電氣控制與S7-1200PLC應用------機械工程及自動化專業(yè)課程工業(yè)自動化控制方向3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求目錄3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求目錄2025/8/204參照國際電工委員會（IEC）頒布的標準，國家標準局制定了國家標準。有關的國家標準有GB4728—1984《電氣圖用圖形符號》、GB6988—1986《電氣制圖》、GB5094—1985《電氣技術中的項目代號》和GB7159—1987《電氣技術中的文字符號制定通則》。

3.1電氣控制要求3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求目錄2025/8/206電氣是一個抽象的概念，不是具體指某個設備或器件，而是涉及到整個系統(tǒng)或系統(tǒng)集成。電氣設備是在電力系統(tǒng)中對發(fā)電機、變壓器、電力線路、斷路器等設備的統(tǒng)稱，它由電源和用電設備兩部分組成。

3.2電氣設備3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求目錄3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20

凡是能夠自動或手動接通和斷開電路，以及能夠?qū)﹄娐坊蚍请娐番F(xiàn)象進行切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件統(tǒng)稱為電器。

按工作電壓高低，電器可分為高壓電器和低壓電器兩大類。高壓電器是指額定電壓為3KV及以上的電器；低壓電器是指交流電壓為1000V或直流電壓為1200V以下的電器，它是電力拖動自動控制系統(tǒng)的基本組成元件，是本課程研究、使用的對象。哇！高低壓就這樣區(qū)分啊。3.3常用低壓電器設備2025/8/20

低壓電器一般由兩個基本部分組成：感受部件和執(zhí)行部件。

感受部件能感受外界的信號，做出有規(guī)律的反應。在自動切換電器中，感受部件大多由電磁機構(gòu)組成；在手動電器中，感受部件通常為操作手柄、按鈕等。

執(zhí)行部件是根據(jù)指令，執(zhí)行電路的接通、切斷等任務，如觸點和滅弧系統(tǒng)。對于自動開關類的低壓電器，通常還有中間（傳遞）部分，它的任務是把感受部件和執(zhí)行部件兩部分連接起來，使它們協(xié)調(diào)一致，按一定的規(guī)律動作。感受部件中間環(huán)節(jié)執(zhí)行部件外界信號控制系統(tǒng)低壓電器的基本結(jié)構(gòu)3.3常用低壓電器設備2025/8/2011常用低壓電器分為：低壓配電電器低壓主令電器低壓控制電器低壓保護電器低壓執(zhí)行電器低壓信號電器3.3.1常用低壓電器設備低壓電器

常用的低壓器件：（1）低壓配電電器：隔離開關，低壓斷路器（2）低壓主令電器：按鈕、開關、行程開關（3）低壓控制電器：接觸器、繼電器（4）低壓保護電器：熔斷器、熱繼電器（5）低壓執(zhí)行電器：電磁閥、電磁鐵（6）低壓信號電器：指示燈、蜂鳴器

3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20低壓斷路器刀開關3.3.1低壓配電電器2025/8/20低壓斷路器屬于配電電器，又稱自動空氣斷路器或稱自動空氣開關，簡稱斷路器。它是一種負責負載電流的開閉，在過負載以及短路事故時，自動切斷電路的器件。它可用來分配電能、不頻繁地啟動異步電動機、對電動機及電源保護等，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。低壓斷路器2025/8/20低壓斷路器舉例低壓斷路器2025/8/20低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖

低壓斷路器2025/8/20刀開關（俗稱閘刀開關）是一種結(jié)構(gòu)簡單、應用廣泛的手動電器，主要用做隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分斷電路。常做為機床電路的電源開關，或用于局部照明電路的控制以及小容量電動機的起動、停止和正反轉(zhuǎn)的控制等。常用的低壓開關類電器包括刀開關、轉(zhuǎn)換開關、負荷開關和自動開關等。刀開關2025/8/20低壓斷路器和刀開關圖形及符號低壓斷路器圖形和文字符號刀開關圖形和文字符號3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20第一章緒論低壓主令電器，即發(fā)送控制指令的低壓電器。這類電器主要有按鈕開關、撥動開關和限位開關及各類傳感器開關。

