第一部分为继电一接触器控制系统,包括常用低压控制电器、继电一接触器控制电器的典型控制。除了传统的常用低压电器器件之外,将详细介绍CPS的原理及应用。第二部分为常用建筑电气系统的控制电路分析及设计方法。从实际控制线路入手,再分解出各个基本控制环节,然后逐一介绍,使学生在一开始就了解这些控制环节的实际应用的场所。其中重点介绍CPS控制的建筑电气再看设备的线路设计,使学生掌握新的控制器件的应用知识。第三部分为PLC控制系统,包括可编程序控制器基础、可编程序控制器程序设计方法和常用的可编程序控制器。
前言
本书是针对目前高等院校普遍将继电器接触器控制系统与PLC控制技术进行整合的教学实际,以及各高校面临的专业课时被大大压缩的共同问题,并充分考虑电气控制技术在建筑行业的应用与发展及对应用型人才培养的要求而编写的。在编写过程中,编者力求做到语言通畅,叙述简洁,讲解清晰,所有内容都围绕着便于应用与教学这个中心,尽可能多地融入自己多年的教学与应用经验,从侧重应用培养的角度出发,对一些传统的教学内容进行了较大的删减和调整,使得本书更加适合“少学时、重应用”型教学的要求。本书结合建筑电气控制技术的发展和应用形势,除了介绍传统的分离式保护、开关电器,还讲解了当前市场上先进的新型控制器件KB0:控制与保护开关电器(CPS)的应用技术。
书中的电气元件符号及文字标识均符合现行的相关国家规范及行业标准,并以建筑用电设备为例详细讲解了各类常用建筑设备的KB0电气控制线路的设计。全书共分七章。前三章主要介绍常用低压电器以及电气控制线路基本控制环节的工作原理,并对有代表性的常用建筑设备电气控制线路进行分析,培养学生电气控制系统设计、制造与维护的基本能力。第四~七章为PLC控制技术部分,以西门子公司S7-200系列PLC为主讲机型,系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部编程元件、基本指令、功能指令、PLC程序设计方法、网络通信技术和PLC控制系统的综合设计,培养学生的PLC编程及应用能力。本书由山东建筑大学王岷和山东省广播电视大学裘皓杰合编,王岷统稿并编写第三~七章,裘皓杰编写第一、二章。本书在编写过程中,得到了浙江中凯科技有限公司总工程师李华民的大力支持和协助,他还提供了宝贵的资料,在此表示感谢!由于编者水平有限,书中难免存在错误与不足之处,恳请广大读者批评指正。
20世纪,电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术获得了空前的高速发展,并渗透到各个领域,深刻地影响着人类的生产方式和生活方式,给人类带来了前所未有的方便和利益。建筑领域也未能例外,智能化建筑在这一背景下走进了人们的生活。智能化建筑充分应用各种电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术,并加以研发和整合成智能装备,为人们提供安全、便捷、舒适的工作条件和生活环境,并日益成为主导现代建筑的主流。近年来,人们不难发现,凡是按现代化、信息化运作的机构与行业,如政府、金融、商业、医疗、文教、体育、交通枢纽、法院、工厂等;他们所建造的新建筑物,都已具有不同程度的智能化。
智能化建筑市场的拓展为建筑电气工程的发展提供了宽广的天地。特别是建筑电气工程中的弱电系统,更是借助电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术在智能建筑中的综合利用,使其获得了日新月异的发展。智能化建筑也为设备制造、工程设计、工程施工、物业管理等行业创造了巨大的市场,促进了社会对智能建筑技术专业人才需求的急速增加。令人高兴的是众多院校顺应时代发展的要求,调整教学计划,更新课程内容,致力于培养建筑电气与智能建筑应用方向的人才,以适应国民经济高速发展的需要。这正是本套建筑电气与智能建筑系列教材的出版背景。我欣喜地发现,参加这套建筑电气与智能建筑系列教材编撰工作的有近20个姐妹学校,不论是主编者还是主审者,均是这个领域有突出成就的专家。因此,我深信这套系列教材将会反映各姐妹学校在为国民经济服务方面的最新研究成果。系列教材的出版还说明了一个问题,时代需要协作精神,时代需要集体智慧。我借此机会感谢所有作者,是你们的辛劳为读者提供了一套好的教材。
写于同济园
序
前言
第一章常用低压电器1
第一节概述1
第二节接触器11
第三节继电器16
第四节主令电器25
第五节熔断器32
第六节低压断路器40
第七节控制与保护开关电器45
习题55
第二章电气控制系统基本控制环节57
第一节电气控制电路的绘制原则57
第二节电气控制电路中的基本环节61
第三节三相交流异步电动机起动
控制电路68
第四节三相交流异步电动机的制动
控制电路72
习题74
第三章电气控制系统设计75
第一节电气控制系统设计基础75
第二节常用建筑设备的电气控制
电路设计78
习题107
第四章可编程序控制器概述108
第一节可编程序控制器的产生与定义108
第二节PLC的编程语言118
第三节S7-200系列PLC的内部资源与
寻址方式121
第四节S7-200 PLC主机及扩展模块124
第五节CPU226及其扩展模块的应用128
习题131
第五章S7-200 PLC指令系统133
第一节基本逻辑指令133
第二节定时器指令138
第三节计数器指令140
第四节逻辑堆栈指令142
第五节程序控制指令143
第六节比较指令147
第七节时钟指令149
第八节数学运算指令149
第九节传送、移位与交换指令153
第十节表功能指令156
第十一节转换指令157
第十二节中断指令160
第十三节通信指令163
习题164
第六章PLC控制程序的设计166
第一节梯形图程序设计166
第二节顺序功能图设计法177
第三节PLC控制程序设计实例188
习题197
第七章PLC网络通信199
第一节S7-200通信的基础知识199
第二节S7-200系列PLC的通信协议204
第三节S7-200 PLC CPU通信口
参数设置205
习题206
附录207
附录AKB0基本型控制与保护开关电器主
要技术参数与性能指标207
附录BS7-200系列PLC的技术规范209
参考文献214