1、教師： 楊 偉 鈞,電器與可編程控制器 應(yīng)用技術(shù)（第3版）,總學(xué)時：48學(xué)時；課程設(shè)計：一周。 上課學(xué)時安排： 1、常用低壓電器的基本知識；（建議8學(xué)時） 2、基本電氣控制線路的分析和設(shè)計； （建議10學(xué)時） 3、三菱F1系列PLC的相關(guān)知識和應(yīng)用。 （建議22學(xué)時）,課程安排,電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 郁漢琪 編著.東南大學(xué)出版社. ,【電子課件參考資料】,第一章 低壓電器,第一節(jié)：低壓電器的基本知識 第二節(jié): 接觸器 第三節(jié): 繼電器 第四節(jié): 熔斷器 第五節(jié): 低壓開關(guān)與低壓斷路器 第六節(jié): 主令電器 第七節(jié): 電子繼電器,了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。 掌握常用低壓電器的

2、工作原理。 掌握常用低壓電器的電工表示符號。,本章要求：,應(yīng)用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。低壓電器是電力拖動自動控制系統(tǒng)基本組成元件。,本章主要介紹幾種常用低壓電器的用途及電工表示符號。,主電路：由電動機、（接通、斷開、控制電動機的）接觸器主觸點等電器元件組成。（電流大） 控制電路：由接觸器線圈、繼電器等電器元件組成。（電流小） 任務(wù)：根據(jù)給定的指令，依照自動控制系統(tǒng)的規(guī)律和具體的工藝要求對主電路進行控制。,電力拖動系統(tǒng)組成：,第一節(jié) 低壓電器的基本知識,電器定義：一種能控制電路的設(shè)備。 低壓電器：用于交流1200V、直流1500V以下的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。 高

3、壓電器：交流1200V以上、直流1500V及以上。,1. 分類,1）按操作方式分,手動電器：通過人力操作而動作的電器。（如：刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)） 自動電器：按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。（如：低壓斷路器、接觸器、繼電器）,2）按控制作用分,執(zhí)行電器: 用來完成某種動作或傳遞功率。（如：電磁鐵） 控制電器：用來控制電路的通斷。 （如：開關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器） 主令電器：用來控制其它自動電器的動作，以發(fā)出控制“指令”。（如：按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)） 保護電器：用來保護電源、電路及用電設(shè)備，使它們不致在短路、過載狀態(tài)下運行，免遭損壞。（如：熔斷器、熱繼電器）,3）按用途分,低壓配電電器

4、：刀開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器等。 低壓控制電器：接觸器、繼電器、啟動器、按鈕等。,4）按動作原理,電磁式電器： 它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。 非電磁式電器： 它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。,2. 電磁式低壓電器,低壓電器一般由感測部分和執(zhí)行部分組成。 在各種低壓電器中，電磁式低壓電器應(yīng)用很多，它們結(jié)構(gòu)相似，原理相同。,電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu),（1）電磁系統(tǒng) 電磁系統(tǒng)是電磁式電器元件的感受部件，它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成為機械能，并帶動觸點閉合或斷開。它通常采用電磁鐵的形式，由電磁線圈、靜鐵心（鐵心

5、）、動鐵心（銜鐵）等組成，其中動鐵心與動觸點支架相連。 （2）觸點系統(tǒng) 觸點系統(tǒng)屬于執(zhí)行部件 。它的作用是通過觸點的開、閉來通、斷電路的 。 （3）滅弧系統(tǒng) 觸點在斷開（包括熔體在熔斷時）的瞬間，會在觸頭間隙中產(chǎn)生電弧，對電路和電器有危害，必須使電弧熄滅。,（1）電磁系統(tǒng),電磁鐵的示意圖 電磁鐵的工作原理 電磁線圈通電時產(chǎn)生磁場，使動、靜鐵心磁化互相吸引，當(dāng)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(fù)位彈簧作用下，回到原位，并牽動動、靜觸點，分斷電路。,（2）觸點系統(tǒng),觸點接觸形式：點接觸、線接觸、面接觸。 接觸電阻 理想情

6、況下：觸點閉合：接觸電阻為零。 觸點斷開：接觸電阻無窮大。,觸點分類：,按功能可分為：主觸點和輔助觸點。主觸點用于接通和分斷主電路；輔助觸點用于接通和分斷二次電路，還能起互鎖和聯(lián)鎖作用。 按形狀可分為：橋式觸點和指形觸點 。橋式觸點又分為點接觸橋式觸點和面接觸橋式觸點。 按位置可分為：靜觸點和動觸點。靜觸點固定不動，動觸點能由聯(lián)桿帶著移動 。 按其初始位置可分為：常閉觸點和常開觸點。常閉觸點（又稱動斷觸點）常態(tài)時動、靜觸點是相互閉合的。常開觸點（又稱動合觸點）常態(tài)時動、靜觸點是分開的。,（3）滅弧系統(tǒng),電弧產(chǎn)生：在觸點由閉合狀態(tài)過渡到斷開狀態(tài)的過程中，會在觸頭間隙中由電子流產(chǎn)生弧狀的火花，這種

