电气控制与维修分解

1、Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 主主 讲讲 * 2012年年10月月 电气控制与维修电气控制与维修 Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称培训目的：培训目的： 1 、三相异步电动机、三相异步电动机(PLC)控制电路原理控制电路原理接线练习；接线练习；2 、小型、小型(PLC)电气控制盘设计、安装电气控制盘设计、安装及工艺性布线；及工艺性布线；3 、通电调试及故障分析与检修，并依、通电调试及故障分析与检修，并依据员工的动手能力、创新能力、操作技据员工的动手能力、创新能力、操作技能等进行分层次教学能等进行分层次教学。Date: 2012.10电气控制与维

2、修单位名称单位名称 器件认识，PLC控制双重互锁正、反转电路 PLC控制反接制动电路 PLC控制电动机断电延时Y-降压起动电路 PLC控制电动机断电延时Y-降压起动停车制动Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称操作工艺要求：操作工艺要求：1、原理性接线练习；、原理性接线练习；(演示文稿演示文稿3.ppt元件认识）元件认识）1）触头、互锁正、反转控制电路（正停反）触头、互锁正、反转控制电路（正停反） 2）触头、按钮互锁正、反转控制电路（正反停）触头、按钮互锁正、反转控制电路（正反停） A 、先接主电路、后接控制电路；先接板内线、后接板外线。、先接主电路、后接控制电路；先接板内线

3、、后接板外线。B 、根据原理图接线，接通为原则。、根据原理图接线，接通为原则。C 、注意各接线端子固定要牢靠，裸露线不得超过、注意各接线端子固定要牢靠，裸露线不得超过3毫米。毫米。D 、线路接完要认真进行检查，确认线路无误后方可通电调试。、线路接完要认真进行检查，确认线路无误后方可通电调试。E 、实验各动作过程是否能够完成，并注意安全。、实验各动作过程是否能够完成，并注意安全。F 、进行反复练习，在熟练的情况下注意发挥自己的创新能力，缩、进行反复练习，在熟练的情况下注意发挥自己的创新能力，缩短接线时间并怎么能是线路接线更加简单，但不影响动作功能。短接线时间并怎么能是线路接线更加简单，但不影响动

4、作功能。、盘内布线、调试；、盘内布线、调试；A、盘内布硬线训练要求：布硬线是在盘面上进行要求美观、整齐、盘内布硬线训练要求：布硬线是在盘面上进行要求美观、整齐好看。集中走线，横平、竖直，转角保持好看。集中走线，横平、竖直，转角保持90度；线路不允许交叉、度；线路不允许交叉、悬空及架空线存在。悬空及架空线存在。B、盘内布软线训练要求：（行线槽布线）依据布硬线原则进行，、盘内布软线训练要求：（行线槽布线）依据布硬线原则进行，盘内所有走线要进行线槽。线的两头要经制作冷压端头后方可连接。盘内所有走线要进行线槽。线的两头要经制作冷压端头后方可连接。对复杂电路每根线的两头要套上事先制作好的线号管后方可进行

5、线对复杂电路每根线的两头要套上事先制作好的线号管后方可进行线的连接。的连接。C、盘内布线完成后，要进行认真检查后方可通电调试。、盘内布线完成后，要进行认真检查后方可通电调试。(高级考试高级考试评分标准评分标准）Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 电动机电动机PLC基本控制电路部分基本控制电路部分一、电动机正、反转控制电路板制作调试技能训练一、电动机正、反转控制电路板制作调试技能训练 Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 电动机正、反转电动机正、反转PLC控制梯形图控制梯形图Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Date: 2012.1

6、0电气控制与维修单位名称单位名称二、电动机反接制动控制电路板制作调试技二、电动机反接制动控制电路板制作调试技能训练能训练Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 反接制动PLC控制梯形图Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称三、三、电动机电动机Y降压起动电路板制作调试技能训练降压起动电路板制作调试技能训练Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Y-降压启动PLC控制梯形图Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Y降压启动停车制动Date: 2012.10电气控制与维修单位名

7、称单位名称Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称第二部分、第二部分、 可编程控制器部分可编程控制器部分第一章第一章 可编程控制器的概述可编程控制器的概述 可编程序控制器，英文称可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称，简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时顺序控制、定时/计

8、数和算术运算等操作指令，并通过数字式计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特

9、别是习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将方便地将PLC应用于生产实践应用于生产实践。Date: 2012.10电气控制与维修

10、单位名称单位名称一、可编程控制器的基本结构一、可编程控制器的基本结构 可编程控制器主要由可编程控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。模块和编程器组成（如下图所示）。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称1、CPU模块 CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理（CPU）和存储器组成。它用以运行用户程序、监控输入）和存储器组成。它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规

11、定的各种操作，将结果送到输输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及

12、各种暂存数据和中间结果。放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称2、I/O模块模块 I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、

