電氣控制及S7-1200 PLC應(yīng)用技術(shù)（第二版）課件 第1、2章 繼電器接觸器控制系統(tǒng)、可編程序控制器概述

1PLC原理及應(yīng)用授課人：電話：教學(xué)郵箱：電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程的任務(wù)電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程為什么要學(xué)習(xí)本課程本課程的學(xué)習(xí)方法

2緒論電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的性質(zhì)實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程；電氣工程師的核心課程；連接未來自動(dòng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)課程。本課程的內(nèi)容本課程是集4C技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)）為一體的課程，包括電氣控制和PLC技術(shù)兩個(gè)部分。本課程主要內(nèi)容：以電動(dòng)機(jī)或其他執(zhí)行電器為控制對(duì)象，介紹和講解繼電接觸器式控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)際應(yīng)用。

31、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)41、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容PLC觸摸屏電纜通訊電纜按鈕接觸器通訊接口繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的任務(wù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的學(xué)習(xí)知道常用低壓電器及其使用；掌握異步電機(jī)電氣控制電路設(shè)計(jì)原理與方法；會(huì)設(shè)計(jì)簡單常用的電氣控制線路。PLC原理及應(yīng)用PLC的基本原理；常用電氣控制電路的PLC程序設(shè)計(jì)；簡單應(yīng)用型題目的PLC程序設(shè)計(jì)。

52、本課程的任務(wù)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程上世紀(jì)三、四十年代繼電器接觸器控制系統(tǒng)——該系統(tǒng)一直使用了近百年，即使到今天還在使用。上世紀(jì)五、六十年代電子邏輯電路適當(dāng)?shù)厝〈^一些繼電接觸器控制線路，但使用得不廣泛。上世紀(jì)六十年代末開始電氣控制技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)以PLC為主的時(shí)代；上世紀(jì)七、八十年代PLC在中低端的電氣控制場合占據(jù)霸主地位；各種其他智能電器，如變頻器等和PLC相互配合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制電器；DCS、IPC。63、電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)上世紀(jì)九十年代后期PLC逐步占據(jù)了過程控制領(lǐng)域的許多市場。上世紀(jì)九十年代以來現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)開始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，不論是對(duì)電氣控制技術(shù)，還是過程控制技術(shù)來說都是一次革命性的變革。通信技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合已成為不可逆轉(zhuǎn)之勢。在FCS中，PLC仍是主角。工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的兩大成就IEC61131-3OPC

73、電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程(續(xù))電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)為什么還要學(xué)習(xí)繼電器接觸器控制系統(tǒng)？控制技術(shù)再怎么發(fā)展，也取代不了最常用的接觸器等執(zhí)行電器；在某些場合還需要使用繼電器接觸器控制系統(tǒng)。為什么要學(xué)習(xí)S7-1200PLC原理及應(yīng)用課程？它是最新一代PLC的基礎(chǔ)，掌握了基礎(chǔ)的東西，其他相關(guān)知識(shí)也就容易學(xué)習(xí)了。目前S7-1200PLC正逐步成為小型PLC市場的主流產(chǎn)品。

84、為什么要學(xué)習(xí)本課程電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

上課——認(rèn)真聽講、記問題、隨時(shí)問問題作業(yè)——獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)——親自動(dòng)手、提問成績——出勤5%、作業(yè)5%、實(shí)驗(yàn)20%、考試70%

95、本課程的學(xué)習(xí)方法電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)10共48學(xué)時(shí)，講課40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)

每章學(xué)時(shí)安排：

第一章

繼電器接觸器控制系統(tǒng)14學(xué)時(shí)第二章

可編程序控制器概述4學(xué)時(shí)第三章

S7-1200PLC基礎(chǔ)知識(shí)4學(xué)時(shí)第四章

S7-1200PLC基本指令及程序設(shè)計(jì)12學(xué)時(shí)第六章PLC邏輯控制系統(tǒng)編程實(shí)例4學(xué)時(shí)課程復(fù)習(xí)2學(xué)時(shí)課程學(xué)時(shí)安排電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)111、廖常初《S7-1200PLC編程及應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社；2、劉華波《西門子S7-1200PLC編程與應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社；3、西門子公司《SIMATICS7-1200可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)》；4、西門子公司《深入淺出西門子S7-1200PLC手冊(cè)》；5、高建設(shè)《三菱PLC編程速學(xué)與快速應(yīng)用》電子工業(yè)出版社；6、王建《PLC實(shí)用技術(shù)：歐姆龍》機(jī)械工業(yè)出版社；7、王建《PLC實(shí)用技術(shù)：松下》機(jī)械工業(yè)出版社；…參考書目電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)12PLC在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用實(shí)例異步電機(jī)減速箱滾筒電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)13PLC在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)14PLC在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用實(shí)例電阻柜配電柜PLC主控柜變頻柜電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)15PLC在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用實(shí)例S7-300繼電器接觸器開關(guān)電源接線端子輔助電源電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)16PLC在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用實(shí)例指示燈按鈕蜂鳴器轉(zhuǎn)換開關(guān)觸摸屏電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)17第1章繼電器接觸器控制系統(tǒng)主要內(nèi)容：1.1.1電器基本知識(shí)1.1.2接觸器1.1.3繼電器1.1.4低壓斷路器1.1.5熔斷器1.1.6主令電器1.1.7信號(hào)電器1.1.8常用檢測儀表1.2.1電氣控制線路圖的圖文符號(hào)及繪制原則1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路1.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.電器的定義和分類定義電器就是根據(jù)外界施加的信號(hào)和要求，能手動(dòng)或自動(dòng)地?cái)嚅_或接通電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電或非電對(duì)象的切換、控制、檢測、保護(hù)、變換和調(diào)節(jié)的電工器械。低壓電器通常指工作在交流電壓1200V、直流電壓1500V以下的電器。采用電磁原理完成上述功能的低壓電器稱為電磁式低壓電器。181.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)191.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)201.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁式低壓電器最常用的低壓電器，如接觸器、繼電器、斷路器等。結(jié)構(gòu)上，大都由三個(gè)主要部分組成：電磁機(jī)構(gòu)、觸頭和滅弧裝置。電磁機(jī)構(gòu)作用：電磁機(jī)構(gòu)是電磁式低壓電器的感測部件，它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作使之閉合或斷開，從而實(shí)現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)?。組成：磁路（鐵芯、銜鐵、空氣隙）和線圈組成。21電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：122電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1-銜鐵；2-鐵芯；3-線圈1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機(jī)構(gòu)工作原理工作原理：常用吸力特性和反力特性來表征。吸力特性：電磁吸力隨銜鐵與鐵芯間氣隙δ變化的關(guān)系曲線。反力特性：電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放的力與氣隙δ的關(guān)系曲線。交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性：F與δ無關(guān)直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性：F與δ的平方成反比吸力和反力的配合：吸力大于反力23電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機(jī)構(gòu)工作原理吸力特性和反力特性24電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1—直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性；2—交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性；3—反力特性。1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭一切有觸點(diǎn)電器的執(zhí)行部件。通過觸頭的動(dòng)作來接通/斷開被控制電路，觸頭由動(dòng)、靜觸點(diǎn)組合而成。形式：25電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭觸點(diǎn)按其動(dòng)作狀態(tài)可分為常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。常開觸點(diǎn)是指在其線圈不通電狀態(tài)下，該接點(diǎn)是斷開狀態(tài)，當(dāng)其線圈通電時(shí)，該接點(diǎn)就閉合。故常開觸點(diǎn)又稱動(dòng)合觸點(diǎn)。常閉觸點(diǎn)是指線圈在不通電狀態(tài)是閉合的，當(dāng)其線圈通電時(shí)，該接點(diǎn)斷開。常閉觸點(diǎn)又稱動(dòng)斷觸點(diǎn)。26電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭分析電路時(shí)，應(yīng)注意時(shí)間間隔問題：線圈通電時(shí)，常閉觸點(diǎn)先斷開，常開觸點(diǎn)后閉合；線圈斷電時(shí)，常開觸點(diǎn)先復(fù)位(斷開)，常閉觸點(diǎn)后復(fù)位(閉合)，其中間存在一個(gè)很短的時(shí)間間隔。27電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