3.3.2低壓主令電器撥動開關的外觀及結(jié)構(gòu)舉例按鈕開關的外觀及結(jié)構(gòu)舉例常開、常閉合符合按鈕符號各種按壓式選擇開關

不帶指示燈的旋轉(zhuǎn)式選擇開關帶指示燈的旋轉(zhuǎn)式選擇關開關2025/8/20

機械接觸式行程開關的幾種形式機械接觸式行程開關結(jié)構(gòu)舉例

行程開關光電式接近開關和光電傳感器符號也相同2025/8/20第一章緒論24行程（位置）開關按鈕、開關、行程開關、光電開關圖形及符號常開、常閉按鈕圖形和文字符號行程開關圖形和文字符號3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20

低壓控制電器是用于控制電路和控制系統(tǒng)的電器。此類電器要求有較強的通斷能力，由于此類電器的操作頻率較高，所以要求具有較長的電氣和機械壽命。此類電器主要有接觸器、繼電器等。

3.3.3低壓控制電器2025/8/20可接通和分斷負荷電流，主要用于控制電動機、電焊機、電容器組等設備，具有低壓釋放的保護功能，適用于頻繁操作和遠距離控制。電磁式接觸器（a）CJ20系列交流接觸器（b）CJX1系列交流接觸器（c）NC1系列交流接觸器注意:加半圓為主觸點，不加為輔助觸點2025/8/20電磁機構(gòu)

電磁鐵有各種結(jié)構(gòu)形式。是靠電磁力帶動觸電閉合或斷開。電磁鐵組成如圖所示，電磁線圈通電時產(chǎn)生磁場，使得動、靜鐵心磁化并互相吸引，當動鐵心被吸引向靜鐵心時，與動鐵心相連的動觸點也被拉向靜觸點，令其閉合，接通電路。電磁線圈斷電后，磁場消失，動鐵心在復位彈簧作用下，回到原位，并牽動、靜觸點，分斷電路。靜觸點動觸點復位彈簧動鐵心靜鐵心線圈電磁機構(gòu)是電器元件的感受部件，通常采用電磁鐵的形式。電磁鐵原理2025/8/20電磁式繼電器按其用途不同可分為電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器和速度繼電器等。

電磁繼電器2025/8/201.電磁式電壓繼電器觸點的動作與線圈的電壓大小有關的繼電器?？捎糜陔娏ν蟿酉到y(tǒng)的電壓保護和控制，使用時線圈與負載并聯(lián)。過電壓繼電器：用于過電壓保護，利用常閉觸點斷開需保護的電路的負荷開關。欠電壓繼電器：用于欠電壓保護，利用常開觸點斷開控制電路。2.電磁式電流繼電器觸點的動作與線圈的電流大小有關的繼電器。使用時線圈與負載串聯(lián)。過電流繼電器：用于過電流保護，利用常閉觸點斷開負載電路。欠電流繼電器：用于欠電流保護，利用常開觸點斷開電路。電磁式電壓繼電器及電流繼電器2025/8/20

電磁鐵的線圈按接入電路的方式不同分為電壓線圈和電流線圈。

電流線圈串聯(lián)在主電路中，當主電路的電流超過其動作值時帶動觸點吸合，其電流值比較大，且與線圈的阻抗無關，所以線圈導線比較粗，匝數(shù)較小，通常用紫銅條或粗的紫銅線繞制。

電壓線圈并聯(lián)在電源兩端，獲得額定電壓時帶動觸點吸合，其電流值由電源電壓和線圈本身的電阻和阻抗決定。由于線圈匝數(shù)多、導線細、電流較小而匝間電壓高，所以一般用絕緣性能好的漆包線繞制。IU+-4電壓線圈和電流線圈2025/8/20電壓繼電器電流繼電器電壓繼電器和電流繼電器及符號2025/8/20繼電器和接觸器之間的異同

繼電器是一種根據(jù)電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動接通和斷開控制電路，已完成控制和保護任務的電器。雖然繼電器和接觸器都是用來自動接通或斷開電路，但是它們?nèi)杂泻芏嗖煌帯＠^電器可以對各種電量或非電量的變化作出反應的，而接觸器只有在一定的電壓信號下動作；繼電器用于切換小電流的控制電路，而接觸器則用來控制大電流電路，因此繼電器觸頭容量較?。ú淮笥?A），且無滅弧裝置。2025/8/20

