电工技术电气控制与PLC的基础知识

1汇报人：AA2024-01-28电工技术电气控制与PLC的基础知识目录contents电气控制基础知识PLC技术概述电工技术基础知识电气控制与PLC应用实例电气安全与防护措施总结与展望301电气控制基础知识电气控制定义电气控制是指通过电气设备对生产过程或机械设备进行自动控制，实现预定的操作或运动。电气控制分类根据控制对象的不同，电气控制可分为直流电气控制和交流电气控制两大类。其中，直流电气控制主要用于电动机的启动、制动、调速等；交流电气控制则广泛应用于工业生产的各个领域，如机床、电梯、自动化生产线等。电气控制定义与分类电气控制系统组成将各种控制信号转换为电信号，如按钮、开关、传感器等。对输入信号进行处理，根据控制要求输出相应的控制信号。将控制信号转换为机械运动或其他形式的输出，如电动机、执行器等。对电路进行过载、短路等保护，确保电路安全可靠运行。输入设备控制电路输出设备保护电路基于电磁感应、电磁力等物理原理，通过控制电磁铁的通断来实现对机械设备的控制。电气控制原理主要包括继电器-接触器控制、可编程控制器（PLC）控制和计算机控制等。其中，继电器-接触器控制是传统的电气控制方式，通过硬接线实现逻辑控制功能；PLC控制和计算机控制则是现代电气控制的主要方式，具有灵活性高、易于维护等优点。实现方式电气控制原理及实现方式302PLC技术概述PLC定义可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。发展历程从1969年美国DEC公司研制出第一台PLC开始，PLC技术经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展历程，现已成为工业自动化领域的重要支柱。PLC定义与发展历程PLC系统主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、电源等部分组成。PLC具有逻辑控制、定时控制、计数控制、步进控制、数据处理、通信联网等功能，可广泛应用于各种工业控制领域。PLC系统组成及功能功能组成PLC采用循环扫描的工作方式，即按照用户程序存储器中存放的先后顺序逐条执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。工作原理PLC的编程语言主要有梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文本（ST）五种。其中，梯形图和指令表是PLC的基本编程语言，其他三种是高级编程语言。编程语言PLC工作原理及编程语言303电工技术基础知识电流、电压、电阻01电流是指电荷的定向移动，电压是电位差或电势差，电阻是导体对电流的阻碍作用。欧姆定律02在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。基尔霍夫定律03基尔霍夫第一定律是节点电流定律，即流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；基尔霍夫第二定律是回路电压定律，即沿任一回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零。电路基本概念与定律如铜、铝等，具有良好的导电性能，用于制造电线、电缆、电器等。导电材料如橡胶、塑料等，具有良好的绝缘性能，用于隔离带电体，防止触电事故。绝缘材料如铁、钴等，具有磁性，用于制造电机、变压器等电气设备的铁芯。磁性材料常用电工材料及其特性03电气设备维护与检修定期对电气设备进行维护与检修，确保设备正常运行，延长使用寿命。01电气设备安装包括配电箱、开关柜、电机、照明器具等设备的安装，要求安装牢固、接线正确、接地良好。02电气设备调试包括空载试车、负载试车等步骤，要求设备运转平稳、无异响、温升正常。电气设备安装与调试方法304电气控制与PLC应用实例电机启动控制通过电气控制线路或PLC程序，实现电机的平稳启动，避免启动电流过大对电网和电机本身造成冲击。电机停止控制在需要停止电机时，通过切断电源或控制信号，使电机逐渐减速并停止转动。电机正反转控制通过改变电机的电源相序或控制信号，实现电机的正反转，满足不同的工作需求。电机启动、停止和正反转控制定时控制根据预设的时间表，自动开启或关闭灯光，实现照明系统的自动化管理。光感控制通过光敏传感器感知环境光线的强弱，自动调节灯光的亮度，保持舒适的照明环境。远程控制通过手机APP或智能语音助手等远程控制方式，实现对灯光照明系统的便捷操作。灯光照明系统自动化控制030201123通过温度传感器实时监测环境温度，并通过电气控制线路或PLC程序对加热或冷却设备进行自动调节，保持温度稳定。温度监测与控制利用压力传感器感知管道或容器内的压力变化，并通过相应的控制装置对压力进行自动调节，确保生产过程的安全和稳定。压力监测与控制通过液位传感器实时监测液体的高度或体积，并通过控制阀门或泵等装置自动调节液位，保证生产过程的顺利进行。液位监测与控制温度、压力等过程量监测与控制305电气安全与防护措施触电危害人体接触带电体时，电流通过人体造成的伤害，严重时可能导致死亡。采用安全电压使用低于36V的安全电压，减少触电时通过人体的电流。绝缘保护电气设备及线路采用绝缘材料，确保不带电的金属部分与带电部分隔离。屏护措施采用遮栏、护罩、护盖等将带电体与外界隔绝，防止人体触及。触电危害及防护措施过载故障处理减轻负载：降低电气设备或线路的负载，使其恢复正常工作。更换设备或线路：如长期过载，应考虑更换容量更大的设备或线路。短路故障处理切断电源：立即切断故障电路的电源，防止事故扩大。查找故障点：使用仪表查找短路故障点，进行修复。010402050306短路、过载等故障处理方法01接地保护设计原则02将电气设备不带电的金属部分与接地体作良好的金属连接。03降低接地电阻，提高接地效果。04接零保护设计原则05将电气设备不带电的金属部分与电网的零线作良好的金属连接。06当设备漏电时，通过零线形成单相短路，使保护装置迅速动作切断电源。接地、接零保护系统设计原则306总结与展望包括电气控制原理、电气元件、电路图等基本概念和原理。电气控制基础知识包括PLC的定义、结构、工作原理、编程语言等方面的内容。PLC基础知识包括电气控制系统的设计、PLC编程与调试、自动化生产线控制等方面的实践应用。电气控制与PLC应用课程重点内容回顾随着工业4.0的推进，电气控制和PLC技术将更加注重智能化发展，实现更高效、更精准的控制。智能化发展物联网、云计算等技术的不断发展，将促进电气控制和PLC技术的网络化应用，实现远程监控、数据共享等功能。网络化应用电气控制和PLC技术将与机器人、传感器等技术更加紧密地集成，形成更加完善的自动化系统。集成化发展行业发展趋势分析掌握更高级的PLC编程语言，如结构化文本编程、顺序功能图编程等，提高编程效率和质量。深入学习PLC编程学习工业网络技术实践自动化生产线