電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課件

1、電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)教學(xué)課件第1章 常用低壓電器1.1 概述 一、低壓電器的定義 是指工作在直流1500V、交流1000V（1140V）及以下的電路中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的控制、檢測(cè)、保護(hù)、變換、調(diào)節(jié)等作用的基本器件。二、低壓電器分類（一）按操作方式分： 手動(dòng)電器：由人工直接操作才能完成任務(wù)的電器稱為手動(dòng)電器，如刀開關(guān)、按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)等。 自動(dòng)電器：指不需要人工直接操作，按照電的或非電的信號(hào)自動(dòng)完成接通、分?jǐn)嚯娐啡蝿?wù)的電器稱為自動(dòng)電器，如低壓斷路器、接觸器和繼電器等。（二）按用途分： 低壓配電電器：主要用于低壓供電系統(tǒng)，如刀開關(guān)、低壓斷路器、轉(zhuǎn)換開關(guān)和熔斷器等。 低

2、壓控制電器：主要用于電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)，如接觸器、繼電器、控制器、控制按鈕、行程開關(guān)、主令控制器和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。（三）按工作原理分： 電磁式電器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器，如交直流接觸器、電磁式繼電器等。 非電量控制電路：電器的工作是靠外力或非電物理量的變化而動(dòng)作的電器。如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器和溫度繼電器等。1、電磁式控制電器： 由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)組成。 （1）電磁機(jī)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)通常采用電磁鐵的形式，由吸引線圈、鐵心(亦稱靜鐵心或磁軛)和銜鐵(也稱動(dòng)鐵心)三部分組成。其作用原理：當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，電磁吸力克服彈簧的反作用力，使得銜鐵與鐵心閉合，由連

3、接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)相應(yīng)的觸頭動(dòng)作。1-銜鐵 2-鐵心 3-線圈 （3）滅弧系統(tǒng)： 雙斷口電動(dòng)力吹弧 磁吹滅弧 窄縫(縱縫)滅弧法 柵片滅弧法1.2 刀開關(guān)與組合開關(guān) 低壓開關(guān)又稱低壓隔離器，是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的一類手動(dòng)電器。主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、以及用刀開關(guān)與熔斷器組合成的膠蓋瓷底刀開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)，還有轉(zhuǎn)換開關(guān)等。一、刀開關(guān)（一）閘刀開關(guān)（膠蓋刀開關(guān)）1、文字符號(hào)：QS2、圖形符號(hào)：?jiǎn)螛O雙極三極（1）型號(hào)： 膠蓋刀開關(guān)即開啟式負(fù)荷開關(guān)，適用于交流50Hz，額定電壓?jiǎn)蜗?20V、三相380V，額定電流至100A的電路中，作為不頻繁地接通和分?jǐn)嘤胸?fù)載電路與小容量線路地短路保護(hù)之用。

4、其中三極開關(guān)適當(dāng)降低容量后，可作為小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)手動(dòng)不頻繁操作地直接起動(dòng)即分?jǐn)嘤?。常用地有HK1和HK2系列。3、主要技術(shù)參數(shù)：（二）組合開關(guān)1、文字符號(hào)：QS2、圖形符號(hào)： 單極 三極3、基本結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理：實(shí)物圖示意圖4、主要技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào)： 廣泛應(yīng)用于電器設(shè)備的電源開關(guān)、測(cè)量三相電壓和控制7.5kW以下小容量電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)等不頻繁操作的場(chǎng)合。組合開關(guān)的額定電壓為220V和380V。額定電流有10A,25A,35A,60A等。產(chǎn)品型號(hào)有HZ5,HZ10系列等。 組合開關(guān)的型號(hào)及其含義如下：（2）額定參數(shù)：額定電壓，額定電流。1.3 自動(dòng)空氣開關(guān)(斷路器、自動(dòng)開關(guān)) 低壓斷路器

5、是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用，又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓過載和短路保護(hù)的電器?？捎脕矸峙潆娔?，不頻繁地啟動(dòng)異步電機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或短路及欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路。 1、文字符號(hào)：QF 2、圖形符號(hào)：?jiǎn)螛O三極 3、基本結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理： 當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵被吸合，使自動(dòng)脫扣器機(jī)構(gòu)動(dòng)作；當(dāng)電路過載時(shí)，過載脫扣器的熱元件產(chǎn)生的熱量增加，使雙金屬片向上彎曲，推動(dòng)自動(dòng)脫扣器機(jī)構(gòu)動(dòng)作；當(dāng)電路失壓時(shí)，失壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自動(dòng)脫扣器機(jī)構(gòu)動(dòng)作。實(shí)物圖原理圖1-分閘彈簧 2-主觸頭 3-傳動(dòng)桿 4-鎖扣 5-軸 6-過電流脫扣器 7-熱脫扣器 8-欠

6、壓失壓脫扣器 9-分勵(lì)脫扣器DZ20系列低壓斷路器型號(hào)意義：4、主要技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào) （2）額定參數(shù)： 額定工作電壓；在數(shù)值上取決于電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)，我國電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為AC220、380、660及1140V，DC220、440V等。應(yīng)該指出，同一斷路器可以在幾種額定工作電壓下使用，但相應(yīng)的通斷能力并不相同。 額定電流：為過電流脫扣器的額定電流，一般指斷路器的額定持續(xù)電流。 通斷能力：開關(guān)電器在規(guī)定的條件下(電壓、頻率及交流電路的功率因數(shù)和直流電路的時(shí)間常數(shù))，能在給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦担卜Q為額定短路通斷能力。 分?jǐn)鄷r(shí)間：指切斷故障電流所需的時(shí)間，它包括固有的斷開時(shí)間和燃弧時(shí)間

7、。 5、斷路器的選用： （1）斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于線路或設(shè)備的額定工作電壓。對(duì)于配電電路來說應(yīng)注意區(qū)別是電源端保護(hù)還是負(fù)載保護(hù)，電源端電壓比負(fù)載端電壓高出約5%左右。 （2）斷路器主電路額定工作電流大于或等于負(fù)載工作電流。 （3）斷路器的過載脫扣整定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載工作電流。 （4）斷路器的額定通斷能力應(yīng)大于或等于電路的最大短電流。 （5）斷路器低欠電壓脫扣器額定電壓等于主電路額定電壓。 3、基本結(jié)構(gòu)及工作原理：實(shí)物圖示意圖1-按鈕 2-復(fù)位彈簧 3-常閉靜觸頭 4-動(dòng)觸頭 5-常開靜觸頭 5、按鈕的使用： （1）選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)所需的觸頭數(shù)、使用的場(chǎng)所及顏色來確定。常用的LA18

