(完整版)电气控制与plc应用

常用低压电器主要内容：1、低压电器的基本知识2、开关电器接触器继电器熔断器主令电器智能电器第一节低压电器的分类一电器1电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛2可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关。

电器元件的分类

按工作电压等级分类:▪高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。

▪低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。按动作原理分类：▪手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。▪自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。按用途分类：▪控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。▪配电电器：用于电能的输送和分配的电器。▪主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。▪保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。▪执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。第二节电磁机构及执行机构一、电磁式电器1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。

组成

原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。

铁芯衔铁线圈

交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。3.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。

类型

材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成桥式触头指形触头.速拉灭弧.冷却灭弧.吹磁式.灭弧栅式.窄缝灭弧.真空灭弧室灭弧4、灭弧装置

二、电磁式电器3.灭弧系统

电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于

10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。

电弧的危害：

延长了切断故障的时间；

高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；

形成飞弧造成电源短路事故。

灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。机械寿命：是电器在无电流下能操作的次数。电气寿命：是指按所定使用条件不需要修理或更换零件的负载操作次数。4、寿命

指示灯的颜色及含义颜色含义解释典型应用红色异常情况或报警当出现危险或需要及时处理的情况用于报警超温、短路故障黄色警示或警告常量接近极限值划状态发生变化温度值偏离、出现过载绿色准备好安全设备预备启动，处于安全运转状态正常运行蓝色特殊指示上述几种颜色未包括的任一种功能选择开关在指定位置白色一般信号上述几种颜色未包括的其它功能某种动作正常5、颜色颜色含义典型应用红色发生危险的时候操作作用急停按钮停止、断开设备的停止按钮黄色应急情况开启按钮绿色启动蓝色上述几种颜色未包括的任一种功能白色黑色灰色其它的任一种功能按钮的颜色及含义序号导线的颜色标志电路1黑色装置和设备的内部布线2棕色直流电路的正极3红色交流三相电路的W相，三极管的集电极4黄色交流三相电路的U相，三极管的基极5绿色交流三相电路的V相6蓝色直流电路的负极，三极管的发射极7淡蓝色三相交流电的零线或中性线，直流电路的接地线8黄绿安全接地线导线颜色的标志第三节接触器电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自动控制电器，用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。

1-主触点2-常闭辅助触点

3-常开辅助触点4-动铁心5-线圈

6-静铁心7-灭弧罩8-弹簧

电磁接触器结构示意图

电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.触点：接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。灭弧装置：熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。其它：包括释放弹簧机构、支架与底座等。动铁心（衔铁）静铁心电磁线圈按所控制电路▪主触点

▪辅助触点按原始状态▪常开触点

▪常闭触点灭弧罩灭弧栅磁吹灭弧装置

接触器根据电磁原理工作：

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，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

接触器分类及特点：交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。●交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁心发热。●铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。●线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。●铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声。●灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。

直流接触器：线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。●不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。●铁心用整块钢制成。●线圈制成长而薄的圆筒状。●250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。●灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。

接触器主要技术参数：线圈电压主触点额定电流、额定电压辅助触点额定电流、对数接触器极数接触器机械寿命、电寿命CJ

20－〇

〇

/〇

〇

交流设计额定电流用K表示矿用额定工作电压(03－380V)TH(湿热带产品)接触器序号(AC3，380V)启动器的接触器(06－660V；11－1140V)CZ

16－

〇

/〇

〇

直流设计额定电流常开主触点数常闭主触点数接触器序号交流接触器型号意义说明举例：

直流接触器型号意义说明举例：

选择接触器主要考虑的因素：接触器的使用类别应与负载性质相一致●控制交流负载应选用交流接触器●控制直流负载则选用直流接触器

主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流接触器主触点的额完工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变

吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致

●接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要第四节继电器用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有输入电路（感应元件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。继电器用于控制电路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。

继电特性曲线：

继电器的重要参数：返回系数：k＝x1/

x2

●释放弹簧的松紧程度

●铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄

吸合时间：线圈接受电信号到衔铁完全吸台所需的时间

释放时间：

线圈失电到衔铁完全释放所需的时间

x2：继电器吸合值

x1：继电器释放值常用继电器：电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等。

作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器特点：额定电流不大于5A一、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器一、电流继电器欠电流继电器KAI<KAKA过电流继电器>IKAKAKA主要技术指标：

动作电流Ｉq：使电流继电器开始动作所需的电流值；返回电流Ｉf：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数Ｋf：返回值与动作值之比，Ｋf＝Ｉf/Ｉq。特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAU<KAKA过电压继电器>UKAKAKA二、电压继电器电压继电器：用KV表示欠压线圈过压线圈常开常闭

U>U<电压继电器的符号与结构电压继电器

是一种用来实现触头延时接通或断开的控制电器。目前常用的时间继电器主要有空气阻尼式，晶体管式、电子式及直流电磁式几种。时间继电器按延时动作方式分为通电延时和断电延时继电器。时间继电器用KT表示时间继电器