滅弧裝置電弧的產(chǎn)生：當(dāng)觸點(diǎn)切斷電路時(shí)，如果電路中電壓超過10~12V或電流超過100mA，此時(shí)兩個(gè)觸點(diǎn)之間就將產(chǎn)生火花，形成氣體放電現(xiàn)象，通常稱為電弧。電弧的危害：電弧的存在影響電路及時(shí)、可靠地分段；同時(shí)使觸頭受到損害。滅弧的方法：多斷點(diǎn)滅弧、磁吹式滅弧、滅弧柵等。

28電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機(jī)構(gòu)工作原理的實(shí)質(zhì)29電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理：虛框內(nèi)為一個(gè)電磁式低壓電器，合上開關(guān)SF后，線圈通電，銜鐵吸合，帶動(dòng)其常開觸點(diǎn)閉合，指示燈PG得電點(diǎn)亮；打開開關(guān)SF后，線圈失電，在反力作用下，銜鐵釋放，常開觸點(diǎn)打開，指示燈PG失電熄滅。接觸器控制回路主回路總結(jié)：線圈得電，常開（常閉）觸點(diǎn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，線圈失電，常開（常閉）狀態(tài)復(fù)位。1.1.1電器基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.接觸器的用途和分類定義接觸器是用來頻繁地、遠(yuǎn)距離地接通或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)主電路或其他負(fù)載電路的自動(dòng)控制電器。301.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.接觸器的用途和分類用途控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等。控制大電流電路通斷的開關(guān)電器。分類按主觸點(diǎn)的控制回路中電流種類的不同(接觸器線圈流過電流類型)，可分為：交流接觸器和直流接觸器；按操作方式不同，可分為：電磁式、氣動(dòng)式和液壓式；按主觸點(diǎn)極數(shù)，可分為：單極、二極、三極、四極等。311.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理結(jié)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)、主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和滅弧系統(tǒng)、反力裝置、支架和底座。32-動(dòng)觸頭-靜觸頭-銜鐵-彈簧-線圈-鐵芯墊氈-觸頭彈簧-滅弧罩-觸頭壓力彈簧-1.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理結(jié)構(gòu)(續(xù))主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)的區(qū)別：主觸點(diǎn)尺寸較大，并附有滅弧裝置，接在主電路，用于控制主電路通斷；輔助觸點(diǎn)用于控制輔助電路的通斷，通過較小的電流。331.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理工作原理實(shí)質(zhì)：當(dāng)接觸器線圈通電后，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通，吸合銜鐵，主觸點(diǎn)在銜鐵的帶動(dòng)下閉合，于是接通了主回路。同時(shí)銜鐵帶動(dòng)輔助觸點(diǎn)動(dòng)作，使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)接觸器線圈斷電時(shí)，吸力消失，銜鐵在反力作用下打開，常開/常閉觸點(diǎn)又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。341.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理圖形和文字符號(hào)351.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.接觸器的技術(shù)參數(shù)額定電壓：主觸點(diǎn)的額定電壓；

常見電壓等級(jí)：AC220V/380V/660V、DC110V/220V/440V。額定電流：主觸點(diǎn)的額定電流；常見電流等級(jí)：10~800A。線圈額定電壓：線圈兩端的額定電壓；常見電壓等級(jí)：AC220V/380V、DC24V/220V。額定操作頻率：常開觸點(diǎn)每小時(shí)接通次數(shù)；接通和分?jǐn)嗄芰?；極數(shù)和電流種類；允許操作頻率；機(jī)械壽命和電壽命等。361.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.接觸器的選擇根據(jù)負(fù)載類型選接觸器；根據(jù)負(fù)載大小選額定電流；選擇額定電壓；選擇線圈的額定電壓；選擇交流接觸器的經(jīng)驗(yàn)法。371.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接觸器的型號(hào)交流接觸器常用的交流接觸器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列。381.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接觸器的型號(hào)直流接觸器常用的直流接觸器有CZ18、CZ21、CZ22、CZ10、CZ2等系列。391.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.交直流接觸器的特點(diǎn)(小結(jié))交流接觸器線圈通以交流電，主觸點(diǎn)接通、切斷交流主電路。當(dāng)交變磁通穿過鐵芯時(shí)，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。交流接觸器的滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。直流接觸器線圈通以直流電，主觸點(diǎn)接通、切斷直流主電路。直流接觸器鐵芯中不產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。直流接觸器滅弧較難，一般采用磁吹滅弧裝置。40?交流接觸器線圈通相同電壓的直流電，有什么現(xiàn)象？直流接觸器線圈通相同電壓的交流電，有什么現(xiàn)象？1.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.使用接觸器的注意事項(xiàng)因?yàn)榉謹(jǐn)嘭?fù)荷時(shí)有火花和電弧產(chǎn)生，開啟式的不能用于易燃易爆的場所和有導(dǎo)電性粉塵多的場所，也不能在無防護(hù)措施的情況下在室外使用。使用時(shí)，應(yīng)注意觸頭和線圈是否過熱，三相主觸頭一定要保持同步動(dòng)作，分?jǐn)鄷r(shí)電弧不得太大。交流接觸器控制電機(jī)或線路時(shí)，必須與過電流保護(hù)器配合使用，接觸器本身無過電流保護(hù)性能。短路環(huán)和電磁鐵吸合面要保持完好、清潔。接觸器安裝在控制箱或防護(hù)外殼內(nèi)時(shí)，由于散熱條件差，環(huán)境溫度較高，應(yīng)適當(dāng)降低容量使用。411.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.繼電器的定義和分類定義 繼電器是根據(jù)輸入信號(hào)來接通或斷開小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和保護(hù)的自動(dòng)控制電器。輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動(dòng)作或者是電路參數(shù)的變化。421.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.繼電器的定義和分類分類

