《電氣智能化技術系列教材：變頻器、可編程序控制器、觸摸屏及組態軟件綜合應用技術》從推廣綜合應用技術的角度出發，在闡述變頻器、可編程序控制器、觸摸屏及組態軟件基本知識的基礎上，重點介紹變頻器、可編程序控制器、觸摸屏與組態軟件在實踐中綜合技術應用。同時，結合深圳市電工、電梯、制冷技師公共模塊《可編程控制器、變頻器與觸摸屏的綜合應用》的實操考核要求，對技能操作進行了詳細敘述。
《電氣智能化技術系列教材：變頻器、可編程序控制器、觸摸屏及組態軟件綜合應用技術》為機電類技師和電氣智能化工程師教育培訓教材，也可作為大專院校工業自動化、機電一體化、機械設計制造及自動化、電氣技術及其相關專業的參考教材，還可作為廣大工程技術人員和技能操作人員的參考用書。
序
前言
第1篇 變頻器
第1章 調速傳動
1.1 調速傳動的概況
1.1.1 調速傳動的意義
1.1.2 調速傳動的發展
1.1.3 調速傳動的運動方程式
1.1.4 調速傳動的主要指標
1.1.5 調速傳動中的生產機械負載轉矩特性
1.2 直流電動機調速傳動
1.2.1 直流電動機的工作原理
1.2.2 直流電動機的電樞反應及對策
1.2.3 直流電動機的電磁轉矩
1.2.4 直流電動機的調速方法
1.2.5 直流電動機的調速特性
1.2.6 直流電動機的起動、調速與制動
1.3 異步電動機的調速傳動
1.3.1 三相異步電動機的工作原理
1.3.2 異步電動機的電磁轉矩及自然機械特性
1.3.3 異步電動機的調速方法
1.3.4 異步電動機的調速特性
1.4 三相籠型異步電動機的變頻調速傳動
1.4.1 三相籠型異步電動機變頻調速的工作原理
1.4.2 三相籠型異步電動機變頻調速時的轉矩特性
1.5 三相籠型異步電動機高動態性能矢量控制變頻調速
1.5.1 矢量控制的概念
1.5.2 等效的異步電動機物理模型
1.5.3 三相異步電動機矢量變換控制的構想
1.5.4 坐標轉換及空間矢量
1.6 三相永磁同步電動機的變頻調速傳動
1.6.1 三相永磁同步電動機的發展過程
1.6.2 永磁同步電動機的結構和變頻調速傳動基本原理
1.6.3 永磁同步電動機變頻調速直接驅動伺服系統
第2章 電力電子器件
2.1 概述
2.1.1 電力電子器件的發展
2.1.2 乜力電子器件的分類
2.2 雙極型晶體管（BJT）
2.2.1 ：BJT的發展
2.2.2 BJT的特點
2.2.3 BJT的工作特性
2.2.4 BJT的驅動
2.2.5 BLT的主要參數
2.2.6 BJT的二次擊穿現象與安全工作區
2.2.7 BJT的保護
2.2.8 BJT的選擇
2.3 MOS場效應晶體管（MOSFET）
2.3.1 MOSFET的特點
2.3.2 MOSFET的結構與工作原理
2.3.3 MOSFET工作特性
2.3.4 主要參數與安全工作區
2.4 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）
2.4.1 IGBT的特點
2.4.2 IGBT的結構與工作原理
2.4.3 IGBT的工作特性
2.4.4 IGBT的主要參數
2.4.5 使用IGBT時的注意事項
2.4.6 IGBT的驅動
2.4.7 IGBT產品介紹
2.5 門極關斷（GTO）晶閘管
2.5.1 GTO的關斷機理
2.5.2 GTO的電特性
2.5.3 GTO的主要參數
2.5.4 GTO的發展方向
2.5.5 GTO的驅動
2.6 MOS門場控晶閘管（MCT）
2.7 智能電力集成電路（SPIC）
第3章 變頻器
3.1 變頻器的發展
3.1.1 異步電動機調速過程
3.1.2 變頻器技術發展動向
3.2 交流變頻系統的基本形式
3.2.1 交一交變頻系統
3.2.2 交一直一交變頻系統形式
3.3 變頻器的構成
3.3.1 主電路
3.3.2 控制電路
3.4 通用變頻器的分類
3.4.1 按直流電源的性質分類
3.4.2 按輸出電壓調節方式分類
3.4.3 按控制方式分類
3.4.4 按主開關器件分類