时间继电器符号

直流电磁时间继电器

作用是在电路中主要起信号的传递与转换。可以实现多路控制，并将小功率的控制信啊转换为大容量的触头动作，以驱动电气执行元件工作。还能控制小容量电动机的起动和停止。中间继电器的符号用KA表示线圈常闭常开中间继电器的结构跟交流接触器基本一样，只是没有主触点，是开启式。中间继电器的动作原理与接触器的原理相似。中间继电器

中间继电器的型号定义中间继电器

中间继电器欠压继电器

是一种用来实现触头延时接通或断开的控制电器。目前常用的时间继电器主要有空气阻尼式，晶体管式、电子式及直流电磁式几种。时间继电器按延时动作方式分为通电延时和断电延时继电器。时间继电器用KT表示时间继电器

时间继电器符号

直流电磁时间继电器

空气阻尼时间继电器

晶体管时间继电器

电子式时间继电器

.又叫反接制动继电器，是用来反映电动机转速和转向变化的继电器。.种类有：.JY1型：能在3000r/min以下可靠地工作。.JFZ0型：有两对动合、动断触头，只用于辅助电路上，一般速度继电器转轴在120r/min左右即能动作，100r/min触头即能恢复正常位置，可通过螺钉的调节来改变继电器的动作转速。.JFZ0-1型适用于300-1000r/min.JFZ0-2型适用于1000-3600r/min速度继电器

用KS表示速度继电器的符号及定义JY1型号

低压电器的保护类电器1、保护类电器的含义2、保护类电器的种类、用途、分类及工作原理保护类电器的含义含义低压保护电器主要是用于对线路和设备进行保护。电路中常见的故障如过载和短路，如不及时的切断回路，就会烧毁设备和线路，造成很大的损失。保护类电器的种类、用途、分类及工作原理

熔断器熔断器又叫保险丝，在低压电路中，当线路或电气设备发生过载或短路时，它能自动切断电路，主要作为短路保护之用。它的熔体串联在被保护的电路中。符号型号定义

按结构形式分类：半开启式无填料闭管式有填料管式按分断电流能力分类：全范围分断能力部分范围分断能力按使用类别分类：一般用途的熔断器保护电动机回路的熔断器分类

RT0型有填料式

RL型

RM型

RZ复式型

是用来保护电器设备的过热过和反映被控制设备的发热状态作过载保护，是利用输入电流的热效应做出相应动作的继电器。

符号：主线路的热元件常闭触点热继电器

由两种不同膨胀系数的双金属作感应元件，串接在负载主电路内的线圈为发热元件，当电流过载时，发热元件使双金属片受热弯曲，使动静触点分离，从而切断了接触器线图电路，接触器释放而切断电路，起到过载保护作用。型号定义工作原理.发热元件:是阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。承受的电流大于或等于主电路上的电流。.双金属片:是由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成的，当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。.触点:接在辅助电路中。常开点一般起接通故障指示和报警电路中，常闭与各类继电器的线圈相串联，起切断故障时的电路电源。.传动机构:由推动杆和弹簧等组成。双金属片受热后弯曲变形后带动传动机构运动，使触点动作。.调整机构:调整工作电流的大小。结构发热元件双金属片扣板触点1、按额定电流选择热继电器和热元件的型号。热元件的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。2、按周围环境修正热继电器的整定电流。应按下式进行修正：

I=I35(95-t)/603、根据热继电器特性曲线校验4、尽量采用带温度补偿。热继电器的选用

热继电器

.又叫空气开关或自动空气开关.作用是不但可以正常工作时频繁接通或断开电路，而且在电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动跳闸切断电路。.它用在500V以下的低压电系统中，作线路或单台电设备的控制、过载、短路、失压及欠压等，不宜频繁操作。低压断路器

断装型DZ：是装置式自动空气断路器。优点是导电部分全部装于盒中。缺点是电弧游离气体不易排出。不易连续操作。断万式DW：又叫万能式自动空气断路器。这是开启式的，体积比断装式大。保护式性能好。有延时机构，有可以调节电流的装置。

低压断路器种类

符号用QF表示低压断路器的图形符号

例如：DZ-20Y-630表示额定电流为630A，DZ20系列塑料外壳一般型断路器。型号含义：

低压断路器结构原理

当电流超过一定值时，衔铁动作，将顶杆一端吸下，而另一端向下，撞开锁钩，当主触头在弹簧的作用下迅速断开，开关跳闸。工作原理DZ10型

DW型第七节主令电器用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电器。可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制。按钮开关结构示意图按钮开关：常态：常闭（动断）触点闭合，常开（动合）触点断开。按下：常闭（动断）触点断开，常开（动合）触点闭合。按钮开关颜色规定：“停止”和“急停”按钮必须是红色。“启动”按钮的颜色是绿色。“点动”按钮必须是黑色。“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。“复位”按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。1、2－常闭触点3、4－常开触点5－桥式触点6－弹簧7－按钮帽

