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第1章　三相交流电动机的基本知识1

1.1　三相交流电动机的基本原理1

1.2　三相交流电动机的反向运行5

1.3　三相交流电动机的极数6

1.4　三相交流电动机的几种类型9

1.5 三相交流电动机定子绕组的基本知识11

1.6　三相交流电动机的几种外部和内部联结方式15

1.7　三相交流电动机常用参数的计算和估算19

第2章　三相交流电动机的调速方法21

2.1　三相交流电动机的转速21

2.2　三相交流电动机的效率21

2.3　三相交流电动机的调速方法23

2.3.1　改变极对数p的调速方法23

2.3.2　改变转差率s的调速方法27

2.3.3　改变频率f的调速方法34

2.4　三相交流电动机的外部调速方法39

2.4.1　电磁转差离合器39

2.4.2　液力耦合调速器40

2.4.3　液粘调速离合器40

2.4.4　机械调速器41

第3章　高中压三相交流电动机的减压改造42

3.1 三相交流电动机的1？—1△转换减压方法42

3.2　三相交流电动机的1？—n？减压方法43

3.3　三相交流电动机的1△—n△减压方法44

3.4　三相交流电动机的n？—m△减压方法44

3.5 三相交流电动机的m△—n？改压方法45

3.6 三相交流电动机△—？—并—串改压方法的速查表45

第4章　通用变频器的基本知识48

4.1　通用变频器的主电路结构48

4.2　正弦波脉宽调制（SPWM）方式和实现方法49

4.3　变频器的谐波和应对措施51

4.4　输入输出电抗器的估算53

4.5 变频器输入输出电压、电流和功率的测量53

4.6　变频器的基本使用方法55

4.6.1　变频器的选型55

4.6.2　变频器的主要动力和控制接线55

4.6.3　变频器的基本参数设定55

4.6.4　变频器的外形56

4.7　变频器的散热问题和无功补偿问题56

4.8　变频器的V/F控制57

4.9　变频器的矢量控制59

4.10　制动电阻的计算和估算60

4.11　变频器中的PID及电源反接问题62

第5章　富士G(P)11变频器的基本使用方法63

5.1 目的63

5.2　需要掌握的要领63

5.3　变频器外形63

5.4　变频器型号及总体框图63

5.5　变频器接线66

5.6　参数设定69

5.7　数据快速查询和运行状态监视71

5.8　变频器的使用高度及散热问题等事项71

第6章　西门子MM440通用变频器的使用方法73

6.1 目的73

6.2　需要掌握的要领73

6.3　变频器外形73

6.4　变频器的总体框图74

6.5　变频器接线75

6.6　参数设定78

6.7　变频器的降容使用问题82

第7章 ABB ACS550变频器的基本使用方法84

7.1 目的84

7.2　需要掌握的要领84

7.3　变频器外形84

7.4　变频器型号84

7.5　变频器的接线及浮地问题84

7.6　参数设定89

7.7　其他注意事项92

第8章　水泵风机调速定律和调速器配备原则93

8.1 引言93

8.2　水泵风机站电耗分析及目标电耗的概念94

8.3　节电比例的计算97

8.4　节电比例可实现的必要条件97

8.5　水泵风机站节能工作的5项原则98

8.6　以电耗最低为目标的“目标电耗”节能技术98

8.7　调速定律和切换定律100

8.8　调速设备的数量原则和选取原则103

8.9　用“目标电耗”节能理论对水泵风机站进行节能测算103

8.9.1 对已经使用了变频器运行的泵站进行节电潜力测算103

8.9.2　对没有使用变频器运行的泵站进行节电潜力测算105

8.9.3　对已经使用了变频器运行的泵站进行节电潜力测算（调速器数量不足）107

8.9.4　对已经使用了变频器的泵站进行节电潜力测算（缺少大小泵搭配）110

8.9.5　分析使用了变频器节能不明显的泵站（调速器过多）112

8.9.6　分析使用了变频器反而更费电的泵站113

8.9.7　对用阀门调节的单台水泵进行节电潜力测算114

8.9.8　中央空调泵站的节能分析115

8.9.9　计量的准确性及推算方法117

8.9.10　风机站目标电耗的测算123

8.10　用“目标电耗”节能理论对水泵风机站进行控制124

8.10.1 调速泵站的目标电耗运行方法（以流量为控制点）125

8.10.2　调速泵站的目标电耗运行方法（以转速为控制点）及稳定性129

第9章 水泵风机调速运行的稳定性和稳定判据135

9.1　水泵风机定速运行的稳定性问题和稳定区域确定135

9.2　水泵风机调速后的稳定判据139

9.3　水泵风机的过载问题142

9.4　水泵风机的频繁切换问题143

9.4.1　恒压供水的原理143

9.4.2　频繁起停问题143

9.5　需要注意的其他问题144

第10章　PID控制器145

10.1 PID控制器的基本原理145

10.2 PID控制器主要参数的作用145

10.3 PID控制器的主要接线及外形146

