《電工與電子學(xué)》課件：第10章 電氣控制技術(shù)第3版

1、第第1010章章 電氣控制技術(shù)電氣控制技術(shù)10.1 10.1 常用低壓電器常用低壓電器10.2 10.2 三相異步電動機(jī)繼電三相異步電動機(jī)繼電- -接觸控制電路接觸控制電路* *10.3 10.3 可編程控制器可編程控制器 * *10.4 10.4 異步電動機(jī)的電子控制異步電動機(jī)的電子控制10.5 10.5 安全用電安全用電電氣控制技術(shù)是自動控制技術(shù)的一個(gè)重要組電氣控制技術(shù)是自動控制技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，它采用各種電氣、電子器件對各種成部分，它采用各種電氣、電子器件對各種控制對象按生產(chǎn)和工藝的要求進(jìn)行有效的控控制對象按生產(chǎn)和工藝的要求進(jìn)行有效的控制。制。本章首先介紹一些常用電器，并討論三相異

2、本章首先介紹一些常用電器，并討論三相異步電動機(jī)典型的繼電接觸控制電路。然后介步電動機(jī)典型的繼電接觸控制電路。然后介紹可編程序控制器的基礎(chǔ)知識及異步電動機(jī)紹可編程序控制器的基礎(chǔ)知識及異步電動機(jī)的電子控制。的電子控制。 10.1 10.1 常用低壓電器常用低壓電器10.1.1 刀開關(guān)和熔斷器10.1.2 低壓斷路器10.1.3 剩余電流動作保護(hù)裝置10.1.4 交流接觸器10.1.5 繼電器10.1.6 按鈕和行程開關(guān) 低壓電器一般是指交流低壓電器一般是指交流1200V、直流、直流1500V以以下，用來切換、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)用電設(shè)備的電下，用來切換、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)用電設(shè)備的電器。器。 低壓電器種

3、類很多，按其動作方式可分為手動電低壓電器種類很多，按其動作方式可分為手動電器和自動電器。器和自動電器。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子電器已成為自動電器隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子電器已成為自動電器的重要組成部分。的重要組成部分。10.1.1 刀開關(guān)和熔斷器1. 閘刀開關(guān)閘刀開關(guān) 閘刀開關(guān)是一閘刀開關(guān)是一種手動控制電器。種手動控制電器。閘刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)閘刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，主要由刀簡單，主要由刀片（動觸點(diǎn)）和片（動觸點(diǎn)）和刀座（靜觸點(diǎn)）刀座（靜觸點(diǎn)）組成。圖示是膠組成。圖示是膠木蓋瓷座閘刀開木蓋瓷座閘刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號 閘刀開關(guān)一般不宜在負(fù)載下切斷電閘刀開關(guān)一般不宜在負(fù)載下切斷電源，常用作電源

4、的隔離開關(guān)，以便源，常用作電源的隔離開關(guān)，以便對負(fù)載端的設(shè)備進(jìn)行檢修。在負(fù)載對負(fù)載端的設(shè)備進(jìn)行檢修。在負(fù)載功率比較小時(shí)也可以用作電源開關(guān)功率比較小時(shí)也可以用作電源開關(guān) L1 L2 L3aQSQSU V Wb2. 2. 熔斷器熔斷器 一種短路保護(hù)電器，串接在被保護(hù)的電路中。一種短路保護(hù)電器，串接在被保護(hù)的電路中。電路短路電路短路短路電流使熔斷器的熔體發(fā)熱熔斷，切短路電流使熔斷器的熔體發(fā)熱熔斷，切斷電路斷電路保護(hù)線路及電氣設(shè)備。保護(hù)線路及電氣設(shè)備。常用的熔斷器及圖形文字符號如圖所示。常用的熔斷器及圖形文字符號如圖所示。 螺旋式螺旋式管式管式符號符號FU熔體的選擇熔體的選擇熔體額定電流的選擇應(yīng)考慮被

5、保護(hù)負(fù)載的電流熔體額定電流的選擇應(yīng)考慮被保護(hù)負(fù)載的電流大小，同時(shí)也必須注意負(fù)載的工作方式。大小，同時(shí)也必須注意負(fù)載的工作方式。一般可按下列條件進(jìn)行一般可按下列條件進(jìn)行 對無沖擊（起動）電流的電路為對無沖擊（起動）電流的電路為 IfuNIN 式中，式中，IN表示負(fù)載額定電流。表示負(fù)載額定電流。對具有沖擊（起動）電流的電路為對具有沖擊（起動）電流的電路為 IfuNKIS式中，式中，IS表示負(fù)載的沖擊電流值，例如異步電動表示負(fù)載的沖擊電流值，例如異步電動機(jī)的起動電流。機(jī)的起動電流。K為計(jì)算系數(shù)，數(shù)值在為計(jì)算系數(shù)，數(shù)值在0.30.6之間之間 10.1.2 低壓斷路器按結(jié)構(gòu)來分，有萬能式按結(jié)構(gòu)來分，有萬

6、能式(又稱框架式，通稱又稱框架式，通稱ACB)和和塑料外殼式塑料外殼式(通稱通稱MCCB、MCB)兩大類。兩大類。 低壓斷路器也稱為自動空氣開關(guān)，可用來接通和分?jǐn)嗟蛪簲嗦菲饕卜Q為自動空氣開關(guān)，可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，控制不頻繁起動的電動機(jī)，在線路或電動負(fù)載電路，控制不頻繁起動的電動機(jī)，在線路或電動機(jī)發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障時(shí)，能自動切斷電機(jī)發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障時(shí)，能自動切斷電路，予以保護(hù)。廣泛用于配電、電動機(jī)、家用等線路路，予以保護(hù)。廣泛用于配電、電動機(jī)、家用等線路的通斷控制及保護(hù)。的通斷控制及保護(hù)。 低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置、滅弧系低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝

7、置、滅弧系統(tǒng)等組成。下圖是其原理示意圖。統(tǒng)等組成。下圖是其原理示意圖。 QF圖形符號圖形符號10.1.3 剩余電流動作保護(hù)裝置剩余電流動作保護(hù)裝置以剩余電流動作保護(hù)裝置以前稱為漏電保護(hù)器，用以前稱為漏電保護(hù)器，用以對低壓電網(wǎng)直接觸電和間對低壓電網(wǎng)直接觸電和間接觸電進(jìn)行有效保護(hù)。接觸電進(jìn)行有效保護(hù)。 圖示為三相四線制系統(tǒng)剩圖示為三相四線制系統(tǒng)剩余電流動作保護(hù)裝置原理余電流動作保護(hù)裝置原理示意圖。示意圖。TA 剩余電流互感器剩余電流互感器 QF 主開關(guān)主開關(guān)TL 主開關(guān)的分勵(lì)脫扣器線圈主開關(guān)的分勵(lì)脫扣器線圈無漏電或觸電時(shí)無漏電或觸電時(shí) 0UVWNIIIITA 的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的二次側(cè)不產(chǎn)生

8、感應(yīng)電動勢, 剩余電流動作保護(hù)裝置不動作剩余電流動作保護(hù)裝置不動作, 系統(tǒng)保持正常供電系統(tǒng)保持正常供電 當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)， 通過通過TA 一次一次側(cè)各相電流的相量和不為零，產(chǎn)生了剩余電流側(cè)各相電流的相量和不為零，產(chǎn)生了剩余電流Ik，即，即 UVWNkIIIII在在TA的鐵心中出現(xiàn)交變磁通，的鐵心中出現(xiàn)交變磁通，TA二次線圈就產(chǎn)生感二次線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理比較，應(yīng)電動勢，經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理比較， 當(dāng)達(dá)到預(yù)定值當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈時(shí)，使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈TL 通電，通電， 驅(qū)動主開關(guān)驅(qū)動主開關(guān)QF 自動跳閘，