8、,LA19,LA20系列按鈕開關(guān)，適用于AC500V,DC440V,額定電流5A，控制功率為AC300W,DC70W的控制回路中。 4、型號(hào)：按鈕開關(guān)的型號(hào)意義：二、行程開關(guān) 1、文字符號(hào)：SQ 2、圖形符號(hào)：常開觸頭常閉觸頭 3、基本結(jié)構(gòu)及工作原理實(shí)物圖結(jié)構(gòu)圖4、型號(hào)：常用的行程開關(guān)有JLXK1、LX19、LX32、LX33和微動(dòng)開關(guān)LXW-11、JLXK1-11、LXK3等系列。 行程開關(guān)的型號(hào)及其含義如下： 熔斷器是一種當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖?。廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和過電流保護(hù)。1.5 熔斷器1、文字符號(hào)：FU2、圖形符

9、號(hào)：3、結(jié)構(gòu)及工作原理 熔斷器是由熔體和絕緣底座(或稱熔管)等組成。熔體為絲狀或片狀。當(dāng)負(fù)載發(fā)生故障時(shí)，有很大的短路電流通過熔斷器，熔體很快熔斷，迅速斷開故障電路，從而有效地保護(hù)未發(fā)生故障的線路和設(shè)備。熔斷器主要用作短路保護(hù)，而對(duì)于過載一般不能準(zhǔn)確保護(hù)。4、主要技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào)：低壓熔斷器的型號(hào)含義：（ 2）熔斷器種類： 1）瓷插式熔斷器： 瓷插式熔斷器有RCIA的等系列。主要用于AC380V、50Hz的低壓電路中，一般接在電路的末端，作為電氣設(shè)備的短路保護(hù)。 2）螺旋式熔斷器： 螺旋式熔斷器有RL1等系列，主要用于AC50Hz或60Hz、額定電壓500V以下，額定電流200A以下的電路中，

10、作為短路或過載保護(hù)。實(shí)物圖示意圖 3）管式熔斷器： 管式熔斷器主要有RM10型和RM0型2種。RM10是新型的無填料密閉管式熔斷器，用作短保護(hù)和連續(xù)過載保護(hù)，主要用于額定電壓AC500V或DC400V的電力網(wǎng)和成套配電設(shè)備上。RT0型為有填料密閉管式熔斷器，用作電纜、導(dǎo)線及電氣設(shè)備的短路保護(hù)和電纜、導(dǎo)線的過載保護(hù)，主要用于具有較大短路電流的電力網(wǎng)或配電裝置中。示意圖 6、熔斷器的選擇 工業(yè)上選擇熔斷器一般應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：（1）熔斷器的類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、使用 場(chǎng)合及安裝條件進(jìn)行選擇。（2）熔斷器的額定電壓必須等于或高于熔斷器的工作電壓。（3）熔斷器的額定電流根據(jù)被保護(hù)的電路(支路)及設(shè)

11、備的額定負(fù)載電流選擇。熔斷器的額定電流必須等于或高于所裝熔體的額定電流。（4）熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流。（5）熔斷器的選擇需考慮電路中其他配電電器、控制電器之間選擇性配合等要求。為此，應(yīng)使上一級(jí)(供電干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(jí)(供電支線)大12個(gè)級(jí)差。吸引線圈主觸頭常開輔助觸頭常閉輔助觸頭2、交流接觸器 （1）基本結(jié)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)：由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成。 觸頭系統(tǒng)：由主觸頭和輔助觸頭組成。主觸頭由用于通斷主電路，其額定電流一般為5A。 （2）圖形符號(hào)：1、接觸器文字符號(hào)、圖形符號(hào) （1）文字符號(hào)：KM1.6 接觸器3、直流接觸器 應(yīng)用于直流電

12、力線路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳爸绷麟妱?dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動(dòng)控制，以及CD系列電磁操作機(jī)構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。4、主要技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào) 目前國內(nèi)常用交流接觸器主要有：CJ10、CJ12、CJ20等系列。其中CJ10、CJ12是早期全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品；CJ20系列是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新型接觸器，主要適用于交流50Hz、電壓660V以下(其中部分等級(jí)可用于1140V)、電流630A以下的電力線路中。 近年來從國外引進(jìn)一些交流接觸器產(chǎn)品，有德國BBC公司的B系列、西門子公司的3TB

13、系列、法國TE公司的LC1-D和LC2-D系列等。直流接觸器的型號(hào)意義：交流接觸器的型號(hào)意義：（2）額定參數(shù)：主要有額定電壓、額定電流和線圈的額定電壓等。 1）額定電壓 接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭薩格的額定電壓，通常用的電壓等級(jí)為： 直流接觸器：220V,440V,660V。 交流接觸器：220V,380V,500V。 2） 額定電流 接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭薩格的額定電流，通常用的電流等級(jí)為： 直流接觸器：25A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A。 交流接觸器：5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,200A,250A等。 3）

14、線圈的額定電壓 通常用的電壓等級(jí)為：直流線圈額定電壓有24V,48V,220V。交流線圈的額定電壓有：36V,127V,220V,380V等。選用時(shí)一般交流負(fù)載用交流接觸器，直流負(fù)載用直流接觸器，但交流負(fù)載需要頻繁動(dòng)作時(shí)，可以采用直流線圈的交流接觸器。1.7 繼電器 繼電器是一種根據(jù)外界輸入地一定信號(hào)(電的或非電的)開控制電路中的電流通斷的自動(dòng)切換電器。 繼電器的種類繁多，常用的有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器以及速度繼電器等。1、電流、電壓繼電器（1）文字符號(hào)：KA(電流繼電器) KV(電壓繼電器)（2）圖形符號(hào)：過電流繼電器線圈欠電流繼電器線圈過電壓繼電器線圈欠電

15、壓繼電器線圈常閉觸頭常開觸頭（3）結(jié)構(gòu)及工作原理 1）電流繼電器：根據(jù)輸入(線圈)電流大小而動(dòng)作的繼電器。電流繼電器的線圈串接在被測(cè)電路中，以反應(yīng)電流的變化。其觸點(diǎn)接在控制電路中，用于控制接觸器的線圈或信號(hào)指示燈的通斷。 過電流繼電器:當(dāng)電路發(fā)生短路及過流時(shí)立即將電路切斷。因此，只有當(dāng)過流繼電器線圈通過電流超過額定電流時(shí)，繼電器才動(dòng)作。過電流繼電器的動(dòng)作電流整定范圍：交流過電流繼電器為110350IN，直流過電流繼電器為70300IN， 欠電流繼電器：當(dāng)電路電流過低時(shí)立即將電路切斷。因此，主要當(dāng)欠電流繼電器線圈通過電流低于整定電流時(shí)，繼電器才動(dòng)作。欠電流繼電器動(dòng)作電流整定范圍：吸合電流為305

16、0IN釋放電流為1020IN 。 2）電壓繼電器：根據(jù)輸入電壓大小而動(dòng)作的繼電器。電壓繼電器線圈與被測(cè)電路并聯(lián)。 過電壓繼電器：動(dòng)作電壓整定范圍為 105120UN 欠電壓繼電器：吸合電壓調(diào)整范圍： 3050UN 釋放電壓調(diào)整范圍： 720UN2、中間繼電器（1）文字符號(hào)：KA（2）圖形符號(hào)：吸引線圈常閉觸頭常開觸頭（3）工作原理 中間繼電器的原理是將一個(gè)輸入信號(hào)變成多個(gè)輸出信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)放大（即增大觸頭容量）的繼電器。其實(shí)質(zhì)是電壓繼電器，但它的觸頭數(shù)量較多（可達(dá)8對(duì)），觸頭容量較大（510A）、動(dòng)作靈敏。 （4）型號(hào) 中間繼電器按電壓分兩類：一類是用于交直流電路中的JZ系列，另一類是只用于直流