13、测速发电机、各种变送器提供由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟输入信号。的连续变化的模拟输入信号。 可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，电磁铁、调节阀、调速装置等执行器， 可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。数字显示装置和报警装置等。 3、电源、电源 可编程序控制器一般使用可编程序控制器一般使用220V交流电源。可编程序交流电源。可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直控制器内部的直流稳压电

14、源为各模块内的元件提供直流电压流电压。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 4、编程器、编程器 编程器是编程器是PLC的外部编程设备，用户可通过编程器输入、的外部编程设备，用户可通过编程器输入、检查、修改、调试程序或监示检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。也可以通的工作情况。也可以通过专用的编程电缆线将过专用的编程电缆线将PLC与电脑联接起来，并利用编程与电脑联接起来，并利用编程软件进行电脑编程和监控。软件进行电脑编程和监控。 5、输入、输入/输出扩展单元输出扩展单元 I/O扩展接口用于将扩充外部输入扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单输出端子数的扩展单元

15、与基本单元（即主机）连接在一起。元与基本单元（即主机）连接在一起。 6、外部设备接口、外部设备接口 此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪,变频器等外部变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。设备与主机相联，以完成相应的操作。本实训装置选用的主机型号为本实训装置选用的主机型号为S7-200系列的主机。系列的主机。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称二、可编程控制器的工作原理二、可编程控制器的工作原理 可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（）状态与停止（STOP）状态。在运

16、行状态，）状态。在运行状态，可编程序控制器通过执行反映控制要求的用户程序可编程序控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使可编程序控制器的输出及来实现控制功能。为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到程序控制器停机或切换到STOP工作状态。工作状态。 除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成内部处理、通信处理等工作，程序控制器还要

17、完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为一次循环可分为5个阶段（如图所示）在内部处理阶个阶段（如图所示）在内部处理阶段，可编程序控制器检查段，可编程序控制器检查CPU，模块内部的硬件是，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。部工作。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称在通信服务阶段，可编程序控制器与别在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。更新编程器的显示内容。 在输入处理阶段，可编

18、程序控制器把在输入处理阶段，可编程序控制器把所有外部输入电路的所有外部输入电路的接通接通/断开（断开（ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。）状态读入输入映像寄存器。 在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。段被读入。 在输出处理阶段，在输出处理阶段，CPU将输出映像寄存器的通将输出映像寄存器的通/断断状态传送到输出锁存器状态传送到输出锁存器。Date

19、: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称三、可编程控制器的内存区域的分布及三、可编程控制器的内存区域的分布及I/O配置配置Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称四、可编程控制器的编程语言概述四、可编程控制器的编程语言概述 现代的可编程控制器一般备有多种编程语言，供用户现代的可编程控制器一般备有多种编程语言，供用户使用。使用。IEC1131-3可编程序控制器编程语言的国际标准可编程序控制器编程语言的国际标准详细的说明了下述可编程控制器编程语言：详细的说明了下述可编程控制器编程语言：顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图功能块图功能块图指令表指令表结构文本结构文本 其中梯形图是

20、使用得最多的可编程控制器图形编程语言。其中梯形图是使用得最多的可编程控制器图形编程语言。梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制，主要特点如下：特别适用于开关量逻辑控制，主要特点如下：Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称1）可编程控制器梯形图中的某些编程元件沿用了继电器）可编程控制器梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器这一名称，如输入继电器、输出

21、继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），等，但是它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），而是在软件中使用的编程元件。每一编程元件与可编程序而是在软件中使用的编程元件。每一编程元件与可编程序控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。2）梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线。在分析梯形）梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路的分析方法，可以图的逻辑关系时，为了借用继电器电路的分析方法，可以想象左右两侧母线之间有一个左正右负的直流电源电压，想象左右两侧母线之间有一个左正

22、右负的直流电源电压，当图中的触点接通时，有一个假想的当图中的触点接通时，有一个假想的“概念电流概念电流”或或“能能流从左到右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算流从左到右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。的顺序是一致的。3）根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中）根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。逻辑解算是按梯形图中从上到下、从左到右的顺序进行的。逻辑解算是按梯形图中从上到下、从左到右的顺序进行的。4）梯形图中的线圈和其他输出指令应放在最右边。）梯形

23、图中的线圈和其他输出指令应放在最右边。5）梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无）梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。限多次地使用。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称五、可编程控制器的编程步骤五、可编程控制器的编程步骤（1）确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序。）确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序。（2）分配输入输出设备，即确定哪些外围设备是送信号到）分配输入输出设备，即确定哪些外围设备是送信号到PLC，哪些是外围设备是接收来自，哪些是外围设备是接收来自PLC信号的。并将信号的。并将PLC的输的输入、输出口与之对应进行