9、自動跳閘， 切斷故障電路，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)切斷故障電路，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù) 10.1.4 交流接觸器接觸器是繼電接觸控制中的主要器件之一。它利用接觸器是繼電接觸控制中的主要器件之一。它利用電磁吸力來動作，常用于直接控制主電路電磁吸力來動作，常用于直接控制主電路下圖為一些交流接觸器的外形下圖為一些交流接觸器的外形 交流接觸器主要組成部分交流接觸器主要組成部分電磁鐵電磁鐵 觸點(diǎn)組觸點(diǎn)組 靜鐵芯、動鐵芯靜鐵芯、動鐵芯 吸引線圈吸引線圈 主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)(動合觸點(diǎn)動合觸點(diǎn))輔助觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)(動合動合/動斷觸點(diǎn)動斷觸點(diǎn))接觸器各部件圖形符號如圖所示接觸器各部件圖形符號如圖所示 選用接觸器考慮的主要參數(shù)選用接觸器考慮的

10、主要參數(shù) 主觸點(diǎn)額定電流主觸點(diǎn)額定電流/額定電壓額定電壓輔助觸點(diǎn)數(shù)目輔助觸點(diǎn)數(shù)目 吸引線圈額定電壓吸引線圈額定電壓 10.1.5 繼電器繼電器是一種自動電器，輸入量可以是電壓、電流等繼電器是一種自動電器，輸入量可以是電壓、電流等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度或壓力等非電量，電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度或壓力等非電量，輸出就是觸點(diǎn)動作。當(dāng)輸入量變化到某一定值，繼電輸出就是觸點(diǎn)動作。當(dāng)輸入量變化到某一定值，繼電器動作而帶動其觸點(diǎn)接通器動作而帶動其觸點(diǎn)接通(或切斷或切斷)它所控制的電路。它所控制的電路。 圖為繼電器動合觸點(diǎn)的繼電特性圖為繼電器動合觸點(diǎn)的繼電特性YmaxYminY0XfXCXNXXN

11、額定值額定值 XC動作值動作值 Xf返回值返回值 KF=Xf /XCKC=XN/XC 儲備系數(shù)儲備系數(shù) 返回系數(shù)返回系數(shù) 1.1.中間繼電器中間繼電器中間繼電器是一種電磁中間繼電器是一種電磁繼電器，其結(jié)構(gòu)與工作原理繼電器，其結(jié)構(gòu)與工作原理和交流接觸器基本相同，只和交流接觸器基本相同，只是電磁系統(tǒng)小一些，觸點(diǎn)數(shù)是電磁系統(tǒng)小一些，觸點(diǎn)數(shù)量則多一些。中間繼電器的量則多一些。中間繼電器的觸點(diǎn)容量較小，通常一是用觸點(diǎn)容量較小，通常一是用來傳遞信號，同時(shí)控制多個(gè)來傳遞信號，同時(shí)控制多個(gè)電路；二是也可以直接用來電路；二是也可以直接用來接通和斷開小功率電動機(jī)或接通和斷開小功率電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。圖為中其

12、他電氣執(zhí)行元件。圖為中間繼電器的外形及符號。間繼電器的外形及符號。 2.2.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理、機(jī)械原理或電時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理、機(jī)械原理或電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的控制電器。的控制電器。 空氣阻尼型時(shí)間繼電器空氣阻尼型時(shí)間繼電器 利用空氣通過小孔節(jié)流利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)的原理來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)動作動作組成：電磁系統(tǒng)、延時(shí)組成：電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)通延時(shí)時(shí)間繼電器原通延時(shí)時(shí)間繼電器原理示意圖如圖所示理示意圖如圖所示時(shí)間繼電器按觸點(diǎn)系統(tǒng)可分為時(shí)間繼電器按觸點(diǎn)系統(tǒng)可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩

13、種通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。類型。右圖為時(shí)間繼電器的圖形符號右圖為時(shí)間繼電器的圖形符號 注意動合和動斷觸點(diǎn)分別有瞬注意動合和動斷觸點(diǎn)分別有瞬時(shí)、延時(shí)閉合、延時(shí)斷開三種時(shí)、延時(shí)閉合、延時(shí)斷開三種符號符號瞬時(shí)動作瞬時(shí)動作通延時(shí)通延時(shí)斷延時(shí)斷延時(shí) 場效應(yīng)晶體管時(shí)間繼電器場效應(yīng)晶體管時(shí)間繼電器 上電上電(T1T2T3截止截止)經(jīng)經(jīng)R10RP1R2對對C2充電充電 UG T1T2T3導(dǎo)通導(dǎo)通 繼電器繼電器K線圈通電，動合觸點(diǎn)閉合線圈通電，動合觸點(diǎn)閉合(信信號輸出號輸出)，另一動合閉合，另一動合閉合，C2經(jīng)經(jīng)R8放電放電(T1T2截止截止)3. 3. 熱繼電器和電子式電動機(jī)保護(hù)器熱繼電器和電子式電動

14、機(jī)保護(hù)器 熱繼電器熱繼電器 利用電流熱效應(yīng)原理工作利用電流熱效應(yīng)原理工作 組成：發(fā)熱元件、雙金屬組成：發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)片、觸點(diǎn)工作原理：過載工作原理：過載雙金屬雙金屬片彎曲片彎曲繼電器觸點(diǎn)動作繼電器觸點(diǎn)動作熱繼電器圖形符號如圖熱繼電器圖形符號如圖 電子式電動機(jī)保護(hù)器電子式電動機(jī)保護(hù)器過流過流設(shè)定設(shè)定起動時(shí)起動時(shí)間設(shè)定間設(shè)定不平衡不平衡度設(shè)定度設(shè)定比較比較動作動作過流、斷過流、斷相報(bào)警相報(bào)警I/V變換變換信號處理信號處理電流電流互感器互感器電子式電動機(jī)保護(hù)器原理電子式電動機(jī)保護(hù)器原理框圖如圖所示框圖如圖所示M3KMKMU VWFUSK電子式電動機(jī)保護(hù)器工作示意圖電子式電動機(jī)保護(hù)器工作示意

15、圖如右圖所示如右圖所示保護(hù)器從電流互感器獲保護(hù)器從電流互感器獲得主電路電流情況，經(jīng)得主電路電流情況，經(jīng)I/U變換器轉(zhuǎn)換成電壓變換器轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，與信號輸出，與(過流、起過流、起動時(shí)間、不平衡度等動時(shí)間、不平衡度等)設(shè)設(shè)定值進(jìn)行比較，決定是定值進(jìn)行比較，決定是否進(jìn)行保護(hù)動作否進(jìn)行保護(hù)動作4.4.固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器一種由光電耦合器件、集成觸發(fā)器和功率器件組成一種由光電耦合器件、集成觸發(fā)器和功率器件組成的無觸點(diǎn)繼電器的無觸點(diǎn)繼電器固態(tài)繼電器的符號及原理如圖所固態(tài)繼電器的符號及原理如圖所示，輸入接直流控制電路，輸出示，輸入接直流控制電路，輸出接交流主電路。接交流主電路。單相交流固態(tài)繼電器單相交