17、操作的各種繼電器保護(hù)線路中的DZ系列。 （5）用途 當(dāng)其它電器的觸頭對(duì)數(shù)不夠用時(shí)，可借助中間繼電器來擴(kuò)展它們的觸頭容量。3、時(shí)間繼電器繼電器輸入信號(hào)輸入后，經(jīng)一定的延時(shí)，才有輸出信號(hào)的繼電器稱為時(shí)間繼電器。對(duì)于電磁式時(shí)間繼電器，當(dāng)電磁線圈通電或斷電后，經(jīng)一段時(shí)間，延時(shí)觸都頭狀態(tài)才發(fā)生變化，即延時(shí)觸頭才動(dòng)作。按照延時(shí)方式可分為：通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。（1）文字符號(hào)： KT（2）圖形符號(hào)：通電延時(shí)型：斷電延時(shí)型：常閉瞬動(dòng)觸頭常開延時(shí)觸頭常開常閉線圈常閉瞬動(dòng)觸頭常開延時(shí)觸頭常開常閉線圈（3）基本結(jié)構(gòu)及工作原理a-通電延時(shí)型 b-斷電延時(shí)型1-線圈 2-鐵心 3-銜鐵 4-反力彈簧 5-推板 6

18、-活塞桿 7-塔形彈簧 8-弱彈簧9-橡皮膜 10-空氣室壁 11-調(diào)節(jié)螺釘 12-進(jìn)氣孔 13-活塞 14、16-微動(dòng)開關(guān) 15-杠桿（4）主要技術(shù)參數(shù)：1）常用空氣阻尼式時(shí)間繼電器為JS7、JS23系列。型號(hào)： 額定參數(shù)：觸點(diǎn)額定電壓、電流：380V、5A線圈電壓：交流36V、127V、220V、380V延時(shí)范圍：0.460s和0.4180s2）常用晶體管式時(shí)間繼電器有：JS14A、JS15、JSJ等系列。 3）常用數(shù)字式時(shí)間繼電器有：JS14S、JSS1、JS14P、H48S、DH14S。4、熱繼電器（1）文字符號(hào)：FR（2）圖形符號(hào)：熱元件常閉觸頭常開觸頭 熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件加

19、熱使雙金屬片彎曲，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電器。主要用來保護(hù)電動(dòng)機(jī)或其它負(fù)載免于過載以及作為三相電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù) （4）主要技術(shù)參數(shù) 常用的熱繼電器有：JR0、JR2、JR9、JR10、JR15、JR16、JR20等幾個(gè)系列。（3）基本結(jié)構(gòu)及工作原理1-主雙金屬片 2-電阻絲 3-導(dǎo)板 4-補(bǔ)償雙金屬片 5-螺釘 6-推桿7-靜觸頭 8-動(dòng)觸頭 9-復(fù)位按鈕 10-調(diào)節(jié)凸輪 11-彈簧1）型號(hào)：2）技術(shù)參數(shù)額定電流：為發(fā)熱元件額定電流；整定電流的調(diào)節(jié)范圍：1.8 速度繼電器1、文字符號(hào)：KS2、圖形符號(hào)：轉(zhuǎn)子常開觸頭常閉觸頭 速度繼電器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，它的套有永久磁鐵的軸與被控電動(dòng)機(jī)的軸相

20、聯(lián)，用以接受轉(zhuǎn)速信號(hào)。 常用的速度繼電器有JY1型和JFZ0型。JY1型能在3000r/min以下可靠工作；JFZ01型適用與3001000 r/min ， JFZ02型適用與10003600 r/min 。一般速度繼電器轉(zhuǎn)軸在120 r/min左右既能動(dòng)作，在100 r/min以下復(fù)位。3、基本結(jié)構(gòu)及工作原理1-調(diào)節(jié)螺釘 2-反力彈簧 3-常閉觸頭 4-動(dòng)觸頭 5-常開觸頭6-返回杠桿 7-杠桿 8-定子導(dǎo)條 9-定子 10-轉(zhuǎn)軸 11-轉(zhuǎn)子第2章 電氣控制系統(tǒng)的基本控制線路2.1 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制1、單向起動(dòng)控制 控制線路：由閘刀開關(guān)、熔斷器、接觸器、按鈕等組成。 主電路：

21、三相電源到電動(dòng)機(jī)的電路。由閘刀開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸頭、熱繼電器發(fā)熱元件組成。 控制電路：由按鈕和接觸器吸引線圈等組成。 控制線路安裝布線圖：把同一電器各工作部件集中在一起，按各部件實(shí)際位置畫出?？刂凭€路原理圖：主電路畫在一邊，控制電路畫在另一邊。說明： （1）同一電器各工作部件畫在各處，但它們的動(dòng)作相互關(guān)聯(lián)。 （2）同一電器上的各部件，必須標(biāo)以相同文字符號(hào)。 1）工作原理 2）保護(hù)環(huán)節(jié) 短路保護(hù)：FU 過載保護(hù)：FR 失壓保護(hù)：KM 失壓保護(hù)指發(fā)生突然停電時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電源迅速斷開，當(dāng)電源恢復(fù)供電時(shí)，如不重新按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。2、正反轉(zhuǎn)控制 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：將電動(dòng)機(jī)任意兩根火線對(duì)調(diào)。

22、 實(shí)現(xiàn)方法： 采用KM1、KM2兩個(gè)接觸器控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)。 KM1控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。 KM2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 （1）線路圖 1）主電路 2）控制電路 要求：KM1、KM2線圈不能同時(shí)有電，以避免電源相之間短路。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM1電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM2 主電路 控制電路3、行程限位控制 有些位移性生產(chǎn)機(jī)械或部件（如起重機(jī)小車、電梯、銑床的工作臺(tái)等）需要有終端限位控制或自動(dòng)往返控制。 （1）控制要求：有一工作臺(tái)可實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到終端時(shí)，自行停車。 （2）實(shí)現(xiàn)方法： 1）用接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)向前移動(dòng)；用接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)向后移動(dòng)。 2）行程開關(guān)SQ1作為工作臺(tái)向前

23、移動(dòng)的終端限位開關(guān)；行程開關(guān)SQ2作為工作臺(tái)向后移動(dòng)的終端限位開關(guān)。（3）線路圖自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制電路 機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)示意圖4、順序控制 有的生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備需要多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與停止需要有一定的順序控制關(guān)系。 （1）控制要求： 在一臺(tái)鍋爐控制，有M1、M2兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1引風(fēng)電動(dòng)機(jī)；M2送風(fēng)電動(dòng)機(jī)。 要求：起動(dòng)時(shí)，引風(fēng)機(jī)M1先起動(dòng)，送風(fēng)機(jī)M2后起動(dòng)；停止時(shí)則相反，送風(fēng)機(jī)M2后停止，引風(fēng)機(jī)M1先停止。（2）線路圖主電路控制電路2.2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制1、定子線路串電阻降壓起動(dòng)控制 （1）控制要求：電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)時(shí)定子線路串聯(lián)電阻R，以實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后