按輸入信號(hào)的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等；

按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器；

按工作原理分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等；

按輸出形式分為：有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)兩類；

按用途分為：控制用和保護(hù)用繼電器等。431.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 電磁式繼電器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、被廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。其結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁式接觸器相似。電壓繼電器：過電壓和欠電壓繼電器電流繼電器：過電流和欠電流繼電器中間繼電器：是一種電壓繼電器。表示符號(hào)441.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 45DL-10系列電流繼電器DY-20C系列電壓繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 46JZ7系列中間繼電器JZC4(CA2)系列接觸器式繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器—中間繼電器定義：在控制電路中起信號(hào)傳遞、放大、切換和邏輯控制等作用的繼電器。它實(shí)質(zhì)上屬于電壓繼電器的一種。特點(diǎn)：觸點(diǎn)多(六對(duì)甚至更多)觸點(diǎn)電流大(額定電流為5~10A)動(dòng)作靈敏(動(dòng)作時(shí)間小于0.05s)可以用中間繼電器來增加控制電路的回路數(shù)或放大信號(hào)。471.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器—中間繼電器中間繼電器和接觸器的區(qū)別：相同點(diǎn)：輸入信號(hào)都是電壓，都是利用電磁機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行工作的。不同點(diǎn)：中間繼電器用于小電流的控制電路，在控制電路中起信號(hào)傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)和分路等作用，主要用來擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。

接觸器用于頻繁地、遠(yuǎn)距離地接通或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)主電路或其他負(fù)載電路。它是一種執(zhí)行電器。它的觸點(diǎn)分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)，大部分情況下它還帶有滅弧裝置。481.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器熱繼電器的作用和分類作用：當(dāng)三相交流電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行、長期單相運(yùn)行等不正常情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組嚴(yán)重過熱乃至燒壞。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的繼電器即為熱繼電器。分類：按極數(shù)來分，可分為：單相、兩相和三相式共三種類型，其中三相式熱繼電器常用于三相交流電動(dòng)機(jī)做過載保護(hù)。按功能來分，三相式熱繼電器又有不帶斷相保護(hù)和帶斷相保護(hù)兩種類型。491.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器501.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器工作原理熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、觸頭系統(tǒng)等組成。511、2-雙金屬片；3-熱元件；4-導(dǎo)板；5-補(bǔ)償雙金屬片；14-推桿；6、7、9-觸點(diǎn)；10-復(fù)位按鈕1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器電動(dòng)機(jī)的過載特性和熱繼電器的保護(hù)特性反時(shí)限特性：電動(dòng)機(jī)通電時(shí)間與過載電流的平方成反比。過載特性保護(hù)特性521.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器表示符號(hào)控制電路中最常用的是熱繼電器的常開觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)？熱繼電器是怎樣保護(hù)電機(jī)的？53?1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器熱繼電器保護(hù)電機(jī)的工作原理541.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器產(chǎn)品一般和接觸器配合使用，連接方便。選型原則額定電流：比電動(dòng)機(jī)的額定電流稍微大一些。動(dòng)作電流：約為電動(dòng)機(jī)額定電流的80%左右。注意：由于熱繼電器的保護(hù)特性為反時(shí)限特性，所以對(duì)于可逆運(yùn)行和頻繁通斷的電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器保護(hù)，必要時(shí)可以選用裝入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的溫度繼電器。551.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.時(shí)間繼電器按時(shí)間原則進(jìn)行動(dòng)作的繼電器。分類：按延時(shí)方式可分為：通電延時(shí)型、斷電延時(shí)型。按工作原理可分為：有電磁式、電動(dòng)機(jī)式、空氣阻尼式、電子式等。最常用的是電子式時(shí)間繼電器，其他產(chǎn)品已基本淘汰。表示符號(hào)：56通電延時(shí)線圈斷電延時(shí)線圈瞬動(dòng)觸點(diǎn)通電延時(shí)常開觸點(diǎn)通電延時(shí)常閉觸點(diǎn)斷電延時(shí)常開觸點(diǎn)斷電延時(shí)常閉觸點(diǎn)1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.時(shí)間繼電器

