可編程邏輯控制器PLC講義

1、可編程邏輯控制器PLC講義2 課程的主要內(nèi)容：（1）電器元件及電氣控制的基本概念和知識（2）可編程控制器原理分析、資源配置、設(shè)計方法 課程學習的主要目標：（1）認識電器元件、了解電氣系統(tǒng)使用、掌握電氣控制基本設(shè)計分析方法建立基本的開關(guān)電氣控制系統(tǒng)概念（2）認識PLC的基本原理、基本資源、設(shè)計方法掌握工具學習、使用、開發(fā)的基礎(chǔ)知識（3）鞏固、擴展、提高對電氣控制系統(tǒng)的認識（開關(guān)型），進一步建立專業(yè)基礎(chǔ)（計算機、電子、電氣、控制原理）和專業(yè)應(yīng)用知識（開發(fā)工具、系統(tǒng)設(shè)計）的內(nèi)在聯(lián)系。3第11章 繼電器接觸器控制系統(tǒng)和電路圖基本知識1.1 常用低壓電器的分類1.2 電源接地系統(tǒng)1.3 電器的文字符號和

2、圖形符號41.1 常用低壓電器的分類常用低壓電器的分類1.按用途或控制對象分類按用途或控制對象分類1、配電電器： 主要用于低壓配電系統(tǒng)中。2、控制電器： 主要用于電氣傳動系統(tǒng)中。2.按動作方式分類按動作方式分類1、自動電器：依靠自身參數(shù)的變化或外來信號的作用，自動完成接通或分斷等動作。2、手動電器：用手動操作來進行切換的電器，3.按觸點類型分類按觸點類型分類1、有觸點電器：并利用觸點的接通和分斷來切換電路。2、無觸點電器：無可分離的觸點。主要利用電子元件的開關(guān)效應(yīng)，即導通和截止來實現(xiàn)電路的通、斷控制。如接近開關(guān)、霍爾開關(guān)、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器等。4.按工作原理分類按工作原理分類1、電磁

3、式電器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理動作的電器。如接觸器、繼電器、電磁鐵等。2、非電量控制電器：依靠外力或非電量信號(如速度、壓力、溫度等)的變化而動作的電器。如轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。5按低壓電器型號分類按低壓電器型號分類低壓低壓電器電器配電配電電器電器控制控制電器電器開關(guān)開關(guān)熔斷器熔斷器接觸器接觸器繼電器繼電器起動器起動器時間繼電器時間繼電器熱繼電器熱繼電器6低壓開關(guān)：開啟式負荷開關(guān)、封閉式負荷開關(guān)、低壓斷路器主令電器：按鈕、行程開關(guān)熔斷器：熔斷型和自恢復(fù)型接觸器：交流接觸器；直流接觸器繼電器：電磁式電流、電壓和中間繼電器；時間繼電器；熱繼電器；速度繼電器71、刀開關(guān)

4、、刀開關(guān)靜觸頭動觸頭QSQSQS操作桿傳動桿接線端接線端靜觸頭動觸頭QSQSQS(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)為直接手動操作, (b)為手柄操作, (c)(h)為刀開關(guān)的圖形符號和文字符號。其中(c)為一般圖形符號，(d)為手動符號 (e)為三相單投刀開關(guān)符號、當?shù)堕_關(guān)用作隔離開關(guān)時，其圖形符號上加有一橫杠，如圖 (f)、(g)、(h) 所示。單投刀開關(guān)示意圖及圖形符號8雙投刀開關(guān)雙投刀開關(guān)HS型雙投刀開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，其作用和單投刀開關(guān)類似，常用于雙電源的切換或雙供電線路的切換等，操作桿傳動桿接線端接線端接線端靜觸頭動觸頭QS雙投刀開關(guān)示意圖及圖形符號 9熔斷器式刀開