24、，恢復(fù)額定電壓進(jìn)入穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）實(shí)現(xiàn)方法： 1）接觸器KM1閉合，電動(dòng)機(jī)M定子線路串電阻降壓起動(dòng)。 2）接觸器KM2閉合，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 3）時(shí)間繼電器KT通電開始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到時(shí)間繼電器的整定值時(shí)，KM2閉合。 （3）線路圖 1）主電路 2）控制電路 主電路控制電路2、星形三角形降壓起動(dòng)控制 （1）控制要求： 電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)時(shí)為星形連接，以實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后改為三角形連接，以恢復(fù)額定電壓進(jìn)入穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）實(shí)現(xiàn)方法： 1）接觸器KM1控制電機(jī)M通電 接觸器KM2控制電機(jī)M三角形連接 接觸器KM3控制電機(jī)M星形連接 2）時(shí)間繼電器KT通電開始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到時(shí)間繼電器整定值時(shí)使

25、KM3斷電、KM2通電，電動(dòng)機(jī)三角形連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 （3）線路圖 1）主電路 2）控制電路主電路控制電路2.3 三相鼠籠電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制1、反接制動(dòng)控制 （1）實(shí)現(xiàn)方法： 1）KM1為電動(dòng)機(jī)M單向旋轉(zhuǎn)接觸器 2）KM2為反接制動(dòng)接觸器，KV為速度繼電器，R為反接制動(dòng)電阻。 （2）線路圖 1）主電路 2）控制電路主電路控制電路2、能耗制動(dòng)系統(tǒng) （1）控制要求： 當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)快速停止時(shí)，若在斷開交流電源后，立即在定子繞組接入一直流電源，直流電流就會(huì)在電動(dòng)機(jī)定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止的磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子由于慣性作用在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并切割這個(gè)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的相互作

26、用產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到迅速而準(zhǔn)確地制動(dòng)地目的。 能耗制動(dòng)的效果與通入直流電流的大小和三相繞組接法有關(guān)（可以有幾種接法），但直流電流不能大于交流的起動(dòng)電流，電動(dòng)機(jī)停止時(shí)要立即斷開直流電源。 （2）實(shí)現(xiàn)方法 1）KM1為電動(dòng)機(jī)M單向旋轉(zhuǎn)接觸器 2）KM2為能耗制動(dòng)接觸器 3）時(shí)間繼電器KT通電開始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到時(shí)間繼電器的整定值時(shí)（電動(dòng)機(jī)M已停轉(zhuǎn)） ，使KM2斷電，直流電源被切除，制動(dòng)結(jié)束。主電路控制電路（3）線路圖 1）主電路 2）控制電路2.4 繼電接觸式控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)1、電氣控制設(shè)計(jì)的一般原則 （1）最大限度的滿足機(jī)械或設(shè)備對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出的要求。機(jī)械或設(shè)備對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求，是電氣設(shè)計(jì)

27、的依據(jù)，這些要求常常以工作循環(huán)圖。執(zhí)行元件動(dòng)作節(jié)拍表、檢測(cè)元件狀態(tài)表等形式提供，有調(diào)速要求的設(shè)備還應(yīng)給出調(diào)速技術(shù)指標(biāo)。其他如起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等控制要求應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要充分考慮。 （2）在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足同一控制要求，往往要設(shè)計(jì)幾個(gè)方案，應(yīng)選擇簡(jiǎn)單。經(jīng)濟(jì)可靠和通用件強(qiáng)的方案，不要盲目追求自動(dòng)化程度和高指標(biāo)。 （4）要有完善的保護(hù)措施，防止發(fā)生人身事故與設(shè)備損壞事故。要預(yù)防可能出現(xiàn)的故障，采用必要的保護(hù)措施。例如短路、過載、失壓或誤操作等電氣方面的保護(hù)功能和使設(shè)備正常運(yùn)行所需要的其他方面的保護(hù)功能。 2、電氣控制設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 （1）確定

28、電力傳動(dòng)方案和選擇電動(dòng)機(jī)的容量、結(jié)構(gòu)型式和型號(hào)。 （2）設(shè)計(jì)電氣控制電路及相關(guān)的保護(hù)。 （3）選擇控制電器，制定電器設(shè)備一覽表。 （4）確定電氣操作臺(tái)和控制柜，繪制電器布置圖和接線圖。 （5）編寫電氣控制說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算說明。 （6）安裝、接線和調(diào)試及最終確定設(shè)計(jì)方案。 （3）妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系。機(jī)械或設(shè)備與電力拖動(dòng)已經(jīng)緊密結(jié)合融為一體，傳動(dòng)系統(tǒng)為了獲得較大的調(diào)速比，可以采用機(jī)電結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)，但要從制造成本、技術(shù)要求和使用方便等具體條件去協(xié)調(diào)平衡。1、車床的結(jié)構(gòu)普通車床的結(jié)構(gòu)示意圖1進(jìn)給箱 2掛輪箱 3主軸變速箱 4溜板與刀架 5溜板箱 6尾架 7絲杠 8光杠 9床身第3章 常用機(jī)床的

29、電氣控制3.1車床電氣控制2、車床的運(yùn)動(dòng)形式（1）切削運(yùn)動(dòng)1）主運(yùn)動(dòng) 工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由主軸通過卡盤或頂尖去帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，它承受車削加工時(shí)的主要切削功率。 2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀架的縱向或橫向直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)形式有手動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種。 （2）輔助運(yùn)動(dòng) 刀架的快速移動(dòng)和工件的夾緊與放松 3、車床的控制特點(diǎn) 1）主軸能在較大的范圍內(nèi)調(diào)速。 2）調(diào)速的方法可通過控制主軸變速箱外的變速手柄來實(shí)現(xiàn)。 3）加工螺紋時(shí)，要求反轉(zhuǎn)退刀，這就要求主軸能夠正、反轉(zhuǎn)。主軸的正、反轉(zhuǎn)可通過采用機(jī)械方法如操作手柄獲得。4、C6201型普通車床的電氣控制車床的典型環(huán)節(jié)（1）主軸的正反轉(zhuǎn)控制 （2）主軸的點(diǎn)動(dòng)控制 （

