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第1章 传感器技术1

1.1 传感器的组成及分类1

1.1.1 传感器的基本概念1

1.1.2 传感器的分类2

1.1.3 传感器的命名3

1.1.4 传感器的特性指标4

1.1.5 传感器的发展方向5

1.2 温度传感器6

1.2.1 热电偶传感器6

1.2.2 金属热电阻15

1.2.3 半导体热敏电阻21

1.2.4 集成温度传感器22

1.3 测力传感器25

1.3.1 工作原理25

1.3.2 电阻应变片特性26

1.3.3 电阻应变传感器测量电路27

1.3.4 电阻应变式传感器的应用30

1.4 线位移检测传感器34

1.4.1 光栅位移传感器34

1.4.2 磁栅位移传感器37

1.5 角位移检测传感器40

1.5.1 旋转变压器40

1.5.2 光电编码器41

第2章 自动控制系统46

2.1 自动控制系统概述46

2.2 开环控制系统与闭环控制47

2.2.1 开环控制系统47

2.2.2 闭环控制系统48

2.2.3 开环系统与闭环系统的比较49

2.3 自动控制系统的组成和分类49

2.3.1 自动控制系统的组成49

2.3.2 自动控制系统图中各部分的功能49

2.3.3 自动控制系统的分类51

2.4 自动控制系统的性能及基本规律53

2.4.1 自动控制系统的性能要求53

2.4.2 自动控制系统的性能指标54

2.4.3 自动控制系统的基本特征54

2.4.4 自动控制的基本规律55

2.5 PID控制器55

2.5.1 比例控制器（P控制器）55

2.5.2 积分控制器（I控制器）56

2.5.3 微分控制器（D控制器）57

2.5.4 比例积分（PI）控制器58

2.5.5 比例微分（PD）控制器59

2.5.6 比例积分微分（PID）控制器61

2.6 自动控制系统应用实例62

2.6.1 电炉温度自动控制系统62

2.6.2 锅炉汽包水位控制系统62

2.6.3 龙门铣床进给控制系统63

2.6.4 恒张力自动控制系统65

第3章 直流调速系统66

3.1 直流电动机的调速方法和可控直流电源66

3.1.1 直流电动机的调速方法66

3.1.2 直流调速用可控直流电源67

3.2 调速系统性能指标70

3.2.1 稳态指标70

3.2.2 动态指标71

3.3 电压负反馈直流调速系统72

3.3.1 电压负反馈调速系统73

3.3.2 带有电压负反馈和电流正反馈的调速系统74

3.4 速度负反馈单闭环有静差调速系统74

3.4.1 单闭环调速系统的组成74

3.4.2 转速负反馈单闭环调速系统的静态特性75

3.4.3 开环系统机械特性与闭环系统静态特性的比较75

3.4.4 单闭环调速系统的基本特征77

3.5 单闭环无静差直流调速系统79

3.5.1 转速的积分控制规律79

3.5.2 比例与积分控制的比较80

3.5.3 采用PI调节器的单闭环无静差调速系统81

3.5.4 单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈83

3.6 转速、电流双闭环直流调速系统85

3.6.1 转速、电流双闭环调速系统的组成86

3.6.2 转速、电流双闭环调速系统的静特性87

3.6.3 双闭环直流调速系统动态性能分析89

3.6.4 双闭环调速系统动态抗干扰性能分析90

3.6.5 转速、电流调节器的作用90

3.7 可逆直流调速系统90

3.7.1 V-M系统的可逆线路91

3.7.2 晶闸管-电动机系统的回馈制动92

3.7.3 可逆V-M系统中的环流问题94

3.7.4 α=β配合控制的有环流可逆V-M系统97

3.7.5 无环流控制的可逆V-M系统98

3.8 实用数字直流调速器应用101

第4章 交流变频调速系统106

4.1 概述106

4.1.1 交流调速与直流调速106

4.1.2 交流电动机的调速方式107

4.2 交流电动机的变频器种类107

4.2.1 按变换环节分类107

4.2.2 按电压的调制方式分类109

4.2.3 按滤波方式分类109

4.2.4 按输入电源的相数分类109

4.2.5 按用途分类110

4.2.6 按变频器的供电电压的高低分类110

4.3 变频调速的基本原理110

4.3.1 变频调速系统的控制方式110

4.3.2 变频变压的方式112

4.3.3 PWM控制技术115

4.4 变频调速控制系统118

4.4.1 转速开环、电压闭环的恒压频比的变频调速控制系统118

4.4.2 转差频率控制的转速闭环变频调速系统120

4.4.3 异步电动机矢量控制的变频调速系统123

4.4.4 直接转矩控制变频技术124

4.5 通用变频器参数的设定与选用125

4.5.1 几个重要参数的设定125

4.5.2 变频器的选用原则127

4.5.3 变频器的主要外围设备及选择129

4.5.4 变频器安装后的调试133

第5章 PLC的高级应用135

5.1 可编程控制中的高级应用135

5.1.1 PLC的特点135

5.1.2 PLC的内部资源135

5.2 FX2N的基本逻辑指令137

5.2.1 FX2N PLC基本逻辑指令137

5.2.2 编程注意事项139

5.2.3 编程实例139

5.3 步进顺控指令142

5.3.1 状态元件与步进顺控指令142

5.3.2 单流程步进顺控144

5.3.3 分支流程的步进顺控145

5.3.4 多操作方式的步进顺控145

5.4 功能指令150

5.4.1 功能指令的通用格式150

5.4.2 程序流程控制151

5.4.3 传送与比较指令152

5.4.4 算术运算指令155

5.4.5 数据处理指令157

5.4.6 高速处理指令160

5.4.7 外部I/O设备指令161

5.4.8 外部串行接口设备控制指令167

5.5 综合应用——注塑机的PLC控制171

第6章 触摸屏及应用179

6.1 触摸屏的作用与功能179

6.1.1 触摸屏主要功能179

6.1.2 F940GOT的操作系统设置179

6.2 FX-PCS-DU/WIN-C/E软件使用182

6.2.1 部件清单182

6.2.2 DU/WIN软件窗口功能182

6.3 触摸屏的应用196

6.3.1 电动机正反转控制196

6.3.2 触摸屏与变频器通信控制200

第7章 PLC数据网络通信202

7.1 数据通信基础202

7.1.1 数据通信方式202

7.1.2 数据传送方向205

7.1.3 传送介质205

7.1.4 串行通信接口标准207

7.1.5 FX系列PLC数据链接与通信功能概况207

7.2 三菱系列PLC的RS-232通信207

7.2.1 FX2N-232-BD通信板简介207

7.2.2 FX2N-232-BD通信板的应用208

7.3 三菱系列PLC的RS-485通信211

7.3.1 FX2N-485-BD通信板的通信功能211

7.3.2 三菱系列PLC与变频器的RS-485通信213

7.4 CC-Link开放式现场总路线网222

7.4.1 CC-Link网的组成222

7.4.2 QJ61BT11模块223

7.4.3 构建CC-Link网的一般方法224

7.4.4 主站与远程I/O站的通信224

7.4.5 主站与本地站的数据通信230

7.5 Q主站CC-Link网络实例233

7.5.1 Q主站CC-Link网络结构234

7.5.2 参数的设置235

7.5.3 程序236