5、關(guān)熔斷器式刀開關(guān)操作桿傳動桿接線端接線端靜觸頭靜觸頭熔斷器QS HR型熔斷器式刀開關(guān)也稱刀熔開關(guān)，它實際上是將刀開關(guān)和熔斷器組合成一體的電器，刀熔開關(guān)操作方便，并簡化了供電線路，在供配電線路上應(yīng)用很廣泛。熔斷器式刀開關(guān)示意圖及圖形符號 10開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)開啟式負荷開關(guān)俗稱閘刀或膠殼刀開關(guān)。由于它結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，使用維修方便，故得到廣泛應(yīng)用。主要用作電氣照明電路，電熱電路。小容量電動機電路的不頻繁控制開關(guān)，也可用作分支電路的配電開關(guān)。QLFU負荷開關(guān) 112、熔斷器 熔斷器種類 按結(jié)構(gòu)分為開啟式、半封閉式和封閉式； 按有無填料分為有填料式、填料式

6、； 按用途分為工業(yè)用熔斷器、保護半導體器件熔斷器及自復(fù)式熔斷器等。熔斷器在電路中主要起短路保護作用，用于保護線路。 12常用的熔斷器常用的熔斷器常用的熔斷器常用的熔斷器1、插入式熔斷器， 2、螺旋式熔斷器，3、RMl0型密封管式熔斷器，4、RT型有填料密封管式熔斷器熔斷器類型及圖形符號瓷蓋熔絲插頭導線底座插座(a) RC1型瓷插式熔斷器底座熔芯接線端接線端瓷帽上螺旋導體下螺旋導體熔斷指示器熔芯導電帽導電底座(b) RL1型螺旋式熔斷器13熔體銅帽插刀接線端絕緣筒插座(c) RM10型密封管式熔斷器插刀接線端插座網(wǎng)狀熔體石英砂填料瓷套管(d) RT0型有填料式熔斷器FU(e)熔斷器圖形符號143

7、、 斷路器斷路器 低壓斷路器俗稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁通斷控制。在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時能自動分斷故障電路，是一種控制兼保護電器。 斷路器的種類 框架式斷路器：主要用作配電線路的保護開關(guān)， 塑料外殼式斷路器：可用作配電線路的保護開關(guān)，還可用作電動機、照明電路及電熱電路的電源開關(guān)。 15斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理DW型框架式斷路器DZ型塑料外殼式斷路器16斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 斷路器主要由三個基本部分組成：即觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器，包括過電流脫扣器、失壓(欠電壓)脫扣器、熱脫扣器、分勵脫扣器和自由脫扣器。分勵脫扣器遠

8、控按鈕過載保護過流保護失壓保護過電流脫扣器失電壓脫扣器熱脫扣器QFQF斷路器圖形符號斷路器工作原理示意圖及圖形文字符號17 4、接觸器接觸器接觸器主要用于控制電動機、電熱設(shè)備、電焊機、電容器組等。能頻繁地接通或斷開交直流主電路，實現(xiàn)遠距離自動控制。 CZ18系列直流接觸器系列直流接觸器 18123456主觸點輔助觸點鐵心線圈反力彈簧絕緣連桿(a)接觸器示意圖KMKMKM主觸點輔助觸點線圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主觸點輔助觸點線圈1234561314212231324344A1A2(b)接觸器圖形符號交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖及

9、圖形符號195、控制繼電器、控制繼電器控制繼電器用于電路的邏輯控制，繼電器具有邏輯記憶功能，能組成復(fù)雜的邏輯控制電路，繼電器用于將某種電量(如電壓、電流)或非電量(如溫度壓力轉(zhuǎn)速時間等)的變化量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量 以實現(xiàn)對電路的自動控制功能。繼電器的種類：按輸入量分可分為電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理可分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式等。按用途分可為控制繼電器、保護繼電器等。按輸入量變化形式可分為有無繼電器和量度繼電器。有無繼電器是根據(jù)輸入量的有或無來動作的，無輸入量時繼電器不動作，有輸入量時繼電器動作。如中間繼電器、通用繼電器、時間繼電器等。量度繼電器是