7、由電氣原因造成的火花稱為電弧。是氣體自持放電形式之一，是一種帶電質(zhì)點的急流。 電弧特點：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密度很大的電流。 電弧的危害： 使電路仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)，延遲了電路的開斷。 會燒損觸點，縮短電器的使用壽命。,滅弧方法（P6）,滅弧柵滅弧 磁吹式滅弧裝置 滅弧罩滅弧,第二節(jié) 接觸器,定義：用來自動地接通或斷開大電流電路的電器。 分類：按控制電流性質(zhì)不同，通常分為交流接觸器和直流接觸器兩大類 。 交流接觸器 特點：交流線圈、有短路環(huán)、采用雙斷口觸頭 直流接觸器 特點：直流線圈、滾動指型觸頭,短路環(huán),由于交流電磁鐵的磁通是交變的，線圈磁場對銜鐵的吸引力也是交變的。當(dāng)交流電流過

8、零時，線圈磁通為零，對銜鐵的吸引力也為零，銜鐵在復(fù)位彈簧作用下將產(chǎn)生釋放趨勢，這就使動、靜鐵心之間的吸引力隨著交流電的變化而變化，從而產(chǎn)生振動和噪音，加速動、靜鐵心接觸面積的磨損，引起結(jié)合不良，嚴重時還會使觸點燒蝕。為了消除這一弊端，在鐵心柱面的一部分，嵌入一只銅環(huán)，名為短路環(huán) 。,交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)：,(a) 外形,(b) 結(jié)構(gòu),交流接觸器的主要部分是：電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置。,圖形符號及文字符號:,屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示,用于主電路 流過的大電流 (需加滅弧裝置),用于控制電路 流過的小電流 (無需加滅弧裝置),線圈,輔助 觸點,鐵心,銜鐵,主觸點,常閉,常開,

9、彈簧,電源,工作原理,交流接觸器有兩種工作狀態(tài)：得電狀態(tài)（動作狀態(tài)）和失電狀態(tài)（釋放狀態(tài)）。接觸器主觸點的動觸頭裝在與銜鐵相連的絕緣連桿上，其靜觸點則固定在殼體上。當(dāng)線圈得電后，線圈產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸合。銜鐵帶動動觸點動作，使常閉觸點斷開，常開觸點閉合，分斷或接通相關(guān)電路。當(dāng)線圈失電時，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧的作用下釋放，各觸點隨之復(fù)位。,簡單的接觸器控制,A,B,C,M 3,刀開關(guān)起隔離作用,自保持,停止 按鈕,起動 按鈕,特點：小電流控 制大電流,接觸器主要技術(shù)參數(shù),（1）額定電壓：指主觸頭的額定工作電壓。 直流有：24V、48V、110V、220V、440V

10、 交流有：36V、127V、220V、380V （2）額定電流：主觸頭的額定工作電流。 （3）機械壽命（1000萬次以上）與 電氣壽命（100萬次以上）。 （4）操作頻率：每小時的操作次數(shù) 一般：300次/h、 600次/h、 1200次/h,型號、含義,型號、含義,接觸器的選用,類型的選擇：根據(jù)負載的性質(zhì)選用直流或交流接觸器。 主觸頭額定電壓的選擇：大于等于主電路工作電壓。 主觸頭額定電流的選擇：大于等于被控電路額定電流。 吸引線圈的額定電壓與頻率：與所控制電路的選用電壓、頻率相一致。,第三節(jié) 繼電器,定義：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

11、和斷開控制電路，以完成控制或保護任務(wù)的電器。 繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同 與接觸器的主要區(qū)別在于：,區(qū)別,接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置， 一 般只能在一定的電壓作用下動作。,繼電器：用于控制電路，電流?。ɡ^電器觸頭 容頭量較小，不大于5A ），無滅弧 裝置，可在各種電量或非電量的作用 下動作。,繼電器分類,按用途分：控制繼電器、保護繼電器、中間 繼電器。 按原理分：電磁式、感應(yīng)式、熱繼電器等。 按參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器。 按動作時間分：瞬時繼電器、延時繼電器。 按輸出形式分：有觸點、無觸點繼電器。 常用繼電器,常用繼電器,1、電磁式繼電器 2、時間繼電器 3

12、、熱繼電器 4、速度繼電器,1、電磁式繼電器,（1）電流繼電器 根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器，可用于過載或過載保護。 （2）電壓繼電器 根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器，主要作為欠壓、失壓保護。 （3）中間繼電器 將一個信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯?，起到信號中轉(zhuǎn)作用，通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。,中間繼電器外形與符號,中間繼電器觸頭容量小，觸頭數(shù)目多，用于控制線路。10A以下電路中可替代接觸器控制。,(b) 符號,(a) 外形,2、時間繼電器,定義：從線圈通電或斷電起，其觸頭經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器。（文字符號：KT）。適用

13、于定時控制 常用的時間繼電器：電磁式、阻尼式、電子式（晶體管、數(shù)字式）。 延時方式：通電延時和斷電延時。,直流電磁式結(jié)構(gòu)圖,阻尼銅套,銜鐵,工作原理：當(dāng)銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸頭立即改變狀態(tài)。而當(dāng)線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當(dāng)磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。 因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。,（1）直流電磁式 時間繼電器,延時繼電器的外形與結(jié)構(gòu),（2） 空氣式延時繼電器,時間繼電器觸頭類型符號,斷 電 式,常閉觸頭 斷電