30、3）主軸電動(dòng)機(jī)反接制 動(dòng)停車控制 （4）刀架快速移動(dòng)控制 （5）冷卻泵電動(dòng)機(jī)控制 （6）主軸電動(dòng)機(jī)負(fù)載檢 測(cè)及保護(hù)環(huán)節(jié) 1、搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)3.2 搖臂鉆床電氣控制2、搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)形式（1）主運(yùn)動(dòng) 主軸旋轉(zhuǎn)（產(chǎn)生的切削）運(yùn)動(dòng) （2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主軸的縱向進(jìn)給（3）輔助運(yùn)動(dòng)搖臂在外立柱上的垂直運(yùn)動(dòng)（搖臂的升降）搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主軸箱沿?fù)u臂長度方向的運(yùn)動(dòng)。 3、搖臂鉆床的控制特點(diǎn)（1）主軸電動(dòng)機(jī)，為單方向旋轉(zhuǎn)，主軸的正反轉(zhuǎn)則由機(jī)床液壓系統(tǒng)操縱機(jī)構(gòu)配 合正反轉(zhuǎn)摩擦離合器實(shí)現(xiàn)。（2）搖臂升降電動(dòng)機(jī),可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，短時(shí)工作，不用設(shè)長期過載保護(hù)。（3）液壓泵電動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 。（4）電

31、液聯(lián)合控制4、Z3040搖臂鉆床的電氣控制原理圖3M15、搖臂鉆床的典型環(huán)節(jié)（1）主軸電動(dòng)機(jī)的液壓控制正反轉(zhuǎn)調(diào)速變速?zèng)_動(dòng)（2）搖臂的升降控制搖臂的放松（液壓控制）搖臂的升降（點(diǎn)動(dòng)控制）搖臂的夾緊（液壓控制）1、銑床的結(jié)構(gòu)X62W萬能臥式銑床結(jié)構(gòu)示意圖1底座 2進(jìn)給電動(dòng)機(jī) 3升降臺(tái) 4進(jìn)給變速手柄及變速盤 5溜板 6轉(zhuǎn)動(dòng)部分 7工作臺(tái) 8刀架支桿 9懸梁 10主軸 11主軸變速盤 12主軸變速手柄 13床身 14主軸電動(dòng)機(jī)3.3 銑床電氣控制2、銑床的運(yùn)動(dòng)形式（1)主運(yùn)動(dòng) 主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) （2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)在三個(gè)相互垂直方向上的直線運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)或機(jī)動(dòng)） （3）輔助運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)在三個(gè)相互垂直方向

32、上的快速直線移動(dòng) 3、銑床的控制電路4、銑床的典型環(huán)節(jié)（1）主軸電動(dòng)機(jī)控制電路 兩地操作主軸電動(dòng)機(jī)M1反接制動(dòng) 主軸變速 主軸變速的沖動(dòng)（2）進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制電路 工作臺(tái)縱向前后運(yùn)動(dòng)的方向聯(lián)鎖 工作臺(tái)垂直上下運(yùn)動(dòng)和橫向左右運(yùn)動(dòng)的方向聯(lián)鎖 圓工作臺(tái)和長工作臺(tái)之間的聯(lián)鎖進(jìn)給變速時(shí)的沖動(dòng)工作臺(tái)的快速移動(dòng) 第4章 可編程控制器概述 PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制裝置。4.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC 的 產(chǎn)生與發(fā)展第一代：從第一臺(tái)PLC誕生到上個(gè)世紀(jì)70年代初。第二代： 70年代初至70年代末。 CPU使用中小規(guī)模集成電路，采用磁芯存儲(chǔ)器。 CPU使用微處理器，采

33、用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器EPROM。 可靠性較差，略強(qiáng)于繼電器控制。 機(jī)種單一，沒形成系列。 有了計(jì)算機(jī)接口和模擬量控制功能。 可靠性提高。 整機(jī)功能向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，并由專用向通用方向過渡。 功能簡(jiǎn)單（只有計(jì)數(shù)/定時(shí)功能）。 功能增強(qiáng)（增加邏輯/數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、自診斷等功能）。第三代：70年代末到80年代中期。 CPU使用8或16位微處理器甚至多微處理器，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器EPROM、CMOSRAM等。 增加浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，平方、三角函數(shù)等運(yùn)算。 增加查表、列表功能。 自診斷及容錯(cuò)技術(shù)提高。 梯形圖語言及語句表成熟。 小型PLC體積減小、可靠性提高、成本下降。 大型PLC向模塊化、多功能方向發(fā)展。

34、第四代：80年代中期到90年代中期。第五代： 90年代中期之后。 增加高速計(jì)數(shù)、中斷、A/D、D/A、PID等功能。 處理速度進(jìn)一步提高（1s/步）。 連網(wǎng)功能增強(qiáng)。 編程語言進(jìn)一步完善，開發(fā)了編程軟件。 CPU使用16位或32位微處理器。 PLC的I/O點(diǎn)增加，最多可達(dá)32K個(gè)I/O點(diǎn)。 處理速度進(jìn)一步提高（1ns/步）。 PLC都可以與計(jì)算機(jī)通信。 具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、大批量數(shù)據(jù)處理的功能。 開發(fā)了大量的特殊功能模塊。 編程軟件功能更強(qiáng)大。 不斷開發(fā)出功能強(qiáng)大可編程終端。PLC及其控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) PLC的性能 對(duì)小型PLC 對(duì)大中型PLC向著更大容量、更高速度、更多的功能、更

35、高的可靠性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。使之更利于對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)的控制。 向著體積更小、速度更高、功能增強(qiáng)、價(jià)格低廉的方向發(fā)展。使之更利于取代繼電器控制。 I/O模塊將直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)，CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O通過數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)控制，使系統(tǒng)控制更有效、可靠性更高； 進(jìn)一步應(yīng)用計(jì)算機(jī)的信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使系統(tǒng)的產(chǎn)生控制功能與信息管理功能一體化。 PLC控制系統(tǒng)的性能 隨著硬件冗余技術(shù)的應(yīng)用，各種單元、甚至整個(gè)系統(tǒng)都可應(yīng)用冗余技術(shù)，使系統(tǒng)具有更高的可靠性；通用性和靈活性強(qiáng)；2. 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；3. 編程語言簡(jiǎn)單易學(xué)；4. 與外部設(shè)備的連線簡(jiǎn)單、使用方便；5. 功能強(qiáng)、功能的

36、擴(kuò)展能力強(qiáng)；6. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短；7. 體積小、重量輕、易于機(jī)電一體化；8. PLC控制系統(tǒng)的故障少、維修方便。4.2 PLC的主要特點(diǎn)整體式組合式 PLC的基本分類小型機(jī)常采用整體式中、大型機(jī)常采用組合式4.3 PLC的PLC的基本組成輸出設(shè)備輸入設(shè)備 I/O擴(kuò)展 單元 特殊功 能單元主機(jī)輸出單元輸入單元 電 源外設(shè)接口I/O擴(kuò)展口存 儲(chǔ) 器 系統(tǒng)程序 存儲(chǔ)器 C P U 用戶程序 存儲(chǔ)器盒式磁帶機(jī)打印機(jī)EPROM寫入器 上位計(jì)算機(jī) PLC編程器可編程終端PT 整體式 PLC的基本組成框圖 輸入并存儲(chǔ)用戶程序、顯示輸入內(nèi)容和地址； CPU指揮PLC完成各種預(yù)定的功能 檢查、校驗(yàn)用戶