3.5 通用變頻器中的整流器
3.5.1 二極管整流器
3.5.2 PWM整流器
3.6 變頻器中的逆變器
3.6.1 逆變器的類型
3.6.2 PWM逆變電路
3.6.3 由SPWM逆變器組成的變頻器
3.7 變頻器中的制動
3.7.1 動力制動
3.7.2 回饋制動
3.7.3 直流制動
3.7.4 采用共用直流母線的多逆變器傳動
3.8 通用變頻器的U／f控制
3.8.1 普通功能型U／f控制通用變頻器
3.8.2 高功能型U／f控制通用變頻器
3.9 通用變頻器矢量控制
3.9.1 無速度傳感器矢量控制的速度調節
3.9.2 有速度傳感器的轉速或轉矩閉環矢量控制
3.9.3 電動汽車矢量控制
3.10 智能型變頻器
3.11 單相電容分相式電動機的變頻調速
3.11.1 單相電容電動機的工作原理
3.11.2 單相電容電動機變頻調速器控制系統
3.11.3 單相電容電動機變頻調速系統的實現
3.11.4 輸出電流波形
3.12 采用數字控制芯片的變頻器
3.12.1 概述
3.12.2 控制電動機專用芯片
3.12.3 多CPU控制
3.13 直接轉矩控制的變頻器
3.13.1 PWM逆變器輸出電壓的矢量表示
3.13.2 磁通軌跡控制
3.13.3 直接轉矩控制實際結構
3.14 變頻器控制方式綜述
3.14.1 非智能控制方式
3.14.2 智能控制方式
3.14.3 變頻器控制的展望
第4章 FR-A540變頻器的操作
4.1 變頻器的接線
4.1.1 主回路接線及注意事項
4.1.2 控制回路接線及注意事項
4.2 操作面板
4.2.1 操作面板（FR-DU04）的名稱和功能
4.2.2 操作面板的使用
4.3 運行操作方式
4.3.1 運行操作方式的選擇
4.3.2 Pu運行操作方式（Pr.7 9=0、1）
4.3.3 外部運行操作方式（Pr.7 9=2）
4.3.4 組合運行操作方式1（Pr.7 9=3）
4.3.5 組合運行操作方式2（Pr.7 9=4）
4.4 參數及參數功能
4.4.1 參數表
4.4.2 常用參數分類
4.4.3 常用參數功能簡述
4.5 應用實例
4.5.1 輸出頻率跳變
4.5.2 多段速度
4.5.3 程序運行
4.5.4 PID控制
4.5.5 工頻電源切換
4.6 故障處理
4.6.1 常見故障代碼
4.6.2 故障處理對策
第5章 變頻器的應用技術
5.1 前言
5.2 變頻器在恒壓供水節能方面的應用技術
5.3 交流永磁同步電動機變頻調速應用技術
5.3.1 電梯運行狀態
5.3.2 電梯雙PWM變頻節能運行
5.3.3 交流永磁同步電動機變頻調速優點
5.4 省力化、自動化及提高生產率方面的應用技術
5.5 提高質量方面
5.6 其他方面
第6章 變頻器的選擇、安裝、調試與維護
6.1 變頻器的選擇
6.2 變頻器的安裝
6.3 變頻器的調試
6.4 變頻器的維護
第2篇 可編程序控制器（PLC）
第7章 PLC的工作原理與指令系統
7.1 概述
7.1.1 引言
7.1.2 PLC的定義及特點
7.1.3 PLC的分類
7.1.4 PLC的性能
7.1.5 PLC的應用領域
7.1.6 PLC的發展趨勢
7.2 PLC的組成與工作原理
7.2.1 PLC的硬件組成
7.2.2 PLC的軟件組成
7.2.3 PLC的工作原理
7.3 Fx系列PLC的簡介、基本指令與步進指令
7.3.1 FX系列PLC簡介
7.3.2 FX2N系列PLC的軟元件及地址分配
7.3.3 FX2N系列PLC的基本指令
7.3.4 FX2N系列PLC的步進控制指令
7.4 FX2N系列PLC的功能指令
7.4.1 功能指令通則
7.4.2 程序流控指令（FNC00～FNC09）
7.4.3 傳送和比較（FNC10～FNC19）
7.4.4 四則運算及邏輯運算（FNC20～FNC29）
7.4.5 循環移位與移位（FNC30～FNC39）
7.4.6 數據處理（FNCA0～FNC49）