16、流固態(tài)繼電器三相交流固態(tài)繼電器三相交流固態(tài)繼電器三相交流三相交流直流控制端直流控制端例題例題10.1.1分析固態(tài)繼電器組成電路的功能分析固態(tài)繼電器組成電路的功能 解解 若若 A=1SSR1SSR5不通不通電動機(jī)停止電動機(jī)停止A=0電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)B控制其轉(zhuǎn)向控制其轉(zhuǎn)向B=1SSR1 SSR3 SSR5導(dǎo)通，進(jìn)入電動機(jī)的相序?yàn)閷?dǎo)通，進(jìn)入電動機(jī)的相序?yàn)閁VWB=0SSR1 SSR2 SSR4導(dǎo)通，進(jìn)入電動機(jī)的相序?yàn)閷?dǎo)通，進(jìn)入電動機(jī)的相序?yàn)閁WV電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與B=1時(shí)相反時(shí)相反11110001100101000011UVWUWV10.1.6 按鈕和行程開關(guān)按鈕和行程開關(guān)是一種在控制

17、系統(tǒng)中發(fā)出指令的電按鈕和行程開關(guān)是一種在控制系統(tǒng)中發(fā)出指令的電器，稱為主令電器。器，稱為主令電器。 1.按鈕按鈕 按鈕是一種簡單按鈕是一種簡單的手動開關(guān)，用的手動開關(guān)，用來接通或斷開控來接通或斷開控制電路。制電路。按鈕原理圖及符按鈕原理圖及符號如圖所示。動號如圖所示。動/靜觸點(diǎn)均為橋式雙斷點(diǎn)結(jié)構(gòu)靜觸點(diǎn)均為橋式雙斷點(diǎn)結(jié)構(gòu) 2.2.機(jī)械式行程開關(guān)機(jī)械式行程開關(guān)1.靜觸頭靜觸頭 2.動觸頭動觸頭 3.頂桿頂桿 4.彈簧彈簧 5.復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧 行程開關(guān)行程開關(guān)常被安裝在工常被安裝在工作機(jī)械行程的終點(diǎn)處，作機(jī)械行程的終點(diǎn)處，以限制機(jī)械的行程，因以限制機(jī)械的行程，因此也稱為限位開關(guān)此也稱為限位開關(guān) 工

18、作過程如圖所示，工作機(jī)械碰撞工作過程如圖所示，工作機(jī)械碰撞傳動頭時(shí)，頂桿傳動頭時(shí)，頂桿3受力向下運(yùn)動，受力向下運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的位置時(shí)，彈簧當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的位置時(shí)，彈簧4的力的力的垂直分量變?yōu)橄蛏?，帶動了動觸的垂直分量變?yōu)橄蛏?，帶動了動觸頭向上跳，從而使得動斷觸頭斷開，頭向上跳，從而使得動斷觸頭斷開，動合觸頭閉合；當(dāng)去掉外力動合觸頭閉合；當(dāng)去掉外力F時(shí)，時(shí)，復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧5使頂桿使頂桿4上升，動觸頭上升，動觸頭復(fù)位。復(fù)位。 外形及符號外形及符號 1 2 3 4 5 F 3.3.接近開關(guān)接近開關(guān)高頻振蕩型：用以檢測各種金屬體高頻振蕩型：用以檢測各種金屬體電容型：用以檢測各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體

19、電容型：用以檢測各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體光電型：用以檢測所有不透光物質(zhì)光電型：用以檢測所有不透光物質(zhì)超聲波型：用以檢測不透過超聲波的物質(zhì)超聲波型：用以檢測不透過超聲波的物質(zhì)電磁感應(yīng)型：用以檢測導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬電磁感應(yīng)型：用以檢測導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬接近開關(guān)是一種無觸點(diǎn)的行程開關(guān)。當(dāng)被測物體接近開關(guān)是一種無觸點(diǎn)的行程開關(guān)。當(dāng)被測物體與之接近到一定距離時(shí)就會發(fā)出動作信號。它在定位與之接近到一定距離時(shí)就會發(fā)出動作信號。它在定位精度、操作頻率、使用壽命和對環(huán)境適應(yīng)能力等方面精度、操作頻率、使用壽命和對環(huán)境適應(yīng)能力等方面具有明顯優(yōu)點(diǎn)。具有明顯優(yōu)點(diǎn)。接近開關(guān)按照其工作原理，可分為以下類型：接近開關(guān)按照其工

20、作原理，可分為以下類型：下圖為停振型接近開關(guān)框圖。下圖為停振型接近開關(guān)框圖。金屬物體未接近開關(guān)的感應(yīng)頭時(shí)，振蕩器產(chǎn)生自激振金屬物體未接近開關(guān)的感應(yīng)頭時(shí)，振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，蕩，繼電器線圈繼電器線圈K無電流不動作；無電流不動作；金屬物體接近開關(guān)的感應(yīng)頭時(shí)，產(chǎn)生渦流，金屬物體接近開關(guān)的感應(yīng)頭時(shí)，產(chǎn)生渦流，使得振使得振蕩電路的品質(zhì)因數(shù)蕩電路的品質(zhì)因數(shù)Q明顯下降，振蕩器停振，明顯下降，振蕩器停振，繼電繼電器線圈器線圈K通電動作通電動作4.4.微動開關(guān)微動開關(guān)微動開關(guān)是一種行程很小的、瞬時(shí)動作的主令電器。微動開關(guān)是一種行程很小的、瞬時(shí)動作的主令電器。它是一種施壓促動的快速開關(guān)，又叫靈敏開關(guān)。它是一種施壓

21、促動的快速開關(guān)，又叫靈敏開關(guān)。 工作原理：外部機(jī)械力工作原理：外部機(jī)械力作用于作用于動作簧片動作簧片能量積聚到臨界點(diǎn)能量積聚到臨界點(diǎn)動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)快速接通或斷開動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)快速接通或斷開作用力移去作用力移去動作簧片產(chǎn)生反向動作簧片產(chǎn)生反向動作力動作力反向行程達(dá)到簧片的動反向行程達(dá)到簧片的動作臨界點(diǎn)作臨界點(diǎn)瞬時(shí)完成反向動作。瞬時(shí)完成反向動作。 特點(diǎn)：觸點(diǎn)間隔小、動作行程短、特點(diǎn)：觸點(diǎn)間隔小、動作行程短、按動力小、通斷迅速。動觸點(diǎn)的按動力小、通斷迅速。動觸點(diǎn)的動作速度與傳動元件動作速度無動作速度與傳動元件動作速度無關(guān)。關(guān)。 右圖是微動開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理圖。右圖是微動開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理圖。10.2 10.

22、2 三相異步電動機(jī)繼電三相異步電動機(jī)繼電- -接觸控制電路接觸控制電路10.2.1 直接起動和正反轉(zhuǎn)控制電路10.2.2 時(shí)間控制和行程控制電路10.2.1 直接起動和正反轉(zhuǎn)控制電路1. 直接起動控制線路直接起動控制線路 KKMM FR KM FU QS 3 M L L2 2 L L1 1 L3 S SB B2 2 S SB B1 1 KKMM F FR R 刀開關(guān)刀開關(guān)QS：隔離開關(guān)：隔離開關(guān) 熔斷器熔斷器FU：短路保護(hù)：短路保護(hù) 接觸器接觸器KM：失壓保護(hù)：失壓保護(hù) 熱繼電器熱繼電器FR：過載保護(hù)：過載保護(hù) SB1：停止按鈕：停止按鈕SB2：起動按鈕：起動按鈕 KM輔助觸頭：自鎖輔助觸頭：

