所謂電動機控制電路，就是利用各種低壓電器組成的，能控制電動機起動、反轉(zhuǎn)、制動等作用的電路。電動機控制電工技術(shù)

電動機控制1繼電—接觸器控制2可編程控制器電工技術(shù)電動機的基本控制電路電動機控制常用低壓電器，電動機的控制和保護環(huán)節(jié)的典型線路，可編程控制器主要內(nèi)容：重點和難點內(nèi)容：1.1常用控制電器1.2直接起動控制1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制1繼電—接觸器控制1繼電—接觸器控制1、手刀開關(guān)和熔斷器2、自動開關(guān)

3、交流接觸器

4、熱繼電器和時間繼電器

5、按鈕和行程開關(guān)1.1常用控制電器

略1.2直接起動控制1繼電—接觸器控制

繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成。在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原理。電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1.按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負載所在電路)

和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。

3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。1繼電—接觸器控制1.2直接起動控制4.

所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.

與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。分析和設(shè)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準確可靠。(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一個電器的控制電路。(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)。1.2直接起動控制熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4211.直接起動結(jié)構(gòu)圖1.2直接起動控制2.直接起動原理圖M13~KMM3~KMSB2FRKMSB1合上開關(guān)，控制過程如下：按SB1KM線圈斷電KM主觸頭斷開M停轉(zhuǎn)松SB2按SB2KM線圈通電KM主觸頭閉合起動MKM自鎖觸頭閉合靠KM自鎖觸頭保持M持續(xù)運轉(zhuǎn)1.2直接起動控制1.2直接起動控制3.既能長期工作又能點動的控制電路

按下起動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕，電動機停轉(zhuǎn)。點動按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制電動機的保護

短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。

過載保護是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制

將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機反轉(zhuǎn)。

需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。

當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)；

當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。1繼電—接觸器控制1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制1.正、反轉(zhuǎn)控制原理圖1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制按下SBFSBKMF

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。“聯(lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點：改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉(zhuǎn)閉合合上開關(guān)，動作原理和動作過程如下正轉(zhuǎn)控制過程：按SBFKMF線圈通電KMF主觸頭閉合電動機M正轉(zhuǎn)KMF聯(lián)鎖觸頭斷開，起聯(lián)鎖作用，防止可能的誤動作KMF自鎖觸頭閉合反轉(zhuǎn)控制過程：先按SBKMF線圈斷電KMF主觸頭斷開KMF自鎖觸頭斷開電動機M斷電KMF聯(lián)鎖觸頭閉合再按SBRKMR線圈通電KMR主觸頭閉合KMR自鎖觸頭閉合KMR聯(lián)鎖觸頭斷開電動機M反轉(zhuǎn)1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制1.3三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖2.利用復(fù)合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機械聯(lián)鎖。KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR2可編程控制器2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2.2

S7-300可編程控制器的基本構(gòu)成2.3可編程控制器的程序設(shè)計及應(yīng)用實例概述1.定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算的電子操作系統(tǒng)裝置，專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)聯(lián)成一個整體和易于擴充其功能的原則進行設(shè)計。2可編程控制器2.可編程控制器的發(fā)展：它的起源可以追溯到60年代，美國通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號不斷翻新的需要，對生產(chǎn)線上的控制設(shè)備提出了新的要求，為此研制了第一臺可編程控制器用于生產(chǎn)線上，通過改變存儲在里面的指令的方法來改變生產(chǎn)線的控制流程，從而提供了繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的靈活性。但這一時期它主要是代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，雖然也采用了計算機的設(shè)計思想，實際只能進行邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制器簡稱PLC（ProgrammableLogicalController）。2可編程控制器概述進入80年代，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，可以進行模擬量控制、位置控制，特別是遠程通訊功能的實現(xiàn)，易于實現(xiàn)柔性加工和制造系統(tǒng)，因此將其稱為可編程控制器（ProgrammableController）簡稱PC,但為了與個人電腦PC相區(qū)別，仍將其稱為PLC。PLC已被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。目前PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等領(lǐng)域，加速了機電一體化的進程。2可編程控制器概述2可編程控制器2.1可編程控制器的基本組成和工作原理各種PLC的具體結(jié)構(gòu)雖然多種多樣，但其結(jié)構(gòu)和工作原理大同小異，都是以微處理器為核心的電子電氣系統(tǒng)。PLC各種功能的實現(xiàn)，不僅基于其硬件的作用，而且要靠其軟件的支持。

PLC內(nèi)部主要由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器、擴展接口和外部設(shè)備接口等幾部分組成。1可編程控制器的結(jié)構(gòu)及各部分的作用2可編程控制器2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器(1)主機

CPU是PLC的核心，一切邏輯運算及判斷都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。它就是我們常說的電腦芯片。(1)運行用戶程序。(2)監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)。(3)作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理主機部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器

系統(tǒng)程序存儲器：主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序。系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改。

用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器：主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果。內(nèi)部存儲器有兩類：一類是系統(tǒng)程序存儲器，另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器(2)輸入/輸出(I/O)接口輸入接口用于接收輸入設(shè)備（如：按鈕、行程開關(guān)、傳感器等）的控制信號。輸出接口用于將經(jīng)主機處理過的結(jié)果通過輸出電路去驅(qū)動輸出設(shè)備（如:接觸器、電磁閥、指示燈等）。(3)電源電源指為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配備的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器(4)編程器編程器是PLC很重要的外部設(shè)備，它主要由鍵盤、顯示器組成。編程器分簡易型和智能型兩類。小型PLC常用簡易編程器，大、中型PLC多用智能編程器。編程器的作用是編制用戶程序并送入PLC程序存儲器。利用編程器可檢查、修改、調(diào)試用戶程序和在線監(jiān)視PLC工作狀況?，F(xiàn)在許多PLC采用和計算機聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行編程或監(jiān)控。2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器(6)外部設(shè)備接口