24、分配。入、输出口与之对应进行分配。（3）设计）设计PLC程序画出梯形图。梯形图体现了按照正确的顺程序画出梯形图。梯形图体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系。序所要求的全部功能及其相互关系。（4）实现用计算机对）实现用计算机对PLC的梯形图直接编程。的梯形图直接编程。（5）对程序进行调试（模拟和现场）。）对程序进行调试（模拟和现场）。（6）保存已完成的程序。）保存已完成的程序。 显然，在建立一个显然，在建立一个PLC控制系统时，必须首先把系统的需要的控制系统时，必须首先把系统的需要的输入、输出数量确定下来，然后按需要确定各种控制动作的顺序输入、输出数量确定下来，然后按需要确定各种控制

25、动作的顺序和各个控制装置彼此之间的相互关系。确定控制上的相互关系之和各个控制装置彼此之间的相互关系。确定控制上的相互关系之后，就可进行编程的第二步后，就可进行编程的第二步分配输入输出设备，在分配了分配输入输出设备，在分配了PLC的输入输出点、内部辅助继电器、定时器、计数器之后，就可以的输入输出点、内部辅助继电器、定时器、计数器之后，就可以设计设计PLC程序画出梯形图。程序画出梯形图。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 在画梯形图时要注意每个从左边母线开始的逻辑在画梯形图时要注意每个从左边母线开始的逻辑行必须终止于一个继电器线圈或定时器、计数器，行必须终止于一个继电器线圈或

26、定时器、计数器，与实际的电路图不一样。梯形图画好后，使用编程与实际的电路图不一样。梯形图画好后，使用编程软件直接把梯形图输入计算机并下载到软件直接把梯形图输入计算机并下载到PLC进行模进行模拟调试，修改拟调试，修改下载直至符合控制要求。这便是程下载直至符合控制要求。这便是程序设计的整个过程。序设计的整个过程。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称 第二章第二章 可编程控制器基本指令简介可编程控制器基本指令简介Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称第三章第三章 STEP7-Micro/WIN软件的软件的使

27、用及编程规则使用及编程规则 一、一、STEP7-Micro/WIN软件的使用方法软件的使用方法STEP7-Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和控制自己的应用编程软件为用户开发、编辑和控制自己的应用程序提供了良好的编程环境。为了能快捷高效地开发你的应用程序，程序提供了良好的编程环境。为了能快捷高效地开发你的应用程序，STEP7-MicroWIN软件提供了三种程序编辑器。软件提供了三种程序编辑器。STEP7-Micro/WIN软件提供了在线帮助系统，以便获取所需要的信息。软件提供了在线帮助系统，以便获取所需要的信息。本实训装置使用的编程软件是本实训装置使用的编程软件是STEP7-Micro

28、/WIN V4.0版本，在做版本，在做实训前，首先将该软件根据软件安装的提示安装到计算机上，然后实训前，首先将该软件根据软件安装的提示安装到计算机上，然后用编程线将计算机和实训装置连接到一起。用编程线将计算机和实训装置连接到一起。（一）系统需求（一）系统需求STEP7-MicroWIN既可以在既可以在PC机上运行，也可以在机上运行，也可以在Siemens公司的公司的编程器上运行。编程器上运行。PC机或编程器的最小配置如下：机或编程器的最小配置如下：Windows95、Windows98、Windows2000、Windows Me或者或者Windows NT4.0以以上。上。（二）软件的使用（

29、二）软件的使用1、打开、打开STEP7-Micro/WIN V4.0，在，在 中选择中选择PC/PPI协议。协议。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称2、点击 更改通信端口和通信速率。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称3、在通讯菜单里双击刷新，STEP7-Micro/WIN V4.0开始搜索PPI网络中的S7-200CPU。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称搜索完成后会出现网络中所有搜索完成后会出现网络中所有PLC的列表，选择要操作的的列表，选择要操作的PLC即可对所选即可对

30、所选PLC进行操作了。进行操作了。4、编辑梯形图。、编辑梯形图。5、点击、点击 将程序下载到将程序下载到PLC中，点击中，点击 可以对程序运可以对程序运行状态进行监控，点击行状态进行监控，点击 可以将可以将 PLC置于运行的状态。置于运行的状态。 二、编程规则二、编程规则1、外部输入、外部输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用，无需用复杂的程序结构来等器件的接点可多次重复使用，无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数。减少接点的使用次数。2、梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在右边。接、梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接

31、在右边。接点不能放在线圈的右边，在继电器控制的原理图中，热继点不能放在线圈的右边，在继电器控制的原理图中，热继电器的接点可以加在线圈的右边，而电器的接点可以加在线圈的右边，而PLC的梯形图是不允的梯形图是不允许的。许的。3、线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过一、线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器的常开接点来连接。的常开接点来连接。4、同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输、同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用。用。Date: 2012.10电气控制与维修单位名称单位名称5、梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到、梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，