中間繼電器原理和結(jié)構(gòu)與接觸器相同，但無主、輔觸頭之分，各觸頭容量相同，常用在控制電路中完成觸點類型的轉(zhuǎn)換或信號放大。中間繼電器外觀及符號JZ7系列電磁式中間繼電器外型圖JQX-13F系列小型大功率繼電器JZ7系列電磁式中間繼電器2025/8/20時間繼電器有通電延時繼電器和斷電延時繼電器之分。通電延時繼電器的時間觸點在線圈通電后，延時一段時間后才改變狀態(tài)，斷電后馬上復位。斷電延時繼電器的時間觸點在線圈通電后馬上改變狀態(tài)，線圈斷電后，延時一段時間才恢復常態(tài)。另外時間繼電器也有與中間繼電器動作相同的觸點，稱為瞬時觸點。時間繼電器及符號通電延時型斷電延時型瞬時觸點3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20熱繼電器熔斷器3.3.4低壓保護電器2025/8/20熱繼電器屬于保護電器。它是電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來使檢測元件受熱彎曲，推動執(zhí)行機構(gòu)動作的一種保護電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護等。熱繼電器及符號2025/8/20熔斷器是指用鉛、錫等受熱容易融化的金屬（稱為可熔體）制成的，在發(fā)生短路故障或電流超過規(guī)定的大電流等情況下，可熔體自身因發(fā)熱而熔斷，自動切斷電路從而保護電路的器件。熔斷器有多種結(jié)構(gòu)形式，有的熔斷器直接為帶接線片的熔絲，稱為開放式熔斷器，有的熔斷器用纖維或合成樹脂等絕緣物覆蓋可熔體，稱為封閉式熔斷器。熔斷器外觀及符號FU2025/8/20指示燈由用燈泡和透鏡組成的照明部分與內(nèi)置降低電壓用的變壓器的插座部分組成。指示燈用來指示電源、被控制器件的運轉(zhuǎn)停止狀況、故障狀況、順序的運行狀況等。記名式指示燈在燈蓋的照明部分使用了合成樹脂板，在濾色鏡中雕刻上了任意的文字，而且在文字的里面加人一層著色的合成樹脂板，亮燈時通過濾色鏡顯示出著色的文字。低壓執(zhí)行電器3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/20電動機電磁閥其他低壓電器3.3.5低壓執(zhí)行電器2025/8/20電動機2025/8/20電動機無刷直流永磁電動機結(jié)構(gòu)示意他勵直流電動機結(jié)構(gòu)示意直流電動機2025/8/20電動機單相電機結(jié)構(gòu)拆分示意單相電機正反轉(zhuǎn)接線圖單相交流電動機2025/8/20電動機三相同步電機結(jié)構(gòu)示意三相同步電機結(jié)構(gòu)拆分示意三相交流電動機2025/8/20電動機繞線式三相異步電動機結(jié)構(gòu)示意圖鼠籠式三相異步電動機結(jié)構(gòu)拆分圖三相交流電動機2025/8/20電磁閥YV1電磁閥的圖形和文字符號3.3.1低壓配電電器3.3.2低壓主令電器3.3.3低壓控制電器3.3.4低壓保護電器3.3.5低壓執(zhí)行電器3.3.6低壓信號電器3.3常用低壓電器設備2025/8/203.3.6低壓信號電器指示燈蜂鳴器2025/8/20指示燈的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)指示燈指示燈的圖形和文字符號2025/8/20蜂鳴器壓電式蜂鳴器電磁式蜂鳴器3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求任務二目錄2025/8/203.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.4.1電氣控制系統(tǒng)線路設計要求及規(guī)范3.4.2電氣控制線路讀圖方法2025/8/203.4.1電氣控制系統(tǒng)線路設計要求及規(guī)范電氣控制系統(tǒng)圖的標準和規(guī)范電氣工藝設計的標準和規(guī)范2025/8/203.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.4.1電氣控制系統(tǒng)線路設計要求及規(guī)范3.4.2電氣控制線路讀圖方法2025/8/203.4.2電氣控制系統(tǒng)線路設計要求及規(guī)范電氣控制系統(tǒng)圖的標準和規(guī)范電氣控制線路的讀圖方法3.1電氣控制要求3.2電氣設備3.3常用低壓電器設備3.4電氣控制線路設計規(guī)范及讀圖方法3.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.6灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設計要求任務二目錄2025/8/203.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.1三相異步電動機啟保停線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.3他勵直流電動機串三級電阻啟動及保護環(huán)節(jié)2025/8/203.5.1三相異步電動機啟保停線路及其保護環(huán)節(jié)三相異步電動機的啟保停線路2025/8/203.5常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.1三相異步電動機啟保停線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路及其保護環(huán)節(jié)3.5.3他勵直流電動機串三級電阻啟動