23、自鎖 主電路主電路輔助電路輔助電路點(diǎn)動點(diǎn)動 SBTSBPKMFRKMSBP1SBT1在直接起動控制電路中串聯(lián)第在直接起動控制電路中串聯(lián)第2個(gè)停止按鈕個(gè)停止按鈕 在起動按鈕處并聯(lián)第在起動按鈕處并聯(lián)第2個(gè)起動按鈕個(gè)起動按鈕 即可實(shí)現(xiàn)兩地控制即可實(shí)現(xiàn)兩地控制 QSKM2KM1L3下圖為順序控制電路下圖為順序控制電路只有當(dāng)只有當(dāng)M1起動后，起動后，M2才可才可以起動，從而兩臺電動機(jī)順序起動控制以起動，從而兩臺電動機(jī)順序起動控制2.2.正反轉(zhuǎn)控制電路正反轉(zhuǎn)控制電路KMFL1 L2 L3 QSFUM3KMFFRSBPSBFKMFFRKMRKMRKMFKMRSBRKMR聯(lián)鎖觸點(diǎn)聯(lián)鎖觸點(diǎn)10.2.2 時(shí)間控制

24、和行程控制電路1. 時(shí)間控制電路時(shí)間控制電路以三相異步電動機(jī)以三相異步電動機(jī)Y起動控制的電路為例起動控制的電路為例KM1控制電動機(jī)的啟?？刂齐妱訖C(jī)的啟停KMY用于控制電動機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié)用于控制電動機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié)KM用于控制電動機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié)用于控制電動機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié)根據(jù)延時(shí)要求，電動機(jī)按一定時(shí)間間隔進(jìn)行控制。根據(jù)延時(shí)要求，電動機(jī)按一定時(shí)間間隔進(jìn)行控制。在繼電接觸控制電路中，用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)時(shí)在繼電接觸控制電路中，用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制功能。間控制功能。按下按下SBTKM1、KMY和和KT的線圈得電的線圈得電KM1、KMY的動的動合主觸頭合主觸頭閉合，電閉合，電動機(jī)星形動機(jī)星形啟動

25、啟動KM1的輔助觸的輔助觸頭閉合自鎖頭閉合自鎖延時(shí)時(shí)間到，延時(shí)時(shí)間到，KT的延時(shí)動斷的延時(shí)動斷觸頭斷開，觸頭斷開，KMY線圈失電線圈失電KMY主觸主觸頭斷開頭斷開KMY互鎖動斷觸互鎖動斷觸頭閉合頭閉合KT延時(shí)動合觸頭閉延時(shí)動合觸頭閉合，合，KM線圈得電線圈得電KM主觸主觸頭閉合，頭閉合，電動機(jī)成電動機(jī)成三角形運(yùn)三角形運(yùn)行并自鎖行并自鎖KM互鎖動斷觸頭斷開使互鎖動斷觸頭斷開使KT線圈失電復(fù)位線圈失電復(fù)位SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2KM2FU2FRKM1QSFU13ML3前述星型前述星型三角起動控制電路應(yīng)用了通延時(shí)時(shí)三角起動控制電路應(yīng)用了通延時(shí)時(shí)間繼電器間繼電器電動機(jī)能耗制動電

26、路使用的是斷延時(shí)電動機(jī)能耗制動電路使用的是斷延時(shí)時(shí)間繼電器，請自行分析其工作原理時(shí)間繼電器，請自行分析其工作原理KMRM3U1V1W1FRKMFFUQSL1 L2 L3KMFST2ST1SBFSBPKMFKMRSBRKMRKMRST1ST3ST4ST2向左向左向右向右FRKMFST3ST1ST2ST42.2.行程控制電路行程控制電路 龍門刨龍門刨等設(shè)備中等設(shè)備中的工作部的工作部件往往需件往往需要作自動要作自動往復(fù)運(yùn)動，往復(fù)運(yùn)動，具有行程具有行程開關(guān)的電開關(guān)的電路可以實(shí)路可以實(shí)現(xiàn)這些功現(xiàn)這些功能能 * *10.3 10.3 可編程控制器可編程控制器10.3.1 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理10.

27、3.2 可編程控制器的基本指令和編程10.3.3 可編程控制器應(yīng)用舉例概述可編程控制器可編程控制器 (Programmable Logic Controller，簡，簡稱稱PLC)，它是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)。數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)。 可靠性高，靈活性好?？煽啃愿?，靈活性好。 編程容易，使用方便。編程容易，使用方便。 接線簡單，通用性好。接線簡單，通用性好。易于安裝，便于維護(hù)。易于安裝，便于維護(hù)。 便于組成控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。便于組成控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 PLC特點(diǎn)：特點(diǎn)： 機(jī)械、電力、采礦、機(jī)械、電力、采礦、冶金、化工、造紙、冶金、化工、造紙

28、、紡織、水處理等紡織、水處理等PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 10.3.1 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理1. 可編程控制器的結(jié)構(gòu)可編程控制器的結(jié)構(gòu)通信接口通信接口中中 央央 處處 理理 器器微微 處處 理理 器器電電 源源系統(tǒng)系統(tǒng)程序程序存儲器存儲器用戶用戶程序程序存儲器存儲器輸輸入入電電路路輸入輸入接點(diǎn)接點(diǎn)輸輸出出電電路路輸出輸出接點(diǎn)接點(diǎn)COMCOM+ + - -按鈕按鈕觸點(diǎn)觸點(diǎn)行程行程開關(guān)開關(guān)M M+ + - -繼電器線圈繼電器線圈指示燈指示燈執(zhí)行電機(jī)執(zhí)行電機(jī)外部電源外部電源KMPLC類型：類型： 整體式、模塊式整體式、模塊式按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分 整體式：把電源、控制器和輸入輸出做成一個(gè)整體，整體式：

29、把電源、控制器和輸入輸出做成一個(gè)整體，或加少量擴(kuò)展模塊，組成一個(gè)小型的控制系統(tǒng)或加少量擴(kuò)展模塊，組成一個(gè)小型的控制系統(tǒng) 通信通信/編程口編程口輸入輸入/輸出端輸出端擴(kuò)展擴(kuò)展I/O模塊模塊模塊式：獨(dú)立的電源、機(jī)架、處理器、各種模塊式：獨(dú)立的電源、機(jī)架、處理器、各種I/O、通信模塊。使用者根據(jù)控制系統(tǒng)的大小、功能等的通信模塊。使用者根據(jù)控制系統(tǒng)的大小、功能等的不同進(jìn)行靈活的組態(tài)，并易于構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)不同進(jìn)行靈活的組態(tài)，并易于構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò) 電源模塊電源模塊機(jī)架機(jī)架通信通信/網(wǎng)絡(luò)模塊網(wǎng)絡(luò)模塊I/O模塊模塊處理器模塊處理器模塊輸入電路：把它們的輸入信號轉(zhuǎn)換成中央處理器輸入電路：把它們的輸入信號轉(zhuǎn)換成中央處

30、理器能接收和處理的數(shù)字信號能接收和處理的數(shù)字信號 輸出電路：接收中央處理器的數(shù)字信號，把這些輸出電路：接收中央處理器的數(shù)字信號，把這些信號轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備能接受的電壓或電流信號，以信號轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動接觸器線圈、伺服電機(jī)等執(zhí)行裝置驅(qū)動接觸器線圈、伺服電機(jī)等執(zhí)行裝置 Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHA CHB OKA#01RUN REM PROGLogix5555RUNOKRS232BATI/ORUN REM PROGLogix5555RUNOKRS232BATI/O ETHERNETRXD TXD OK ETHERNETRXD T

31、XD OK ETHERNETRXD TXD OKControlNETCHA CHB OKA#01處處理理器器通通訊訊板板通通訊訊板板I/O 模模 板板I/O 模模 板板I/O 模模 板板機(jī)架機(jī)架電源電源Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHA CHB OKA#01RUN REM PROGLogix5555RUNOKRS232BATI/ORUN REM PROGLogix5555RUNOKRS232BATI/O ETHERNETRXD TXD OK ETHERNETRXD TXD OK ETHERNETRXD TXD OKControlNETCHA CHB OKA