行程开关：用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短的控制电器。机械结构的接触式有触点行程开关：移动物体碰撞行程开关的操动头，使行程开关的常开触点接通和常闭触点分断。行程开关分类：外壳防护形式：开启式、防护式、防尘式。动作速度：瞬动、慢动（蠕动）。复位方式：自动复位、非自动复位。接线方式：螺钉式、焊接式、插入式。操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式。用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关、微动开关。接近开关：电气结构的非接触式行程开关：运动着的物体接近它到一定距离时，发出信号，从而进行相应的操作。类型：高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等。参数：动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等。光电开关：光电结构的非接触式行程开关：运动着的物体接近它到一定距离时，通过光的发射和接收部件，发出信号，从而进行相应的操作。根据光的发射和接收部件的安装位置和光的接收方式的不同，分为对射式和反射式。作用距离从几厘米到几十米不等。作业基本电气控制线路第一节电气图绘图原则电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。电气图的命名：根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。电气控制系统图：根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。电气控制系统图内容及类型：电路图（电气原理图）电气接线图电器元件布置图电气图形符号：符号要素限定符号一般符号非电操作动作符号电气文字符号：基本文字符号●表示电气设备、装置和元器件的类型、特性等。辅助文字符号●表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征等。图形符号组合示例

部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号

一般三极电源开关低压断路器常开触点常闭触点复合触点限位开关QKQFSQ熔断器常开常闭复合按钮FUSB线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点接触器KM线圈常开延时闭合触点常闭延时打开触点常开延时打开触点常闭延时闭合触点时间继电器KT部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号

常开触点常闭触点速度继电器热元件常闭触点热继电器线圈常开触点常闭触点中间继电器KVFRKA电磁铁YA线圈常开触点常闭触点电压继电器KU线圈常开触点常闭触点电流继电器KI信号灯HL直流电动机M变压器三相异步电动机M转换开关SA电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式绘制的电气图。方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。特点：结构简单，层次分明。主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，是强电流通过的部分。控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。信号指示电路保护电路主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。水平布置：电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如接触器的线圈）画在电路的最右端。垂直布置：电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画在电路的最下端。电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：●继电器和接触器的线圈在非激励状态；

●断路器和隔离开关在断开位置；●零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；●机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；●保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电气控制柜与操作台（箱）内部布置图电气控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。根据电气原理图和电器元件布置图编制与电气原理图和电器元件布置图配合使用表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况电路绘图

电气控制系统是由许多电气元件按一定的要求联接在一起的。是为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图的，同时也是为了便于电气系统的按装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件的联接用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。一、图形符号用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。是由国家统一标准绘制的。图形符号种类符号要素：它是具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合才构成一个设备或概念的完整符号。如常开常闭一般符号：用来表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号。限定符号：用于提供附加信息的一种加在其符号上的符号。电气控制图的种类有电气原理图、电器布置图、电气按装接线图□□□□

数字符号辅助符号基本符号数字符号基本符号是用于表明电工设备、电器元件的基本名称，如C、J、M、T表是接触器、继电器、电动机和变压器。辅助符号是用于标明电工设备、装置和元件发以及电路的功能、状态和特征的。如RD表示红色首位数字符号是用于区别同一图面上的许多相同的设备。补充数字符号是用于规定的基本文字符号和辅助文字符号不够用时，可按国家标准中文字符号组成规律和原则来补充的。

二、文字符号1、三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记2、电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记。3、分级三相交流电源主电路采用三相文字代号1U、1V、1W等。三、主电路各接点标记4、各电动机分支路电路各接点的标记采用三相文字代号后面加数字来表示，数字中的各位数表示电动机的代号，十位数字表示该支路接点的代号，从上到下按数字大小顺序标记。如U11M1电动机的第一相的第一个接点，U21表示第一相的第二个接点。5、电动机绕组首端分别用U、V、W标记，尾端用U'、V'、W'标记，双绕组的中点则用U″、V″、W″标记。6、控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成。标注方法按等电位原则进行，在垂直绘制的电路中，标号顺序一般由上而下编号。1、电气原理图用规定的图形符号，按主电路与辅助电路相互分开交依据各电气元件动作顺序等原则所绘制的线路图叫原理接线图。主电路：是电气控制线路中强电流的部分，供电电压有380V或220V,主要原件有电动机，刀开关、接触器的主触头、热继电器的热元件、或电热丝、电磁吸盘等。辅助电路：又叫控制电路，电路有控制电路、照明电路、信号电路等，供电电压有380V、220V、127V、110V、36V、24V12V、6V。主要电器元件有按钮开关、接触器的线圈、各类继电器的线圈、常开常闭辅助触点等。四、电气控制系统图区域作用电器原理图元器件位置说明KM主触点所在的位置辅助常开所在的位置辅助常闭所在的位置KA

左区域右区域常开的区域常闭的区域元器件位置说明

电器位置图详细地绘制出电气设备零件安装位置。2、电器位置图

用规定的图形符号，按各电气元件相对位置绘制的实际接线图叫安装接线图。在此图中详细地标明导线及所穿管子的型号、规格等。3、电气安装接线图基本电路

三相鼠笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点，所以在生产上得到应用。它的控制线路大都是由继电器、接触器、按钮等有触点的电器组成。控制方式全压：单向动转点动控线路正反转控制线路单向运转

