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第1章 自动化概述 1

1.1 自动化的概念 1

1.2 自动化系统的构成 2

1.2.1 自动化系统的一般构成 2

1.2.2 工业自动化系统的层次结构 2

1.3 自动化的应用举例 4

1.3.1 机械制造自动化 4

1.3.2 全集成自动化 5

1.3.3 办公自动化 6

1.3.4 电子设计自动化 8

1.3.5 楼宇自动化 8

第2章 自动控制系统中常用的电动机 11

2.1 三相异步电动机 11

2.1.1 三相异步电机的工作原理 11

2.1.2 三相异步电机的电力拖动 16

2.1.3 通用变频器的基本工作原理和控制特性 21

2.1.4 MM420系列变频器的使用 24

2.2 伺服电机及专用驱动器 33

2.2.1 直流伺服电机的控制特性 34

2.2.2 永磁式同步伺服电机及其控制方式 35

2.2.3 永磁式同步伺服电机及驱动器的使用 37

2.3 步进电机及驱动器 42

2.3.1 步进电机基本原理与驱动装置 42

2.3.2 步进电机和驱动器的使用 44

第3章 自动控制系统中的传感器 48

3.1 传感器的概念与分类 48

3.2 磁性开关 48

3.3 高频振荡式接近开关 49

3.3.1 电感式接近开关及应用 50

3.3.2 电容式接近传感器及使用 50

3.4 光电开关与光纤式接近开关 51

3.4.1 光电开关的工作原理及使用 51

3.4.2 光纤式传感器及使用 53

3.5 光电编码器及应用 55

第4章 气压传动系统 58

4.1 气压传动系统的组成和工作原理 58

4.2 气源装置与气动辅助元件 59

4.2.1 气源装置 60

4.2.2 气动三大件 63

4.2.3 气动管道系统 63

4.3 气动执行元件 64

4.3.1 气缸 65

4.3.2 气动马达 65

4.4 气动控制元件 66

4.4.1 方向控制阀 66

4.4.2 压力控制阀 70

4.4.3 流量控制阀 71

4.5 气动回路设计 72

4.5.1 基本气动回路 72

4.5.2 串级法设计气动控制回路 76

4.5.3 PLC控制的气动系统 80

第5章 可编程控制器编程基础 82

5.1 可编程控制器的基本原理 82

5.1.1 可编程控制器的构成与工作方式 83

5.1.2 西门子S7-200可编程序控制器 86

5.2 PLC的网络通信 87

5.2.1 S7-200网络通信的几个基本概念 88

5.2.2 网络协议与网络配置 88

5.3 可编程控制器程序设计与S7-200 PLC的内部存储器 92

5.3.1 PLC的编程语言 92

5.3.2 可编程序控制器的程序结构 93

5.3.3 S7-200 PLC存储器 94

5.4 S7-200 PLC的基本指令 96

5.4.1 位逻辑指令 96

5.4.2 定时器指令 99

5.4.3 计数器指令 101

5.4.4 数据处理指令 103

5.4.5 网络读写指令 104

5.4.6 子程序编写与调用 104

5.4.7 S7-200 PLC的脉冲输出功能及位置控制 105

5.5 小型PLC控制系统设计 111

5.5.1 PLC程序的经验设计方法 112

5.5.2 利用顺序控制继电器指令编写程序 113

5.6 STEP 7-Micro/WIN编程软件使用指南 118

5.6.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件的窗口界面介绍 118

5.6.2 项目的组成 119

5.6.3 程序的编写与下载 119

5.6.4 监视与调试程序 121

第6章 自动化系统仿真 122

6.1 Automation Studio介绍 122

6.1.1 软件功能介绍 122

6.1.2 符号与计算机操作约定 123

6.1.3 Automation Studio窗口界面 124

6.2 Automation Studio图形化编辑环境 128

6.2.1 主菜单 128

6.2.2 工具栏 128

6.2.3 元件库资源管理器 137

6.2.4 项目管理器 140

6.2.5 照片窗口 140

6.2.6 绘图仪 140

6.3 Automation Studio操作 142

6.3.1 创建项目 142

6.3.2 绘制图表与仿真 143

6.4 自动化系统仿真举例 145

第7章 小型自动化生产线实验 151

7.1 亚龙YL-239型自动化生产线实验装置介绍 151

7.1.1 系统概述 151

7.1.2 工作过程 152

7.1.3 自动化生产线实验装置各单元介绍 153

7.2 自动生产线实验装置的程序说明 159

7.2.1 生产线运行功能要求 159

7.2.2 程序编写及说明 162

7.2.3 伺服驱动器参数设置与变频器参数设置 187

附录A 气动图形符号 188

参考文献 192