14、后 延時閉合,常開觸頭 斷電后 延時斷開,通 電 式,瞬 時 動 作,延 時 動 作,常閉觸頭,常開觸頭,常開觸頭 通電后 延時閉合,常閉觸頭 通電后 延時斷開,KT,KT,KT,KT,微動開關(guān)2,微動開關(guān)1,線圈通電 銜鐵向下吸合 連桿動作 觸頭動作,工作原理,(a)通電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖,連桿,常閉觸頭 延時閉合,常開觸頭 延時斷開,常開觸頭,常閉觸頭,空氣式時間繼電 器的延時范圍大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s兩種)。 結(jié)構(gòu)簡單，但準(zhǔn) 確度較低。,(b)斷電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖,JS20系列晶體管式型號,3、熱繼電器,長期過載、頻繁啟動、欠電壓、

15、斷相運行均會引起過電流。 熱繼電器用途：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護電器，在電路中用作電動機的過載保護和斷相保護。,熱繼電器的外形與結(jié)構(gòu),(a) 外形,(b) 結(jié)構(gòu),發(fā)熱元件接入電機主電路，當(dāng)電機正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使繼電器動作。若長時間過載，雙金屬片被過量烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，其常閉觸頭斷開。,發(fā)熱元件,杠桿,熱繼電器種類很多，應(yīng)用最廣泛的是基于雙金屬片的熱繼電器，其結(jié)構(gòu)原理如圖所示：主要由熱元件、雙金屬片和觸頭三部分組成。,工作原理：,雙金屬片,常閉觸頭,結(jié)構(gòu)原理圖：,熱繼電器的圖形符號,熱元件,串

16、聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,熱繼電器接入電動機定子電路方式,電動機定子繞組星形接法: 帶斷相保護和不帶斷相保護的熱繼電器均可接在線電路中。 電動機定子繞組三角形接法: *帶斷相保護接在線電路中。 *不帶斷相保護熱繼電器的熱元件必須串接在 電動機每相繞組上。,熱繼電器接入電動機定子電路方式,4、速度繼電器,用途 速度繼電器主要用于籠型異步電動機的反接制動控制。 結(jié)構(gòu)及工作原理 符號,a）外形 b）結(jié)構(gòu)圖,第四節(jié) 熔斷器,用途： 主要用作短路保護。 結(jié)構(gòu)： 熔斷器主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管兩部分組成。熔體由易熔金屬材料鉛、錫、鋅、銀、銅及其合金制成，通常做成絲狀或片狀。熔管是裝熔

17、體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。 工作原理： 熔斷器的熔體與被保護的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達到熔體的熔點時，熔體熔斷切斷電路，從而實現(xiàn)保護目的。,熔體額定電流 的選擇：,3. 頻繁起動 的電機,異步電機的起動電流 Ist=(57) 額定電流,2. 一般電機,常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。,第五節(jié) 低壓開關(guān)與低壓斷路器,1、開關(guān)電器 低壓開關(guān)主要用作隔離、轉(zhuǎn)換以及接通和分斷電路。常作為機床電路的電源開關(guān)，或用于

18、局部照明電路的控制及小容量電動機的起動、停止和正反轉(zhuǎn)控制等。 分類： （1）刀開關(guān) （2）組合開關(guān) （3）自動開關(guān) （4）漏電保護器,（1）刀開關(guān),用途 普通刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)最簡單且應(yīng)用最廣泛的手控低壓電器，廣泛用在照明電路和小容量（5.5kW）、不頻繁起動的動力電路的控制電路中。 結(jié)構(gòu) 符號 注意事項 刀開關(guān)安裝時，瓷底應(yīng)與地面垂直，手柄向上，易于滅弧，不得倒裝或平裝。倒裝時手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危及人身和設(shè)備安全。,（2）組合開關(guān),定義 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它實質(zhì)上也是一種特殊刀開關(guān)，只不過一般刀開關(guān)的操作手柄是在垂直安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動，而組合開關(guān)的操作手柄則是平行于

19、安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動而已。 組合開關(guān)由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸頭裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開?？蓪崿F(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。 用途 轉(zhuǎn)換開關(guān)中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。多用在機床電氣控制線路中，作為電源的引入開關(guān)，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。也可以用作不頻繁地接通和斷開電路、換接電源和負載以及控制5KW以下的小容量電動機的正反轉(zhuǎn)和星三角起動等。,a、用組合開關(guān)起停電動機的接線圖,b、組合開關(guān)符號：,組合開關(guān)結(jié)構(gòu),a) b) 圖1-9組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖 a）外形圖 b）內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1手柄