10.4 IAO型PID控制器的快速入门147

10.4.1 目的147

10.4.2　需要掌握的要领147

10.4.3　外形147

10.4.4　型号说明147

10.4.5　接线端子148

10.4.6　用IAO系列PID控制器实现恒压控制148

10.4.7　参数设定149

10.4.8　参数调整150

10.4.9　注意事项151

第11章　软起动器152

11.1　软起动器的基本原理152

11.2　软起动器的基本参数152

11.3　软起动器的基本接线和外形152

11.4 CMC型软起动器的快速入门153

11.4.1 目的153

11.4.2　需要掌握的要领153

11.4.3　外形154

11.4.4　接线图154

11.4.5　参数设定156

11.4.6　指示灯说明158

第12章　伺服电动机及伺服电动机控制器159

12.1 交流伺服电动机驱动器的原理159

12.2　交流伺服电动机驱动器的接线及外形159

12.3 A4系列伺服驱动器的快速入门160

12.3.1 目的160

12.3.2　需要掌握的要领160

12.3.3　外形161

12.3.4 A4系列伺服驱动器的型号说明161

12.3.5　接线端子布局161

12.3.6　动力接线端子161

12.3.7　旋转编码器接线163

12.3.8 I/O接口X5164

12.3.9　面板及功能166

12.3.10　速度控制模式167

12.3.11　位置控制模式167

第13章　步进电动机及驱动装置170

13.1　步进电动机的原理170

13.2　步进电动机的参数、接线及外形172

13.3 ST系列步进电动机驱动器173

13.3.1 目的173

13.3.2　需要掌握的要领173

13.3.3　外形173

13.3.4　接线端子174

13.3.5　参数设定174

第14章　PLC的基本知识176

14.1　梯形图编程指令177

14.1.1　逻辑“与”指令177

14.1.2　逻辑“或”指令178

14.1.3　立即输出指令178

14.1.4　置位指令178

14.1.5　复位指令178

14.1.6　数据传送指令（MOV）179

14.1.7　加法指令（ADD）179

14.1.8　减法指令（SUB）179

14.1.9　乘法指令（MUL）179

14.1.10　除法指令（DIV）179

14.1.11　计数器指令180

14.1.12　定时器指令180

14.1.13　大于等于（＞＝）指令180

14.1.14　等于（＝）指令180

14.1.15　小于（＜）指令180

14.1.16　大于（＞）指令181

14.1.17　小于等于（＜＝）指令181

14.1.18　上升沿动作（P）指令181

14.1.19　下降沿动作（N）指令181

14.1.20　秒脉冲程序指令181

14.1.21 PID闭环控制指令182

14.2　编程器及快速熟悉编程的方法182

14.3　不需要编程工具的小型通用逻辑模块183

第15章 西门子S7-200系列PLC184

15.1 目的184

15.2　需要掌握的要领184

15.3　S7-200系列PLC的外形184

15.4 中央处理单元（主模块）各部分的功能184

15.5　扩展模块的外形185

15.6　扩展模块的连接方法185

15.7 中央处理单元的连接方法及I/O地址186

15.8　数字量输入／输出扩展模块的连接方法及地址分配187

15.9　模拟量输入／输出扩展模块的连接方法及地址分配187

15.10　编程设备的连接方法188

15.11 PLC的硬件配置与编程举例189

15.12 PID控制的使用方法198

15.13　浮点数的转换及使用方法209

第16章 西门子S7-300系列PLC210

16.1 目的210

16.2　需要掌握的要领210

16.3　S7-300系列PLC的组成210

16.4　S7-300系列PLC的组网212

16.5　输入／输出扩展卡的连接方法212

16.6　S7-300系列PLC的编程器连接及地址排列规律213

16.7　S7-300系列PLC的应用案例与编程214

16.8　S7-300系列PLC的PID应用与编程224

16.9　程序的复制、上传与浮点运算229

第17章 欧姆龙CP1H系列PLC232

17.1 目的232

17.2　需要掌握的要领232

17.3 CP1H系列PLC的外形232

17.4　中央处理单元（主模块）各部分的功能232

17.5　扩展模块的外形及连接方法233

17.6 中央处理单元的连接方法及I/O地址233

17.7 数字量输入／输出扩展模块连接方法及地址分配234

17.8　模拟量输入／输出扩展模块连接方法及地址分配235

17.9 中央处理单元和扩展单元的整体编排规律235

17.10　编程设备的连接方法236

17.11　PLC的硬件配置与编程举例236

17.12　模拟量信号的使用与编程243

17.13　程序下载250

第18章 欧姆龙CJ1M系列PLC253