1、主电路的组成是由刀开关QS、熔断器FR、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。2、控制电路

由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及辅助常开触头、热继电器FR的常闭触头和控制回路熔断器FU2构成。起动单向运转原理图

起动：合上QS→FU1→1→FU2→2FR热常闭→3→SB1停止→4→按下SB2起动→5→KM线圈→6→FU2→7构成回路KM线圈得电→主触点闭合→FR热元件→电动机运转→辅助常开闭合形成自锁停止：按下SB1停止，KM线圈断电，KM主触头断开电机停止运转3、工作原理

短路保护：是由熔断器FU1、FU2分别对主电路和辅助电路进行短路保护的。过载保护：当电动机处于长时间过载时，是由FR热继电器的热元件变曲变形后带动辅助常闭触点动作，切断交流接触器的线圈电路，使电动机停止运转。欠压和失压保护：当电源电压降低时，接触器的电磁铁吸力下降或消失，衔铁释放，主触头断开，电动机会停止运转。4、电路的保护环节

点动控线路

1、主电路的组成是由刀开关QS、熔断器FR、接触摸器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。2、控制电路

是由起动按钮SB接触器KM的线圈、控制回路熔断器FU2构成。点动控制线路

起动：合上QS→FU1→1→FU2→按下SB→KM线圈→FU2→2构成回路。

KM主触点吸合，M电机运转。停止：放松SB，KM线圈断电，KM主触点断开，电机停止.3、工作原理正反转控制电路

在生产加工过程中，要求电动机能够实现可逆运行。如机床工作台的前进后退、主轴的正反转、起重机的上升下降等。通过电动机的工作原理可知，只要是改变电动机的三相电源的相序，就能改变电动机的运转方向。互换电源的任意两相，就可实现反转。接线图正转ABCM3~电源反转M3~电源ABC方法正反转控制电路控制电路有几种倒顺开关正反转控制电路：适用于电动机容量为5.5KW以下的控制电路中。按钮控制的正反转控制电路：有控制互锁和接触器辅助触点互锁两种。适合于中小型电动机的控制电路中。自动往返的正反转控制电路：是利用行程开关来检测往返运动的相对位置，进而控制电动机的正反转来实现生产机械的往返运动。倒顺开关正反转控制电路

正转起动：合上QS→U11→FU2→1→FR热常闭→2→SB1停止→3→按下SB2正起动→4→SB3反起常闭→5→KM2反常闭→6→KM1线圈→0构成回路KM1线圈得电→KM1主触点闭合→FR热元件→电动机正转→KM1常开闭合形成自锁→KM1常闭断开形成互锁正转停止：按下SB3常闭断开，切断KM1线圈电源，KM1主触点断开，电机停止正转。按钮开关正反转控制电路原理图

反转起动：合上QS→U11→FU2→1→FR热常闭→2→SB1停止→3→按下SB3反起动→7→SB2正起常闭→8→KM1正常闭→9→KM2线圈→0构成回路KM2线圈得电→KM2主触点闭合→FR热元件→电动机反转→KM2常开闭合形成自锁→KM2常闭断开形成互锁反转停止：按下SB3常闭断开，切断KM2线圈电源，KM2主触点断开，电机停止反转。按钮开关正反转控制电路原理图正转反转构成回路自锁自锁在自动化生产中，根据加工工艺的要求，加工过程按一定的程序（工步）进行自动循环工作。在组合机床和专用机床中常用采用这类方式工作。自动过程的进行需要有条件来完成。左右电动机自动往返原理图

按下启动按钮SB2或SB3实现（正向或反向）启动，如按下正向启动按钮SB2后，接触器KM1得电并自锁，M1回路接通运转并带动工作台左行，一直到机械撞块压下行程开关SQ1使得正向回路断开，工作台停止左行。同时SQ1的常开触点闭合使KM2得电并自保，接通反向回路，电机反转带动工作台右行。当机械撞块压下行程开关SQ2使得反向回路断开，工作台停止右行。同时SQ2的常开触点闭合使KM1得电并自保，接通正向回路，电机正转带动工作台左行，依次往复实现自动循环。设置位置极限开关SQ3、SQ4。

自动往返工作原理对于10kW以上的异步电机，其很大的启动电流（额定电流的5-7倍）会对供电系统产生巨大的冲击，所以一般不直接全压启动，通常采用降压方式启动。鼠笼式电机降压的方式有：星三角降压起动定子串电阻降压起动延边三角形降压起动自耦变压器降压起动