37、程序，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤即報(bào)警； 執(zhí)行用戶程序、驅(qū)動(dòng)外部輸出設(shè)備動(dòng)作； 診斷故障、記憶故障信息并報(bào)警。 1. CPU單元系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng)程序用戶程序存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)系統(tǒng)用戶程序工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù) 2. 存儲(chǔ)器 PLC與外部設(shè)備聯(lián)系的橋梁 開關(guān)量輸入單元 開關(guān)量輸出單元 直流輸入單元 交流輸入單元晶體管輸出單元晶閘管輸出單元繼電器輸出單元 3. 輸入/輸出單元 直流輸入電路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 內(nèi) 部 電 路濾波 光電耦合 外部開關(guān) 輸入點(diǎn)的狀態(tài)顯示 輸入點(diǎn) 公共端 交流輸入電路LED+5VAR2TCOMSCR1 內(nèi) 部 電 路R3濾波 光電耦合 輸入點(diǎn)的狀態(tài)顯示 外部

38、開關(guān) 輸入點(diǎn) 晶體管輸出電路COMT2LEDDFU+5V內(nèi) 部 電 路T1R1R2R3負(fù)載光電耦合 輸出點(diǎn)的狀態(tài)顯示 公共端 輸出點(diǎn) 晶閘管輸出電路COMLEDR2 C TFU內(nèi) 部 電 路R1負(fù)載光電耦合 輸出點(diǎn)的狀態(tài)顯示 公共端 輸出點(diǎn) 繼電器輸出電路COMLED J R內(nèi) 部 電 路負(fù)載輸出點(diǎn)的狀態(tài)顯示 繼電器 機(jī)械觸點(diǎn) 公共端 輸出點(diǎn) PLC由開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電抗干擾性能好 有的PLC能向外部提供24V的直流電源 可作為輸入單元連接的外部設(shè)備的電源 開關(guān)電源輸入電壓范圍寬體積小重量輕效率高 4. 電源單元 1. 梯形圖編程語言 兩種梯形圖的繼電器符號(hào)圖對(duì)照 物理繼電器 PLC

39、繼電器常開常閉 觸 點(diǎn)線 圈 梯形圖編程語言是一種圖形語言 4.4 PLC的編程語言000000100001000PLC控制00001SB2KMKM繼電器 控 制SB1 2. 兩種控制的梯形圖比較線圈線圈常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)物理繼電器繼電器需硬接線連接觸點(diǎn)個(gè)數(shù)有限PLC繼電器繼電器用程序軟連接觸點(diǎn)個(gè)數(shù)無限繼電器的接線改變控制功能改變PLC的用戶程序改變 控制功能改變 3. 兩種控制中繼電器的區(qū)別用PLC控制外部接線不變，改變用戶程序。用繼電器控制要改變控制電路的實(shí)際接線。KMQFUKH M 3 SB1SB2KMKHKM 繼電器控制接線 PLC控制外部接線輸入設(shè)備PLCSB1SB2K

40、HKM輸出設(shè)備 欲改變控制功能：主電路 相同例如2. 語句表編程語言 用助記符表示指令的功能 多條指令語句的組合構(gòu)成了語句表 程序 指令語句是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素LD 00000OR 01000 AND NOT 00001OUT 0100000000010000100000001梯形圖程序 語句表程序 讀讀讀寫寫 執(zhí)行用戶程序 I/O刷新 I/O刷新 I/O刷新 I/O刷新4.5 PLC的工作過程0100101000000000000101000輸入端子輸入電路用戶輸入設(shè)備輸入映像寄存器輸出電路輸出端子元件映像寄存器輸出鎖存器 用戶輸出設(shè)備1. PLC執(zhí)行用戶程序的特點(diǎn) 按梯形圖自左向右、

41、自上而下逐次執(zhí)行程序 執(zhí)行程序時(shí)所需數(shù)據(jù)取自于： 輸入映像寄存器 元件映像寄存器 輸入映像寄存器和元件映像寄存器中的數(shù)據(jù)元件映像寄存器：在一個(gè)掃描周期中可讀可寫輸入映像寄存器：在一個(gè)掃描周期中保持不變 每個(gè)掃描周期I/O刷新階段集中讀入/讀出數(shù)據(jù)2 . PLC的I/O滯后現(xiàn)象（1） 由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。 PLC只在每個(gè)掃描周期的I/O刷新階段集中輸入/輸出，導(dǎo)致輸出信號(hào)相對(duì)輸入信號(hào)滯后。（2） 輸入濾波器對(duì)信號(hào)的延遲作用。濾波器時(shí)間常數(shù)越大，對(duì)輸入信號(hào)的延遲作用越強(qiáng)。有的PLC其輸入電路濾波器的時(shí)間常數(shù)可以調(diào)整。輸出ON延時(shí)。 （3） 輸出繼電器的動(dòng)作延遲（繼電器輸出型PLC）。

42、從輸出鎖存器ON、到輸出觸點(diǎn)ON經(jīng)歷一定時(shí)間 （4） 用戶程序的長短及語句編排。要求有較快響應(yīng)的場(chǎng)合最好不要使用繼電器輸出型PLC。 I/O滯后現(xiàn)象，對(duì)慢速控制系統(tǒng)影響不大。要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合，需要解決I/O速度問題。5.1 CPM1A系列PLC的基本組成第5章 CPM1A系列PLC一、 CPM1A系列PLC的主機(jī) 1.主機(jī)的規(guī)格 按I/O點(diǎn)數(shù)分10、20、30、40點(diǎn) 按電源類型分 分直流和交流型按輸出方式分 繼電器輸出型 晶體管輸出型5.1 CPM1A系列PLC的基本組成第5章 CPM1A系列PLC CPM1A 40點(diǎn)的主機(jī)的外觀 2. CPM1A 40點(diǎn)的主機(jī)的面板結(jié)構(gòu)輸入點(diǎn)LED輸出點(diǎn)

43、LEDI/O擴(kuò)展器外設(shè)端口運(yùn)行狀態(tài)LED CPM1A 主機(jī)的輸入/輸出接線端子輸入端子輸出 端子二、 CPM1A系列PLC的I/O擴(kuò)展單元8點(diǎn)型（輸入8點(diǎn)） 8點(diǎn)型（輸出8點(diǎn)） CPM1A-8ER繼電器 CPM1A-8ET晶體管(NPN) CPM1A-8ET1晶體管(PNP) 20點(diǎn)型 （輸入12點(diǎn)） （輸出8 點(diǎn)）CPM1A-20EDR繼電器CPM1A-20EDT晶體管(NPN)CPM1A-20EDT1晶體管(PNP)類 型輸出形式CPM1A-8ED型 號(hào) 1. I/O擴(kuò)展單元的規(guī)格和類型 CPM1A-20EDR I/O擴(kuò)展單元的外觀 連接電纜I/O擴(kuò)展器輸入點(diǎn)LED輸出點(diǎn)LED CPM1A