57JS7-A系列時(shí)間繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.速度繼電器按速度原則進(jìn)行動(dòng)作的繼電器。作用：主要應(yīng)用于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)中，因此又稱為反接制動(dòng)控制器。組成：主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。工作原理：電磁感應(yīng)(P21圖1-23)表示符號(hào)：581.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.溫度繼電器作用：主要應(yīng)用于溫度檢測和保護(hù)。應(yīng)用于精度要求不高的場合。溫度繼電器與熱繼電器的區(qū)別：熱繼電器是電流過大的情況下，熱繼電器內(nèi)部的熱元件積累到一定的熱量，就會(huì)動(dòng)作。它沒有具體的溫度指標(biāo)，只有過電流指標(biāo)。它用于電器的過電流保護(hù)電路中。溫度繼電器是在設(shè)定的溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換的繼電器，它不檢測電流，也不需要熱的積累，只要傳感器檢測到的溫度到達(dá)設(shè)定的溫度，立即會(huì)動(dòng)作。它用于溫度的控制電路中。591.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.液位繼電器作用：用于液位檢測。應(yīng)用于精度要求不高的場合。高精度的液位傳感器有差壓式等產(chǎn)品。601.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)8.壓力繼電器作用：通過檢測各種氣體和液體壓力的變化，壓力繼電器可以發(fā)出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的檢測和控制。分類：柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式。工作原理：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力繼電器的設(shè)定值時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，使電氣元件(如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、電磁閥)動(dòng)作，從而使液路或氣路卸壓、換向，或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護(hù)的作用。611.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)9.固態(tài)繼電器什么是固態(tài)繼電器？固態(tài)繼電器是采用半導(dǎo)體器件組裝而成的一種無觸點(diǎn)開關(guān)。實(shí)物及表示符號(hào)621.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)9.固態(tài)繼電器優(yōu)點(diǎn)與電磁式繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)、不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但具有與電磁式繼電器相同的功能。高壽命、高可靠性；靈敏度高、控制功率小，電磁兼容好；切換速度快。缺點(diǎn)漏電流大、接觸電壓大、觸點(diǎn)單一、使用溫度范圍窄、過載能力差、價(jià)格較高。631.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.作用和分類作用開關(guān)電器廣泛用于配電系統(tǒng)和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)，用作電源的隔離、電氣設(shè)備的保護(hù)和控制。分類手動(dòng)開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)641.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.刀開關(guān)作用：刀開關(guān)俗稱閘刀開關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的一種手動(dòng)電器。主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源及不經(jīng)常起動(dòng)及制動(dòng)、容量小于7.5KW的異步電動(dòng)機(jī)。分類：按刀數(shù)可分為單極、雙極和三極等。安裝：刀口在上面，以防斷電時(shí)由于重力而閉合。651.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.刀開關(guān)66HS系列雙投刀開關(guān)HR3系列熔斷器式刀開關(guān)HD系列單投刀開關(guān)1.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器俗稱空氣開關(guān)，是一種自動(dòng)開關(guān)。作用完成接通、分?jǐn)嚯娐罚粚?duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)；不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)組成：觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器671.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器681.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理過電流脫扣器失壓脫扣器熱脫扣器遠(yuǎn)程控制脫扣器691—主觸頭；2—自由脫扣機(jī)構(gòu)；3—過電流脫扣器；4—分勵(lì)脫扣器；5—熱脫扣器；6—失壓脫扣器；7—按鈕1.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

3.低壓斷路器表示符號(hào)主要參數(shù)：額定電壓；額定電流；通斷能力：能接通和分?jǐn)嗟亩搪冯娏髦怠?01.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器選型主要是選擇額定電流、額定電壓。對(duì)單臺(tái)設(shè)備：IZ≥kIq

式中，k為安全系數(shù)，可取1.5～1.7；Iq為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：IZ≥k(Iqmax+電路中其它的工作電流)

式中，k也可取1.5～1.7；Iqmax為最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。711.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.熔斷器作用：用于電路的短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)。結(jié)構(gòu)：主要由熔斷管（或蓋、座）、熔體及導(dǎo)電部件等部分組成。其中熔體是主要部分，它既是感測元件又是執(zhí)行元件。工作原理：熔斷器基于電流熱效應(yīng)原理和發(fā)熱元件熱熔斷原理設(shè)計(jì)。熔斷器串接于被保護(hù)電路，當(dāng)電路發(fā)生短路或過載故障時(shí)，通過熔體的電流使其發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到熔化溫度時(shí)熔體自行熔斷，從而分?jǐn)喙收想娐?，保護(hù)設(shè)備和人身安全。分類：按結(jié)構(gòu)可分為：半封閉插入式、螺旋式、封閉管式；按用途可分為：工業(yè)用熔斷器、快速熔斷器(半導(dǎo)體器件保護(hù))、特殊熔斷器(自復(fù)式熔斷器)。721.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.熔斷器的保護(hù)特性——熔化特性/安秒特性熔化特性是指熔體的熔化電流與熔化時(shí)間之間的關(guān)系，它和熱繼電器的保護(hù)特性一樣，也具有反時(shí)限特性。73Ir—最小熔化電流；Ire—熔體額定電流。1.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.表示符號(hào)

4.熔斷器的技術(shù)參數(shù)額定電壓：熔斷器長期工作時(shí)或分?jǐn)嗪竽艹惺艿碾妷海活~定電流：熔斷器長期工作時(shí)，溫升不超過規(guī)定值時(shí)所能承受的電流；極限分?jǐn)嗄芰Γ喝蹟嗥髟陬~定電壓和功率因數(shù)下，能分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦怠?41.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.熔斷器的選擇類型的選擇：主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小進(jìn)行選擇。溶體額定電流的選擇(Ire：熔體的額定電流，Ie：負(fù)載額定電流)對(duì)阻性負(fù)載：Ire≥Ie對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)：Ire≥(1.5～2.5)Ie對(duì)單臺(tái)頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)：Ire≥(3～3.5)Ie對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：Ire≥(1.5～2.5)Iemax+ΣIe751.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.熔斷器和熱繼電器的區(qū)別相同點(diǎn)：都屬于電流保護(hù)電器，都具有反時(shí)限特性。不同點(diǎn)：熔斷器主要用于短路保護(hù)，熱繼電器用于過載保護(hù)；熔斷器利用的是熱熔斷原理，要求溶體有較高的熔斷系數(shù)；熱繼電器利用的是熱膨脹原理，要求雙金屬片有較高的膨脹系數(shù)；熱繼電器保護(hù)有較大的延遲性，而短路保護(hù)要求熔斷器的動(dòng)作必須具有瞬時(shí)性。761.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.常見熔斷器77RL1螺旋式熔斷器RS14系列圓筒形帽熔斷器RS1系列快速熔斷器HDLRS0(RS0)系列熔斷器1.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.主令電器的定義和作用定義：主令電器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送和轉(zhuǎn)換控制命令的電器。作用：主令電器用于控制電路，不能直接分合主電路。

781.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕作用：在控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器等。組成：按鈕帽、恢復(fù)彈簧、動(dòng)靜觸頭、外殼等。791.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕工作原理：當(dāng)按下按鈕時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合；當(dāng)按鈕釋放后，在恢復(fù)彈簧的作用下使按鈕復(fù)原。表示符號(hào)：

801.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕典型按鈕：

81一般按鈕LA42急停按鈕LA42J6蘑菇頭帶燈按鈕LA42MD6按鈕開關(guān)KN12A02推拉式急停按鈕LA42JT按鈕盒TYX（105）按鈕盒TYX（085）1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)作用：一種多檔式、控制多回路的主令電器。廣泛應(yīng)用于各種配電裝置的電源隔離、電路轉(zhuǎn)換、電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)距離控制等，也常作為電壓表、電流表的換相開關(guān)，還可用于控制小容量的電動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)示意圖：821.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)常見轉(zhuǎn)換開關(guān)83LW8萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)LW42LW2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW5D萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW6型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)表示符號(hào)84虛線：操作手柄的位置；