绕线式电降压起动方式：转子串电阻降压起动降压起动星三角降压起动

功率在4kW以上的鼠笼异步电机正常运行时均为三角形接法，故采用星形——三角形降压启动可有效限制启动电流。星形——三角形降压启动控制电路。

为了实现启动过程的自动切换，在控制电路中使用了一只时间继电器KT。按下启动按钮SB2后，接触器KM得电并自锁，KMY也得电，电动机以星型接法开始启动运转。同时时间继电器KT线圈也得电而开始定时，当到达设定时间时其触点动作，KT的延时断开触点断开KMY，而延时闭合触点接通KM△并自锁，使电动机定子绕组切换成三角形接法，转为额定电压下的正常运行。KMY和KM∆不能同时接通，否则将发生三相短路

星三角降压起动工作原理定子串电阻降压起动

为减少起动电流，可以在电动机起动时在定子回路中串入电阻器，起动结束后，再将电阻短接。这种起动电路，由于启动时转矩较小，一般只适用于空载起动的电动机。串电阻启动方式的优点的设备简单、造价低；缺点是能量损耗较大。1、合上电源刀闸QS，线路有电。2、按下启动按钮SB2，接触器KM1和时间继电器KT的线圈同时得电吸合，KM1的主触点闭合，电动机定子串电阻R降压起动。接触器KM1的辅助常开接点闭合电路实现自锁。时间继电器KT的线圈得电后，开始延时。3、时间继电器延时的时间到，时间继电器的延时闭合的常开接点闭合，接触器KM2线圈得电吸合，KM2的主触点闭合，将电阻器R短接，电动机在全压下运行，KM2的辅助常开接点闭合实现电路自锁，同时KM2的辅助常闭接点断开，切除接触器KM1和时间继电器KT线圈的电路，使KM1和KT失电复位。4、电动机过电流保护由热继电器FR完成。工作原理延边三角形降压起动

延边三角形起动是在‘Y/△’起动方法基础上加以改进的一种新的起动方法。它是利用电机引出的九个出线端(即每相定子绕组多引出一个线端)的特定接法，达到降压起动的目的。电机起动时，定子绕组作延边△形连接(从图形上看，就是三角形的三条边延长，故称为延边三角形)，待转速增加到接近额定转速时，再换接为△连接，电机就进入正常运转状态。动作程序与‘Y/△’的降压起动时的要求完全一样。延边三角形降压起动自耦变压器降压起动

自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运动。这种降压启动分为手动控制和自动控制两种。

自耦变压器降压启动优点可以按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，而且不论电动机的定子绕组采用Y或Δ接法都可以使用。缺点

设备体积大，成本较高。

自耦变压器降压起动电路图转子串电阻降压起动

绕线式电动机串电阻降压起动三相绕线式异步电动机的优点是可以通过滑环在转子绕组中串接外加电阻，来达到没有减小起动电流、提高转子电路的功率因数和增加起动转矩的目的。串接在三相转子绕组中的起动电阻，一般都接成星形接线。转子串电阻降压起动合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器线圈KM4通电并自锁，KT1同时接通，KT1常开触头延时闭合，接触器KM1通电动作，使转子回路中KM1常开触头闭合，切除第一级电阻R1，同时使KT2通电，KT2常开触头延时闭合，KM2通电动作，切除第二级起动电阻R2，同时使KT3通电，KT3常开触头延时闭合，KM3通电并自锁，切除第三级起动电阻R3，KM3的另一副常闭触头断开，使KT1线圈失电，进而KT1的常开触头瞬时断开，使KM1、KT2、KM2、KT3依次断电释放，恢复原位。只有接触器KM3保持工作状态，电动机的起动过程全部结束，进行正常运转。工作原理调速控制

多速电机的调速控制线路转速：n=n0（1-S）=60f/P(1-S)若要改变电动机的转速，有三种方法改变电动机的磁极对数p改变电动机的电源频率f改变电动机的转差率s（1）接电次数在500次小时以下，对调速要求不高，可采用笼型电动机拖动。限制起动电流：降压起动快速制动：能耗制动、反接制动。（2）接电次数在700次小时左右，对调速无特殊要求，可采用交流绕线型异步电动机拖动。提高可靠性：直流操作并以时间为变化参量分级起动。可逆运转并要求迅速反向：反接制动，静阻转矩变化不大时，采用以时间为变化参量控制反接制动，否则采用以转速(电势)为变化参量控制反接制动。单向运转并要求淮确停车的，一般采用能耗制动。调速电路的选择（3）工作比较紧张，接电次数在1000次小时上下，采用由车间直流电网供电的直流复励或并励电动机拖动，以时间为变化参量分级起动。准确停车，采用一级或二级能耗制动，迅速反转，采用反接制动。根据需要在制动时可采用电气、机械联合制动。（4）工作特别紧张，接电次数在1200次小时以上，要求满速范围宽，调速性能好，具有挖土机特性。采用晶闸管供电电动机拖动。

变极调速是通过改变定子空间磁极对数的方式改变同步转速，从而达到调速的目的。在恒定频率情况下，电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速就下降一半，从而引起异步电动机转子转速的下降。显然，这种调速方法只能一级一级地改变转速，而不能平滑地调速。适用于鼠笼异步电动机。变极调速双叫多极电动机，其定子绕组的接线方式很多：三角接双星形∆/YY星形接双星形Y/YY变极调速变极调速:三角形接双星形变极调速:三角形接双星形

