可编程控制PLC课件

11-1电路及电路模型1电气控制及可编程控制技术

2第一篇电气控制技术

常用低压控制电器电气控制线路的基本原则和典型控制线路分析3第一章常用低压控制电器概述接触器继电器熔断器低压开关和低压断路器主令电器本章要点：掌握常用低压控制电器的结构、工作原理、电路中的符号文字及其选择。4一、定义

电器：对电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作用的工具总称。各类电器开关、熔断器、变压器等都属电器。控制电器：能够根据外界指定信号手动或自动地接通和断开电路的电器。（本课程主要研究控制电器）第一节概述51．按工作电压等级

交流电压1200V，直流电压1500V以上的为高压电器，否则为低压电器。二、电器的分类2．按动作原理手动电器和自动电器。3．按控制电器的输出形式有触点控制电器，如：刀开关、接触器等。无触点控制电器，如：可控硅、大功率三极管等。64．按工作电压的种类交流控制电器和直流控制电器。5．按控制对象不同电气控制系统和电力自动化（供配电）系统。6．按在电力（电机）拖动系统中的作用控制电器（继电器、接触器等）；保护电器（熔断器、热继电器等）；执行电器（电磁铁、电磁离合器等）。71．电气控制经历以下几个阶段：（1）纯手动控制（2）传统的继电接触器控制（3）顺序控制器控制（继电器与电子技术结合）（4）可编程控制器控制（PLC）加工中心机床（多功能机床），自适应数控机床，直接数字程序控制机床，计算机群控系统，柔性制造系统。三、我国低压电器的发展概况82．电气控制系统的发展大功率半导体器件，大规模集成电路，计算机控制技术，检测技术，现代控制理论等。3．我国低压电器历史与发展9第二节接触器

接触器用来频繁地接通和分断交直流（主）电路和大容量控制电路的电器。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压、零压保护。一、结构和工作原理

接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，结构如下图所示：1--主触头2--常闭辅助触头3--常开辅助触头4--动铁心5--电磁线圈6--静铁心7--灭弧罩8--弹簧1．三部分组成：动铁心（衔铁）、静铁心、电磁（励磁）线圈铁心的形状：U形（C形）、E形电磁（励磁）线圈种类：直流线圈、交流线圈（一）电磁系统a）衔铁绕棱角转动拍合式b）衔铁绕棱轴转动拍合式

c）衔铁直线运动螺管式2．吸力特性交流电磁系统：U

E=4.44fΦN；

Φ

U/4.44f

NF几乎与气隙

无关。又Φ=IN/Rm，Rm

I与气隙

成正比。

直流电磁系统：I=U/Rcu常数；

I与气隙

无关。

Φ=IN/Rm1/Rm

1/

；

F与气隙

的平方成反比。F=4105B2S

；B=Φ/S；

F

Φ213

U型铁心交流电磁机构的励磁线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到衔铁吸合后额定电流的5~6倍。E型铁心将达到10~15倍。若衔铁卡住不能吸合或频繁操作时，交流励磁线圈则可能被烧毁。在要求可靠性高和操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构。注意：4．反力特性与吸力特性配合

吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。实际应用中，可调节反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性配合良好。3.反力特性

1为起始位置；

2为动、静触头接触时位置。

触头是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路。按所控制电路分：主触头和辅助触头。按其原始状态分：常开触头和常闭触头。按结构形式分：桥型触头和指式触头。

按接触形式分：点接触型、线接触型、面接触型。（二）触头系统16（三）灭弧装置

电弧的产生：只要动、静触头之间的电压不小于10～20伏，在即将接触或者开始分开时就会在间隙内产生放电现象。如果电流小，就是火花放电；如果电流大于80～100毫安，就会发生弧光放电，即电弧。电弧的危害：触头烧毁；电路切断时间延长；弧光短路；引起火灾。采取灭弧措施的原则：降低电弧温度；减少电弧两端电压。17★常用灭弧方法：1．灭弧罩（机械灭弧）2．灭弧栅（栅片灭弧）183．磁吹灭弧装置19（四）接触器工作原理及符号当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，带动触头移动：常闭触头断开，常开触头闭合。当接触器电磁线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧的反作用力作用下，使触头复原：常开触头断开，常闭触头闭合。20接触器符号21

定义：接触器的主触头接通、分断的主电路是交流电。

问题1：铁心中产生涡流和磁滞损耗引起铁心发热；二、交流接触器解决方法：铁心用硅钢片冲压迭制而成，减少涡流路径，添加硅增加铁心电阻。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状。22

问题2：当通入交流电，即交变磁通过零时，电磁吸力为零，使衔铁产生强烈震动和噪声。解决方法：铁心端面上安装一个铜制的短路环。23

定义：主触头接通、分断的主电路流过的是直流电。结构特点：铁心用整块钢块制成；线圈做成长而薄的圆筒状。直流接触器采用双绕组线圈三、直流接触器四、接触器的主要技术数据和选择（一）接触器的型号及代表意义例：CJ

－/CJ20－40/03

交流接触器的代号；设计序号；额定电流；额定工作电压代号：03--380V06--660V11--1140V（二）接触器选用原则

负载电源种类：交流或直流。主触头额定电压：交流220、380、660、1140V；直流110、220、440、660V。主触头额定电流:一般应等于或稍大于负载的额定电流。25

辅助触点种类、数量及触点额定电流。电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。额定操作频率（次/h），即允许每小时接通的最多次数。26

接触器（小结）：接触器用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。一、结构和工作原理接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成。二、交流接触器铁心用硅钢片冲压迭制而成线圈做成短而粗的圆筒状铁心端面上安装一个铜制的短路环三、直流接触器铁心用整块钢块制成线圈做成长而薄的圆筒状27四、接触器选择负载电源种类。主触点额定电压、额定电流。辅助触点种类、数量及触点额定电流。电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数。五、接触器的图形、文字符号28定义：继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。分类：按动作原理分：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器等按输入信号不同分：电流继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器等。第三节继电器29定义：从有输入信号（线圈的通电或断电）开始，到产生相应的输出信号（触点的闭合和断开），有一定准确度的延时过程的继电器。通电延时型：接受输入信号后，要延迟一段时间，输出信号才能发生变化。当输入信号消失后，输出即时复位。断电延时型：当接受输入信号时，立即产生相应的输出信号，当输入信号消失后，继电器需经过一定的延时，输出才复位。

