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模块一 传感器1

任务一 认识电感式传感器1

任务引入1

相关知识2

一、传感器的组成2

二、传感器分类2

三、电感式传感器的基本知识3

任务实施4

一、观察实训室里的各种电感式传感器4

二、电感式传感器的电路连接4

知识扩展6

传感器的应用领域6

练习题9

任务二 认识电容式传感器和磁敏传感器9

任务引入9

相关知识9

一、电容式传感器的基本知识9

二、磁敏传感器的基本知识10

任务实施11

一、电容式传感器的安装与调试11

二、磁敏传感器的安装11

三、磁敏传感器的电路连接与调试12

知识扩展13

传感器的发展趋势13

练习题14

任务三 认识光电传感器14

任务引入14

相关知识14

一、光电传感器基本组成和分类14

二、光电传感器的外形结构及应用16

任务实施17

反射式光电传感器的安装与调试17

知识扩展18

对射式光电传感器安装注意事项18

练习题19

任务四 认识光纤传感器20

任务引入20

相关知识20

一、光纤传感器的工作原理及结构20

二、光纤传感器的调试技巧及注意事项21

任务实施22

一、拆装光纤传感器22

二、调试光纤传感器的灵敏度23

练习题24

模块二PLC的基本指令25

任务一 初识PLC25

任务引入25

相关知识26

一、什么是PLC26

二、三菱FX系列PLC26

三、LD、LDI、OUT、END指令29

四、按钮的相关知识30

任务实施31

一、连接PLC点动控制线路31

二、编写点动控制程序32

三、操作步骤36

知识扩展36

一、PLC的分类36

二、PLC的工作方式36

练习题37

任务二用PLC实现接触器的自锁控制37

任务引入37

相关知识38

一、PLC触点的串、并、置位和复位指令38

二、接触器39

任务实施40

一、连接PLC自锁控制线路40

二、编写PLC自锁控制程序41

三、操作步骤42

知识扩展42

一、行程开关42

二、组合开关43

三、低压断路器43

四、认识电气控制的相关图44

练习题46

任务三用PLC实现接触器的点动与自锁混合控制47

任务引入47

相关知识47

一、中间继电器47

二、PLC中的辅助继电器M48

任务实施49

一、编写点动与自锁混合控制程序49

二、操作步骤50

知识扩展50

电路块串并联指令50

练习题51

任务四用PLC实现多个接触器的顺序启停控制51

任务引入51

相关知识52

一、继电器控制系统中的时间继电器52

二、PLC的定时器T54

三、PLC的脉冲指令55

任务实施56

一、编写3台电动机顺序启动控制程序56

二、操作步骤57

知识扩展57

一、长延时程序57

二、脉冲产生程序57

练习题58

任务五用PLC实现单按钮控制电动机的启／停60

任务引入60

相关知识60

一、PLC的普通计数器C60

二、PLC中计数器的应用61

三、电气控制系统中的热继电器62

任务实施63

一、电动机单按钮启动／停止控制程序63

二、操作步骤64

知识扩展64

一、PLC的交替输出指令ALT64

二、用交替输出指令实现电动机单按钮启动／停止控制64

三、熔断器65

练习题66

任务六用PLC实现电动机Y-△降压启动控制67

任务引入67

相关知识68

一、PLC的堆栈存储器68

二、三相交流异步电动机的结构70

任务实施71

一、编写电动机Y-△降压启动控制程序71

二、操作步骤71

练习题72

任务七PLC中高速计数器的一般应用程序73

任务引入73

相关知识——高速计数器73

一、单相单计数输入的高速计数器73

二、单相双计数输入的高速计数器75

三、双相双计数输入的高速计数器75

任务实施77

练习题77

模块三PLC的步进指令78

任务一 单流程模式编程练习78

任务引入78

相关知识79

一、工序图79

二、状态流程图80

三、步进指令STL、RET80

任务实施81

一、编写控制程序81

二、操作步骤82

知识扩展——变频器的基础知识（一）82

一、变频器的用途82

二、变频器的构造83

练习题84

任务二 选择流程模式编程练习84

任务引入84

任务实施86

一、运料小车的控制程序86

二、操作步骤87

知识扩展——变频器的基础知识（二）87

变频调速控制方式87

练习题88

任务三 并行流程模式编程练习88

任务引入88

相关知识90

任务实施91

一、编写交通信号灯控制程序91

二、操作步骤92

知识扩展——变频器的基础知识（三）92

变频器的日常维护92

练习题93

任务四 混合流程模式编程练习93

任务引入93

相关知识95

三菱通用变频器的配线95

任务实施98

一、编写电动机调速控制程序98

二、操作步骤99

练习题99

模块四PLC功能指令的应用100

任务一 实现彩灯循环控制100

任务引入100

相关知识101

一、位元件与字元件101

二、数据传送指令MOV103

三、触点比较指令103

四、触点比较指令的应用104

任务实施105

一、编写控制程序105

二、操作步骤105

练习题105

任务二 实现对不同规格的工件分别计数106

任务引入106

相关知识107

一、算术运算指令107

二、组件比较指令108

任务实施109

一、编写工件计数控制程序109

二、模拟操作步骤109

知识扩展110

一、乘法指令MUL111

二、除法指令DIV112

练习题113

任务三 马路节能照明灯的控制113

任务引入113

相关知识113

一、区间比较指令ZCP113

二、时钟专用特殊辅助继电器和特殊数据寄存器114

三、循环指令114

任务实施115

一、设置时钟信息115

二、马路照明灯时钟控制程序116

三、编写求和循环程序116

知识扩展117

一、扫描周期时间参数117

二、监视定时器刷新指令WDT118

练习题119

任务四 组装4人竞赛抢答器119

任务引入119

相关知识120