7.4.7 方便指令（FNC60一FNC69）
7.4.8 外部I／O設備（FNC70～FNC79）
7.4.9 FX2N系列PLC外部設備（FNC80～FNC89）
7.4.10 實時時鐘處理（FNC160～FNC169）
7.4.11 觸點式比較指令（FNC220～FNC249）
第8章 可編程序控制系統設計
8.1 PLC系統的設計
8.2 PLC的選型
8.3 程序（軟件）設計的步驟
8.4 程序設計方法
8.5 常用基本環節的編程
8.5.1 延時電路
8.5.2 閃光電路
8.5.3 單按鈕起停控制電路
8.5.4 開機累計時間控制電路
8.5.5 電梯轎廂位置顯示控制電路
8.5.6 比較電路
8.5.7 采樣電路
8.5.8 選擇性電路
第9章 三菱FX系列PLC的特殊功能模塊
9.1 模擬量輸入／輸出模塊
9.1.1 概述
9.1.2 普通A／D輸入模塊
9.1.3 FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊
9.1.4 FX2N-2DA輸出模塊
9.2 通信接口模塊
9.2.1 概述
9.2.2 FX2N-232BD通信接口模塊簡介
9.2.3 FX2N-485BD通信接口模塊簡介
9.2.4 FX2N-422BD通信接口模塊簡介
9.2.5 FX2N-232IF通信接口模塊簡介
第10章 組態軟件控制技術
10.1 工業組態軟件的概述
10.2 組態王軟件的入門
10.2.1 組態王軟件的安裝
10.2.2 組態王軟件結構
10.2.3 組態工程制作一般的過程
10.3 組態王軟件系統軟件一般設計
10.3.1 工程建立
10.3.2 配置硬件設備
10.3.3 添加工程變量
10.3.4.制作圖形畫面
10.4 動畫連接
10.4.1 概述
10.4.2 動畫動作連接
10.4.3 實例連接
10.5 組態王的命令語言
10.5.1 命令語言類型
10.5.2 用戶自定義函數
10.5.3 命令語言語法
10.5.4 命令語言及控制程序編寫
10.6 組態王的運行
10.7 曲線
lO.7.1 實時趨勢曲線
10.7.2 歷史趨勢曲線
10.7.3 在畫面上放置溫控曲線
10.8 報警和事件系統
10.8.1 報警系統
10.8.2 事件類型及使用方法
10.9 配方管理
10.9.1 概述
10.9.2 組態王中的配方管理
10.9.3 使用配方
10.10 組態網絡功能
10.10.1 概述
10.10.2 網絡配置
10.10.3 遠程變量的引用
第3篇 觸摸屏
第11章 MELSEC-GOT觸摸屏
11.1 觸摸屏概述
11.1.1 觸摸屏的工作原理
11.1.2 觸摸屏的主要類型
11.2 觸摸屏工程創作軟件GT Designer2（中文版）的使用
11.2.1 軟件概述
11.2.2 GT Designer2軟件安裝
11.2.3 觸摸屏工程創建
11.2.4 工程設計軟件的使用
11.2.5 菜單工具的使用
11.2.6 數據的傳輸
第4篇 綜合實際應用
第12章 變頻器、PLC及觸摸屏間的網絡數據通信
12.1 數據通信基礎
12.1.1 數據通信方式
12.1.2 數據傳輸方向
12.1.3 傳輸介質
12.1.4 串行通信接口標準
12.2 工業局域網基礎
12.2.1 概述
12.2.2 局域網的四大要素
12.2.3 局域網的選型考慮
12.3 三菱PLC的網絡通信
12.3.1 網絡概要
12.3.2 以太網
12.3.3 ELSECNET／10局域令牌網
12.3.4 EISECNET／H局域令牌網
12.3.5 CC-Link開放式現場總線
12.4 Fx系列PLC的鏈接及通信
12.4.1 簡易PLC間的鏈接
12.4.2 并聯鏈接
12.4.3 計算機鏈接通信
12.5 三菱系列變頻器的RS-485通信
12.5.1 三菱系列變頻器Rs-485串行通信協議
12.5.2 變頻器的通信相關參數（通過變頻器Pu接口和PLC通信）