44、-20EDR I/O擴(kuò)展單元的面板I/O擴(kuò)展器連接電纜 CPM1A-20EDR I/O擴(kuò)展單元輸入/輸出接線端子輸入端子輸出端子 2. PLC的I/O擴(kuò)展方法輸入18點(diǎn) 30點(diǎn)主機(jī)輸出12點(diǎn)輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器 30點(diǎn)的主機(jī)連接三個(gè)20點(diǎn)的擴(kuò)展器擴(kuò)展到90個(gè)I/O點(diǎn) CPM1A內(nèi)部器件的編號(hào) 內(nèi)部器件以通道形式的編號(hào) 通道編號(hào)為2、3、4位數(shù)不等 每個(gè)通道內(nèi)有16個(gè)繼電器（0015） 例：某繼電器的編號(hào)為01006。則：該繼電器的通道編號(hào)為010、位編號(hào)為06。5.2 CPM1A系列的繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū) 1. 內(nèi)部繼電器區(qū)（IR） IR

45、區(qū) （000231）分為 兩 部 分輸入/輸出繼電器區(qū)：000019 (可以直接對(duì)外輸出）內(nèi)部輔助繼電器區(qū): 200231(不能直接對(duì)外輸出)000、001 ：用于主機(jī)的輸入通道的編號(hào)002009 ：I/O 擴(kuò)展單元的輸入通道編號(hào)010011 ：用于主機(jī)的輸出通道的編號(hào)012019 ： I/O 擴(kuò)展單元的輸出通道編號(hào)沒被使用的IR通道，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。輸入18點(diǎn) 30點(diǎn)主機(jī)輸出12點(diǎn)輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器輸入12點(diǎn)輸出8點(diǎn) 擴(kuò)展器 例：30點(diǎn)的主機(jī)，連接三個(gè)20點(diǎn)的擴(kuò)展器。 其I/O點(diǎn)編號(hào)分配：000000001101000010070010000105

46、0110001103002000021101200012070030000311013000130700400004110140001407 2. 特殊輔助繼電器區(qū)（SR）SR區(qū)（231255）分為前、后兩部分232251 ：常以通道為單位使用252255 用于存儲(chǔ)工作狀態(tài)、產(chǎn)生脈沖信號(hào)等。232249 沒作表中指定功能時(shí)，可作內(nèi)輔助繼電器用250、251 只能按表中的功能使用，不能另作他用。除25200外，252255 的狀態(tài)只可利用、不可改變。前后 3. 暫存繼電器區(qū)（TR） 4. 保持繼電器區(qū)（HR）該區(qū)繼電器（HR00HR19）編號(hào)要冠以HR。 該區(qū)繼電器（TR0TR7）編號(hào)要冠以TR

47、。用于存儲(chǔ)梯形圖中分之點(diǎn)之前的 ON/OFF 狀態(tài)。同一程序中，某一編號(hào)的TR繼電器不可重復(fù)使用。保持繼電器具有掉電保持功能。 該區(qū)繼電器可以通道或位為單位使用。 5. 輔助記憶繼電器區(qū)（AR） 該區(qū)繼電器（AR00AR15）編號(hào)要冠以AR。AR區(qū)繼電器具有掉電保持功能AR區(qū)繼電器用于保存PLC的各種工作狀態(tài)。根據(jù)該區(qū)某些繼電器的狀態(tài)，可了解PLC的工作狀況。 6. 鏈接繼電器區(qū)（LR）該區(qū)通道（LR00LR15）編號(hào)要冠以LRCPM1A與本系列或本公司其他PLC進(jìn)行1：1鏈接通信時(shí)，要用使用LR區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接。不作1：1鏈接通信時(shí)，LR區(qū)可作內(nèi)部輔助繼電器用。 7. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器區(qū)（TR）

48、 000127定時(shí)器分類普通定時(shí)器高速定時(shí)器計(jì)數(shù)器分類普通計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器有掉電保持功能，定時(shí)器沒有此功能。同一程序中，計(jì)數(shù)器和定時(shí)器不能使用同一編號(hào)。8. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（DM） DM0000DM1023 DM6144DM6655 該區(qū)繼電器只能以通道為單位使用！ 該區(qū)繼電器具有掉電保持功能。 該區(qū)繼電器分為三部分 可讀寫區(qū)： DM0000DM0999、 DM1022DM1023故障履歷存儲(chǔ)區(qū)： DM1000DM1021不作該用途時(shí)，可作普通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用。 只讀存儲(chǔ)區(qū)： DM6144DM6599 系統(tǒng)設(shè)定區(qū)：DM6600DM6655系統(tǒng)設(shè)定區(qū)的設(shè)定內(nèi)容見表2.5。若系統(tǒng)設(shè)定區(qū)的設(shè)定出錯(cuò)，則

49、輔助記憶繼電器的對(duì)應(yīng)位為ON。系統(tǒng)設(shè)定區(qū)的設(shè)定內(nèi)容，可在指定時(shí)間讀取。系統(tǒng)設(shè)定區(qū)的設(shè)定錯(cuò)誤，只能用初始化來處理。系統(tǒng)設(shè)定區(qū)的設(shè)定內(nèi)容可用編程工具寫入。6.1 基本指令第6章 CPM1A系列PLC的指令系統(tǒng)1LD LD NOT AND AND NOT OR OR NOT OUT OUT NOT 這是些基本邏輯操作指令，必須牢記其用法。LD 常開觸點(diǎn)與母線相連的指令A(yù)ND 常開觸點(diǎn)相與（串聯(lián)）的指令OUT 將執(zhí)行結(jié)果輸出到某位的指令OR 常開觸點(diǎn)相或（并聯(lián)）的指令 一、常用的基本指令LD 00000OR 01000AND NOT 00001OUT 01000LD NOT 00002OR NOT 0

50、0003AND 01000OUT NOT 01001 00000 0000101000 00002 01000010000100100003 梯形圖程序 語句表程序使用指令舉例與或與或與與輸出指出圖示程序?qū)M1和KM2的控制作用沒按下按鈕SB1 線圈01000斷電觸點(diǎn)01000閉合線圈01001斷電斷開閉合KM1斷電KM2斷電斷電斷電SB1SB2KM1PLC0000000001 01000KOMKM201001線圈00000斷電觸點(diǎn)00000斷開010000100001000010010000000001使用指令舉例觸點(diǎn)00001閉合按一下SB1 觸點(diǎn)00000閉合線圈01000通電觸點(diǎn)01

51、000斷開閉合KM1 通電KM2通電閉合線圈01001通電通電通電線圈00000通電斷開010000100001000010010000000001觸點(diǎn)00001閉合SB1SB2KM1PLC0000000001 01000KOMKM201001按一下SB2 觸點(diǎn)00001斷開線圈01000斷電觸點(diǎn)01000閉合KM1 斷電KM2斷電線圈01001斷電斷開閉合斷電斷電線圈00001通電010000100001000010010000000001SB1SB2KM1PLC0000000001 01000KOMKM201001 2. END指令程序的結(jié)尾一定要安排END指令，否則程序不執(zhí)行。 LD 0