20、 2轉(zhuǎn)軸 3彈簧 4凸輪 5絕緣墊板 6動觸頭 7靜觸頭 8絕緣方軸 9接線柱,（3）低壓斷路器,用途 它集控制和多種保護功能于一身，除能完成接通和分斷電路外，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、過載、失壓等故障進行保護。 符號,a、低壓斷路器原理圖(自動開關(guān)),鎖鉤,主觸頭 手動閉合,電磁 脫扣器,銜鐵釋放,低壓斷路器原理圖,連桿裝置,釋放彈簧,b、低壓斷路器工作原理,脫扣器是自動開關(guān)的主要保護裝置，包括電磁脫扣器（作短路保護）、熱脫扣器（作過載保護）、欠壓脫扣器（作失壓保護）以及由電磁和熱脫扣器組合而成的復(fù)式脫扣器等種類。電磁脫扣器的線圈串聯(lián)在主電路中，若電路或設(shè)備短路，主電路電流增大，線圈磁

21、場增強，吸動銜鐵，使操作機構(gòu)動作，斷開主觸頭，分斷主電路而起到短路保護作用。電磁脫扣器有調(diào)節(jié)螺釘，可以根據(jù)用電設(shè)備容量和使用條件手動調(diào)節(jié)脫扣器動作電流的大小。 熱脫扣器是一個雙金屬片熱繼電器。它的發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中。當(dāng)電路過載時，過載電流使發(fā)熱元件溫度升高，雙金屬片受熱彎曲，頂動自動操作機構(gòu)動作，斷開主觸頭，切斷主電路而起過載保護作用。,（4）漏電保護器,用途 它集控制和多種保護功能于一身，除能完成接通和分斷電路外，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、過載、失壓等。 原理圖 工作原理 當(dāng)正常工作時，不論三相負載是否平衡，通過零序電流互感器主電路的三相電流相量之和等于零，故其二次繞組中無感應(yīng)電動

22、勢產(chǎn)生，漏電保護器工作于閉合狀態(tài)。如果發(fā)生漏電或觸電事故，三相電流之和便不再等于零，而等于某一電流值Is。Is會通過人體、大地、變壓器中性點形成回路，這樣零序電流互感器二次側(cè)產(chǎn)生與Is對應(yīng)的感應(yīng)電動勢，加到脫扣器上，當(dāng)Is達到一定值時，脫扣器動作，推動主開關(guān)的鎖扣，分斷主電路。,第六節(jié) 主令電器,主令電器是指在電氣自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)出信號指令的電器。它的信號指令將通過繼電器、接觸器和其它電器的動作，接通和分斷被控制電路，以實現(xiàn)對電動機和其它生產(chǎn)機械的遠距離控制。 分類： （1）按鈕 （2）行程開關(guān) （3）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),（1）按鈕（手動控制電器）,用途 按鈕常用于接通和斷開控制電路。它只能短時

23、接通或分斷5A以下的小電流電路，向其它電器發(fā)出指令性的電信號，控制其它電器動作。由于按鈕載流量小，不能直接用于控制主電路的通斷。 結(jié)構(gòu)及工作原理,(b) 結(jié)構(gòu),按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)：,按鈕開關(guān)的外形和符號,(a) 外形圖,在按下按鈕帽令其動作時，首先斷開常閉觸頭，再通過一定行程后才接通常開觸頭；松開按鈕帽時，復(fù)位彈簧先將常開觸頭分斷，通過一定行程后常閉觸頭才閉合。,注意事項：,選擇使用時應(yīng)從使用場合、所需觸頭數(shù)及按鈕帽的顏色等因素考慮。一般“綠色”表示起動，“紅色”表示停止， “黑色”表示點動，“藍色”表示復(fù)位，“啟動”與“停止”交替用黑白、白色或灰色。,（2）行程開關(guān),用途 行程開關(guān)又稱限位開

24、關(guān)或位置開關(guān)，它利用生產(chǎn)機械運動部件的碰撞，使其內(nèi)部觸頭動作，分斷或切換電路，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機械的自動往復(fù)控制或限位保護 結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。,行程開關(guān)的外形符號,(b)示意圖,(a)外形圖,(c) 符號：,（3）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),用途 具有更多操作位置和觸頭、能夠接多個電路的一種手動控制電器。由于它的檔位多、觸頭多，可控制多個電路，能適應(yīng)復(fù)雜線路的要求。 結(jié)構(gòu) 符號,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號及觸頭通斷表,第七節(jié) 電子繼電器,隨著電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體時間繼電器也迅速發(fā)展。這類時間繼電器體積小、延時范圍大、延時精度高、壽命長，已日益得到廣泛應(yīng)用。,1、 半導(dǎo)體時間繼電器,JSJ型晶

25、體管時間繼電器原理圖,工作原理：半導(dǎo)體時間繼電器是利用RC電路電容器充電原理實現(xiàn)延時的。圖中有兩個電源：主電源是由變壓器二次側(cè)的電壓經(jīng)整流、濾波而得；輔助電源是由變壓器二次側(cè)的12V電壓經(jīng)整流、濾波而得。當(dāng)電源變壓器接上電源，V1管導(dǎo)通、V2管截止，繼電器KA不動作。兩個電源分別向電容C充電，a點電位按指數(shù)規(guī)律上升。當(dāng)a點電位高于b 點電位時，V1管截止、V2管導(dǎo)通，V2管集電極電流通過繼電器KA的線圈，KA各觸頭動作輸出信號。圖中KA的常閉觸頭斷開充電電路，常開觸頭閉合使電容放電，為下次工作作好準(zhǔn)備。調(diào)節(jié)電位器RP，就可以改變延時的時間大小。此電路延時范圍為0.2300s。,（1） JSJ系

