機電控制技術(shù)導論

前 言
第1 章 緒論 1
1.1 背景簡介 1
1.2 什么是機電控制技術(shù) 2
1.3 機電系統(tǒng)設(shè)計流程 4
1.4 機電系統(tǒng)設(shè)計舉例 5
1.5 機電系統(tǒng)所涵蓋的技術(shù) 5
1.6 本書目的 6
1.7 本章小結(jié) 7
參考文獻 7
習題 7
第2 章 繼電器接觸器電路 8
2.1 常用低壓電器 8
2.1.1 開關(guān)保護電器 8
2.1.2 主令電器 9
2.2 電氣原理圖的繪制 18
2.2.1 電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號和文字符號 18
2.2.2 電氣原理圖 19
2.2.3 電氣元件布置圖 20
2.2.4 電氣安裝接線圖 21
2.3 繼電器接觸器基本控制電路 22
2.3.1 起動、自鎖與停止控制電路 22
2.3.2 連續(xù)工作與點動控制 22
2.3.3 多點控制 23
2.3.4 聯(lián)鎖控制 23
2.3.5 順序起動控制 24
2.4 異步電動機的控制 25
2.4.1 三相異步電動機工作原理 25
2.4.2 異步電動機的起動電路 25
2.4.3 異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路 27
2.4.4 異步電動機的制動電路 29
2.4.5 雙速異步電動機的調(diào)速控制 31
2.5 交流電動機的調(diào)速 33
2.5.1 異步電動機的調(diào)速 33
2.5.2 同步電動機的調(diào)速 36
2.6 繼電器接觸器控制電路的設(shè)計 38
2.6.1 設(shè)計方法和步驟 38
2.6.2 執(zhí)行機構(gòu)的選擇 38
2.6.3 電氣原理圖設(shè)計的注意事項 39
2.6.4 設(shè)計舉例 40
2.7 本章小結(jié) 40
參考文獻 40
習題 41
第3 章 可編程序控制器 43
3.1 PLC 簡介 43
3.2 PLC 的結(jié)構(gòu)和工作原理 43
3.2.1 基本結(jié)構(gòu) 43
3.2.2 各組成部分的功能 44
3.2.3 可編程序控制器的基本工作原理 49
3.2.4 可編程序控制器的分類 52
3.2.5 PLC 與繼電器接觸器控制系統(tǒng)及計算機的區(qū)別 53
3.2.6 可編程序控制器FX與S7-200 概述 54
3.3 FX系列編程元件及基本編程語言 54
3.3.1 F 系列PLC 中常用的編程器件與編程語言 54
3.3.2 基本邏輯指令 60
3.3.3 梯形圖繪制的基本規(guī)則 62
3.3.4 順序步進指令和編程 63
3.3.5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計方法 65
3.4 S7-200編程元件及基本編程指令 66
3.4.1 S7-200 的編程元件 66
3.4.2 S7-200 的基本編程指令 70
3.4.3 程序舉例 73
3.4.4 SIMATIC 工業(yè)軟件 77
3.5 LM系列PLC 78
3.5.1 LM系列PLC 概述 78
3.5.2 硬件擴展 78
3.5.3 通信功能 78
3.5.4 編程軟件介紹 79
3.6 可編程計算機控制器 79
3.6.1 PCC特點及其優(yōu)勢 79
3.6.2 Automation Studio 編程軟件應用實例 81
V I
3.7 PLC 系統(tǒng)網(wǎng)絡與通信 88
3.7.1 PROFIBUS-FMS 89
3.7.2 PROFIBUS-DP 89
3.7.3 PROFIBUS-PA 90
3.8 本章小結(jié) 90
參考文獻 90
習題 91
第4 章 計算機數(shù)字系統(tǒng) 93
4.1 數(shù)字編碼系統(tǒng) 93
4.1.1 數(shù)制與編碼 93
4.1.2 二進制運算 94
4.1.3 浮點數(shù) 96
4.1.4 格雷碼 97
4.2 布爾代數(shù) 97
4.3 觸發(fā)器 98
4.3.1 RS觸發(fā)器 98
4.3.2 D 觸發(fā)器 98
4.3.3 JK 觸發(fā)器 99
4.3.4 T 觸發(fā)器 99
4.4 寄存器 99
4.4.1 基本寄存器 100
4.4.2 移位寄存器 100
4.4.3 計數(shù)器 101
4.4.4 三態(tài)門（三態(tài)緩沖器） 102
4.5 常用數(shù)據(jù)鎖存/緩沖/驅(qū)動器 102
4.5.1 鎖存器 103
4.5.2 同相三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖/驅(qū)動器 104
4.5.3 8 總線接收/發(fā)送器 105
4.6 存儲器概述 105
4.6.1 存儲器的分類 106
4.6.2 半導體存儲器的分類 106
4.6.3 存儲單元和存儲單元地址 107
4.6.4 存儲器的主要指標 108
4.6.5 存儲器的尋址原理 108
4.7 隔離與驅(qū)動 109
4.7.1 數(shù)字隔離 109
4.7.2 繼電器驅(qū)動控制110
4.8 本章小結(jié) 111
參考文獻 111
習題 112
第5 章 單片機原理及應用 113
5.1 認識單片機 113
5.1.1 什么是單片機113
5.1.2 MCS-51 單片機的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)及引腳114
5.1.3 MCS-51 單片機的內(nèi)部硬件的主要功能117
5.2 MCS-51 單片機指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計 120
5.2.1 MCS-51 單片機指令格式 121
5.2.2 MCS-51 單片機指令系統(tǒng) 123
5.2.3 單片機尋址方式 129
5.2.4 匯編語言程序設(shè)計步驟 131
5.3 單片機C 語言程序設(shè)計 133
5.3.1 C 語言與MCS-51 133
5.3.2 C51 的數(shù)據(jù)類型 135
5.3.3 C51 的運算符和表達式 135
5.3.4 C51 的程序結(jié)構(gòu) 138
5.3.5 函數(shù) 142
5.3.6 程序開發(fā) 143
5.3.7 單片機C51 與匯編語言混合編程 144
5.3.8 PWM 與占空比 145
5.3.9 直流電動機控制例程 146
5.4 數(shù)據(jù)通信 151
5.4.1 數(shù)據(jù)通信的概念 151
5.4.2 串行通信 151
5.4.3 并行通信 158
5.4.4 并行I/O 口的應用舉例 160
5.5 中斷系統(tǒng) 161
5.6 定時器/計數(shù)器 164
5.6.1 定時器/計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu) 164
5.6.2 定時器/計數(shù)器的工作方式 165
5.6.3 定時器/計數(shù)器的應用舉例 167
5.7 A.D轉(zhuǎn)換電路和D.A轉(zhuǎn)換電路 168
5.7.1 ADC0809 轉(zhuǎn)換芯片 169
5.7.2 ADC0809 應用舉例 172
5.7.3 DAC0832 轉(zhuǎn)換芯片 174
5.7.4 DAC0832 應用舉例 175
5.8 人機交互接口 177
5.8.1 鍵盤接口 177
5.8.2 顯示 181
V III
5.9 設(shè)計與開發(fā)工具 183
5.9.1 單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計方法和步驟 183
5.9.2 Keil C51 開發(fā)工具軟件 184
5.10 本章小結(jié) 184
參考文獻 184
習題 185
第6 章 機電控制系統(tǒng)設(shè)計 187
6.1 單軸機器人定位系統(tǒng)實例描述 187
6.2 方案設(shè)計 187
6.2.1 絲杠及齒輪選型 187
6.2.2 轉(zhuǎn)速和功率估算 188
6.2.3 運行總時間計算 1