PLC控制系统的设计与应用

本书按照CDIO工程教育理念来设计安排教材内容，突出以工程实践能力培养为主，以理论知识教学为辅的CDIO教育模式。本教材是国家骨干院校重点专业电气自动化技术专业的CDIO系列教材之一，是应CDIO课程改革的需要而编写的。教材内容安排紧密结合工程项目的实际应用安排相关知识点和技能点，重视对学生职业能力的培养，内容主要有三相异步电动机单向运行的PLC控制、三相异步电动机正反转运行的PLC控制、三相异步电动机Y—△减压启动的PLC控制、自动仓储的PLC控制、恒压供水与监控系统的PLC控制、电梯PLC控制系统的设计及电气控制系统安装与调试”技能竞赛项目共七个项目。项目设置结合工程实际，内容系统、简洁，图文并茂，实用性较强。

编写说明
前言
项目一三相交流异步电动机单向运行的PLC控制
【项目构思】
一、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制项目分析
二、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制相关知识
【项目设计】
一、三相交流异步电动机单向运行的PLC硬件设计
二、三相交流异步电动机单向运行的PLC程序编制
【项目实现】
一、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制整机安装准备
二、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制程序调试及运行
二、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制整机调试及运行
三、三相交流异步电动机单向运行的PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、数据传送指令
二、移位和循环移位指令
三、数据比较指令及应用
四、数据转换指令及应用
五、数据的编码和译码指令
六、算术运算、逻辑运算指令
【工程训练】
项目二三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制
【项目构思】
一、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制项目分析
二、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制相关知识
【项目设计】
一、三相交流异步电动机正反转运行的PLC硬件设计
二、三相交流异步电动机正反转运行的PLC程序编制
【项目实现】
一、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制整机安装准备
二、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制程序调试及运行
二、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制整机调试及运行
三、三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、PLC控制系统与继电器接触器控制系统的区别
二、设计一个工作台自动往复的PLC控制系统
三、设计一个抢答器的PLC控制系统
【工程训练】
项目三三相交流异步电动机减压起动的PLC控制
【项目构思】
一、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制项目分析
二、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制相关知识
【项目设计】
一、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制硬件设计
二、三相交流异步电动机△减压起动的PLC程序编制
【项目实现】
一、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制整机安装准备
二、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制程序调试及运行
二、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制整机调试及运行
目录PLC控制系统的设计与应用三、三相交流异步电动机△减压起动的PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、定子绕组串电阻起动的PLC控制
二、自耦变压器减压起动的PLC控制
三、PLC控制系统与继电器控制系统的区别
【工程训练】
项目四自动仓储的PLC控制
【项目构思】
一、自动仓储的PLC控制项目分析
二、自动仓储的PLC控制相关知识
【项目设计】
一、自动仓储的PLC控制硬件设计
二、自动仓储的PLC控制程序编制
【项目实现】
一、自动仓储的PLC控制整机安装准备
二、自动仓储的PLC控制安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、自动仓储的PLC控制程序调试及运行
二、自动仓储的PLC控制整机调试及运行
三、自动仓储的PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、电动机高速转速测量PLC控制系统
二、步进电动机的PLC控制系统
【工程训练】
项目五恒压供水与监控系统的PLC控制
【项目构思】
一、恒压供水与监控系统的PLC控制项目分析
二、恒压供水与监控系统的PLC控制相关知识
【项目设计】
一、恒压供水与监控系统的PLC控制硬件设计
二、恒压供水与监控系统的PLC控制程序编制
【项目实现】
一、恒压供水与监控系统的PLC控制整机安装准备
二、恒压供水与监控系统的PLC控制安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、恒压供水与监控系统的PLC控制程序调试及运行
二、恒压供水与监控系统的PLC控制整机调试及运行
三、恒压供水与监控系统的PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、PID控制实例
二、PLC控制系统的结构
三、PLC与变频器连接
【工程训练】
项目六电梯PLC控制系统的设计
【项目构思】
一、电梯PLC控制系统的设计项目分析
二、电梯PLC控制系统的设计相关知识
【项目设计】
一、五层五站交流双速电梯的PLC控制系统硬件设计
二、五层五站交流双速电梯的PLC控制程序编制
【项目实现】
一、电梯的PLC控制系统整机安装准备
二、电梯的PLC控制系统安装步骤及工艺要求
【项目运行】
一、电梯PLC控制程序调试及运行
二、电梯PLC控制整机调试及运行
三、电梯PLC控制项目验收
【知识拓展】
一、PLC控制系统设计的相关要求
二、可编程序控制器的通信及通信网络
【工程训练】
项目七电气控制系统的安装与调试综合项目
【项目构思】
一、设备组成及工作情况描述
二、需要完成的工作任务
【项目设计】
一、电动机多段速的设计
二、步进电动机控制方案设计
【项目实现】
一、传感器接线及调整
二、触摸屏画面制作及通信
【项目运行】
一、整体程序编写
二、程序下载及调试
三、项目验收
【知识拓展】
【工程训练】
附录
附录A高职院校“电气控制系统安装与调试”技能大赛竞赛方案
一、竞赛目的
二、竞赛内容和方式
三、参赛选手要求
四、关于竞赛设备亚龙YL158GA的说明
附录BCDIO项目报告模板
参考文献

前言本书是哈尔滨职业技术学院与西门子（中国）有限公司共同开发的基于CDIO工程教育理念，面向“双师型”教师和行业、企业技术人员，服务于自动化和机电类专业学生职业能力培养的项目化教材。本书按照高职院校技能型人才培养要求、依据“学生主体、工学结合、项目导向”的开发思路编写，以电气自动化技术和机电一体化技术职业岗位需求为导向，引进国际CDIO工程教育理念，融入了职业资格考试和职业技能大赛的内容，旨在解决高职高专电气自动化技术及相关专业学生对PLC控制技术的需求与当前传统教材间的矛盾，重在培养学生将PLC控制技术应用于工程实践的职业能力，体现了高职院校技能型人才培养的特色。
    本书以来源于工程实践的真实项目为载体，整合、序化教学内容，选择七个典型工程项目进行编写，将抽象、枯燥的指令、知识及编程方法融入完成项目的过程中。项目按照CDIO（构思、设计、实现、运行）步骤实施，适用于“教、学、做”一体化教学。
    本书项目设置由浅入深，由易到难，循序渐进，打破了传统的知识课程体系。以西门子（中国）有限公司的S7200 PLC为基础，把PLC的相关知识融入不同项目中，强化了理论知识与工程实践的融合对接。每个项目都安排了操作性、实践性强的工作内容，让学生在“教、学、做”合一的体验中轻轻地学习相关知识和技能，调动了学生自主学习的积极性，提高了教学效果。
    本书由哈尔滨职业技术学院崔兴艳任主编，刘万村、张宇任副主编，参加编写的还有庞文燕、宫洵。其中项目一、项目六、附录及参考文献由崔兴艳、宫洵编写，项目三、项目五由刘万村编写，项目二、项目四由张宇编写，项目七由庞文燕编写。全书由崔兴艳统稿，由北京交通运输职业学院李军教授和西门子（中国）自动化有限公司高级工程师唐雪飞任主审。本书的编写得到了哈尔滨职业技术学院刘敏副院长、教务处孙百鸣处长、电气工程学院雍丽英院长及监测评定中心夏暎主任的大力支持和精心指导，特此表示衷心感谢。
    由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
    编者