一、时间继电器30时间继电器种类：直流电磁式时间继电器（小于5S）；空气阻尼式时间继电器（0.4~180S）；半导体式时间继电器（0.2~300S，误差<3%）；电动机式时间继电器（延时较长）；311、空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的结构：电磁机构；延时机构；触头等组成。工作原理：通电延时型；断电延时型。32a-通电延时型b-断电延时型1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14、16-微动开关15-杠杆33通电延时型时间继电器演示34断电延时型时间继电器演示35

电气符号362、时间继电器的选择电源电压（工作电压和触头电压）延时方式（通电延时or断电延时）。延时时间范围及延时误差。延时触头和瞬时触头类型、数量及容量。时间继电器的类型（电子式、空气阻尼式）37二、热继电器

热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。在电路中用作电动机的长期过载保护。38★结构：热元件；双金属片；触头等组成。1、结构与工作原理392、电气符号403、断相保护热继电器

热继电器动作电流是按电动机额定电流整定的。Y形接法时，相电流等于线电流，可用两只热元件或不带断相保护的热继电器保护。△接法时，相电流为线电流的根3分之一。热元件串接在电动机的电源进线端，若要按额定线电流整定，整定值较大，一相断电，其余两相热元件可能达不到动作值而电机绕组已过热，△接法必须采用带断相保护的热继电器。

41整定电流：指热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20min内动作。热继电器的选择：主要根据电动机的额定电流来确定。热继电器的整定电流应接近或大于电动机的额定电流，即：IRT=（0.95～1.05）Ied

4、热继电器主要技术参数及选择42

一般情况下，可选用两相结构的热继电器；对在电网电压严重不平衡、工作环境恶劣条件下工作的电动机，可选用三相结构的热继电器；对于三角形连接的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。热继电器不能作短路保护。大电流时还需配电流互感器使用。43定义：根据电磁感应原理来检测电动机转速和转向，并利用转轴的转速来通断电路的控制电器，主要用于鼠笼式异步电动机的反接制动控制，也称为反接制动继电器。三、速度继电器结构：定子、转子和触头44动触点静触点定子工作原理：

速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机带动速度继电器的转子转动时，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触头，使常开触点闭合，常闭触点打开。当电动机转速下降到接近零时，转矩减少，定子柄在弹簧力的作用恢复原位，触头也复原。转子定子柄绕组继电器轴45符号：参数及选择：额定工作转速：有300－1000r/min;1000－3000r/min两种。根据被检测电机的转速选择。动作转速：>120r/min复位转速：<100r/min461．电磁系统2．触头系统3．释放弹簧1-底座2-铁心3-释放弹簧4-调节螺母5-调节螺母6-衔铁7-非磁性垫片8-极靴9-触头系统10-线圈四、电磁式继电器（一）结构及工作原理47（二）、电磁式继电器的特性及参数1、输入-输出特性（继电特性）x2x1y1xy0X2—继电器的吸合值，X1—继电器的释放值。2、继电器的返回系数称为继电器的返回系数。可通过调节释放弹簧的松紧程度或调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚度来调节k的大小。3、吸合时间和释放时间吸合时间：从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间。释放时间：从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。48（三）电磁式继电器的常见类型常用的有欠（零）电压继电器和过电压继电器。欠电压继电器：电路正常工作时，欠电压继电器吸合，当线圈电压减小到某一整定值以下时（一般为30%~50%UN），欠电压继电器释放，对电路实现欠电压保护。用其常开触点实现。

触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器，称为电压继电器。电压继电器的线圈与负载并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而线径细。

1、电压继电器49过电压继电器：电路正常工作时，过电压继电器不动作，当线圈电压超过某一整定值时（一般为105%~120%UN），过电压继电器吸合，对电路实现过电压保护。用其常闭触点实现。零电压继电器：零电压继电器在额定电压下吸合，当线圈电压降低到5%~25%UN释放，对电路实现零电压保护。50电流继电器反映的是电流信号。使用时，电流继电器的线圈与负载串联，其线圈匝数少而线径粗。这样，线圈上的压降很小，不会影响负载电路的电流。常用的有欠电流继电器和过电流继电器。2、电流继电器欠电流继电器:电路正常工作时，欠电流继电器吸合，当线圈电流减小到某一释放整定值以下时，欠电流继电器释放，触头复位，对电路起欠电流保护作用。51过电流继电器:电路正常工作时，过电流继电器不动作，当线圈电流超过某一整定值时，过电流继电器吸合动作，对电路起过流保护作用。

中间继电器实质上是一种电压继电器，它的特点是触点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大（触头数目和电流容量）的作用。3、中间继电器52（四）电磁式继电器的图形、文字符号KA常开触头KA常闭触头线圈KA53FU作用：用于短路保护。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。结构：熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管组成。第四节熔断器文字符号：2.极限分断能力在一定条件下切断短路电流的极限能力。一、熔断器的主要特性安秒特性tI安秒特性：表示熔断时间t与通过熔体的电流I的关系。熔断器的安秒特性为反时限特性，即短路电流值越大，熔断时间越短。

IR

最小熔断电流IR1、插入式熔断器

极限分断能力差，熔断时有声光现象，禁止在易燃易爆情况下使用。主要用于低压线路末端或分支电路中。2、螺旋式熔断器

分断能力较高，体积小，易更换，熔断后有明显指示。广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合。二、常用的熔断器3、无填料密闭式熔断器

熔断管为钢纸，两端为黄铜制的可拆式管帽，熔体为变截面的熔片。常用于导线、电缆及电气设备中。4、有填料密闭式熔断器熔管为高频瓷，熔体是网状紫铜片，用锡桥连接，周围填满石英砂。带熔断指示，用于短路电流较大的电力系统中。5、快速熔断器熔断时间短，管内有石英填料，熔体采用导热性强、热容量小的银片，主要用于半导体硅整流元件的过流保护。6、自恢复熔断器