10、根據(jù)輸入量的變化來動作的，工作時其輸入量是一直存在的，只有當輸入量達到一定值時繼電器才動作。如電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、液位繼電器等。20電磁式繼電器電磁式繼電器電磁式繼電器廣泛地應(yīng)用于低壓控制系統(tǒng)中，常用的電磁式繼電器有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器以及各種小型通用繼電器等。常開接點常閉接點反力彈簧調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺絲線圈銜鐵鐵軛非磁性墊片X1 X2XY輸入量輸出量10(a) 直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖(b) 繼電器輸入輸出持性直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖小型通用繼電器21中間繼電器 中間繼電器在控制電路中的起邏輯變換和狀態(tài)記憶的功能，以及用于擴展接點的容量和數(shù)

11、量，另外在控制電路中還可以調(diào)節(jié)各繼電器、開關(guān)之間的動作時，防止電路誤動作的作用。觸點鐵心線圈反力彈簧絕緣連桿(a)中間繼電器示意圖觸點線圈KAKAA1A2(b)中間繼電器圖形符號中間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形文字符號 JZ7系列中間繼電器系列中間繼電器 JZY1系列中間繼電器系列中間繼電器 22電流繼電器和電壓繼電器電流繼電器和電壓繼電器 1、電流繼電器電流繼電器的輸入量是電流，它是根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。電流繼電器的線圈串入電路中，以反映電路電流的變化，其線圈匝數(shù)少、導線粗、阻抗小。電流繼電器可分為：欠電流繼電器、過電流繼電器。(a)欠電流繼電器(b)過電流繼電器電流繼電器的圖形符號和

12、文字符號JL12系列電流繼電器DL-20C電流繼電器 232、電壓繼電器 電壓繼電器的輸入量是電路的電壓大小，電壓繼電器根據(jù)輸入電壓大小而動作。與電流繼電器類似電壓繼電器也分為欠電壓繼電器和過電壓繼電器兩種。 電壓繼電器工作時并聯(lián)在電路中，因此線圈匝數(shù)多，導線細，阻抗大，反映電路中電壓的變化，用于電路的電壓保護。(b)過電壓繼電器(a)欠電壓繼電器電壓繼電器的圖形符號和文字符號DY-20CE系列系列電壓繼電器電壓繼電器DY-3 電壓繼電器電壓繼電器24時間繼電器時間繼電器l 時間繼電器在控制電路中用于時間的控制。其種類很多，按其動作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式等。按延時方式可分

13、為通電延時型和斷電延時型。JS14P系列數(shù)系列數(shù)字式時間繼電器字式時間繼電器 JS11系列數(shù)字系列數(shù)字式時間繼電器式時間繼電器 JS20系列系列時間繼電器時間繼電器 25鐵心動鐵心動鐵心鐵心進氣孔進氣孔(a)通電延時繼電器示意圖(c)斷電延時繼電器示意圖 通電延時接點斷電延時接點瞬動接點瞬動接點橡皮膜線圈彈簧延時調(diào)節(jié)螺絲延時調(diào)節(jié)螺絲傳動桿橡皮膜氣室氣室或或或或KTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKT弱彈簧弱彈簧活塞桿杠桿傳動桿通電延時接點瞬動接點線圈(b)通電延時繼電器圖形符號(d)斷電延時繼電器圖形符號斷電延時接點瞬動接點線圈空氣阻尼式時間繼電器示意圖及圖形符號l 通

14、電延時型空氣阻尼式時間繼電器26熱繼電器 熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動機）的過負荷保護，熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，它具有與電動機容許過載特性相近的反時限動作特性，主要與接觸器配合使用，用于對三相異步電動機的過負荷和斷相保護。FRFRFRFRFR雙金屬片熱元件傳動桿 觸點復(fù)位按鈕復(fù)位螺絲手動/自動調(diào)節(jié)旋鈕(b)熱繼電器圖形符號(a)熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖熱元件觸點熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號27速度繼電器速度繼電器 速度繼電器又稱為反接制動繼電器，主要用于三相鼠籠型異步電動機的反接制動控制。 速度繼電器的原理示意圖及圖形符號NS轉(zhuǎn)軸簧片觸點擺錘定子鼠籠繞組永久磁鐵nnSV