18.1 目的253

18.2　需要掌握的要领253

18.3 CJ1M系列PLC的组成253

18.4　输入／输出扩展卡的接线布局255

18.5　输入／输出模块的地址分配256

18.6 CJ1M系列PLC与编程PC的连接257

18.7 CJ1M系列PLC的编程257

18.8　模拟量信号的使用与编程268

18.9　程序下载279

第19章 Danfoss和Trio同步控制器281

19.1 目的281

19.2　需要掌握的要领281

19.3 SyncPos Motion Controller卡的外形及接口281

19.4 SyncPos Motion Controller卡的连接方式282

19.5 VLT5000变频器的接线283

19.6 SyncPos Motion Controller卡的使用及编程方法283

19.7 SyncPos Motion Controller卡的现场调试应用286

19.8 使用SyncPos Motion Controller卡时需要注意的问题287

19.9 MC206同步控制器的外形及接口说明289

19.10 MC206同步控制器的应用案例及编程方法293

第20章　TD200人机界面299

20.1 目的299

20.2　需要掌握的要领299

20.3 TD200的主要功能299

20.4 TD200的外形299

20.5　TD200与S7-200的接线300

20.6 TD200的编程300

第21章　MT506触摸屏314

21.1 目的314

21.2　需要掌握的要领314

21.3 eView系列触摸屏的外形314

21.4　与PC及PLC的接口314

21.5 eView触摸屏编程软件的运行316

21.6　触摸屏的型号及通信设置316

21.7　数字量的显示319

21.8　数字量输出321

21.9　运行状态显示324

21.10　起停控制329

21.11　文字显示333

21.12　文件保存下载及离线模拟335

第22章　“组态王”组态软件338

22.1 目的338

22.2　需要掌握的要领338

22.3　组态王的运行与通信设置338

22.4　建立“变量”与PLC的连接344

22.5　建立新画面347

22.6　添加文本显示347

22.7　模拟量显示348

22.8　模拟量及数据的输出350

22.9　按钮控制输出351

22.10　设备运行状态指示358

22.11 程序下载359

22.12　注意事项360

第23章 西门子WinCC组态软件361

23.1 目的361

23.2　需要掌握的要领361

23.3 WinCC编程软件运行及通信设置362

23.4　添加与PLC连接的“变量”366

23.5　添加新画面371

23.6　添加静态文本371

23.7　添加模拟量及数据显示373

23.8　输出模拟量及数据374

23.9　添加按钮控制375

23.10　添加设备状态显示378

23.11　通信卡及运行设置380

23.12　减少组态软件变量标签数量的技巧380

第24章　实际应用案例382

24.1　变频恒压控制382

24.2　恒温度控制385

24.3　恒流量控制386

24.4　成分控制387

24.5　张力控制388

24.5.1　张力测量388

24.5.2　用于张力控制的离合器和制动器389

24.5.3　有张力测量的张力控制390

24.5.4　无张力测量传感器的张力控制391

24.6 同步控制391

24.6.1 PROFIBUS总线的配置392

24.6.2 PROFIBUS总线中的数据传输395

24.6.3　闭环同步控制398

24.7　传统的套准控制及一种全新型的套准控制398

24.8　负载分配控制400

24.9　用PLC和电台组成的无线遥控遥调自动控制系统401

24.9.1 用S7-300组成的无线遥控遥调网络401

24.9.2　通信模块的配置402

24.9.3　通信的编程402

24.9.4　用S7-200组成的无线遥控遥调网络404

24.10　一种廉价的双机热备方案407

24.11　一种简单的闭环模拟控制方法408

24.12　程序的加密和产权保护409

24.13 PLC之间的数据传输413

24.14　两套无法通信设备间的数据传递415

第25章　控制系统的抗干扰与故障分析416

25.1　抗干扰措施416

25.1.1　共模干扰416

25.1.2　其他方式的信号传输干扰417

25.1.3　通信干扰417

25.1.4 四线制传感器与两线制传感器的信号连接与转换419

25.1.5 隔离模块的电源隔离及共用问题420

25.1.6　变频器干扰420

25.1.7　电源干扰422

25.1.8　传感器输出信号的抗干扰422

25.1.9　控制器的开关量输入422

25.1.10　电路控制失效422

25.2　信号线的选择与屏蔽接地问题423

25.3　故障分析423

25.4　防雷措施424

参考文献425