32、#01處處理理器器通通訊訊板板通通訊訊板板I/O 模模 板板I/O 模模 板板I/O 模模 板板機(jī)架機(jī)架電源電源處處理理器器處處理理器器中央處理器：包括微處理器、系統(tǒng)程序存儲器和用中央處理器：包括微處理器、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器戶程序存儲器用戶程序存儲器：用來存放用戶根據(jù)生產(chǎn)過程和工用戶程序存儲器：用來存放用戶根據(jù)生產(chǎn)過程和工藝要求而編制的程序，可進(jìn)行編制或修改藝要求而編制的程序，可進(jìn)行編制或修改 系統(tǒng)程序存儲器：存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序以及對系統(tǒng)程序存儲器：存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序以及對用戶程序進(jìn)行編譯處理的程序，用戶不能改變用戶程序進(jìn)行編譯處理的程序，用戶不能改變 微處理器：處理并運(yùn)行

33、用戶程序，監(jiān)控輸入、輸出微處理器：處理并運(yùn)行用戶程序，監(jiān)控輸入、輸出電路的工作狀態(tài)，并作出邏輯判斷，協(xié)調(diào)各部分的電路的工作狀態(tài)，并作出邏輯判斷，協(xié)調(diào)各部分的工作，必要時(shí)作出應(yīng)急處理工作，必要時(shí)作出應(yīng)急處理可編程控制器編程工具可編程控制器編程工具手持式編程器手持式編程器體體積小、重量輕、攜帶積小、重量輕、攜帶方便，易于在現(xiàn)場對方便，易于在現(xiàn)場對PLC進(jìn)行編程與調(diào)試，進(jìn)行編程與調(diào)試，早期用得較多早期用得較多 圖形操作終端圖形操作終端主要作為主要作為人機(jī)界面使用，附帶編程功人機(jī)界面使用，附帶編程功能能 通用計(jì)算機(jī)編程通用計(jì)算機(jī)編程由由于計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大，應(yīng)于計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大，應(yīng)用軟件豐富，筆記本的用軟件

34、豐富，筆記本的便攜性等多種優(yōu)點(diǎn)，使便攜性等多種優(yōu)點(diǎn)，使得該方法稱為絕對主要得該方法稱為絕對主要的編程方法的編程方法 2.2.輸入和輸出電路輸入和輸出電路 開關(guān)量輸入電路開關(guān)量輸入電路 R1R2CDT1+ + - -COM直流直流電源電源直流輸入方式直流輸入方式 內(nèi)內(nèi)部部電電路路內(nèi)內(nèi)部部電電路路R1R2C2T1+-C1R3交流交流電源電源交流輸入方式交流輸入方式 繼電器輸出繼電器輸出交直流，有觸點(diǎn)，開關(guān)速度不夠快交直流，有觸點(diǎn)，開關(guān)速度不夠快內(nèi)內(nèi)部部電電路路RC+ +- -負(fù)載負(fù)載K外電源外電源晶閘管輸出晶閘管輸出無觸點(diǎn)，只用于交流無觸點(diǎn)，只用于交流負(fù)載負(fù)載內(nèi)內(nèi)部部電電路路R1R2T2T1負(fù)載負(fù)

35、載R3外電源外電源+ -+ -晶體管輸出晶體管輸出無觸點(diǎn)，只用于直流負(fù)載無觸點(diǎn)，只用于直流負(fù)載內(nèi)內(nèi)部部電電路路R1R2DT1+ + - -負(fù)載負(fù)載T2外電源外電源輸出電路的作用輸出電路的作用把微處理器發(fā)出的邏輯指令把微處理器發(fā)出的邏輯指令1或或0轉(zhuǎn)換成開關(guān)的閉合或斷開轉(zhuǎn)換成開關(guān)的閉合或斷開輸入電路的作用輸入電路的作用把外部開關(guān)的閉合或斷開轉(zhuǎn)換成把外部開關(guān)的閉合或斷開轉(zhuǎn)換成微處理器能夠接收的邏輯信號微處理器能夠接收的邏輯信號1或或0輸出線圈輸出線圈動合觸點(diǎn)動合觸點(diǎn)負(fù)負(fù) 載載+ + - -外電源外電源用輸出繼電器等效用輸出繼電器等效表示輸出電路表示輸出電路用輸入繼電器等效用輸入繼電器等效表示輸入電

36、路表示輸入電路輸入線圈輸入線圈動合觸點(diǎn)動合觸點(diǎn)動斷觸點(diǎn)動斷觸點(diǎn)+ +例題例題10.3.110.3.1 正反轉(zhuǎn)控制，試問在正反轉(zhuǎn)控制，試問在PLC的輸入側(cè)和輸出側(cè)應(yīng)分別的輸入側(cè)和輸出側(cè)應(yīng)分別接入哪些元件？畫出接線圖。接入哪些元件？畫出接線圖。 若用若用PLC來實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)的來實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)的KMFKMRVAC/VDCY0Y1X0X1X2COMSBRFRSBP+ + PLC內(nèi)部電源內(nèi)部電源外接電源外接電源SBFX3解解 按鈕按鈕SBP）、）、1個(gè)熱繼電個(gè)熱繼電器器FR和和2個(gè)接觸器（正轉(zhuǎn)個(gè)接觸器（正轉(zhuǎn)接觸器接觸器KMF和反轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器KMR） 實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制需要實(shí)

37、現(xiàn)三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制需要3個(gè)控制個(gè)控制 按鈕（正轉(zhuǎn)起動按鈕按鈕（正轉(zhuǎn)起動按鈕SBF、反轉(zhuǎn)起動按鈕、反轉(zhuǎn)起動按鈕SBR和停止和停止 PLC的輸入點(diǎn)：的輸入點(diǎn)：4個(gè)個(gè) PLC的輸出點(diǎn)：的輸出點(diǎn)：2個(gè)個(gè) 3. 3. 可編程控制器工作原理可編程控制器工作原理 繼電接觸器控制電路繼電接觸器控制電路接線程序控制系統(tǒng)接線程序控制系統(tǒng) PLC控制邏輯控制邏輯存儲程序控制系統(tǒng)存儲程序控制系統(tǒng) PLC工作過程工作過程采用循環(huán)掃描的工作方式采用循環(huán)掃描的工作方式 輸入掃描輸入掃描程序掃描程序掃描輸出掃描輸出掃描內(nèi)務(wù)整理內(nèi)務(wù)整理啟動啟動PLC啟動后，其工作過啟動后，其工作過程可分解為輸入掃描、程可分解為輸入掃

38、描、程序掃描、輸出掃描及程序掃描、輸出掃描及內(nèi)務(wù)整理幾個(gè)階段內(nèi)務(wù)整理幾個(gè)階段 經(jīng)歷的這四個(gè)工作過程，稱為經(jīng)歷的這四個(gè)工作過程，稱為一個(gè)一個(gè)掃描周期掃描周期。然后又周而復(fù)。然后又周而復(fù)始地重復(fù)上述過程。始地重復(fù)上述過程。 PLC的掃描周期與程序的長短有關(guān)的掃描周期與程序的長短有關(guān) 10.3.2 可編程控制器的基本指令和編程1. PLC程序的表達(dá)方式程序的表達(dá)方式 根據(jù)國際電工委員會制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國際電工委員會制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131-3），），PLC的編程語言包括以下五種：的編程語言包括以下五種：梯形圖語言（梯形圖語言（LD）、指令表語言（指令表語言（IL）、功