：觸點(diǎn)符號(hào)；

：當(dāng)手柄位于該位置時(shí)，觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.行程開關(guān)作用：用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。表示符號(hào)：由于機(jī)械觸點(diǎn)易磨損，反應(yīng)速度慢，所以在重要場合已不再使用有觸點(diǎn)的行程開關(guān)了。851.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接近開關(guān)特點(diǎn)：非接觸、無觸點(diǎn)的行程開關(guān)。作用：不僅用于行程控制和限位保護(hù)，還用于高速計(jì)數(shù)、測速、液面控制、檢測金屬體的存在、零件尺寸以及無觸點(diǎn)按鈕等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命和對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力也優(yōu)于一般機(jī)械式行程開關(guān)。產(chǎn)品類型：測量金屬物體和非金屬物體的產(chǎn)品。缺點(diǎn)：測量距離短，抗電磁干擾能力差。861.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.光電開關(guān)特點(diǎn)：非接觸、無觸點(diǎn)，測量距離長，能方便地檢測非金屬材料。它具有體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠(yuǎn)以及抗電磁可干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。作用：非接觸、無損傷地檢測和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動(dòng)作。目前，光電開關(guān)已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識(shí)別、信號(hào)延時(shí)、自動(dòng)門傳感、色標(biāo)檢出以及安全防護(hù)等諸多領(lǐng)域。產(chǎn)品類型：對(duì)射式、反射式等。缺點(diǎn)：對(duì)周圍的雜散光的干擾有一定要求。工作原理：利用光源、光敏器件等發(fā)射和接收。871.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)常見行程開關(guān)88柱塞緩沖式LX29-1H-1防塵單臂滾輪式LX29-2Q防塵二節(jié)滾輪式LX29-3Q防水二節(jié)滾輪式LX29-3SOMRON接近開關(guān)臺(tái)灣嘉準(zhǔn)光電開關(guān)1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.指示燈作用：在各類電器設(shè)備及電氣線路中做電源指示及指揮信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)、事故信號(hào)及其它信號(hào)的指示。2.蜂鳴器和電鈴作用：聲響類的指示器件，同指示燈作用相同。3.表示符號(hào)891.1.7信號(hào)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.檢測儀表的作用用來檢測生產(chǎn)過程中有關(guān)參數(shù)的儀表稱為檢測儀表。包括傳感器和變送器。2.變送器傳感器的作用：直接檢測各種具體物理量信號(hào)。變送器的作用：檢測各種具體物理量信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)。變送器的接線：兩線制：信號(hào)線與電源線共用；三線制：信號(hào)線與電源線的地共用；四線制：信號(hào)線與電源線分開使用。901.1.8常用檢測儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：0—5V、0—10V、-10V—10V、0—20mA、4—20mA等。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)變送器的接線：兩線制：信號(hào)線與電源線共用；三線制：信號(hào)線與電源線的地共用；四線制：信號(hào)線與電源線分開使用。911.1.8常用檢測儀表電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)變送器的工作原理：3.常用檢測儀表壓力檢測及變送器流量檢測及流量計(jì)溫度檢測及變送器4.表示符號(hào)921.1.8常用檢測儀表電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則931.什么是電氣控制線路？用導(dǎo)線將電機(jī)、電器、儀表等元器件按一定的要求連接起來，并實(shí)現(xiàn)某種特定控制要求的電路。2.什么是電氣控制系統(tǒng)圖？為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖，便于電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和維修，將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及其連接線路用一定的圖形表達(dá)出來，這就是電氣控制系統(tǒng)圖。3.電氣控制系統(tǒng)圖的種類電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號(hào)電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4728：《電氣簡圖用圖形符號(hào)》；GB/T5465：《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)》；GB/T6988：《電氣技術(shù)用文件的編制》；GB7159-1987：《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則》(已廢止，但還在使用)常見的電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)見書P35941.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號(hào)951.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號(hào)96通電延時(shí)繼電器斷電延時(shí)繼電器1.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號(hào)97刀開關(guān)（隔離開關(guān)）熱繼電器低壓斷路器1.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.電氣原理圖定義：根據(jù)電路工作原理用規(guī)定的圖形符號(hào)繪制的圖形。具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)。電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電機(jī)之間相連的電器元件；一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點(diǎn)、熱繼電器的熱元件和電動(dòng)機(jī)等組成。輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路和保護(hù)電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)、保護(hù)電器觸點(diǎn)等組成。

