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前言1

第1章PLC基础项目模块1

1.1项目一PLC结构及其应用观察1

任务一 拆装PLC保护盖、观察扩展口、编程口、通信线、输入输出端子的层叠排列、后备电池1

任务二 了解PLC的发展、特点和工业应用1

1.2项目二PLC接线与电气接线对比4

任务一 用交流接触器实现电动机起保停控制4

任务二PLC编程软件的使用7

任务三PLC编程实现LED灯（或电动机）的点动控制12

1.3项目三 常用软元件X、 Y、 T、 C、M、D的观察13

任务一 识别PLC各类软元件13

任务二 熟悉梯形图绘图八点规则，编程时避免语法错误16

任务三 观察有语法错误的梯形图的现象17

任务四 观察定时器和计数器的工作原理18

1.4项目四 按钮SB、 SA实现灯起保停、延时、互锁控制19

任务一 分清SA与SB的区别19

任务二 设计PLC起保停控制梯形图19

任务三 定时器实现灯（设备）延时5s起动和延时3.5s停止23

任务四 编程实现两设备互锁工作24

1.5项目五 定时器振荡实现设备轮流工作26

任务一 编程实现指示灯1s闪1次26

任务二 编程实现指示灯1s闪3次28

1.6项目六 计数器实现设备不同工作方式的控制29

任务一 比较计数器和定时器工作的不同29

任务二 计数器实现灯闪次数的限制30

任务三 计数器一分为多实现设备不同的工作方式31

任务四 定时器+计数器实现设备8h切换工作33

1.7项目七 流水灯设计34

任务一 学习步进法的使用要素34

任务二 编程实现L1～L44个灯隔1s亮一个（每次只亮一个）37

任务三 编程实现L1 ～ L4 4个灯逐个点亮，再一起熄灭38

1.8项目八 步进法实现交通灯控制40

任务一 写出生活中交通灯的控制流程40

任务二 划分交通灯的转移状态和转移条件，确定I/O接线图40

任务三 写出交通灯单流程和并行流程结构的SFC41

1.9项目九 步进电动机多速选择44

任务一 根据步进电动机结构原理控制步进电动机1s转一个角度44

任务二 编写一个可以选择步进电动机方向和工作速度的程序44

本章小结47

作业47

第2章PLC提高项目模块49

2.1项目一标准I/O接线图绘制49

任务一 学习针对PLC的电气制图方法49

任务二 画一个标准的I/O接线图52

2.2项目二奇妙的循环扫描53

任务一 了解PLC循环扫描的工作原理53

任务二 用一个定时器实现灯Y0 1s闪一次54

2.3项目三 经验法与功能指令实现交通灯55

任务一 用基本指令实现交通灯55

任务二 功能指令实现绿灯时间可调57

任务三用MOV指令和触点比较指令实现交通灯60

2.4项目四 五人抢答器设计62

任务一 抢答任务分析62

任务二 用七段数码管实现二进制0～9的译码显示63

任务三 抢答器设计65

2.5项目五 功能指令实现流水灯控制68

任务一 学习左移、右移指令的使用68

任务二 编程实现流水灯的控制要求68

2.6项目六 四层电梯控制70

2.7项目七 变频器的使用77

任务一 学习变频器的基本结构与设置78

任务二用PU模式控制电动机运行86

任务三 通过变频器外部开关实现电动机起停、正反转、三段速87

任务四 变频器实现电动机七段速、十五段速控制88

任务五PLC控制变频器自动变速89

本章小结90

作业92

第3章 光机电一体化竞赛技术94

3.1项目一 光机电一体化设备的安装技术95

任务一 准备安装工具，初步检测传感器好坏95

任务二 阅读安装图，先易后难，先粗后精，逐一安装各部件97

任务三 把各元件电气线路接入接线端子排112

任务四 根据气路图连接气管并绑扎115

任务五 连接PLC I/O接线图117

任务六 熟悉各传感器的使用，初步检测各部件是否正常工作119

3.2项目二I/O接线图和气动系统图绘制的技巧123

任务一 认识电气制图的一般规则123

任务二 练习I/ O接线图各元器件的绘制125

任务三 练习气动图各元器件的绘制128

任务四 绘制完整的I/O接线图和气动系统图128

3.3项目三2008年竞赛试题编程详解——程序思维的建立132

任务一 第一次读题，找出全局性元素132

任务二 第二次读题，开始编程135

任务三 讨论试题可以出现的其他要求和用到的编程技巧145

3.4项目四 细数机电一体化竞赛设备工作方式——破解各技术难点147

任务一从2009年全国竞赛题学习屏蔽算法的应用147

任务二 用先进先出指令实现万能分拣和连续下料156

任务三 运行过程中实现任意排列的实时改变162

3.5项目五PLC故障诊断技术163

本章小结166

第4章 工程应用模块168

4.1项目一用PU口实现变频器与触摸屏通信168

任务一 制作变频器与触摸屏的通信线168

任务二 设置变频器的通信参数169

任务三 建立触摸屏组态界面171

任务四 调试系统，解决实际问题和错漏之处174

4.2项目二 变频器与FXON-3A在控制中的应用174

任务一 校准FX0N-3A的输入输出特性174

任务二 连接变频器与PLC178

任务三 编程实现变频器的调速178

4.3项目三用485BD实现变频器与PLC的通信179

任务一 制作485BD与变频器的通信线179

任务二 根据RS-485的通信格式设置变频器参数和确定PLC指令180

任务三 编写控制程序和使用触摸屏监视运行186

4.4项目四 步进与伺服控制190

任务一用PLC直接控制步进电动机190

任务二 用步进驱动器控制步进电动机194

任务三 连接伺服驱动器与伺服电动机196

任务四PLC实现伺服控制200

4.5项目五 用程序方法解决恒压供水的技术难题201

任务一 分析恒压供水的系统结构和硬件需求202

任务二 实现传统恒压供水的控制204

任务三 寻求解决水锤效应的方法211

本章小结215

附录216

附录A基本指令学习216

附录B变频器参数一览表220

附录C FX2N功能指令一览表225

附录D 2010年全国机电一体化竞赛题227

参考文献238