26、列時間繼電器,半導(dǎo)體時間繼電器的輸出形式有兩種：有觸頭式和無觸頭式，前者是用晶體管驅(qū)動小型電磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。,固態(tài)繼電器（SSR）是采用固態(tài)半導(dǎo)體元器件組裝而成的一種新穎的無觸頭開關(guān)，不僅在許多自動控制裝備中代替了常規(guī)電磁式繼電器，而且廣泛用于數(shù)字程控裝備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及計算機輸入輸出接口電路。,2、固態(tài)繼電器,固態(tài)繼電器是一種能實現(xiàn)無觸頭通斷的電氣開關(guān)，當(dāng)控制端無信號時，其主回路呈阻斷狀態(tài)，當(dāng)施加控制信號時，主回路呈導(dǎo)通狀態(tài)。它利用信號光電耦合方式使控制回路與負載回路之間沒有任何電磁關(guān)系，實現(xiàn)了電隔離。,固態(tài)繼電器是一種四端組件，其中兩端為輸入端、兩端為輸出端。按主

27、電路類型分為直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器，直流固態(tài)繼電器內(nèi)部的開關(guān)器件是功率晶體管，交流固態(tài)繼電器內(nèi)部的開關(guān)器件是晶閘管。按輸入與輸出之間的隔離分有關(guān)電隔離固態(tài)繼電器和磁隔離固態(tài)繼電器。按控制觸發(fā)信號方式分有過零型和非過零型、有源觸發(fā)型和無源觸發(fā)型。,光耦合式交流固態(tài)繼電器原理圖,工作原理： （1）當(dāng)無信號輸入時，發(fā)光二極管VD2不發(fā)光，光敏三極管V1截止，此時晶體管V2導(dǎo)通，晶閘管VT1控制門極被鉗在低電平而關(guān)斷，雙向晶閘管VT2無觸發(fā)脈沖，固態(tài)繼電器兩個輸出端處于斷開狀態(tài)。,（1）光耦合式交流固態(tài)繼電器,光耦合式交流固態(tài)繼電器原理圖,工作原理： （2）當(dāng)在輸入端輸入很小的信號電壓時，發(fā)光

28、二極管VD2導(dǎo)通發(fā)光，光敏三極管V1導(dǎo)通，晶體管V2截止，若電源電壓大于過零電壓（約25V），A點電壓大于V3的Vbe3，V3導(dǎo)通，VT1仍關(guān)斷截止，固態(tài)繼電器輸出端因VT2無觸發(fā)信號而關(guān)斷。,光耦合式交流固態(tài)繼電器原理圖,工作原理： （3）若電源電壓小于過零電壓，VA小于Vbe3，V3截止，VT1控制極經(jīng)R5獲觸發(fā)信號，VT1導(dǎo)通，VT2控制極獲得以R7、VD3、VT1、VD5、R8和R8、VD6、VT1、VD4、R7正反兩個方向的觸發(fā)脈沖，使VT2導(dǎo)通，接通負載電路。若輸入信號消失，V2導(dǎo)通，VT1關(guān)斷，但VT2仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，直到負載電流隨電源電壓的減少下降至雙向晶閘管維持電流以下時才關(guān)

29、斷，從而切斷負載電路。,習(xí)題,接觸器的主要結(jié)構(gòu)有哪些？交流接觸器和直流接觸器如何區(qū)分？ 在電動機的控制電路中，熱繼電器與熔斷器各起什么作用？兩者能否相互替換？為什么？ 中間繼電器的作用是什么？中間繼電器與接觸器有何異同？ 低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？分別說明其功能。,第二章 電氣控制系統(tǒng)基本控制電路,第一節(jié)： 電器控制圖的基本知識 第二節(jié)： 基本控制 第三節(jié)： 常用基本控制電路 第四節(jié)： 電氣控制電路讀圖,1. 掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。 2. 掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法。 3. 掌握常用基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程（如電機啟動、停車、正反轉(zhuǎn)等控制） 。 4. 能讀懂簡單的控

30、制電路原理圖、能設(shè)計簡單的控制電路。,本章要求：,第一節(jié) 電器控制圖的基本知識,電氣圖的符號 為了表達電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計意圖，便于分析系統(tǒng)工作原理、安裝、調(diào)試和檢修控制系統(tǒng)，必須采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號來表達。 P43 電氣控制圖的分類： 電氣原理圖 電氣元件布置圖 電氣安裝接線圖 電氣控制圖的繪制規(guī)則 電氣圖的讀圖方法,1.1 電器控制原理圖的繪制規(guī)則,按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。 原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動機大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等，(由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、按

31、鈕、照明燈、信號燈、控制變壓器等電器元件組成)。 控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。而與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控制電路中不畫出。 屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸頭)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(biāo)注相同的文字符號。,電器控制原理圖的繪制規(guī)則（續(xù)前）,所有電器的圖形符號，都按沒有通電、無外力作用下的開閉狀態(tài)繪制。（例如，繼電器、接觸器的觸頭，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄處于零位時的狀態(tài)畫；按鈕、行程開關(guān)的觸頭按不受外力作用時的狀態(tài)畫等）。 電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布

