2.2.5 固态继电器 44
2.3 检测器件 45
2.3.1 行程开关 45
2.3.2 接近开关 47
2.3.3 光电开关 48
2.3.4 霍尔传感器的使用 49
2.4 三相异步电动机及机械特性 51
2.4.1 三相笼型异步电动机基本构造 51
2.4.2 三相绕线异步电动机基本构造 52
2.4.3 三相电动机工作原理及特性 53
本章小结 57
第3 章 变频器技术 58
3.1 青亿系列变频器 58
3.1.1 QY8000 变频器结构与分类 60
3.1.2 QY8000 变频器硬件系统 64
3.1.3 QY8000 变频器操作面板介绍 67
3.1.4 QY8000 变频器功能参数 71
3.2 西门子 MICROMASTER430 变频器 95
3.2.1 MICROMASTER430 变频器简介 95
3.2.2 MICROMASTER430 变频器的硬件系统 95
3.2.3 MICROMASTER430 变频器的调试 98
3.2.4 MICROMASTER430 变频器的参数介绍 103
本章小结 104
第4 章 可编程控制器技术 105
4.1 三菱 PLC 简介 105
4.1.1 FX2N简介 105
4.1.2 FX3U简介 105
4.1.3 FX3U基本单元组成 106
4.1.4 开关量输入单元和输出单元 108
4.2 编程软件 GX Works2 110
4.2.1 GX Works2 概述 110
4.2.2 工程创建 110
4.2.3 梯形图程序的编写 112
4.2.4 SFC 程序的编写 116
4.2.5 仿真和在线调试 120
4.3 FX3U系列 PLC 指令 122
4.3.1 编程元件 122
4.3.2 基本指令 125
4.3.3 步进梯形图指令 134
4.3.4 定时器和计数器指令 138
4.3.5 应用指令 141
4.3.6 编程规则 152
4.4 PLC 程序的编写 153
4.4.1 移植法 153
4.4.2 经验设计法 156
4.4.3 时序图法 160
4.4.4 顺序功能图法 163
本章小结 170
第5 章 组态技术 171
5.1 软件概述 171
5.1.1 MCGS 介绍 171
5.1.2 MCGS 组态软件的系统构成 171
5.1.3 组建新工程的步骤 172
5.2 新建画面和数据库建立 173
5.2.1 基本画面的建立 173
5.2.2 数据库建立 175
5.2.3 静态连接 178
5.3 动画连接 181
5.3.1 利用对象控件模拟仿真 181
5.3.2 利用模拟设备模拟仿真 183
5.3.3 利用策略块模拟仿真 184
5.4 报警显示 186
5.4.1 报警数据显示 186
5.4.2 报警数据 187
5.4.3 报警限值的修改 188
5.5 MCGS 与 PLC 的连接 189
本章小结 190
第6 章 电气自动化综合应用 191
6.1 艺术馆进入检测设计 191
6.1.1 系统方案设计 191
6.1.2 系统硬件选型 192
6.1.3 PLC 程序的设计 193
6.1.4 组态画面的设计 197
6.1.5 PLC 和触摸屏的通信设置 198
6.2 智能故障检测柜设计 200
6.2.1 控制柜设计的方案 200
6.2.2 控制柜硬件设计 201
6.2.3 系统软件设计 202
6.3 恒压供水变频控制系统 207
6.3.1 自来水厂供取水系统简介 208
6.3.2 二级泵房部分方案 209
6.3.3 设备选型 210
6.3.4 控制系统设计 212
6.4 风机调速系统应用实例 219
6.4.1 风机调速系统介绍 219
6.4.2 设计方案 220
6.4.3 系统硬件设计 221
6.4.4 PLC 控制程序设计与分析 226
6.4.5 人机界面设计 228
本章小结 232
附录 MM430 变频器参数表 ( 人工操作方式获取 ) 233