采用特殊材质，在故障电流产生的高温下，呈现高阻，限制短路电流。故障消失后，熔体又自动恢复至低阻状态。PTC热敏电阻57三、熔断器的选用1）熔断器类型：根据线路要求、使用场合和安装条件选择。2）熔断器额定电压：大于或等于线路的工作电压。

3）熔断器额定电流：大于或等于所装熔体的额定电流。

4）熔体额定电流的选择：

阻性负载：IRN≥INIRN—熔体额定电流；IN—负载工作电流

单台电机：IRN=（1.5～2.5）IN

或IRN=IST/2.5

多台电机：IRN

≥（1.5～2.5）INmax+∑ININmax—容量最大电机的额定电流

快速熔断器：与接入被保护电路的方式有关：接入交流侧、接入直流侧以及接入整流桥臂等，视具体情况套用公式即可求出。4）熔体额定电流的选择：

阻性负载：IRN≥INIRN—熔体额定电流；IN—负载工作电流

配电系统中：有多级熔断器保护时，后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流大一个数量级。

单台电机：IRN=（1.5～2.5）IN

或IRN=IST/2.5

多台电机：IRN

≥（1.5～2.5）INmax+∑ININmax—容量最大电机的额定电流

快速熔断器：与接入被保护电路的方式有关：接入交流侧、接入直流侧以及接入整流桥臂等，视具体情况套用公式即可求出。59第五节低压开关和低压断路器一、低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，集控制和多种保护功能于一体，正常工作时，作电源开关；发生短路、过载和失压等故障时，能自动跳闸切断故障电路，从而保护线路和电气设备。1）结构操作机构、触头、保护装置（脱扣器）、灭弧系统602）工作原理和图文符号主触头欠电压脱扣器过电流脱扣器自由脱扣机构锁钩热脱扣器分励脱扣器613）低压断路器的分类

万能式低压断路器

塑料外壳式低压断路器

快速低压断路器

限流低压断路器4）低压断路器的选用断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。断路器的极限通断能力大于等于电路最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定电流等于线路的最大负载电流。62二、漏电保护器

电磁式电流型漏电保护器电子式电压型当低压电网发生人身触电或设备漏电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故。（一）结构与工作原理结构：电流互感器；漏电脱扣器；开关装置。631—实验电阻2—实验按钮3—断路器4—漏电脱扣器5—零序电流互感器6—电动机7—电灯负载8—电流放大器64（1）额定电压：漏电保护器的使用电压。（2）额定电流：漏电保护器允许通过的最大电流。（3）额定动作电流：当漏电电流等于此值时，漏电保护器必须动作。（4）额定不动作电流：当漏电电流小于此值时，漏电保护器不应动作。（5）动作时间：从发生漏电到保护器动作断开的时间。（二）漏电保护器的选用65三、负荷开关（一）开启式负荷开关1、作用：用作电路的电源开关、小容量电动机（380V，5.5kW以下）非频繁起动的操作开关。2、结构：由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和底座组成。66

刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。倒装时，手柄有可能因自动下滑而引起误合闸，造成人身事故。接线时，应将电源线接在上端，负载接在熔丝下端。这样，拉闸后刀开关与电源隔离，便于更换熔丝。67（二）封闭式负荷开关1、作用：用于非频繁起动、28kW以下的三相异步电动机。2、结构及原理：由钢板外壳、触刀、操作手柄、熔丝等组成。68★刀开关主要根据电源种类、电压等级、负载额定电流、所需极数及使用场合来选用。★刀开关的额定电压是指在规定条件下，保障其安全可靠工作所承受的最大电压值；（一般交流500V，直流440V以下）★刀开关的额定电流应大于负载额定电流。（1）用于照明和电热负载时，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关。（2）用于控制电动机的直接起动和停止时，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。（三）刀开关的选择69

又称转换开关，实质上是一种特殊的刀开关，其运动轨迹与常用刀开关的上、下（垂直）运动不同，是平行与安装面的左、右（水平）运动。适用于不频繁的接通和断开电路以及小型电动机的正反转等。四、组合开关

1-手柄2-转轴3-弹簧

4-凸轮5-绝缘垫板6-动触头7-静触头8-接线端9-绝缘方轴70SA组合开关的文字与图形符号711、作用：在低压控制电路中用于手动发出控制信号2、结构：由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等复位弹簧常开静触头动触头常闭静触头按钮帽3、分类及其工作原理（1）、起动按钮：带有常开触头，按下按钮帽，常开触头闭合，松开按钮帽，常开触头复位。（2）、停止按钮：带有常闭触头，按下按钮帽，常闭触头断开，松开按钮帽，常闭触头复位。一、按钮第六节主令电器724.按钮的图形、文字符号起动按钮SB停止按钮SB复合按钮（3）、复合按钮：带有常开和常闭触头，按下按钮帽，先断开常闭触头再闭合常开触头，松开按钮帽，常开触头和常闭触头先后复位。5.按钮的选择：按钮主要根据使用场合所需要的触点数、触点形式、结构形式及颜色选择。73二、位置开关（行程开关）1、作用：利用运动部件的行程位置实现控制的电器元件，主要用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。2、结构、工作原理与按钮类似，但其动作不是靠手动而是利用运动部件上的挡块机械撞击而使触头动作。741、直动式行程开关752、滚轮（旋转）式行程开关

763、微动开关

77滚轮式行程开关工作过程演示78微动行程开关工作过程演示79行程开关的图形、文字符号

行程开关的选择：主要根据使用场合所需要的触点数、触点形式、结构形式选择。80本章小结重点掌握五大类低压控制电器一、接触器二、继电器：时间继电器、速度继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器三、熔断器、四、开关类：低压断路器五、主令电器结构、工作原理、图形、文字符号及其选择。81FU作用：用于短路保护。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。结构：熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管组成。第四节熔断器文字符号：2.极限分断能力在一定条件下切断短路电流的极限能力。一、熔断器的主要特性安秒特性tI安秒特性：熔体熔断时间t与通过熔体的电流I的关系。熔断器的安秒特性为反时限特性，即短路电流值越大，熔断时间越短。