32、局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時，類似項目宜橫向?qū)R；水平布置時，類似項目應(yīng)縱向?qū)R。 電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要用黑圓點表示；無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。,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(zhǔn) 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)。,機床系統(tǒng)控制電路圖,1.2 電器控制圖的讀圖方法,主電路分析 控制電路分析 輔助電路分析 聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)分析 總體檢查,第二節(jié) 常用基本控制電路,2.1 籠型異步電動機直接起

33、動控制線路 2.2 籠型異步電動機串電阻起動控制線路 2.3 鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路 2.4 鼠籠式電動機能耗制動控制線路 2.5 行程控制線路 2.6 電路圖,1.直接起動,（a）結(jié)構(gòu)圖,2.1 鼠籠式電動機直接起動的控制線路,主電路,控制電路,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,(b)原理圖,(1) 電路,合上開關(guān)QS,起動,KM輔助觸頭閉合，自鎖。,按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，,KM,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制電路,通電,轉(zhuǎn)動,KM,主電路,FR,3,M,FU,QS,（2） 控制原理,自鎖,利用自身輔助觸頭，維持線

34、圈通電的作用稱自鎖,松開起動按鈕SB2，線圈仍保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。,起動,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制電路,轉(zhuǎn)動,主電路,FR,3,M,FU,QS,（2） 控制原理I,停車,轉(zhuǎn)動,停轉(zhuǎn),FR,KM,SB1,SB2,控制電路,主電路,FR,FU,QS,斷電,KM,去掉KM輔助觸頭, 實現(xiàn)點動控制。,KM線圈斷電,電動機停轉(zhuǎn)。,KM輔助觸頭斷開，取消自鎖。,按下停止按鈕SB1,主觸頭（KM）斷開,（2） 控制原理II,零壓、欠壓保護,控制電路,一、直接起動,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,過載保護,熔斷器,短路保護,主電路,控制電

35、路,電動機的保護,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，電路電壓減少甚至使電動機停轉(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。通常采用繼電器、接觸器控制進行保護。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用欠電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。,過載保護是在電機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用，應(yīng)進行過載保護。常采用熱繼電

36、器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。,返回,2. 點動的控制電路,SB,FR,KM,2. 點動+連續(xù)運行的控制電路 I,按下起動按鈕SB2，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕 SB2，電動機繼續(xù)連續(xù)運行。,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。,復(fù)合按鈕,方法一： 加復(fù)合按鈕,后閉合,先斷開,按下SB3,閉合,電機運轉(zhuǎn),點動時：,自鎖觸頭不起作用,通電,2. 點動+連續(xù)運行的控制電路 I,松開SB3,電機停轉(zhuǎn),實現(xiàn)點動,用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。,KM,SB2,FR,KM,SB1,SB3,先斷開,后閉合,斷開,斷電,2. 點動+連續(xù)運行

37、的控制電路 I,按下SB2,2. 點動+連續(xù)運行的控制電路 II,方法二：加中間繼電器（KA）,線圈KA通電,電動機連續(xù)運轉(zhuǎn),按下SB,電機運轉(zhuǎn),松開SB,電機停轉(zhuǎn),SB：點動,SB2：連續(xù)運行,點動+連續(xù)運行控制規(guī)律：,電動機連續(xù)運行與點動控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是自鎖觸頭是否接入：若能實現(xiàn)自鎖，則電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)；若斷開自鎖回路，則電動機實現(xiàn)點動控制。,以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、 又能連續(xù)運行,思考,不能點動！,KM1,FU,QS,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通電,閉合,再按SB2,閉合,通電,閉合,閉合,1. 控制順序：M1起動

38、后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。,3. 電機的順序控制,.,.,.,.,M1 3,兩電機各自 要有獨立的 電源；這樣 接，主觸頭 (KM1)的負 荷過重。,KM1,例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止： 起動時: M1起動后 M2才能起動； 停車時: M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？,起動：,通電,通電,閉合,閉合,SB,KM1,FR1,例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停

39、止： 起動時: M1起動后 M2才能起動； 停車時: M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？,停止：,斷電,斷電,斷開,斷開,順序控制的控制規(guī)律：,當(dāng)要求甲接觸器工作后方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的常開觸頭。 當(dāng)要求乙接觸器線圈斷電后方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的常開觸頭并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端。,2.2 籠型異步電機串電阻降壓起動控制線路,(a):KM1線圈及KT線圈始終得電，既不安全也無必要。 (b):在KM2得電后，用其常閉觸頭斷開KM1及KT線圈，同時KM2自鎖。,工作過程,2.3 鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一

40、下， 即可使電動機反轉(zhuǎn)。,當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)； 當(dāng)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)。,需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。,SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。,(1)正反轉(zhuǎn)的控制線路：,3,M,FR,FU,正轉(zhuǎn)觸頭,KMR,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,SB,.,.,SBF,KMF,正轉(zhuǎn)接觸器,正轉(zhuǎn)按鈕,正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正 轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作。,反轉(zhuǎn)接觸器,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,反轉(zhuǎn)按鈕,反轉(zhuǎn)觸頭,按下SBF,SB,KMF,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