39、能塊功能塊圖語言（圖語言（FBD）、順序功能流程圖語言（順序功能流程圖語言（SFC）及結(jié)構(gòu)化文本語言（及結(jié)構(gòu)化文本語言（ST）梯形圖編程語言是梯形圖編程語言是PLC程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語言，與繼電器線路類似。特點(diǎn)是與電氣操作原理圖言，與繼電器線路類似。特點(diǎn)是與電氣操作原理圖相對應(yīng)，形象、直觀和實(shí)用。相對應(yīng)，形象、直觀和實(shí)用。本章只介紹梯形圖本章只介紹梯形圖 梯形圖示例梯形圖示例X0X2X3X4X1Y0Y1條件指令條件指令輸出指令輸出指令指令類型：指令類型： 輸入指令（條件指令）輸入指令（條件指令） 輸出指令（執(zhí)行指令）輸出指令（執(zhí)行指令）條件指令的返回值為條件指令的返

40、回值為“1”或或“0”(真或假真或假) 輸出指令執(zhí)行其指令功能而發(fā)生一連串期望的數(shù)據(jù)處輸出指令執(zhí)行其指令功能而發(fā)生一連串期望的數(shù)據(jù)處理事件理事件 梯級條件為真時(shí)激活輸出指令梯級條件為真時(shí)激活輸出指令 幾個(gè)條件指令的幾個(gè)條件指令的串聯(lián)串聯(lián)“與與”邏輯集合邏輯集合 幾個(gè)條件指令或其幾個(gè)條件指令或其“與與”集合的集合的并聯(lián)并聯(lián)“或或”邏輯邏輯關(guān)系關(guān)系 只有輸出而無輸入的梯級稱為只有輸出而無輸入的梯級稱為無條件輸出無條件輸出，反之不可，反之不可 2. PLC2. PLC器件的編址器件的編址 FX2N的編址的編址輸入繼電器輸入繼電器X0X267( (八進(jìn)制八進(jìn)制) )* *輸出繼電器輸出繼電器Y0Y26

41、7( (八進(jìn)制八進(jìn)制) )* *輔助繼電器輔助繼電器M0M3071，M8000M8255（特殊用特殊用）定時(shí)器定時(shí)器T0T255計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器C0C234，C235C255（高速計(jì)數(shù)用）（高速計(jì)數(shù)用）* FX2N的最大的最大I/O分別為分別為184點(diǎn)，總數(shù)為點(diǎn)，總數(shù)為256點(diǎn)點(diǎn) PLC的核心是微處理器，使用時(shí)將它看成由繼電的核心是微處理器，使用時(shí)將它看成由繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等組成的一個(gè)組合體。這些器件器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等組成的一個(gè)組合體。這些器件都分配有一個(gè)唯一的內(nèi)存地址，不同廠家對器件的編都分配有一個(gè)唯一的內(nèi)存地址，不同廠家對器件的編址方式不盡相同，但其基本方法相似。址方式不盡相同，但其基

42、本方法相似。 MicroLogix 1200的編址的編址 輸入繼電器輸入繼電器I1:0.0/0I1:6.0/15輸出繼電器輸出繼電器O0:0.0/0O0:6.0/15輔助繼電器輔助繼電器B3:0/0*定時(shí)器定時(shí)器T4:0*計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器C5:0* MicroLogix 1200提供提供2k16bits的數(shù)據(jù)區(qū)，使用的數(shù)據(jù)區(qū)，使用者可以在此范圍內(nèi)根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行自由組態(tài)。另者可以在此范圍內(nèi)根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行自由組態(tài)。另外，文件編號除外，文件編號除0、1、2之外，可以任意一個(gè)小于之外，可以任意一個(gè)小于255的數(shù)字，如的數(shù)字，如T14:0是有效的定時(shí)器。是有效的定時(shí)器。 3. 3. FX系列系列PL

43、C的基本指令的基本指令 PLC的指令系統(tǒng)包含了基本繼電器指令、定時(shí)的指令系統(tǒng)包含了基本繼電器指令、定時(shí)和計(jì)數(shù)指令、算術(shù)指令、數(shù)據(jù)操作和處理指令、數(shù)和計(jì)數(shù)指令、算術(shù)指令、數(shù)據(jù)操作和處理指令、數(shù)據(jù)傳送指令、特殊功能指令這幾大類，指令數(shù)量多據(jù)傳送指令、特殊功能指令這幾大類，指令數(shù)量多達(dá)百條以上。達(dá)百條以上。 本章介紹最基本的繼電器類指令以及定時(shí)器本章介紹最基本的繼電器類指令以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器指令。器指令。 繼電器類指令繼電器類指令操作的對象是數(shù)據(jù)的一個(gè)位操作的對象是數(shù)據(jù)的一個(gè)位 I/O數(shù)據(jù)每一個(gè)位的數(shù)據(jù)每一個(gè)位的0或或1代表的是連接到代表的是連接到PLC的實(shí)際設(shè)備開關(guān)的打開或閉合的實(shí)際設(shè)備開關(guān)的

44、打開或閉合 在在PLC運(yùn)行時(shí)，處理器將根據(jù)梯形圖程序的邏運(yùn)行時(shí)，處理器將根據(jù)梯形圖程序的邏輯對這些位清零或置輯對這些位清零或置1 指令指令圖形符號圖形符號類型類型功能功能 LD LD動合輸入動合輸入程序掃描到此指令時(shí)，檢查程序掃描到此指令時(shí)，檢查X0X0的值，若的值，若X0X0為為1 1，指，指令返回值為真，否則為假令返回值為真，否則為假 LDI LDI動斷輸入動斷輸入程序掃描到此指令時(shí)，檢查程序掃描到此指令時(shí)，檢查X0X0的值，若的值，若X0X0為為0 0，指，指令返回值為真，否則為假令返回值為真，否則為假 OUT OUT非保持型輸非保持型輸出出梯級條件為真時(shí)，梯級條件為真時(shí)，Y0Y0置置1

45、 1，否則清，否則清0 0 SET SET SET Y0 SET Y0保持型保持型輸出輸出一旦梯級條件為真，一旦梯級條件為真，Y0Y0置置1 1并保持并保持 RST RST RST Y0 RST Y0一旦梯級條件為真，一旦梯級條件為真，Y0Y0清清0 0并保持并保持 PLS PLS PLS Y0 PLS Y0微分輸出微分輸出梯級條件由假變真時(shí)，梯級條件由假變真時(shí)，Y0Y0置置1 1并保持一個(gè)掃描周期并保持一個(gè)掃描周期 PLF PLF PLF Y0 PLF Y0梯級條件由真變假時(shí)，梯級條件由真變假時(shí)，Y0Y0置置1 1并保持一個(gè)掃描周期并保持一個(gè)掃描周期X0Y0X0FX系列系列PLC常用的繼電器

46、類指令常用的繼電器類指令 圖為采用上述繼電器指令所構(gòu)成的梯形圖及相應(yīng)的波形圖。 X1X0Y0Y1一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期Y2Y3X0Y0X1SET Y1PLS Y2PLF Y3RST Y1 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令 定時(shí)器有定時(shí)器有通延時(shí)通延時(shí)與與斷延時(shí)斷延時(shí)、即時(shí)型即時(shí)型與與保持型保持型之分。之分。 定時(shí)器累加器數(shù)字每增加定時(shí)器累加器數(shù)字每增加1所間隔的時(shí)間，叫所間隔的時(shí)間，叫時(shí)基時(shí)基。 時(shí)基設(shè)定關(guān)系到時(shí)基設(shè)定關(guān)系到定時(shí)長度定時(shí)長度與與定時(shí)精度定時(shí)精度，通常定時(shí)誤差，通常定時(shí)誤差不大于一個(gè)時(shí)基值。不大于一個(gè)時(shí)基值。 FX系列系列PLC用不同編號的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)長度與精用不同編號