IR

最小熔断电流IR1、插入式熔断器

极限分断能力差，熔断时有声光现象，禁止在易燃易爆情况下使用。主要用于低压线路末端或分支电路中。2、螺旋式熔断器

分断能力较高，体积小，易更换，熔断后有明显指示。广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合。二、常用的熔断器3、无填料密闭式熔断器

熔断管为钢纸，两端为黄铜制的可拆式管帽，熔体为变截面的熔片。常用于导线、电缆及电气设备中。4、有填料密闭式熔断器熔管为高频瓷，熔体是网状紫铜片，用锡桥连接，周围填满石英砂。带熔断指示，用于短路电流较大的电力系统中。5、快速熔断器熔断时间短，管内有石英填料，熔体采用导热性强、热容量小的银片，主要用于半导体硅整流元件的过流保护。6、自恢复熔断器

采用特殊材质，在故障电流产生的高温下，呈现高阻，限制短路电流。故障消失后，熔体又自动恢复至低阻状态。PTC热敏电阻85三、熔断器的选用1）熔断器类型：根据线路要求、使用场合和安装条件选择。2）熔断器额定电压：大于或等于线路的工作电压。

3）熔断器额定电流：大于或等于所装熔体的额定电流。

4）熔体额定电流的选择：

阻性负载：IRN≥INIRN—熔体额定电流；IN—负载工作电流

配电系统中：有多级熔断器保护时，后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流大一个数量级。快速熔断器：与接入被保护电路的方式有关：接入交流侧、接入直流侧以及接入整流桥臂等，视具体情况套用公式即可求出。

单台电机：IRN=（1.5～2.5）IN

或IRN=IST/2.5

多台电机：IRN

≥（1.5～2.5）INmax+∑ININmax—容量最大电机的额定电流87第五节低压开关和低压断路器一、低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，集控制和多种保护功能于一体，正常工作时，作电源开关；发生短路、过载和失压等故障时，能自动跳闸切断故障电路，从而保护线路和电气设备。1）结构操作机构、触头、保护装置（脱扣器）、灭弧系统882）工作原理和图文符号主触头欠电压脱扣器过电流脱扣器自由脱扣机构锁钩热脱扣器分励脱扣器893）低压断路器的分类

万能式低压断路器

塑料外壳式低压断路器

快速低压断路器

限流低压断路器4）低压断路器的选用断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。断路器的极限通断能力大于等于电路最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定电流等于线路的最大负载电流。90二、漏电保护器

电磁式电流型漏电保护器电子式电压型当低压电网发生人身触电或设备漏电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故。（一）结构与工作原理结构：电流互感器；漏电脱扣器；开关装置。91电磁式电流型漏电保护器工作原理图92（1）额定电压：漏电保护器的使用电压。（2）额定电流：漏电保护器允许通过的最大电流。（3）额定动作电流：当漏电电流等于此值时，漏电保护器必须动作。（4）额定不动作电流：当漏电电流小于此值时，漏电保护器不应动作。（5）动作时间：从发生漏电到保护器动作断开的时间。（二）漏电保护器的选用1、主要技术参数（1）额定电压：漏电保护器的使用电压。（2）额定电流：漏电保护器允许通过的最大电流。（3）额定动作电流：当漏电电流等于此值时，漏电保护器必须动作。（4）额定不动作电流：当漏电电流小于此值时，漏电保护器不应动作。（5）动作时间：从发生漏电到保护器动作断开的时间。（二）漏电保护器的选用1、主要技术参数93（1）手持电动工具、移动电器、家用电器：应选用额定漏电动作电流不大于30mA的快速动作的漏电保护器。（2）单台电机：选用额定漏电动作电流为30mA以上、100mA以下快速动作的漏电保护器。（3）有多台设备的总保护：选用额定漏电动作电流为100mA以上快速动作的漏电保护器。2、漏电保护器的选用94三、负荷开关（一）开启式负荷开关1、作用：用作电路的电源开关、小容量电动机（380V，5.5kW以下）非频繁起动的操作开关。2、结构：由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和底座组成。95

刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。倒装时，手柄有可能因自动下滑而引起误合闸，造成人身事故。接线时，应将电源线接在上端，负载接在熔丝下端。这样，拉闸后刀开关与电源隔离，便于更换熔丝。96（二）封闭式负荷开关1、作用：用于非频繁起动、28kW以下的三相异步电动机。2、结构及原理：由钢板外壳、触刀、操作手柄、熔丝等组成。97★刀开关主要根据电源种类、电压等级、负载额定电流、所需极数及使用场合来选用。★刀开关的额定电压是指在规定条件下，保障其安全可靠工作所承受的最大电压值；（一般交流500V，直流440V以下）★刀开关的额定电流应大于负载额定电流。（1）用于照明和电热负载时，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关。（2）用于控制电动机的直接起动和停止时，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。（三）刀开关的选择98

又称转换开关，实质上是一种特殊的刀开关，其运动轨迹与常用刀开关的上、下（垂直）运动不同，是平行与安装面的左、右（水平）运动。适用于不频繁的接通和断开电路以及小型电动机的正反转等。四、组合开关

1-手柄2-转轴3-弹簧

4-凸轮5-绝缘垫板6-动触头7-静触头8-接线端9-绝缘方轴99SA组合开关的文字与图形符号1001、作用：在低压控制电路中用于手动发出控制信号2、结构：由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等复位弹簧常开静触头动触头常闭静触头按钮帽3、分类及其工作原理（1）、起动按钮：带有常开触头，按下按钮帽，常开触头闭合，松开按钮帽，常开触头复位。（2）、停止按钮：带有常闭触头，按下按钮帽，常闭触头断开，松开按钮帽，常闭触头复位。一、按钮第六节主令电器1014.按钮的图形、文字符号起动按钮SB停止按钮SB复合按钮（3）、复合按钮：带有常开和常闭触头，按下按钮帽，先断开常闭触头再闭合常开触头，松开按钮帽，常开触头和常闭触头先后复位。5.按钮的选择：按钮主要根据使用场合所需要的触点数、触点形式、结构形式及颜色选择。102二、位置开关（行程开关）1、作用：利用运动部件的行程位置实现控制的电器元件，主要用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。2、结构、工作原理与按钮类似，但其动作不是靠手动而是利用运动部件上的挡块机械撞击而使触头动作。1031、直动式行程开关1042、滚轮（旋转）式行程开关