合上开关QS，按下起动按钮SB1，KM1通电并自锁，电动机作三角形联接，实现低速运转，需要高速运转时，按下起动SB2，KM2、KM3通电并自锁，电动机接成双星形实现高速运转。工作原理星形接成双星形改变电动机的电源频率改变电动机的电源频率

变频调速的功能是将电网电压提供的恒压恒频交流电变换为变压变频的交流电，它是通过平滑改变异步电动机的供电频率来调节异步电动机的同步转速，从而实现异步电动机的无级调速。这种调速方法由于调节同步转速，故可以由高速到低速保持有限的转差率，效率高、调速范围大、精度高，是交流电动机一种比较理想的调速方法。

交流交流交流直流交流

基频以下的恒磁通变频调速基频以上的弱磁变频调速

变频器的调速方法为了保持电动机的负载能力，应保持气隙主磁通Φ不变，这就要求降低供电频率的同时降低感应电动势，保持E1/f1=常数，即保持电动势与频率之比为常数进行控制，这种控制又称为恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。由于E1难于直接检测和直接控制，可以近似地保持定子电压U1和频率f1的比值为常数，即认为E1≈U1，保持U1/f1=常数。这就是恒压频比控制方式，是近似的恒磁通控制。基频以下的恒磁通变频调速频率由额定值向上增大时，电压U1由于受额定电压U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不变，这样必然会使主磁通随着f1的上升而减小，相当于直流电动机弱磁调速的情况，即近似的恒功率调速方式。

基频以上的弱磁变频调速改变电动机的转差率改变电动机的转差率s

变压调速

变压调速是异步电机调速系统中比较简便的一种。由电气传动原理可知，当异步电机的等效电路参数不变时，在相同的转速下，电磁转矩与定子电压的二次方成正比，因此，改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系，从而改变电机在一定输出转矩下的转速。调压调速目前主要采用晶闸管交流调压器变压调速，是通过调整晶闸管的触发角来改变异步电动机端电压进行调速的一种方式。这种调速方式调速过程中的转差功率损耗在转子里或其外接电阻上效率较低，仅用于小容量电动机。

转子串电阻调速

转子串电阻调速是在绕线转子异步电动机转子外电路上接入可变电阻，通过对可变电阻的调节，改变电动机机械特性斜率来实现调速的一种方式。电机转速可以按阶跃方式变化，即有级调速。其结构简单，价格便宜，但转差功率损耗在电阻上，效率随转差率增加等比下降，故这种方法目前一般不被采用。

串级调速

绕线转子异步电动机的转子绕组能通过集电环与外部电气设备相连接，可在其转子侧引入控制变量如附加电动势进行调速。前述的在绕线转子异步电动机的转子回路串入不同数值的可调电阻，从而获得电动机的不同机械特性，以实现转速调节就是基于这一原理的一种方法。

在生产过程中，有些设备电动机断电后由于惯性作用，停机时间拖得太长，影响生产率并造成停机位置不准确，工作不安全。为了缩短辅助工作时间，提高生产效率和获得准确的停机位置，必须对拖动电动机采取有效的制动措施。制动的含义在负载转矩为位能性负载转矩的机械设备中（例如起重机下放重物时，运输工具在下坡运行时）使设备保持一定的运行速度。在机械设备需要减速或停止时，电动机能实现减速和停止。制动控制机械制动利用机械装置使电动机从电源切断后能迅速停转。最常见的是电磁抱闸。电气制动使异步电动机所产生的电磁转矩T和电动机转子的转速n的方向相反。

电气制动分为：(1)能耗制动。(2)反接制动。(3)反馈制动。制动的方法能耗制动方法：将运行着的异步电动机的定子绕组从三相交流电源上断开后，立即接到直流电源上。特点：能耗制动的优点是制动力强，制动较平稳。缺点是需要一套专门的直流电源供制动用。

当定子绕组通入直流电源，将在电机中将产生一个恒定磁场。当转子因机械惯性按原转速方向继续旋转时，转子导体会切割这一恒定磁场，从而在转子绕组中产生感应电势和电流。转子电流又和恒定磁场相互作用产生电磁转矩T，根据右手定则可以判断电磁转矩的方向与转子转动的方向相反，则T为一制动转矩。在制动转矩作用下，转子转速将迅速下降，当n=0时，T=0，制动过程结束。转子的动能变为电能，消耗在转子回路电阻上。原理能耗制动nTaTLb120能耗制动机械特性图1-固有机械特性2-能耗制动机械特性能耗制动反接制动电源反接制动和倒拉反接制动。方法：改变电动机定子绕组与电源的联接相序。原理：当电源的相序发生变化，旋转磁场n1立即反转，从而使转子绕组中的感应电势、电流和电磁转矩都改变方向。因机械惯性，转子转向未发生变化，则电磁转矩T与转子的转速n方向相反，电机进入制动状态，这个制动过程我们称为电源反接制动。