41、“互鎖”，也稱“聯(lián)鎖”。,“聯(lián)鎖”觸頭,利用接觸器的觸頭實現(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聯(lián)鎖。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通電,斷開,斷電,閉合,利用復(fù)合按鈕的觸頭實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱為： 機械聯(lián)鎖,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,當(dāng)電機正轉(zhuǎn)時， 按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR,先斷開,斷電,閉合,通電,斷開,閉合,閉合,電機反轉(zhuǎn),聯(lián)鎖的控制規(guī)律,當(dāng)要求甲接觸器工作時，乙接觸器就不能工作，此時應(yīng)

42、在乙接觸器的線圈電路中串入甲接觸器的常閉觸頭。 當(dāng)要求甲接觸器工作時乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時甲接觸器不能工作，此時應(yīng)在兩個接觸器的線圈電路中互串入對方的常閉觸頭。,正反轉(zhuǎn)控制線路,FR,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KMF,FR,KMR,SB1,SBF,KMF,SBR,KMR,KMR,KMF,KMR,下圖所示的鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)控制線路中 有幾處錯誤，請改正之。,2.4 時間控制線路,工作原理 對于正常運行為三角形接法的電動機，在啟動時，定子繞組先接成星形，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時，再改成三角形接法。 KM3為星形連接接觸器，KM2為三角形連接接觸器。,1. Y 降壓起動,2.

43、 Y 降壓起動控制線路,Y接法,接法,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,KM接通電源 KM1繞組Y連接 KM2繞組連接,按SB2,繞組Y接,常開閉合（自鎖）,KM1通電,松開SB2, 電機仍處于Y 接起動狀態(tài)。,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,通電,斷電,通電,通電,KM接通電源 KM1繞組Y連接 KM2繞組連接,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,通電,通電,通電,KM1常閉閉合,電機接運行,KT

44、 常閉觸頭延時斷開，常開觸頭延時閉合:,斷電,通電,斷電,工作過程,2.5 鼠籠式電動機能耗制動控制線路,整流電路,斷電延時斷開,.,.,.,.,正常運行：,按SB2,常開閉合 自鎖,常閉斷開,KT通電, 常開閉合,KM1接通電機電源 KM2接通直流電源制動開始 KT控制切斷直流電源時間,斷電延 時斷開,通電,通電,斷電,斷電延時 繼電器,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,KM1接通電機電源 KM2接通直流電源制動開始 KT控制切斷直流電源時間,通電,通電,斷電,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,斷電延 時斷開,制動時：,按SB1

45、,KM1主觸頭斷開,常開斷開,常閉閉合,斷電,KM1接通電機電源 KM2接通直流電源制動開始 KT控制切斷直流電源時間,斷電延 時斷開,通電,通電,斷電,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,斷電,通電,斷電,KM1接通電機電源 KM2接通直流電源制動開始 KT控制切斷直流電源時間,通電,通電,通電,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,斷電,斷電,常閉閉合,常開斷開,KT觸點斷開,斷電延 時斷開,斷電,2.6 行程控制線路,行程控制電路（I）,（反向運行同樣分析）,工作要求：,1. 能正向運行也能反向運行 2. 到位后能自動返回,行程控

46、制(II) -自動往復(fù)運動,STA,STB,1,2,按SB2時,(STB常開的閉合， 常閉的斷開),KMF斷電,KMR通電,行程開關(guān),擋塊,SB,KMR,SB2,KMF,KMF,KMR,STB,STA,KMF,KMR,SBR,(KMF常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開),例(1)-運料小車的控制,設(shè)計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求： 1. 小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復(fù)運動： 到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向B。 到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向A。 2. 有過載和短路保護。 3. 小車可停在任意位置。,2.7 控制電路綜合舉例,運料小車控制電路,KMR,STa 、STb

47、為A、B 兩端的限位開關(guān),KTa 、KTb 為 兩個時間繼電器,主回路,該電路的問題：小車除了在兩極端位置外，不能停車。,動作過程,SBFKMF 小車正向運行 至A端撞STa KTa 延時2分鐘 KMR 小車 反向運行至B端 撞STb KTb 延時2分鐘 KMF 小車正 向運行如此往 反運行。,KH,加中間繼電器（KA）實現(xiàn)任意位置停車的要求,-工作臺位置控制,控制電路綜合舉例：例(2),起動后工作臺控制要求：,工作臺位置控制電路,KH,工作臺位置控制電路,KH,該電路有何 問題？,電路的改進方法同前：,KH,KH,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST

48、1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,SB1,SB3,加中間繼電器（KA）,繼電器、接觸器控制電路讀圖和設(shè)計中應(yīng)注意的問題：,小 結(jié),1、首先了解工藝過程及控制要求； 2、搞清控制系統(tǒng)中各電機、電器的作用以及它們的 控制關(guān)系； 3、主電路、控制電路分開閱讀或設(shè)計； 4、控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而 右的順序進行讀圖或設(shè)計； 5、同一個電器的所有線圈、觸頭不論在什么位置都 叫相同的名字； 6、原理圖上所有電器，必須按國家統(tǒng)一符號標(biāo)注， 且均按未通電狀態(tài)表示； 7、繼電器、接觸器的線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)； 8