1053、微动开关

106滚轮式行程开关工作过程演示107微动行程开关工作过程演示108行程开关的图形、文字符号

行程开关的选择：主要根据使用场合所需要的触点数、触点形式、结构形式选择。109本章小结重点掌握五大类低压控制电器一、接触器二、继电器：时间继电器、速度继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器三、熔断器、四、开关类：低压断路器五、主令电器结构、工作原理、图形、文字符号及其选择。第一节电器控制线路的绘制定义：由低压控制电器组成的控制线路称为电器控制线路。属有触头控制，表示方法分：电气原理图、安装接线图和电器布置图三种。一、电器控制线路常用的图形、文字符号

1.根据国家标准（GB），采用新的图形及文字符号。

①

GB/T4728-2005《电气图用图形符号》；

②

GB/T6988-1997《电气技术用文件的编制》；

③GB/T7159-87《电气技术中的文字符号制订通则》。111

2.电器控制线路图的支路、接点，一般都加标号。主电路标号由文字符号和数字组成。控制电路由三位或三位以下的数字组成。①交流电路压降元件左侧奇数标号，右侧偶数标号②直流电路正极奇数标号，负极偶数标号。二、电气原理图电气原理图是根据工作原理绘制的，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路工作原理等优点。※绘制电气原理图应遵循以下原则：1、主电路和控制电路分开画。主电路包括从电源到电动机的电路，大电流通过的部分，用粗线条画在左边。控制电路通过小电流，由按钮、触头、线圈等组成，用细线

条画在右边。2、电器元件的图形、文字符号采用国家统一标准。

3、同一电器元件的各部件可不画在一起，但需统一标识。4、全部触头都按“原始”状态（无外力或未通电）画出。5、控制电路的分支线路，按动作先后顺序排列，交叉连接点用黑点标出。

电气原理图坐标图示法（一）轴坐标标注法正序图示坐标法：以线圈为据找触头。逆序图示坐标法：以触头为据找线圈。（二）横坐标标注法

线路各电器元件均按横向排列。各元件线圈胡右侧，由上而下表明支路序号，并在该元件线圈旁标明其常开触头（横线上方）、常闭触头（横线下方）数量及所在支路序号。三、安装接线图按照电器元件的实际位置和实际接线进行绘制，根据电器元件布置最合理、连接导线最经济等原则安排。绘制安装接线图应遵循以下原则：1、各电器元件采用国标绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置，应与实际安装位置一致。2、不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子排的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。3、走向相同的多根导线可用单线表示。4、画连接导线时，应标明导线的规格、型号等内容。第二节三相异步电动机的起动控制

起动主要考虑起动电流和起动转矩的问题。在电网容量足够大的条件下，10KW以下电机允许直接起动，10KW以上电机应采用降压起动。FU

定转子回路不串任何阻抗，直接投入额定电压、额定频率的电网，使其由静止状态转动到稳定运行为止的过程。优点：电气设备少，线路简单，适用于小容量、起动不频繁的笼型电机。缺点：起动电流大，引起电网波动。一、三相笼型电动机直接起动（1）采用刀开关直接起动（2）采用接触器直接起动

1、点动控制2、连续控制（长动控制）短路、过载、欠压（零压）保护。自锁概念优点：欠压、防止恢复自起动、防止多台同时起动。SB23、既能点动又能长动控制120M3~L1L2L3KMFUQKFR方法三：加中间继电器（KA）点动：按下SB3KM线圈通电M点动长动：按下SB2KA线圈通电KM线圈通电并自锁M长动SB1SB3KAFRKASB2KAKM121

以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行

思考不能点动！SB1SB3FRSB2KMKM122KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR

该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：4.电机的正反转控制(1)SB2正转停车SB1SB3反转SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM2123KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR4.电机的正反转控制(2)互锁:利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式。互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路。互锁SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM2KM2KM1124KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR4.电机的正反转控制(3)采用复合按钮的机械互锁，可实现正－反－停电气互锁机械互锁双重互锁机械互锁（复合按钮）电气互锁（互锁触头）SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM2KM2KM1SB2SB3125126M3~L1L2L3KM2FUQKFRKM1RRR二、三相笼型电动机降压起动控制1、定子绕组串电阻降压起动控制工作过程FRSB1KM1SB2KM1KTKM2KTKM2KM2KM1

KT

SB2

电机串R起动延时KT常开延时闭合触头

KM1、KT

KM2

M全压运行127QK128ABCXYZYKM-Y

ZBYXCAKM-

FRAL1L2L3KMFUQKBXYZC主电路2、电机的Y－降压起动KM-Y闭合，电机接成Y形。KM-

闭合，电机接成

形。电机绕组KM-YKM-

FRAL1L2L3KMFUQKBXYZC129KM-YKM-

FRAL1L2L3KMFUQKBXYZCKM-YKM-

FRAL1L2L3KMFUQKBXYZC主电路接通电源延时KT

KM-

KM-Y

Y

转换完成KM

KT

KM-Y

SB2

KM-

FRSB1KMSB2KMKMYKMΔKTKTKTKMYKMΔKMΔ130131132KM2M3~L1L2L3FUQKFR3KM1TKM13、自耦变压器减压起动的控制(1)工作过程KM1

KT

SB2

电机串自耦变压器起动延时

KM2

，M全压运行KT常开延时闭合触头

KT常闭延时断开触头

KM1

，切除变压器SB1KM1SB2KM1KTKM2KTKM2KM2KTKM2KM1FR133KM2M3~L1L2L3FUQKFR3KM1TKM13、自耦变压器减压起动的控制(2)KTKM2SB1KM1SB2KTKTFRKAKA134三、三相绕线式电动机