异步电动机电源反接制动接线图电源反接制动的机械特性nTaTLb120b’3n1-n1c倒拉反接制动方法：当绕线式异步电动机拖动位能性负载时，在其转子回路中串入很大的电阻。原理：在转子回路串入很大的电阻，机械特性变为斜率很大的曲线，因机械惯性，工作点向下移。此时电磁转矩小于负载转矩，转速下降。当电机减速至n=0，电磁转矩仍小于负载转矩，在位能负载的作用下，电动机反转，工作点继续下移。此时因n<0，电机进入制动状态，直至电磁转矩等于负载转矩，电机才稳定运行。倒拉反接制动原理图

TaTL10b2cn1倒拉反接制动机械特性倒拉反接制动

反馈制动方法：电动机在外力（如起重机下放重物）作用下，使电动机的转速超过旋转磁场的同步转速。原理：起重机下放重物。在下放开始时，n<n1，电动机处于电动状态。在位能性转矩的作用下，电动机的转速大于同步转速时，转子中感应电势、电流和转矩的方向都发生了变化，电磁转矩方向与转子转向相反，成为制动转矩。此时电动机将机械能转变为电能馈送电网，所以称反馈制动。

n<n1电动状态n>n1反馈制动NSn1TnNSn1nT电磁机械抱闸

抱闸结构图制动电磁铁闸瓦制动器抱闸电气原理图

直流控制

直流电动机不如三相交流电动机结构简单，价格便宜，维护方便，但它具有起动转矩大，调速范围广，调速精度高，调速平滑性好和易实现无级调速等优点，容易实现各种运行状态的自动控制。直流电动机按不同的励磁方式分他励、并励、串励、复励四种，他励和并励电动机应用最多，其性能和控制线路基本相同。本章以他励为主要内容。1、单向运转起动控制线路2、可逆运转控制线路3、制动控制线路他励、并励、串励、复励直流电机的接法串励并励他励复励单向运转起动控制线路直流电动机电势平衡方程与反电动势为：

U=Em+ImRmEm=CcΦnU电压电源Em电枢反电动势Im电枢电流Rm电枢电阻由上式得出，他励电动机在起动时应注意以下两个问题：1、必须先给励磁绕组加上电压再加电枢电压，若没有励磁就加电枢电压，电机不能起动运转，就不会产生反电动势Em，而电枢回路电阻Rm又很小，因而使电枢回路电流大超过其额定电流，电机将被烧坏。2、起动时不得将额定电压直接加到电枢上去，应逐渐升高，电枢员压直到其额定值。因为在刚起动瞬间，电机转速n=0，从而反电动势Em=0，此时，在电枢两端所加的额定电压的作用下，通过电枢的电流将很大，其数值高出额定电流的10-20倍，引起换向条件的恶化，产生极大的火花和机械冲击，必须采用加大电枢电路电阻或降低电枢电压的方法来限制起动电流。直流他励电动机串电阻起动控制.合上开关Q1和控制开关Q2，KT1通电，其常闭触点断开，切断KM2、KM3电路。保证起动时串入电阻R1、R2。按下起动SB2，KM1通电并自锁，主触点闭合，接通电动机电枢电路，电枢串入二级电阻起动，同时KT1断电，为KM2、KM3通电短接电枢回路电阻作准备。在电动机起动同时，并接在电阻R1电阻两端的KT2通电，其常闭触点打开，使KM3不能通电，确保R2串入电枢，经过一段时间延时后，KT1延时闭合的触点闭合，KM2通电，短接电阻R1，随着电动机的转速上升，电枢电流减小，为保持一定的加速转矩，起动过程中串接电阻逐级切除，就在R1被短接的同时，KT2线圈断电，经一定延时，KT2常闭触点闭合，KM3通电，短接R2，电动机在全压下运转。工作原理

可逆运转起动控制线路直流电动机的转向取决于电磁转矩Em=CmΦI的方向，因此，改变直流电动机的转向有两种:1、励磁电压不变时，改变电枢绕组端电压极性。2、电枢绕组两端电压极性不变，改变励磁绕组两端电压极性。改变电枢绕组端电压极性方法时，因主回路电流较大，帮接触器容量也较大，并要求采用灭弧能力强的直流接触器。改变励磁绕组两端电压极性方法时，电磁的惯性大，对于频繁正反向运转的电动机，不适合。

正反他励电机的正反转制动控制线路直流电动机的电气制动方法有能耗制动、反接制动和再生发电制动。1、能耗制动

在电动机具有较高转速时，切断其电枢电源而保持其励磁为额定状态不变时电动机因惯性而继续旋转，面为直流发电机。如果用一个电阻R使电枢回路成为闭路，则此回路中产生电流和制动力矩，使拖动系统的动能转化为电能并在转子回路电阻中以发电热形式消耗掉。这种制动较为平稳，故在机床的直流拖动中比较普遍。

制动前接触器KM的常开触头闭合，常闭触头断开，电动机有励磁将处于正向电动稳定运行状态，即电动机电磁转矩与转速的方向相同（均为顺时针方向）,为拖动性转矩。在电动机运行中保持励磁，断开常开触头KM使电枢电源断开，闭合常闭触头KM用电阻将电枢回路闭合，则进入能耗制动。原理图