47、的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)長度與精度的不同要求度的不同要求保持型定時(shí)器在梯級條件為假時(shí)，只停止計(jì)時(shí)，用保持型定時(shí)器在梯級條件為假時(shí)，只停止計(jì)時(shí)，用RST(復(fù)位復(fù)位)指令才能對其復(fù)位。指令才能對其復(fù)位。對即時(shí)型定時(shí)器，一旦梯級條件為假，即自動復(fù)位對即時(shí)型定時(shí)器，一旦梯級條件為假，即自動復(fù)位 當(dāng)梯級條件為真時(shí)，定時(shí)器按照時(shí)基累加。當(dāng)加到當(dāng)梯級條件為真時(shí)，定時(shí)器按照時(shí)基累加。當(dāng)加到與預(yù)置值相等時(shí)，停止累加，置完成標(biāo)志。與預(yù)置值相等時(shí)，停止累加，置完成標(biāo)志。計(jì)數(shù)器累計(jì)值的變化是因梯級條件由假到真的跳計(jì)數(shù)器累計(jì)值的變化是因梯級條件由假到真的跳變引起的。變引起的。 計(jì)數(shù)器的預(yù)置值可以是從下限值到上限值之間的計(jì)數(shù)器的

48、預(yù)置值可以是從下限值到上限值之間的任意整數(shù)。對于任意整數(shù)。對于16位的計(jì)數(shù)器，位的計(jì)數(shù)器，-32768-32768+ 32767+ 32767；而而32位計(jì)數(shù)器，位計(jì)數(shù)器，-2147483648-2147483648 +2147483647 +2147483647。當(dāng)計(jì)。當(dāng)計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值時(shí)，計(jì)數(shù)完成。數(shù)值等于預(yù)置值時(shí)，計(jì)數(shù)完成。在計(jì)數(shù)完成后，當(dāng)梯級條件再出現(xiàn)由假到真的轉(zhuǎn)換時(shí)，在計(jì)數(shù)完成后，當(dāng)梯級條件再出現(xiàn)由假到真的轉(zhuǎn)換時(shí)，F(xiàn)X系列系列PLC的計(jì)數(shù)器累計(jì)值保持不變。計(jì)數(shù)值不會的計(jì)數(shù)器累計(jì)值保持不變。計(jì)數(shù)值不會自動清零，需要復(fù)位指令自動清零，需要復(fù)位指令(RST)來進(jìn)行清除。來進(jìn)行清除。編編 號

49、號類類 型型數(shù)數(shù) 量量時(shí)時(shí) 基基( (秒秒) )定時(shí)范圍定時(shí)范圍( (秒秒) )T0T199T0T199即時(shí)即時(shí)2000.10.13276.7T200T245T200T245即時(shí)即時(shí)460.010.01327.67T246T249T246T249保持保持40.0010.00132.767T250T255T250T255保持保持60.10.13276.7FX系列系列PLC定時(shí)器參數(shù)定時(shí)器參數(shù) 編號編號數(shù)量數(shù)量 計(jì)數(shù)范圍計(jì)數(shù)范圍計(jì)數(shù)性質(zhì)計(jì)數(shù)性質(zhì)C0C19920016bits(032767)加計(jì)數(shù)加計(jì)數(shù)C200C234 3532bits(-2147483648+2147483647)雙向計(jì)數(shù)雙向計(jì)數(shù)

50、FX系列計(jì)數(shù)器系列計(jì)數(shù)器 KMVAC/VDCY0X0X1COMSBPSBT+ + PLCM0T0X0X1M0C0M0T0T0K10K5RST C0X1C0Y0定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令舉例計(jì)數(shù)器指令舉例 按下按下SBT使輸入使輸入X0為為1時(shí)，定時(shí)時(shí)，定時(shí)器器T0啟動啟動 內(nèi)部繼電器內(nèi)部繼電器M0用于自鎖。用于自鎖。 T0按按1秒（秒（100.1）反復(fù)計(jì)）反復(fù)計(jì)時(shí)；每完成一次定時(shí)，計(jì)數(shù)器時(shí)；每完成一次定時(shí)，計(jì)數(shù)器C0加加1；當(dāng)；當(dāng)C0加到加到5時(shí)，時(shí)，Y0輸輸出出1。當(dāng)按下。當(dāng)按下SBP使輸入使輸入X1為為1時(shí)，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器復(fù)位。時(shí)，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器復(fù)位。注意定時(shí)器注意定時(shí)器/計(jì)數(shù)器出現(xiàn)在程序計(jì)

51、數(shù)器出現(xiàn)在程序輸入側(cè)時(shí)，是作為定時(shí)輸入側(cè)時(shí)，是作為定時(shí)/計(jì)數(shù)是計(jì)數(shù)是否完成的判據(jù)否完成的判據(jù) 4. 4. 基本編程規(guī)則基本編程規(guī)則 梯形圖的每一行均從左邊母線開始，輸出指令接在梯形圖的每一行均從左邊母線開始，輸出指令接在右邊的母線上，所有輸入指令不能放在輸出指令右邊右邊的母線上，所有輸入指令不能放在輸出指令右邊 錯(cuò)誤畫法錯(cuò)誤畫法正確畫法正確畫法 在同一個(gè)程序中，同一個(gè)輸出點(diǎn)不可重復(fù)出現(xiàn)在在同一個(gè)程序中，同一個(gè)輸出點(diǎn)不可重復(fù)出現(xiàn)在輸出指令中，以免產(chǎn)生誤動作輸出指令中，以免產(chǎn)生誤動作 PLC程序是根據(jù)梯形圖從左到右、從上到下地執(zhí)程序是根據(jù)梯形圖從左到右、從上到下地執(zhí)行，不符合順序執(zhí)行的電路不能直接

52、編程行，不符合順序執(zhí)行的電路不能直接編程 輸入指令的使用次數(shù)不受限制，它可以用于串聯(lián)輸入指令的使用次數(shù)不受限制，它可以用于串聯(lián)連接的電路中，也可以用于并聯(lián)連接的電路中連接的電路中，也可以用于并聯(lián)連接的電路中 5. 5. FX系列系列PLC編程舉例編程舉例 瞬時(shí)接通、延時(shí)斷開的電路瞬時(shí)接通、延時(shí)斷開的電路 18sY0X1Y0X1K180X1T0Y0Y0T0當(dāng)輸入當(dāng)輸入X1為為1時(shí)，第一個(gè)梯級時(shí)，第一個(gè)梯級條件為真，輸出條件為真，輸出Y0為為1并自鎖并自鎖 在第二梯級，此時(shí)在第二梯級，此時(shí)X1為為1，梯，梯級條件為假，定時(shí)器級條件為假，定時(shí)器T0不工作不工作 當(dāng)輸入繼電器斷開，即當(dāng)輸入繼電器斷開，

53、即X1為為0時(shí)，第二個(gè)梯級條件為真，定時(shí)，第二個(gè)梯級條件為真，定時(shí)器時(shí)器T0啟動啟動 經(jīng)經(jīng)18s后，第一梯級的后，第一梯級的T0為為1 Y0為為0第二梯級條件為假，第二梯級條件為假，定時(shí)器定時(shí)器T0復(fù)位復(fù)位 計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路 15sY0X01 2 3 4C1Y0K1500T200X0RST C1K4C1T200當(dāng)當(dāng)X0從從0變變1，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器C1的計(jì)的計(jì)數(shù)值加數(shù)值加1； 經(jīng)經(jīng)4次后計(jì)數(shù)完成，次后計(jì)數(shù)完成，Y0輸出輸出1，同時(shí)啟動定時(shí)器同時(shí)啟動定時(shí)器T200 15秒后秒后T200定時(shí)完成，計(jì)定時(shí)完成，計(jì)數(shù)器數(shù)器C1復(fù)位，復(fù)位，Y0輸出為輸出為0 注意注意T200的時(shí)基為的時(shí)基為0.01秒秒