转子绕组与定子绕组一样，也是对称三相绕组，接成Y形后将三根引出线分别接到彼此绝缘的三个滑环（集电环）上，再经电刷与外电路联接或自行短接。1351、转子绕组串电阻起动控制M3~KMFUQKFRR3KM3KM2KM1R2R1KA3KA2KA1SB1KMSB2KMKAKM1KAKMKA1FRKA2KM2KA3KM3KA1KA2KA3KAI(t)0动作KA1~KA3吸合电流值相同，但释放电流值不同，KA1最大，KA2次之，KA3的释放电流最小。

控制线路设置了中间继电器KA，是为了保证转子串入全部电阻后，电动机才能起动。136

起动时，f2≈f1，等效电阻RF很大，相当于转子回路串电阻，使电流减小而转矩增大；随着n升高，f2变低，等效电阻RF也连续减小；当额定运行时，f2极低，RF最小，相当于全部电阻切除。2、转子绕组串接频敏变阻器起动137M3~KM1FUQKFRKAKAATAKM2SB1KM1SB2KM1KM2SCFRKTKTKAKAKASB3KM2hzsSChzs138

第三节三相异步电动机的调速控制

三相异步电动机的转速公式：n=60f1(1-s)/p

改变电动机转速有三种方法：改变频率、改变磁极对数、改变转差率一、三相笼型电动机的变极调速控制改变定子绕组极对数的方法：装有一套定子绕组，改变它的联结方式，得到不同的极对数。

定子槽里装有两套极数不一样的独立绕组。

定子槽里装有两套极数不一样的独立绕组，而每套绕组本身又可以改变它的联结方式，得到不同的极对数。139

1、2、3接电源，4、5、6悬空，P=2，电机低速运行。

4、5、6接电源，1、2、3短接，P=1，电机高速运行。三角形/双星形变换，适用恒功率负载，星形/双星形变换适用恒转矩负载。KM2RRRM3~L1L2L3KM1FUQKFRKSSB1FRKM1SB2KM1KM2KM2KM2KM1KSn二、电气制动1）单向运行的三相异步电动机反接制动控制1、三相异步电动机反接制动控制

正常工作时，KM1通电，电机正向运转，速度继电器（KS）常开触头闭合；停车时，按SB1，KM1断电，KM2通电，开始反接制动，当电机的速度接近零时，KS打开，电机停止运转，反接制动结束。KM22）可逆运行的三相异步电动机反接制动控制M3~L1L2L3KM1FUQKFRKS按SB2

KM1√，M正向运行

n>时

KSF√

按SB1

KM1

;KA√;KM2√

电机制动

n≈0时

KSF断电

KM2断电

KA

电机停KM1KASB1FRKM1KM2SB2KM1KM2KM1SB3KM2KAKAKM2KSRnKAKSFnM3~L1L2L3KM1FUQKFR2、三相异步电动机能耗制动控制原理：切断电源后，转子原方向惯性转动，定子绕组通直流电，产生恒定静止磁场，转子切割产生感生电流，进而受磁场作用产生反向电磁转矩进行制动。分析：按SB1，先断开KM1线圈，后接通KM2线圈，交流电经TC，VC给两相绕组通入直流电进行制动。R调节直流电流大小（即调节制动强度）。TCKM2KM2KM2RVCSB1FRKM1SB2KM1KM2KM2KM2KM1KTKT第五节其它典型控制环节一、多地点控制M3~L1L2L3KMFUQKFRSB3KMSB4KMSB2SB1SB5SB6二、多台电动机先后顺序工作的控制

1.多台电机顺序起动控制线路①

M1起动后，M2才能起动;M2可单独停M13~L1L2L3KM1FUQKFR1M23~KM2FR2SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2②M1起动后，M2才能起动;M2可单独停SB1FR1KM1SB2KM1SB1FR1KM1SB2KM1SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB3KM2FR2③按时间原则顺序起动的控制电路SB1SB1SB1FR1FR1FR1KM1SB2KM1KM2FR2KM2KTKM2KTSB2

KM1

KT

KM2

延时

KM2

M1起动KT

M2起动SB2

2.电机顺序停止控制线路：M2停车后，M1才能停车

SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2SB1FR1KM1SB2KM1KM2SB4KM2SB3KM1FR2M13~L1L2L3KM1FUQKFR1M23~KM2FR2KM2

实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？SB2

KM1

KT

KM2

延时

KM2

M1起动M2起动

不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联SB1SB1SB1FR1FR1FR1KM1SB2KM1KM2FR2KM2KTKT三、自动循环控制自动循环运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行

2.到位后能自动返回自动循环控制KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFRFRSB1KM1SB2KM1KM2SQ1KM2KM2KM1SQ2SQ2SQ1SQ3SQ4电机SQ4SQ3

限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然关键措施SQ2SQ1第六节电器控制线路的设计方法一、经验设计法1.经验设计法经验设计法就是在电气控制方案确定后，根据各电动机的控制任务不同，参照典型线路逐一分别设计局部线路，然后根据各部分的相互关系综合而成完整的控制线路。a．时间－时间继电器例：笼型电机定子串电阻起动。b．电流－欠电流继电器

例：绕线电机转子串电阻起动。c．速度－采用速度继电器例：电机反接制动。d．行程－采用行程开关

例：自动循环控制。①．常开触点串联:

当要求n个条件同时具备，才使电器线圈通电。②．常开触点并联:

当n个条件中，一个条件满足，线圈才能通电。③．常闭触点串联:

有一个条件具备，则线圈断电。④．常闭触点并联:

所有条件都具备，线圈才断电。2.控制线路设计规律3.电器控制线路设计要求及注意事项

1)、最大限度满足对控制线路的要求。

2)、在满足要求的前提下，保证控制线路的安全、可靠。

3)、力求控制线路的简单，经济，便于操作和维修。（1）尽量减少触头数量合并同类触头：利用其他电器：（2）尽量减少导线数量和长度（3）尽量减少通电回路

除当前工作的通电回路外，其余的回路尽可能不通电，以提高系统的稳定性和可靠性，同时亦节省电能。（4）选用可靠性高的电器产品尽量选用机械和电气寿命长、结构合理、抗干扰性能好的电器、通断容量足够大的电器元件。（5）正确合理地连接电器的触头及其线圈★