981.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)繪制電氣原理圖時(shí)應(yīng)遵循的原則主電路：繪在左或上部；控制線路：繪在右或下部；控制線路的電源線分列兩邊，按電器元件的動(dòng)作順序由上而下或者由左到右平行繪制；所有電器元件不畫實(shí)際外形，而用標(biāo)準(zhǔn)圖形和文字符號(hào)表示。器件的各部分分別畫在完成作用的地方。各電器部件的狀態(tài)處于未動(dòng)作前的狀態(tài)；同類電器在文字符號(hào)前或后加序號(hào)區(qū)分；兩條以上導(dǎo)線連接處用小圓點(diǎn)表示電氣連接；對(duì)具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)給出工作循環(huán)圖，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和行程開關(guān)應(yīng)繪出動(dòng)作程序和動(dòng)作位置。991.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1001.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則1011.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則圖面區(qū)域的劃分1、2、3…等數(shù)字是圖區(qū)的編號(hào)，便于檢索電氣線路、方便閱讀分析，圖區(qū)編號(hào)也可設(shè)置在圖的下方；圖紙大時(shí)，也可在圖紙左方加入a、b、c…字母圖區(qū)編號(hào)；圖區(qū)編號(hào)下方的文字表示該區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)的元件或電路的功能，便于讀者更好地分析電路。1021.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)符號(hào)位置的索引當(dāng)一個(gè)控制系統(tǒng)有多頁圖紙時(shí)，索引非常有用。接觸器、繼電器的線圈、觸點(diǎn)的索引方法接觸器繼電器1031.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.電氣安裝接線圖定義：反映各設(shè)備之間的關(guān)系、接線情況以及安裝和敷設(shè)的位置等的圖形。一般情況下，電氣安裝圖和原理圖需配合起來使用。作用：用于電氣設(shè)備的安裝、配線、維護(hù)和檢修等。繪制電氣安裝圖應(yīng)遵循的主要原則如下：各電器元器件的位置、文字符號(hào)必須和電氣原理圖中的標(biāo)注一致，同一個(gè)電器元件的各部件（如同一個(gè)接觸器的觸點(diǎn)、線圈等）必須畫在一起，各電器元件的位置應(yīng)與實(shí)際安裝位置一致。不在同一安裝板或電氣柜上的電器元件或信號(hào)的電氣連接一般應(yīng)通過端子排連接，并按照電氣原理圖中的接線編號(hào)連接。走向相同、功能相同的多根導(dǎo)線可用單線或線束表示。畫連接線時(shí)，應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線的規(guī)格、型號(hào)、顏色、根數(shù)和穿線管的尺寸。1041.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.電器元件布置圖定義：反映電氣設(shè)備或系統(tǒng)中所有電器設(shè)備的實(shí)際位置、尺寸等的圖形。作用：為電器設(shè)備制造、安裝、維護(hù)提供必要的資料。電器元器件布置圖的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：相同類型的電器元件布置時(shí)，應(yīng)把體積較大和較重的安裝在控制柜或面板的下方。發(fā)熱的元器件應(yīng)該安裝在控制柜或面板的上方或后方，但熱繼電器一般安裝在接觸器的下面，以方便與電機(jī)和接觸器的連接。需要經(jīng)常維護(hù)、整定和檢修的電器元件、操作開關(guān)、監(jiān)視儀器儀表，其安裝位置應(yīng)高低適宜，以便工作人員操作。強(qiáng)電、弱電應(yīng)該分開走線，注意屏蔽層的連接，防止干擾的竄入。電器元器件的布置應(yīng)考慮安裝間隙，并盡可能做到整齊、美觀。1051.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.電器元件布置圖1061.2.1電氣控制線路的圖文符號(hào)及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.概述三相籠型異步電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)實(shí)際中用量最大。其電氣控制線路圖大都由繼電器接觸器和按鈕等有觸點(diǎn)的電器組成。1071.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路控制電路一般由邏輯電路、記憶（自鎖）電路、順序動(dòng)作電路組成。1、基本邏輯電路(1)“與”邏輯電路：由兩個(gè)或以上按鈕開關(guān)(或繼電器、接觸器的觸點(diǎn))串聯(lián)構(gòu)成。(2)“或”邏輯電路：由兩個(gè)或以上按鈕開關(guān)(或繼電器、接觸器的觸點(diǎn))并聯(lián)構(gòu)成。108SB1SB2KMKMKMSB21.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路(3)“非”邏輯電路：觸點(diǎn)SB和觸點(diǎn)KA2的狀態(tài)相反，具有“非”的功能。1091.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路2、自鎖電路由接觸器（繼電器）線圈、接觸器（繼電器）自身的常開輔助觸點(diǎn)、按鈕開關(guān)構(gòu)成。啟動(dòng)按鈕按下松開后，接觸器（繼電器）還保持通電狀態(tài)。直到按下停止按鈕為止。110這種依靠接觸器本身輔助觸點(diǎn)使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路3、順序動(dòng)作電路KA1必須先得電，KA2才能得電。1111.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路(1)、用開關(guān)直接啟動(dòng)線路用開關(guān)QS實(shí)現(xiàn)電機(jī)電源的接通和斷開。缺點(diǎn)：無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和自控1121.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(2)、用接觸器直接啟動(dòng)線路113a.點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過程:觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(2)、用接觸器直接啟動(dòng)線路114b.電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行動(dòng)作過程:觸頭（KM）打開(2)按下停車按鈕（SB1）線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。主觸頭（KM）閉合(1)按下啟動(dòng)按鈕（SB2）線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；輔助觸頭（KM）閉合線圈（KM）自鎖這是最基本的電動(dòng)機(jī)控制線路。是任何一個(gè)電氣工程師需要熟記于心的電路。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(2)、用接觸器直接啟動(dòng)線路方法一：用復(fù)合按鈕。115c.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行QSFRM3~ABCKMFUSB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系主電路控制電路1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(2)、用接觸器直接啟動(dòng)線路方法二：加中間繼電器（KA）。116c.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行QSFRM3~ABCKMFUSB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系主電路控制電路1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路117動(dòng)作過程:SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1

注意：該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路(加互鎖)118互鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路。KMRM3~ABCKMFFUQSFRKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRSBR互鎖將其中一個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)串入另一個(gè)接觸器線圈電路中，則任一接觸器線圈先帶電后，即使按下相反方向按鈕，另一接觸器也無法得電，這種聯(lián)鎖通常稱為互鎖，即二者存在相互制約的關(guān)系。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路(雙重互鎖)119KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBRKMRM3~ABCKMFFUQSFR電氣互鎖機(jī)械互鎖雙保險(xiǎn)機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(4)、順序控制線路1120FUKM2FR2ABCFUM3~ABCKM1FR1M3~主電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序，沒有延時(shí)要求。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(4)、順序控制線路2121FRSB2

KM1

KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)KT

M2起動(dòng)主電路同前KM1SB1SB2KTKM1KM2KM2KM2KT控制電路M1起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(5)、循環(huán)控制線路122循環(huán)控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(5)、循環(huán)控制線路123正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA動(dòng)作過程：SB2

正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）

控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)缺點(diǎn)：每次換向時(shí)需手動(dòng)按下啟動(dòng)按鈕1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動(dòng)控制線路——(5)、自動(dòng)循環(huán)控制線路124電機(jī)STaSTb限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.概述為什么要進(jìn)行降壓啟動(dòng)控制？降壓啟動(dòng)方法定子電路串電阻（或電抗）星形—三角形自耦變壓器延邊三角形使用軟啟動(dòng)器使用變頻器1251.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動(dòng)控制線路降壓啟動(dòng)原理啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定值的1/，Y形連接時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電流是Δ連接時(shí)的1/3，從而減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。126Y△1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動(dòng)控制線路127KM3閉合，電機(jī)接成Y形；KM2閉合，電機(jī)接成形。Y△1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動(dòng)控制線路128KMFUQSFR電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-