49、、控制順序只能由控制電路實現(xiàn)，不能由主電路實現(xiàn)。,習(xí)題,籠型異步電動機降壓起動控制方式有哪幾種？分別畫出它們的控制線路圖（包括主電路圖和必要的保護環(huán)節(jié)）。 籠型異步電動機常用的電氣制動方式有哪幾種？畫出它們的控制線路圖（包括主電路圖和必要的保護環(huán)節(jié)）。 設(shè)計控制一臺電動機正反轉(zhuǎn)的電氣控制電路。要求： （1）可正反轉(zhuǎn)； （2）有短路和過載保護。 （3） 畫出主電路和控制電路。 4. 什么叫自鎖？試設(shè)計一簡單帶自鎖的電機起動與停止控制電路 ？什么叫互鎖？有幾種形式？ 5. 設(shè)計一控制線路，實現(xiàn)異步電動機點動、連續(xù)運行的混合控制線路。,第三章 可編程控制器,第一節(jié)： 概述 第二節(jié)： PLC的特點及應(yīng)

50、用領(lǐng)域 第三節(jié)： PLC的基本指令與編程 第四節(jié)： PLC的步進順控指令與編程 第五節(jié)： PLC的程序設(shè)計 第六節(jié)： F1-20P 編程器 第七節(jié)： PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 第八節(jié)： PLC的應(yīng)用實例,第一節(jié) 概 述,1.1 PLC的定義 1.2 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理基本組成 1.3 PLC的工作方式 1.4 PLC的主要性能指標(biāo) 1.5 PLC的優(yōu)點 1.6 PLC的應(yīng)用,1968年 美國通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統(tǒng)的新型控制器的十項指標(biāo)：,1） 編程簡單、現(xiàn)場可 修改程序； 2）維護方便、采用插 件式結(jié)構(gòu)； 3）可靠性高于繼電器 控制系統(tǒng)； 4）體積小于繼電器控 制系統(tǒng)； 5）數(shù)據(jù)

51、可以直接送入 計算機；,6）成本可與繼電器系 統(tǒng)競爭； 7）輸入可為市電； 8）輸出可為市電，能 直接驅(qū)動電磁閥、交 流接觸器等； 9）通用性強、易于擴 展； 10）用戶存儲器大于 4K。,PLC 是一種專門用于工業(yè)控制的計算機。, 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，只能實現(xiàn)邏輯運算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmable logic controller，略寫 PLC ), 隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠遠超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器（Programmable controller，略寫PC)。為區(qū)別于Pe

52、rsonal Computer (PC)，故沿用PLC 這個略寫。,1.1 什么是PLC ?,1987年2月，國際電工委員會（IEC）PLC的定義：,可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用一類可編程序的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入/輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。,國際市場上流行的PLC廠家:,目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)PLC，較有名的： （1）美國：AB通用電氣、莫迪康公司； （2）德國：西門子公司; （3）日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工； （4）法國：T

53、E 施耐德公司； （5）韓國：三星、LG公司等。,國內(nèi)PLC發(fā)展及應(yīng)用概況:,我國的PLC產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個階段： 順序控制器（19731979）：一位處理器為主的； 工業(yè)控制器（19791985）：8位微處理器為主的； 可編程序控制器（1985以后）。 在對外開放政策的推動下，國外PLC產(chǎn)品大量進入我國市場，一部分隨成套設(shè)備進口。如寶鋼一、二期工程就引進了500多套，還有咸陽顯象管廠、秦皇島煤碼頭、汽車廠等?，F(xiàn)在，PLC在國內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應(yīng)用，技術(shù)含量也越來越高。,一、 PLC結(jié)構(gòu)示意圖,1.2 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理,2. 存儲器,1. CPU,(1) 從程序存儲器讀取程

54、序指令，編譯、執(zhí)行指令。 (2) 將各種輸入信號取入。 (3) 把運算結(jié)果送到輸出端。 (4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請求。,ROM： 存放管理、監(jiān)控、指令解釋等系統(tǒng)管理程序。（用戶不能訪問和修改該部分內(nèi)容） RAM： 存放用戶編制的控制程序。,二、各組成部分的作用,3. 輸入、輸出接口： PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件；采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。,輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的電信號，以便控制電磁閥、接觸器、接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使主機與外部強電隔離。,輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳

55、感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機處理。,輸出三種形式： 繼電器 交直流輸出方式，低速大功率 晶閘管 交流輸出方式，高速大功率 晶體管 直流輸出方式，高速小功率,（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。,COM,光電三極管,發(fā)光二極管,直流電源,輸入端子,PLC,繼電器輸出,（2）輸出接口電路：均采用模塊式。,以繼電器形式為例：,PLC,4. 各種接口、高功能模塊：便于擴展。 小型機：一體機。有接口可擴展。 中、大型機：模塊式?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合。,微型PLC : 32 I/O 小型PLC : 256 I/O 中型PLC : 1024 I/O 大型PLC : 4096 I/O 巨型PLC : 8195 I/O,PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數(shù)分，可分為:,編程設(shè)備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。,用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程