交流线路中，不能串联接入两个电器线圈。★同一电器的常开、常闭触头不能接在电源的不同相上。SQSQKA2

KA1

SQSQKA2

KA1

★防止多个电器依次通电后才能接通另—个电器的情况，（6）在控制电路中要避免出现寄生回路

在工作中意外接通的电路称寄生电路，造成误动作。（7）线路应具有必要的保护环节a．短路保护采用熔断器或断路器。

b．过流保护采用过电流继电器与接触器配合。

c．过载保护采用热继电器作笼型电机长期保护。

d．欠（零）电压保护采用并联在起动按钮两端的接触器的自锁触头实现。必要时加入断相、失压、互锁等保护环节，还应考虑设置合闸，断路，事故，安全等指示信号。二、逻辑设计法利用逻辑代数这一数学工具来进行电器控制线路设汁，即将控制电器的接通与断开状态看成逻辑变量，并根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和运算规则进行简化，使之成为需要的最简逻辑关系式，根据最简逻辑关系式画出相应的逻辑电路图，最后再作进一步的检查、优化和完善，便可获得所需要的控制电路。掌握以下几种电气控制线路的工作原理及工作过程：小结1.三相异步电动机的起动控制:点动、长动；定子串电阻减压起动、Y－Δ减压起动、自耦变压器减压起动2.三相异步电动机的正反转控制3.三相异步电动机的调速控制:双速控制4.三相异步电动机的制动控制：反接制动、能耗制动5.其它典型控制环节：顺序控制、自动循环控制159第一节概述一、可编程控制器的一般概念二、PLC的产生和发展过程三、可编程控制器定义160

可编程控制器简称PLC（ProgrammableLogicController）被称为现代工业控制的三大支柱之一（即PLC，机器人和CAD/CAM）。目前PLC已广泛应用于冶金、石油、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具，加速了机电一体化的实现。一、可编程控制器的一般概念161继电器控制部分被控设备输入部分控制部分输出部分被控设备输入部分控制部分输出部分可编程序控制器存储器(用户程序)图1、继电器逻辑控制系统框图图2、可编程序控制器控制系统框图162二、PLC的产生和发展过程

可编程控制器的起源可以追溯到20世纪60年代末期。美国通用汽车（GM）公司为了适应汽车型号不断更新的需要提出希望有这样一种控制设备：(1)它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低。(2)它能把计算机的许多功能和继电控制系统结合起来，但编程又比计算机简单易学，操作方便。(3)系统通用性强。1969年美国数字设备（DEC）公司研制出第一台可编程控制器，并在GM公司的汽车生产线上首次应用成功。163

“可编程控制器是一种数字运算操作的高级电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行顺序控制、定时、计数、逻辑运算和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制器系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”（国际电工委员会（IEC）颁布）

三、可编程控制器定义：164第二节

PLC的基本结构及工作原理一、PLC的基本结构二、PLC的工作原理165中央处理单元存储器数据存储器输出接口地址总线控制总线数据总线编程单元照明电磁装置执行机构。。。。电源地址总线控制总线输入接口模拟量输入行程开关继电器接点各种开关一、PLC基本结构1661．中央处理单元CPU（CentreProcessingUnit）

常用芯片8031、8051、Z80A、8085、68000等

CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用，主要完成以下功能：（1）将输入信号送入PLC中存贮起来（2）编译用户指令，完成各种操作（3）将结果送到输出端（4）响应外围设备请求（编程器、打印机等）2．存贮器数据存贮器RAM，用户程序存贮器RAM（用鋰电池备份），系统程序存贮器ROM，EPROM，EEPROM。1673．输入、输出接口电路（1）输入接口输入接口电路（直流输入型，输入采用光电耦合电路，可大大减少电磁干扰，输入响应时间一般在2ms以下）。168（2）输出接口

输出采用光电隔离。继电器输出接口电路（适用于直流或低频交流大功率负载，响应时间ON→OFF10ms,OFF→ON8ms）169晶闸管输出接口电路（适用高频大功率负载，交流电源输出，响应时间几百μS～几ms）170晶体管输出接口电路（适用高频小功率负载，直流电源输出，响应时间几十μS～几百μs）1714．电源：是指将外部交流电经整流、滤波、稳压转换成满足PLC中CPU、存储器、输入输出接口等内部电路工作所需用的直流电路或电源模块。5．编程工具：是人与PLC联系和对话的工具，是PLC最重要的外围设备。6．I/O扩展接口。172PLC采用循环扫描工作方式，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回第一条。如此周而复始不断循环。每一循环称为一个扫描周期。1××××2××××3××××10××××11END二、PLC的工作原理173输入端子输入锁存器输入状态寄存器元输件出状态寄存器输出锁存器输出端子程序执行用户输入设备用户输出设备读写读输入刷新程序执行输出刷新一个扫描周期PLC的扫描工作过程PLC的工作过程可分为输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段123GO1741.输入刷新阶段

PLC在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入锁存器中读入所有输入端子的通断状态或输入数据，并将其存入各对应的输入状态寄存器中，这一过程称为输入采样或输入刷新。随后关闭输入端口，进入程序执行阶段。在程序执行阶段，即使输入状态有变化，输入状态寄存器中的内容也不会改变，变化了的输入信号状态只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被读入。back1752.程序执行阶段

PLC在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令，所需的执行条件从输入状态寄存器中和当前元件状态寄存器（存有辅助继电器、定时器、计数器、输出继电器等PLC各种内部元件的状态）中读入，经过相应的处理后，将结果再写入元件状态寄存器。back1763.输出刷新阶段