主電路接通電源延時(shí)KT

KM-

KM-Y

Y

轉(zhuǎn)換完成SB2

KM

KT

KM-Y

KM-

KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KM控制電路FR1.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動(dòng)控制線路特點(diǎn)和適用場合優(yōu)點(diǎn)：啟動(dòng)電流特性好，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低；缺點(diǎn)：由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降低到了原來的1/3，所以轉(zhuǎn)矩特性差。適合于輕載或空載啟動(dòng)的場合。1291.2.2異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.控制線路設(shè)計(jì)的基本要求：滿足生產(chǎn)工藝要求；電路力求簡單、布局合理、電器元件選擇正確并得到充分利用；安全可靠，能長穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié)；便于操作安裝和維修。2.常見的設(shè)計(jì)方法：一般設(shè)計(jì)法——也叫經(jīng)驗(yàn)法。憑借實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，用基本線路和典型環(huán)節(jié)加以合理組合；邏輯分析法——利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計(jì)的方法。1301.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：盡量減少觸點(diǎn)數(shù)量，簡化線路：1311.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：一條控制線路中，不能有兩個(gè)交流電器線圈串聯(lián)：兩電器觸點(diǎn)動(dòng)作有先后，線圈吸合后感抗變大，先吸合的分壓大，分壓小的可能吸不上。1321.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：合理安排電器元件連接線路，減少連接導(dǎo)線，保障實(shí)用安全：1331.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：避免寄生電路：在控制電路的動(dòng)作過程中或事故發(fā)生情況下，意外接通的電路1341.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：避免線路的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象發(fā)生：由于觸頭動(dòng)作時(shí)間的影響，使電路不能完成轉(zhuǎn)換，因而可能發(fā)生誤動(dòng)作。1351.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例原意：KM1得電經(jīng)延時(shí)后KM2得電，同時(shí)使KM1失電。實(shí)際：如果KM2觸頭動(dòng)作的暫態(tài)時(shí)間大于KT觸頭釋放時(shí)間，則KM2尚未自保，KT已斷。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對(duì)象典型代表——繼電器邏輯開關(guān)函數(shù)：以執(zhí)行元件作為邏輯函數(shù)的輸出變量、以檢測信號(hào)中間單元及輸出邏輯變量的反饋觸點(diǎn)作為邏輯變量。1361.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對(duì)象一般形式：X開：控制對(duì)象的開啟信號(hào)；X關(guān)：控制對(duì)象的關(guān)斷信號(hào)；K：輸出對(duì)象本身的常開觸點(diǎn)，起自鎖作用。1371.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對(duì)象X開和X關(guān)的選擇：X開和X關(guān)一般要選短信號(hào)，這樣可以有效防止啟/停信號(hào)波動(dòng)的影響，保證了系統(tǒng)的可靠性。1381.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對(duì)象更進(jìn)一步的表達(dá)式：在某些實(shí)際應(yīng)用中，為進(jìn)一步增加系統(tǒng)的可靠性和安全性，X開和X關(guān)往往帶有約束條件。1391.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例開啟的主令信號(hào)不止一個(gè)，還需要具備其他條件才能開啟；關(guān)斷的主令信號(hào)不止一個(gè)，還需要具備其他條件才能關(guān)斷。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.一般設(shè)計(jì)法介紹設(shè)計(jì)步驟找出控制系統(tǒng)所有的被控對(duì)象，即輸出線圈或定時(shí)器線圈；將所有的線圈采用“啟保?！狈绞竭M(jìn)行控制；找出每個(gè)線圈的啟動(dòng)和停止條件，為了提高系統(tǒng)可靠性，啟動(dòng)和停止條件一般是短脈沖信號(hào)；分析線圈是否需要保持，如果需要保持，找出保持條件；對(duì)整個(gè)電氣控制線路進(jìn)行檢查、優(yōu)化。關(guān)鍵：簡單設(shè)計(jì)法的核心內(nèi)容是找出被控對(duì)象的開啟條件（短信號(hào)）和關(guān)斷條件（短信號(hào)）。1401.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序啟?？刂片F(xiàn)有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3。要求啟動(dòng)順序?yàn)椋合葐?dòng)M1，經(jīng)T1后啟動(dòng)M2，再經(jīng)T2后啟動(dòng)M3；停車時(shí)要求：先停M3，經(jīng)T3后再停M2，再經(jīng)T4后停M1，3臺(tái)電機(jī)使用的接觸器分別為QA1、QA2和QA3。試設(shè)計(jì)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟/停控制線路。題目分析1411.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序啟?？刂浦骰芈?421.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序啟?？刂祁}目分析1431.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)被控對(duì)象啟動(dòng)條件停止條件保持條件MA1接觸器QA1啟動(dòng)按鈕SF1T4定時(shí)時(shí)間到自身常開觸點(diǎn)MA2接觸器QA2T1定時(shí)時(shí)間到T3定時(shí)時(shí)間到自身常開觸點(diǎn)MA3接觸器QA3T2定時(shí)時(shí)間到停止按鈕SF2自身常開觸點(diǎn)MA2啟動(dòng)定時(shí)器T1啟動(dòng)按鈕SF1（QA1得電）T1定時(shí)時(shí)間到（QA2得電）自身瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)MA3啟動(dòng)定時(shí)器T2T1定時(shí)時(shí)間到（QA2得電）T2定時(shí)時(shí)間到（QA3得電）自身瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)MA2停止定時(shí)器T3停止按鈕SF2（QA3失電）T3定時(shí)時(shí)間到（QA2失電）自身瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)MA1停止定時(shí)器T4T3定時(shí)時(shí)間到（QA2失電）T4定時(shí)時(shí)間到（QA1失電）自身瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)6.一般設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例1441.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例SF1QA1KF1QA2KF2QA3SF1KF1QA1KF1KF2QA2SF2KF3KF3KF4SF2KF3KF4QA2QA3KF3KF4電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例1451.2.3電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)KF5KF5QA2QA1KF5KF3KF2KF4QA1KF1KF4KF5SF1SF2KF1QA3KF3KF2BB3BB2BB1AC220LAC220N本章小結(jié)掌握常用低壓電器的作用及工作原理。掌握典型控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和使用：自鎖、互鎖。掌握三相籠型異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路。掌握一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)簡單的控制線路作業(yè)第1、2、4、6、8、10、13題147本章小結(jié)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)148第2章可編程序控制器概述主要內(nèi)容：2.1PLC的定義與發(fā)展2.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類2.3PLC的基本組成與工作原理電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.PLC的定義國際電工委員會(huì)（IEC）的定義可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)。1492.1PLC的定義及發(fā)展2.PLC的產(chǎn)生產(chǎn)生背景傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)；當(dāng)時(shí)小型計(jì)算機(jī)的不足；工業(yè)生產(chǎn)過程激烈競爭的要求。GM公司的招標(biāo)1968年，GM10條：1、編程方便，可現(xiàn)場修改程序；2、維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；3、可靠性高于繼電器控制裝置；4、體積小于繼電器控制盤；5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；6、成本可與繼電器控制盤競爭；7、輸入可以是交流115V；8、輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等；9、擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最??；10、用戶存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)展到4kB。1502.1PLC的定義及發(fā)展2.PLC的產(chǎn)生1969年DEC公司生產(chǎn)出第一臺(tái)PLC。名字1980年美國電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA正式命名：ProgrammableController早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmablelogiccontroller，略寫PLC)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器（Programmablecontroller，略寫PC)。為區(qū)別于PersonalComputer(PC)，故沿用PLC這個(gè)略寫?，F(xiàn)在PLC是指可編程控制器ProgrammableController，而不是可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）。注意PC，PLC，IPC（IndustrialPersonalComputer）的區(qū)別1512.1PLC的定義及發(fā)展3.PLC的發(fā)展初級(jí)階段：從第一臺(tái)PLC問世到20世紀(jì)70年代中期。(簡單功能、梯形圖編程)崛起階段：從20世紀(jì)70年代中期到80年代初期。(功能增強(qiáng)、推廣應(yīng)用)成熟階段：從20世紀(jì)80年代初期到90年代初期。(大規(guī)模應(yīng)用、通信聯(lián)網(wǎng))飛速發(fā)展階段：從20世紀(jì)90年代初期到90年代末期。(過程控制、復(fù)雜控制系統(tǒng))開放性、標(biāo)準(zhǔn)化階段：從20世紀(jì)90年代中期以后。(IEC61131)1522.1PLC的定義及發(fā)展3.PLC的發(fā)展PLC的發(fā)展趨勢大型化增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信功能發(fā)展智能模塊外部故障診斷功能實(shí)現(xiàn)軟件、硬件標(biāo)準(zhǔn)化人機(jī)交互方式迅速發(fā)展小型化、專用化、低成本1532.1PLC的定義及發(fā)展1.PLC的主要功能開關(guān)量邏輯控制模擬量控制閉環(huán)過程控制定時(shí)控制計(jì)數(shù)控制順序（步進(jìn)）控制數(shù)據(jù)處理通信和聯(lián)網(wǎng)1542.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類2.PLC的特點(diǎn)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)要求控制設(shè)備具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能在惡劣的環(huán)境下可靠地工作。平均無故障時(shí)間：MTBF(MeanTimeBetweenFailure)平均修復(fù)時(shí)間：MTTR(MeanTimeToRepair)通用性強(qiáng)、靈活性好、功能齊全PLC是通過軟件實(shí)現(xiàn)控制的，其控制程序編在軟件中，對(duì)于不同的控制對(duì)象都可采用相同的硬件進(jìn)行配置。目前，PLC產(chǎn)品已系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，能方便靈活地組成大小不同、功能不同的控制系統(tǒng)，通用性強(qiáng)。由于可編程序控制功能齊全，幾乎可以滿足所有控制場合的需求。組成系統(tǒng)后，即使控制程序發(fā)生變化，只要修改軟件即可，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的柔性。1552.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類2.PLC的特點(diǎn)