54、6. 6. MicroLogix 1200 PLC的基本指令的基本指令 MicroLogix 1200可編程控制器是羅克韋爾自動化生產(chǎn)可編程控制器是羅克韋爾自動化生產(chǎn)的微型的微型PLC之一之一 梯形圖的梯形圖的繼電器類指令繼電器類指令與與FX系列比較相似，而定時(shí)系列比較相似，而定時(shí)/計(jì)數(shù)指令差異較大計(jì)數(shù)指令差異較大 MicroLogix 1200的定時(shí)參數(shù)全部由軟件設(shè)定。其數(shù)據(jù)的定時(shí)參數(shù)全部由軟件設(shè)定。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括控制與狀態(tài)結(jié)構(gòu)包括控制與狀態(tài)標(biāo)志標(biāo)志、預(yù)置值預(yù)置值(Preset)、累計(jì)值累計(jì)值(Accumulator)。標(biāo)志位指示定時(shí)器所處狀態(tài)。標(biāo)志位指示定時(shí)器所處狀態(tài)標(biāo)志位標(biāo)志位EN TT

55、 DN定時(shí)器所處狀態(tài)定時(shí)器所處狀態(tài) 0 0 0梯級條件為假，定時(shí)器不工作梯級條件為假，定時(shí)器不工作 1 1 0梯級條件為真，且梯級條件為真，且ACCUMPRESET，定時(shí)器工作中，定時(shí)器工作中 1 0 1梯級條件為真，梯級條件為真，ACCUMPRESET，定時(shí)器完成計(jì)時(shí)，定時(shí)器完成計(jì)時(shí)允許位允許位工作位工作位完成位完成位該類指令需要確定以下三個(gè)參數(shù)：該類指令需要確定以下三個(gè)參數(shù)：定時(shí)器定時(shí)器編號編號(如如T4:0255) 定時(shí)器定時(shí)器時(shí)基時(shí)基(在在0.001、0.01、1三選一三選一) 定時(shí)器定時(shí)器預(yù)置值預(yù)置值(132767) MicroLogix 1200的定時(shí)器指令的定時(shí)器指令即時(shí)型定時(shí)器

56、指令即時(shí)型定時(shí)器指令TON當(dāng)梯級條件為真時(shí)，定時(shí)器按時(shí)基當(dāng)梯級條件為真時(shí)，定時(shí)器按時(shí)基間隔開始加計(jì)數(shù)，累計(jì)值增加間隔開始加計(jì)數(shù)，累計(jì)值增加當(dāng)累計(jì)值大于或等于預(yù)置值時(shí)，停止計(jì)數(shù)并置完成標(biāo)當(dāng)累計(jì)值大于或等于預(yù)置值時(shí)，停止計(jì)數(shù)并置完成標(biāo)志志(DN=1) 若計(jì)數(shù)期間或計(jì)數(shù)完成后，梯級條件為假，累計(jì)值以若計(jì)數(shù)期間或計(jì)數(shù)完成后，梯級條件為假，累計(jì)值以及標(biāo)志及標(biāo)志EN、TT或或DN清零清零 保持型定時(shí)器指令保持型定時(shí)器指令RTO計(jì)時(shí)過程與計(jì)時(shí)過程與TON類似類似需復(fù)位指令需復(fù)位指令RES來復(fù)位定時(shí)器來復(fù)位定時(shí)器(注意不是注意不是RST!) 區(qū)別在于：區(qū)別在于：當(dāng)計(jì)數(shù)期間梯級條件為假時(shí)，累計(jì)值保持不變，在梯當(dāng)

57、計(jì)數(shù)期間梯級條件為假時(shí)，累計(jì)值保持不變，在梯級條件重新為真時(shí)，繼續(xù)計(jì)時(shí)。級條件重新為真時(shí)，繼續(xù)計(jì)時(shí)。MicroLogix 1200的計(jì)數(shù)器指令的計(jì)數(shù)器指令羅克韋爾自動化的全系列羅克韋爾自動化的全系列PLC計(jì)數(shù)器是均由軟件設(shè)定計(jì)數(shù)器是均由軟件設(shè)定的雙向保持型計(jì)數(shù)器，其中的雙向保持型計(jì)數(shù)器，其中MicroLogix 1200的計(jì)數(shù)范的計(jì)數(shù)范圍為圍為-32768+32767。計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中除了預(yù)置。計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中除了預(yù)置值與計(jì)數(shù)值外，還有一些標(biāo)志位指示計(jì)數(shù)器工作狀態(tài)值與計(jì)數(shù)值外，還有一些標(biāo)志位指示計(jì)數(shù)器工作狀態(tài) 標(biāo)志位標(biāo)志位意意 義義CU加計(jì)數(shù)允許加計(jì)數(shù)允許CD減計(jì)數(shù)允許減計(jì)數(shù)允許DN=1

58、AccumPresetAccumPresetOV計(jì)數(shù)上溢計(jì)數(shù)上溢UN計(jì)數(shù)下溢計(jì)數(shù)下溢計(jì)數(shù)器累計(jì)值計(jì)數(shù)器累計(jì)值(計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值)下溢下溢上溢上溢下限值下限值上限值上限值0加計(jì)數(shù)加計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)CU=1CD=1OVUN 預(yù)置值預(yù)置值 DN=0DN=1使用計(jì)數(shù)指令須確定以下參數(shù)：使用計(jì)數(shù)指令須確定以下參數(shù)：計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器編號編號(如如C5:0255) 預(yù)置值預(yù)置值(-32768+32767) 累計(jì)值累計(jì)值(如如0) 加計(jì)數(shù)加計(jì)數(shù)(CTU)指令指令 減計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)(CTD)指令指令 計(jì)數(shù)指令為輸出指令，位于梯形圖右側(cè)計(jì)數(shù)指令為輸出指令，位于梯形圖右側(cè) 計(jì)數(shù)器必須以計(jì)數(shù)器必須以(RES)指令復(fù)位指令復(fù)位 采

59、用采用FX系列系列PLCPLC的的星星三角形起三角形起動動PLC外部接線圖外部接線圖KM1KMYKMVAC/VDCY1Y2Y3X0X1X2COMSBPFRSBT+ PLC外接電源外接電源10.3.3 可編程控制器應(yīng)用舉例1. 三相異步電動機(jī)星形三相異步電動機(jī)星形三角形起動控制三角形起動控制 X0X1X2Y1Y1Y1T0Y3Y2T0T1Y2Y1Y3T0K100T1K5相應(yīng)的梯形圖相應(yīng)的梯形圖 采用采用FX系列系列PLC 主電路主電路10s0.5sSBTSBPKM1KMYKM異步電動機(jī)星異步電動機(jī)星三角形起動時(shí)序波形三角形起動時(shí)序波形采用采用MicroLogix系列系列PLC KM1KMYKMVA

60、C/VDCO:0/1O:0/2O:0/3I:0/0I:0/1I:0/2COMSBPFRSBT+ + PLC內(nèi)部電源內(nèi)部電源外接電源外接電源外部接線圖外部接線圖 Timer On DelayTimer T4:1Time Base 0.01Preset 50Accum 0TON(EN)(DN)I:00I:01I:02O:01O:01O:01T4:0DNO:03O:02T4:0DNT4:1DNO:02O:01Timer On DelayTimer T4:0Time Base 0.01Preset 1000Accum 0TON(EN)(DN)O:03梯形圖梯形圖 設(shè)電磁閥均為常閉設(shè)電磁閥均為常閉液位大