当程序所有指令执行完毕，输出状态寄存器（元件状态寄存器中对应输出继电器的部分）的通断状态在CPU的控制下被一次集中地送到输出锁存器中，并通过一定输出方式输出，推动外部相应执行元件工作，这就是PLC的输出刷新。back177

经过输入刷新、程序执行和输出刷新这三个阶段，完成一个扫描周期，这个过程以同一方式反复重复称为循环扫描工作方式。在循环扫描工作方式中，由于输入刷新过程是在输出刷新过程后马上进行的。有时为简便起见，将输入刷新和输出刷新过程统称为I/O刷新。扫描周期：完成一次扫描所需的时间。一个扫描周期长短取决于以下因素：

1．CPU执行指令速度

2.每条指令占用时间

3.程序长短

PLC这种循环扫描工作方式比微机的等待工作方式具有更高的可靠性,抗干扰能力更强。

1781．输入/输出点数（I/O点数）

指PLC外部输入、输出端子数。I/O总点数是衡量PLC可接收输入信号（I）和输出信号（O）的数量。PLC的输入、输出有开关量和模拟量两种。其中开关量用最大I/O点数表示，模拟量用最大I/O通道数表示。根据I/O点数PLC可分为小型PLC（256点以下），中型PLC（２５６～２０４８之间），大型ＰＬＣ（２０４８点以上）。２．扫描速度

执行一步指令的时间μs/步或执行１０００步指令所需时间ms/k。

第三节PLC的技术性能179３．内存容量

ＰＬＣ能存放用户程序的多少，以步为单位，一条指令可能有好多步。４．指令条数

衡量ＰＬＣ软件功能的指标。

5．内部寄存器、继电器

输入输出寄存器、内部辅助寄存器、数据寄存器、定时器、计数器、特殊功能寄存器。种类和数量是反映PLC硬件功能的一个指标。

6．高功能模块

高功能模块的多少，功能强弱是衡量PLC产品水平高低的一个重要标志。常用高功能模块有：A/D模块，D/A模块，高速计数模块，位置控制模块，智能PID模块，温度控制模块，速度控制模块，远程通讯模块等。180第四节

PLC的特点、主要功能及技术发展趋势一、PLC的特点二、PLC的主要功能三、PLC的分类四、PLC技术发展趋势181

1．抗干扰能力强，可靠性高。

a.输入输出均采用光电隔离，提高了抗干扰能力。

b.输入输出电源相互独立，减少电源间干扰。

c.采用循环扫描工作方式，提高抗干扰能力。

d.采用动态滤波措施，减少脉冲干扰。

e.内部采用“监视器”电路，以保证CPU可靠工作。

f.采用密封、防尘、抗震的外壳封装及内部结构，可适应恶劣环境。采用上述措施，实验表明一般产品可抗1KV，1μS的窄脉冲干扰，平均无故障时间5～10万小时。一、PLC的特点182

2．采用模块化组合结构，使系统构成十分灵活，可根据需要任意组合，易于维修，易于实现分散式控制。

3．接口功能强

电源而言有交流110V、220V，直流5、12V、24V、48V等。负载能力以从0.5A~2A范围内变化。模拟量输入输出有±50mv、±5V、±10V、0~10mA、4~20mA、等多种规格。

4．编程语言简单易学，便于普及。

5．可进行在线修改，柔性好。

6．有较高的性能价格比。

7.与网络技术相结合。183

1．开关量控制：取代传统继电器，完成开关量控制。

2.模拟量控制

对许多连续变化量如温度、压力、流量、液位、速度等的控制。

3.定时、计数控制

4.运动控制

控制步进电机或伺服电机实现速度和位置控制。

5.步进控制（顺序控制）

6.数据处理

设置有四则运算指令，对生产过程中的数据进行处理

7．自诊断功能

PLC对电源、程序语言、运行状态等做自诊断，用代码显示诊断结果。

二、PLC的主要功能1848.高功能模块

对特殊常用量实行模块式专门控制，如定位控速度闭环，温度控制等。9.通讯联网功能10.显示、打印功能三、PLC的分类1.按结构形式分为：整体式；模块式2.按I/O点数分为：小型机（I/O点数在256点以下）；中型机（I/O点数在256~2048点之间）；大型机（I/O点数在于2048点以上）整体、模块185（三）按功能分类，可分为高、中、低三档。分类主要功能应用场合低档机具有逻辑运算、定时、计数、及自诊断、监控等基本功能。有些还有少量A/D、D/A转换、算术运算、数据传送、远程I/O和通讯等功能常用于开关量控制、定时、计数控制、顺序控制及少量模拟量控制等场合。中档机除具有低档机的功能外，还有较强的模拟量I/O、算术运算、数据传送与比较、数制转换、子程序、远程I/O以及通讯联网功能。适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制系统。如过程控制。高档机除具有一般中档机的功能外，还具有较强的数据处理、模拟调节、特殊功能函数运算、以及更强的通讯联网、中断控制、过程控制等功能。可用于更大规模的过程控制，构成分布式控制系统，形成整个工厂的自动化网络。186

PLC的技术发展总趋势是向两极分化的同时，尽量做到系列化、通用化和高性能化，主要表现在：1）两极分化是指在系统构成规模上向中，大型和小型或超小型两个方向发展。前者为现代化大型工矿企业自动化提供条件，后者为取代机械行业继电接触器控制提供条件。2）功能不断增强，各种应用模块不断推出。3）产品更加规范化、标准化。PLC技术规格规范化，使不同产品间能相互兼容。4）向网络化发展,通信联网功能不断增强。四、PLC技术发展趋势1871、可编程控制器定义：2、PLC的基本结构（1）中央处理单元CPU（2）存贮器（3）输入/输出接口3、PLC的工作原理：PLC采用循环扫描工作方式。PLC的工作过程可分为输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段。本章小结：1884、PLC技术性能：（1）输入/输出点数（I/O点数）；（2）扫描速度；（3）内存容量；（4）指令条数；（5）内部寄存器；（6）高功能模块。5、PLC主要功能：（1）开关量控制；（2）模拟量控制；（3）定时、计数控制；（4）步进控制（顺序控制）；（5）数据处理；（6）自诊断