12.5.3 FX2N-485-BD與三菱FR-A540變頻器的通信接線
12.5.4 PLC與變頻器通信的編程及調試例解
12.6 觸摸屏與變頻器的通信
12.6.1 F940GOT。的通信接口
12.6.2 FREQROL變頻器的設置
12.6.3 變頻器接頭規格及電纜圖
12.6.4 畫面創建時的站號指定
12.6.5 使用FREQROL系列變頻器時的注意事項
第13章 變頻器、PLC及觸摸屏的綜合應用
13.1 電工、電梯、制冷基本綜合應用實例
13.1.1 4層貨梯控制
13.1.2 刨床控制
13.1.3 小推車自動控制
13.1.4 冷卻水泵節能循環運行控制
13.1.5 PLC與變頻器的RS-485通信控制
13.1.6 帶編碼器的3層電梯控制
13.1.7 工業洗衣機程序控制系統
13.1.8 恒壓供水（多段速度訓練）控制
13.1.9 中央空調冷凍泵節能運行控制
13.1.10 觸摸屏與變頻器的通信控制
13.2 電工、制冷、電梯專業綜合應用實例
13.2.1 PLC電鍍生產線定位控制系統
13.2.2 PLC零件數控加工控制系統
13.2.3 Q系列PLC工業現場網絡總線控制
13.2.4 負壓氣動機械手控制
13.2.5 負壓恒值控制
13.2.6 Q系列PLC自動化生產線定位控鋇實訓
13.2.7 三菱Q系列PLC通過CC-LINK網絡控制伺服電動機實訓
參考文獻
主電路電源電壓是否在容許電源電壓值以內。2.單個變頻器運行的調試 單個變頻器的通電前檢查結束，先不接電動機，在給定各項數據后進行運轉。單個變頻器調試步驟：1）將速度給定電位器左旋到底。2）投入主電路電源，逆變器電源確認燈（POWER）應點亮。3）如無異常，將正轉信號開關接通。慢慢向右轉動速度給定電位器，轉到底時應為最高頻率。4）頻率表的校正。調整頻率校正電位器，使頻率指令信號電壓為DC 5V時頻率表指示最高頻率。以上的程序如不能正常工作時，可根據使用說明書檢查。單個變頻逆變器運轉無問題后，再連接電動機。3.負載運行的檢查 1）確認電動機、機械的狀態和安全后，投入主電路電源，看有無異常現象。2）接通正轉信號開關。慢慢向右轉動速度給定電位器，在給定3Hz處電動機開始以3Hz的頻率轉動（此時應檢查機械的旋轉方向，判斷是否正確。如果有錯，則要更改）。再向右轉動，頻率（轉速）就逐漸上升，從右到底即達最高頻率。在加速期間，要特別注意電動機、機械有無異常響聲、振動等。下一步將速度給定電位器向左返回，電動機轉速下降，給定信號在3Hz以下則輸出停止，電動機自由停車。3）速度給定電位器右旋到底保持不變，接通正轉信號開關，電動機以加速度時間給定標度盤上給定的時間上升轉速，并在最高頻率下保持轉速不變。此時，加速過程中，如果過載指示燈閃亮，或者過載電流指示燈閃亮，則說明存在相對于負載的大小加減速時間給定過短的情況，此時可把加減速時間重新給定長些。4）在電動機旋轉中，關斷正轉信號開關，則電動機以加減速時間給定標度盤上給定的時間下降轉速，最后停止。此時，在減速中，如果過載指示燈閃亮，或者再生過電壓指示燈亮，則說明相對于負載的大小加減速時間給定過短，可將加減速時間重新給定長些。5）在電動機運行中，即使改變加減速時間的給定，由于以前的給定狀態被記憶，給定也不能變更，所以要在電動機停止后改變給定值。6.4變頻器的維護 雖然變頻器也是精心制作而成的電子應用產品，但也難免發生故障或狀況不佳的情況。另外逆變器中使用平滑電容器、冷卻風扇等消耗性器件，也需經常維護。這里就日常所需要的維護檢查項目和方法，以及發生異常時的處理、恢復方法按實際的裝置進行說明，涉及程序方面的問題通過流程圖等說明。1.日常的維護與檢查 變頻器是以電力半導體器件為中心構成的靜止裝置，使用時由于溫度、濕度、塵埃、振動等環境的影響，以及其零部件常年累月的運行而導致壽命縮短等原因而發生故障，因此為了防患于未然，就必須進行日常檢查和定期檢查。（1）維護檢查時的注意事項 1）安全作業要落實 ①電源的切斷，作業者本人要確認并操作，以免當事者以外的人錯誤操作。
新書資訊