I/O擴展接口用于將擴充外部輸入/輸出端子數(shù)擴展單元與基本單元（即主機）聯(lián)接在一起。(5)輸入輸出擴展接口此接口可將編程器、打印機、條形碼掃描儀等外部設(shè)備與主機相連。2.1可編程控制器的基本組成和工作原理2可編程控制器輸入端子輸入鎖存器輸入狀態(tài)寄存器輸出鎖存器輸出狀態(tài)寄存器輸出端子程序執(zhí)行讀讀寫2可編程控制器的工作原理

PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的工作方式，這個過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段，整個過程掃描并執(zhí)行一次所需的時間稱為掃描周期。一個掃描周期2可編程控制器(1)輸入采樣階段

PLC在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的通/斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)，并將此狀態(tài)存入輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入。2可編程控制器的工作原理2可編程控制器(2)程序執(zhí)行階段

PLC在執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的步序，執(zhí)行程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器和其它元件狀態(tài)寄存器中讀出有關(guān)元件的通/斷狀態(tài)，并根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)的狀態(tài)寄存器中。(3)輸出刷新階段在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存器的通/斷狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出寄存器，去控制各物理繼電器的通/斷，這才是PLC的實際輸出。2可編程控制器的工作原理2可編程控制器由PLC的工作過程可見，在PLC的程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會立即改變，要等到下一個周期輸入處理階段才能改變。暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，等到一個循環(huán)周期結(jié)束，CPU集中將這些輸出信號全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實際的CPU輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的改變就需要一個掃描周期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期。2可編程控制器的工作原理2可編程控制器同其它電腦裝置一樣，PLC的操作是依其程序操作進行的，而程序是用程序語言表達的，并且表達的方式多種多樣，不同的生產(chǎn)廠家，不同的機種，采用的表達方式不同，但基本上可歸納為：繼電器梯形圖指令語句表邏輯塊圖功能流程圖目前常用3PLC的編程方法和一般規(guī)則2可編程控制器（1）繼電器梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種圖形語言。它繼承了繼電器接點、線圈、串聯(lián)、并聯(lián)等術(shù)語和類似的圖形符號，具有形象、直觀、實用的特點，不需學(xué)習(xí)計算機專業(yè)知識，電氣技術(shù)人員使用最方便。3PLC的編程方法和一般規(guī)則2可編程控制器3PLC的編程方法和一般規(guī)則（2）指令語句表這種編程語言與匯編語言類似，不同的廠家其語句表有所不同。2可編程控制器（3）編程原則①

PLC編程元件的觸點在編程過程中可以無限次使用，每個繼電器的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，它的觸點可以使用無數(shù)次。②梯形圖的每一邏輯行皆起始于左母線，終止于右母線。線圈總是處于最右邊，且不能直接與左邊母線相連。[][][][]3PLC的編程方法和一般規(guī)則2可編程控制器③編制梯形圖時，應(yīng)盡量做到“上重下輕、左重右輕”。[]不合理合理[]④兩個或兩個以上的線圈可以并聯(lián)，但不可以串聯(lián)。[]

[]

X0

X0Y13PLC的編程方法和一般規(guī)則（3）編程原則2可編程控制器（4）編程方法

①確定I/O點數(shù)及分配②編制梯形圖和指令語句表⑤程序以END指令結(jié)束，程序的執(zhí)行是從第一個地址到END指令結(jié)束，在調(diào)試的時候，可以利用這個特點將程序分成若干個塊，進行分塊調(diào)試，直至程序全部調(diào)試成功。3PLC的編程方法和一般規(guī)則（3）編程原則2可編程控制器4PLC的主要特點(1)可靠性高，抗干擾能力強。(2)編程簡單，使用方便。(3)通用性好，具有在線修改能力。(4)縮短設(shè)計、施工、投產(chǎn)的周期，維護容量。(5)體積小，易于實現(xiàn)機電一體化。2可編程控制器5可編程控制器的主要技術(shù)性能（1）I/O點數(shù)指PLC外部輸入和輸出端子數(shù)。（2）用戶程序存儲容量用來衡量PLC所能存儲用戶程序的多少。（3）掃描速度指掃描1000步用戶程序所需的時間，以ms/千步為單位。（4）指令系統(tǒng)條數(shù)指PLC具有的基本指令和高級指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強。2可編程控制器（5）編程元件的種類和數(shù)量編程元件指：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用“字”寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。其種類和數(shù)量是衡量PLC的一個指標。5可編程控制器的主要技術(shù)性能2可編程控制器2.2

S7-300可編程控制器的基本構(gòu)成S7-300PLC系統(tǒng)構(gòu)成框圖2可編程控制器2.2

S7-300可編程控制器的基本構(gòu)成STEP7調(diào)用結(jié)構(gòu)舉例2可編程控制器2.3可編程控制器的程序設(shè)計及應(yīng)用實例PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟2可編程控制器2.3可編程控制器的程序設(shè)計及應(yīng)用實例

應(yīng)用實例:（1）電動機的起動與停止控制程序。設(shè)起動按鈕為I0.0，停止按鈕為I0.1，控制輸出為Q0.0。這里，起動信號和停止信號都是短信號。