一、条件跳转指令120

二、子程序调用指令121

三、七段数码管122

任务实施123

一、编写抢答器程序123

二、操作步骤124

练习题124

任务五 数码自动显示停车场空车位126

任务引入126

相关知识127

一、8421 BCD编码127

二、BCD码转换指令127

任务实施128

一、编写停车场控制程序128

二、模拟操作步骤129

知识扩展——BIN指令129

练习题130

模块五PLC和变频器的组合使用131

任务一 实施变频器面板操作131

任务引入131

相关知识131

一、FR-E500系列变频器面板功能介绍131

二、变频器输出频率的含义132

三、设置或修改变频器输出频率值的方法133

任务实施133

一、变频器面板功能键设定参数操作133

二、变频器面板模式操作实现电机的正、反转及调速134

练习题135

任务二 实施变频器的输入端子操作135

任务引入135

相关知识135

FR-E740变频器的面板及端子说明135

任务实施138

练习题139

任务三 实施变频器面板与外部组合操作139

任务引入139

相关知识139

FR-E700系列的操作面板139

任务实施143

练习题143

任务四用PLC和变频器组合实现多段调速143

任务引入143

相关知识144

一、霍尔传感器144

二、变频器多段速运行与PLC控制端子的关系145

任务实施146

一、设置变频参数146

二、编写PLC控制程序146

三、操作步骤147

知识扩展——FR-E700变频器常用参数设置148

练习题151

模块六PLC间的通信152

任务一 实现两台PLC相互启动／停止控制152

任务引入152

相关知识153

一、通信板FX2N-485-BD153

二、并联链接的通信配置与共享位软元件154

任务实施155

一、编写主站控制程序155

二、编写从站控制程序156

三、操作步骤156

知识扩展157

一、并行通信和串行通信157

二、串行通信的方式157

三、PLC常用通信接口158

练习题158

任务二 实现两台PLC综合计数控制159

任务引入159

相关知识——并联链接的数据寄存器160

任务实施160

一、编写主站控制程序160

二、编写从站控制程序161

三、操作步骤162

知识扩展——并联链接高速模式162

练习题162

任务三 实现三台PLC相互启动／停止控制163

任务引入163

相关知识164

一、N：N网络的配置164

二、N：N网络连接模式及共享软元件164

三、N：N网络设定软元件165

任务实施165

一、编写控制程序165

二、操作步骤167

知识扩展167

一、N：N网络的通信协议与工作原理167

二、判断N：N网络通信故障167

练习题168

模块七PLC的特殊模块169

任务一 用数码管显示输入的模拟电压值169

任务引入169

相关知识169

一、模拟量扩展模块的规格169

二、扩展模块的连接与编号170

三、模拟量输入／输出混合模块FXON-3A170

四、缓冲存储器（BFM）172

五、特殊模块读取、写入指令172

任务实施173

一、连接模拟电压值数码显示与报警电路173

二、编写模拟电压值数码显示与报警程序173

三、操作步骤174

练习题174

任务二让PLC输出模拟可调电压174

任务引入174

相关知识——模拟量输入／输出混合模块174

任务实施175

一、连接模拟电压输出电路175

二、编写输出模拟可调电压的程序176

三、操作步骤176

练习题177

模块八 触摸屏的应用178

任务一 触摸屏参数设置的初始化178

任务引入178

相关知识178

一、触摸屏的屏幕显示部分规格178

二、触摸屏的电源端和通信接口179

三、触摸屏与PLC和计算机的通信连接180

任务实施181

一、进入触摸屏操作环境设置画面181

二、设置操作环境参数181

三、各种工作模式的选择操作183

练习题184

任务二 用触摸屏实现简单的控制185

任务引入185

相关知识186

一、F940GOT的基本操作186

二、GT-Designer2画面制作软件介绍187

任务实施188

一、电动机启动／停止控制线路188

二、设计与下载PLC控制程序189

三、设计与下载GOT用户画面190

四、操作步骤194

练习题195

任务三PLC、变频器与触摸屏的综合应用195

任务引入195

任务实施195

一、电气控制系统的电路195

二、PLC输入输出端口分配及功能196

三、触摸屏显示画面与关联部件196

四、PLC程序198

五、变频器参数修改199

六、操作步骤200

练习题201

任务四 组态软件ev5000的使用201

任务引入201

相关知识202

一、触膜屏组态软件的安装202

二、开发组态界面203

三、编辑PLC控制程序210

任务实施210

练习题210

模块九PLC气动控制技术211

任务一 搭建由按钮控制的气缸往复运动系统211

任务引入211

相关知识212

一、电气系统的组成212

二、气源系统212

三、气动执行元件214

四、气动控制元件216

五、各类方向控制阀217

任务实施219

知识扩展——搭建气缸连续往复运动的气动回路220

练习题220

任务二 搭建有两种分拣方式的生产线221

任务引入221

相关知识223

一、生产线各机构简介223

二、电气控制原理分析224

三、根据控制要求编写PLC程序227

四、根据控制要求绘制气动系统图230

任务实施231

练习题232

模块十 机电一体化设备组装与调试竞赛练习234

练习一 机光电一体化竞赛任务书（一）234

一、分装机说明236

二、触摸屏说明239

练习二 机光电一体化竞赛任务书（二）246

一、部件的初始位置247

二、设备的正常工作247

附录A FX2N系列PLC基本指令与步进指令表256

附录B FX2N系列PLC功能指令表257

附录C FX2N系列PLC性能规格表261

附录D三菱通用变频器FR-E500参数表263

参考文献268