編程簡單、使用方便PLC在基本控制方面采用“梯形圖”語言進(jìn)行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應(yīng)的，形式簡練，直觀性強(qiáng)，易于被廣大電氣工程人員接受。PLC還可以采用面向控制過程的控制系統(tǒng)流程圖編程和語句表方式編程。梯形圖、流程圖、語句表之間可有條件地相互轉(zhuǎn)換，使用極其方便。這是PLC能夠迅速普及和推廣的重要原因之一。模塊化結(jié)構(gòu)PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O接口等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架和電纜將各模塊連接起來。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實(shí)際需求自行配置，從而實(shí)現(xiàn)最佳性能價(jià)格比。由于配置靈活，使擴(kuò)展、維護(hù)更加方便。1562.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類2.PLC的特點(diǎn)安裝簡便、調(diào)試方便PLC安裝簡便，只要把現(xiàn)場的I/O設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端子相連就完成了全部的接線任務(wù)，縮短了安裝時(shí)間。PLC的調(diào)試工作分為室內(nèi)調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。室內(nèi)調(diào)試時(shí)，用模擬開關(guān)模擬輸入信號(hào)，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上的相應(yīng)的指示燈?？梢愿鶕?jù)PLC上的指示燈和編程器提供的信息方便地進(jìn)行測試、排錯(cuò)和修改。室內(nèi)模擬調(diào)試后，即可到現(xiàn)場進(jìn)行連機(jī)調(diào)試。網(wǎng)絡(luò)通信PLC提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。1572.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類3.PLC的分類1）按控制規(guī)模分類小型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)＜256點(diǎn)，用戶程序容量小于8kW。小型機(jī)常用于單機(jī)控制和小型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作從站。例如，西門子公司的S7-1200PLC就屬于小型機(jī)。小型機(jī)中，控制點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型機(jī)或微型PLC。中型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)～2048點(diǎn)之間，用戶程序容量小于50kW。中型機(jī)控制點(diǎn)數(shù)較多、控制功能強(qiáng)，常用于中型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中可作主站也可作從站。例如，西門子公司的S7-300PLC就屬于中型機(jī)。大型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)＞2048點(diǎn)，用戶程序容量達(dá)50kW以上。大型機(jī)控制點(diǎn)數(shù)多、功能很強(qiáng)、運(yùn)算速度很快，常用于大型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作主站。例如，西門子公司的S7-400PLC就屬于大型機(jī)。以上分類沒有十分嚴(yán)格的界限，隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，這些界限會(huì)發(fā)生變更。1582.2PLC的主要功能、特點(diǎn)與分類3.PLC的分類2）按PLC的結(jié)構(gòu)形式分類整體式，將電源、CPU、I/O部件都集中在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，稱為基本單元。其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低，一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。當(dāng)I/O容量不夠或需要增加其他功能時(shí)，可靈活增加擴(kuò)展單元（如模擬量單元、位置控制單元等）。模塊式，PLC的各個(gè)功能模塊在結(jié)構(gòu)上以單獨(dú)的模塊形式出現(xiàn)，如電源模塊、中央處理模塊、各種