15、SVSVJY-1型速度繼電器 28 液位繼電器液位繼電器 液位繼電器主要用于對液位的高低進行檢測發(fā)出開關(guān)量信號，以控制電磁閥、液泵等設(shè)備對液位的高低進行控制。 NNSS浮筒(a)液位繼電器（傳感器）示意圖SLSLSLSL(b) 圖形符號一02型液位繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號 浮球液位繼電器 296、主令電器 主令電器用于在控制電路中以開關(guān)接點的通斷形式來發(fā)布控制命令，使控制電路執(zhí)行對應(yīng)的控制任務(wù)。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多，常見的有按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、選擇開關(guān)、足踏開關(guān)等。LT3腳踏開關(guān)腳踏開關(guān) LX2系列行程開關(guān)系列行程開關(guān) LA10系列按鈕開關(guān)系列按鈕開關(guān)

16、LK5系列主令控制器系列主令控制器 30按鈕按鈕 按鈕是一種最常用的的主令電器，用于在控制電路中發(fā)布控制命令 (c)急停按鈕示意圖(a)按鈕示意圖(d)急停按鈕圖形符號(b)按鈕圖形符號SBSBSBSBSB按鈕結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號31行程開關(guān) 行程開關(guān)又叫限位開關(guān)，它的種類很多，按運動形式可分為直動式、微動式、轉(zhuǎn)動式等；按觸點的性質(zhì)分為有觸點式和無觸點式。1、觸點行程開關(guān)(a)直動式行程開關(guān)示意圖(b)微動式行程開關(guān)示意圖SQSQ滾輪弓型彈簧彈簧觸點轉(zhuǎn)桿(c)旋轉(zhuǎn)式雙向機械碰壓限位開關(guān)示意圖圖形符號圖形符號行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號32接近開關(guān)輸出形式接近開關(guān)輸出形式有兩線、三線和四線式幾種

17、，晶體管輸出類型有NPN和PNP兩種，外形有方型、圓型、槽型和分離型等多種。遠距分離型光電開關(guān)槽型光電式接近開關(guān)光源光線光電開關(guān)槽型和分離型光電開關(guān)33轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋位、多觸點、能夠控制多回路的主令電器。各種控制設(shè)備中線路的換接、遙控和電流表、電壓表的換相測量等；也可用于控制小容量電動機的起動、換向、調(diào)速。單極5位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5位轉(zhuǎn)換開關(guān)手柄4極5位轉(zhuǎn)換開關(guān)0 1 212SA1234圖形符號圖形符號圖形符號轉(zhuǎn)換開關(guān)及圖形符號347、其它 信號燈信號燈 信號燈也叫指示燈，主要用于各種電氣設(shè)備及線路中作電源指示、顯示設(shè)備的工作狀態(tài)以及操作警示等。HLHLHLRDHLRDLED平

18、光燈閃光燈紅燈紅色發(fā)光二極管燈XD16系列信號燈系列信號燈 35報警器報警器常用的報警器有電鈴和電喇叭等，一般電鈴用于正常的操作信號（如設(shè)備起動前的警示）和設(shè)備的異?，F(xiàn)象（如變壓器的過載、漏油）。電喇叭用于設(shè)備的故障信號（如線路短路跳閘）。HAHAHAHAHA電鈴蜂鳴器電喇叭優(yōu)選形優(yōu)選形一般形一般形361.2 電源系統(tǒng) TN系統(tǒng)（一點接地）：電氣設(shè)備的外露可導電部分用保護導線（PE黃綠線）與直接接地點連接。TN-S系統(tǒng)（中線和保護地線分開）、TN-C系統(tǒng)（中線和保護地線合一）、TN-C-S系統(tǒng)（部分中線和保護地線合一） IT系統(tǒng)：供電系統(tǒng)接地和裝置保護接地獨立 TT系統(tǒng)：只有一個保護接地（電氣設(shè)備的金屬外殼直接接到大地）37電器的文字符號和圖形符號 電器的文字符號電器的文字符號 國家標淮GB5094-85電氣技術(shù)中的項目代號 GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則。 在GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則中將所有的電氣設(shè)