52、0000AND NOT 00001OR NOT 00003AND 00002OR 00004OUT 01002END (01)01002 00003 00004END(01)00000 00001 00002與或與或 使用指令舉例LD 00000AND 00001AND NOT 00002OUT 20000LD 00000NOP（00）AND NOT 00002OUT 2000000000 00001 0000220000 00000 00002200003NOP指令NOP是空操作指令用NOP代替AND N，可把AND語句中的觸點(diǎn)N短接用NOP代替OR N，可把OR 語句中的觸點(diǎn)N斷掉將梯形圖

53、中的觸點(diǎn)00001刪掉。 使用指令舉例二、塊與指令A(yù)ND LD 和塊或指令OR LD 1. AND LD 是將并聯(lián)觸點(diǎn)組相串聯(lián)的指令 方法1LD 00000AND 00001OR NOT 00002LD 00003OR 00004AND LDLD 00005OR NOT 00006AND LDOUT 20000 方法2LD 00000AND 00001OR NOT 00002LD 00003OR 00004LD 00005OR NOT 00006AND LDAND LDOUT 200002000000005000060000000001000020000300004在方法2中，AND LD之前

54、的觸點(diǎn)組個(gè)數(shù)應(yīng)小于等于8 使用指令舉例 2. OR LD是串聯(lián)觸點(diǎn)組相并聯(lián)連接的指令 方法1LD 00000AND NOT 00001LD NOT 00002AND 20005OR LD LD 01004AND 00003OR LDOUT 01100 方法2LD 00000AND NOT 00001LD NOT 00002AND 20005LD 01004AND 00003OR LDOR LDOUT 0110000000000010000200003010042000501100在方法2中，OR LD之前的觸點(diǎn)組個(gè)數(shù)應(yīng)小于等于8使用指令舉例三、 置位指令 SET和復(fù)位指令RESET SET 將

55、某繼電器置為ONLD 00000SET 20000LD 00003RESET 20000 00000 00003 200000000000003SET 20000RESET 20000 RESET將某繼電器置為OFFSET、RESET指令的執(zhí)行條件常為短信號(hào)（脈沖信號(hào)）SET和RESET指令可以單獨(dú)使用（不一定成對(duì)使用）四、微分指令DIFU 和DIFD DIFU和DIFD上升沿微分和下降沿微分指令DIFU和DIFD指令的操作位只ON一個(gè)掃描周期。開機(jī)時(shí)就OFF的執(zhí)行條件，DIFD指令不執(zhí)行。 DIFU(13) 20000DIFD(14) HR000000005TSTS0000520000HR0

56、000LD 00005DIFU(13) 20000DIFD(14) HR0000掃描周期執(zhí)行條件開機(jī)時(shí)就ON的執(zhí)行條件，DIFU指令不執(zhí)行。五、基本編程規(guī)則1.每梯級(jí)都起始于左母線，線圈或指令應(yīng)畫在最右邊2.必須與左母線相連的線圈或指令，可通過25313連接3.用OUT指令輸出時(shí)，要避免雙線圈輸出的現(xiàn)象。(a)000000000501000 01000(b)000000100000001010000100101000當(dāng)00000 ON00005 OFF輸出無效當(dāng)00000 ON00001 OFFONOFF雙線圈輸出引起邏輯混亂4. 梯形圖必須遵循從左到右、從上到下的順序，不允 許兩行之間垂直連

57、接觸點(diǎn)。5. 程序結(jié)束一定要安排END指令，否則程序不被執(zhí)行（b）3 5 211 5 43N（a）1 2345N沒END指令的程序，檢查時(shí)顯示信息“NO END INST”6.2 常用應(yīng)用指令2. 只有當(dāng)IL的執(zhí)行條件為ON時(shí)，IL和ILC之間的程序 執(zhí)行(否則不執(zhí)行)。此時(shí)IL和ILC間各器件的狀態(tài)為：1. 不論IL的輸入條件是ON還是OFF， CPU都要對(duì) IL/ILC之間的程序段進(jìn)行掃描。IL/ILC的用法 一、 分支和分支結(jié)束指令I(lǐng)L/ILCIL (02) /ILC (03) 用于控制程序流向的指令所有OUT指令的輸出位為OFF；所有定時(shí)器都復(fù)位；KEEP指令的操作位、計(jì)數(shù)器、移位寄存

58、器以及SET和RESET指令的操作位保持執(zhí)行條件為OFF以前的狀態(tài)。二、 跳轉(zhuǎn)和跳轉(zhuǎn)結(jié)束指令JMP/JMEJMP (04) /JME (05) 控制程序執(zhí)行流向JMP /JME的用法1.發(fā)生跳轉(zhuǎn)時(shí)，JMP N和JME N之間的程序不執(zhí)行，且不占用掃描時(shí)間。2. 發(fā)生跳轉(zhuǎn)時(shí)所有繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器均保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)不變。3. 同一個(gè)跳轉(zhuǎn)號(hào)N只能在程序中使用一次。但當(dāng)N取00時(shí)，JMP 00/JME 00可以在程序中多次使用。LD 00000JMP (04) 00LD 00001OUT 01000AND 00002OUT 01100JME (05) 00LD 00003OUT 01004 4.

59、以00作為跳轉(zhuǎn)號(hào)時(shí)，比其他跳轉(zhuǎn)號(hào)的執(zhí)行時(shí)間長。 5. 不同跳轉(zhuǎn)號(hào)時(shí)可以嵌套使用。例如: JMP 00JMP 01JME 01JME 00 JMP(04) 00 JME (05) 00000010100000002 01004000000000301100當(dāng)00000為ON時(shí)，IL與ILC之間的程序執(zhí)行。01000和01100 的狀態(tài)，取決于其輸入條件的狀態(tài)。使用跳轉(zhuǎn)指令舉例 6. 多個(gè)JMP 可以共用一個(gè)JME 00000程序 A程序 B00001JMP(04) 00JME(05) 00程序 CJMP(04) 0000000 OFF、00001 OFF時(shí)： 只執(zhí)行程序C00000 ON、000

60、01 OFF時(shí)： 執(zhí)行程序A程序C00000 ON、00001 ON時(shí)： 執(zhí)行程序A程序B 程序C三 、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令TIM/CNT使用TIM/CNT注意事項(xiàng) TIM/CNT共同使用編號(hào)000127，在程序中TIM和CNT的編號(hào)不能重復(fù)。 TIM/CNT的操作數(shù)可以是常數(shù)，也可以是通道，但常數(shù)或通道內(nèi)容必須是BCD數(shù)。 計(jì)數(shù)器有保持功能，而定時(shí)器沒有此功能。 TIM/CNT的設(shè)定值是通道時(shí)，通道內(nèi)容改變、設(shè)定值即改變。但必須在TIM的輸入條件斷開、 CNT復(fù)位后，下一次定時(shí)/計(jì)數(shù)才執(zhí)行新設(shè)定值。 1. 定時(shí)器TIM/ TIMH TIM普通定時(shí)器 定時(shí)時(shí)間為0999.9 sTIMH 高速定時(shí)