能耗制动时电动机的电磁转矩与转速的方向变化情况

反接制动分为电枢电压反向反接制动和倒拉反接制动两种。电枢反向反接制动原理图制动前，接触器的常开触头KM1闭合，另一个接触器的常开触头KM2断开，假设此时电动机处于正向电动运行状态，电磁转矩Tem与转速n的方向相同,即电动机的U、I、E、T、n均为正值。

2、反接制动在电动运行中，断开KM1，闭合KM2使电枢电压反向并串入电阻Rf，则进入制动。反接制动时电动机的电磁转矩与转速的方向变化情况反接制动时，加到电枢两端的电源电压为反向电压，同时接入反接制动电阻Rf。反接制动初始瞬间，由于机械惯性，转速不能突变，仍保持原来的方向和大小，电枢感应电动势也保持原来的大小和方向。制动原理电动机在电动运行状态下，由于某种条件的变化（如带位能性负载下降、降压调速等），使电枢转速n超过理想空载转速n0，则进入回馈制动。工作原理回馈制动时，转速方向并未改变，而n＞n0，使Ea＞U,电枢电流Ia=（U-Ea）/Ra＜0反向，电磁转矩（Tem＜0）也反向，为制动转矩。制动时U未改变方向，而Ia已反向为负，电源输入功率P1=UIa<0；而电磁功率Pem=UIa<0，表明电机处于发电状态，将电枢转动的机械能变为电能并回馈到电网，故称回馈制动3、回馈制动液压电器电液组合控制系统是靠电动机带动液泵工作，液压系统驱动部件完成动作的。液压传动是靠密封容器内的液体压力能来进行能量转换、传递与控制的一种传动方式。特点为：输出力矩大，运转传递平稳、均匀，调整控制方便，能方便实现多种复杂的自动工作循环。电磁阀是实现电液一体化转换元件的重要元件，常见的有电磁铁、电磁阀、电磁离合器、电磁抱闸和液压阀。电磁阀是一种隔离阀，可以配合电源控制阀门的开启和关闭。常用于控制液体流量，操作简单方便。电磁阀的性能可以用位置和通路数来表示，并有单电磁铁和双电磁铁两种。电磁阀执行机构的基本知识单电式二位五通阀双电式二位五通阀双电式三位五通阀单电式二位二通阀单电式二位四通阀电磁阀的图形符号油泵液压元件相关的图形符号液压传动由：液压传动系统和电气控制系统两部分组成液压传动系统动力元件：为液压系统提供压力，它把电动机输出的机械能通过液压泵转换为压力能。执行元件：用来驱动工作部件运动，它把液体的压力能转换为机械能输出。控制调节元件：通过用控制调节元件实现对液压系统中压力、流量和流向的控制，保证执行元件完成运动。辅助元件：有油箱、油管、滤油器及压力表,保证液压系统正常工作。液压传动的组成为保证液压执行元件驱动液压传动系统完成所需要的工作循环，首先记电动机提前起动，单方向运转，提供压力油，根据电磁阀电源种类的不同，控制电路分交流和直流两种。电液组合控制电路的分析方法：首先根据液压设备的工作循环图对照电磁阀动作顺序表阅读液压系统图；其次分析电气控制系统如何实现顺序控制；最后分析机、电、液有机结合起来的控制系统。电气控制系统液压动力滑台控制电路液压滑台自动工作循环控制是一个典型的电液组合控制。例如：工作台的工作循环是：快进→工进→快退→原位停止当工作件放好在SQ1位置时，起动液压泵，当油到达一定压力时，按下起动工作件开始自动完成工作。液压泵液压系统图YV1工作YV3工作YV2工作液压动力电气控制电路图

1、动力滑台快进在原位SQ1被档铁压合，按下起动SB1，KA1、YA1、YA3工作，滑台快进2、动力滑台工进当滑台快进到SQ2位置时，KA2得电，YA3断电，工作台工进3、动力滑台快退当工作台到SQ3位置时，YA1、YA3、KA1断电，同时KA3得电工作，带动滑台快速后退工作原理可编程序控制器原理及应用1.1绪论1.2plc的基本功能1.3plc的特点1.4plc的分类1.5plc的应用1.6plc的基本结构和工作原理1、概述1.1绪论1.1.1可编程控制器的简称1.1.2可编程控制器的定义1.1.3可编程控制器的产生历史1.1.4可编程控制器的发展趋势

1.1.1可编程控制器的简称可编程序控制器(ProgrammabieController)简称PC，将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫PLC。

1.1.2可编程控制器的定义

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。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺时运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。1.1.3可编程控制器的产生历史

世界上第一台plc是1969年美国数字设备公司研制的。20世纪70年代中末期，可编程进入了实际的发展阶段。20世纪80年代初，可编程在先进的工业国家中已广泛应用。

1.1.4可编程控制器的发展趋势①、向高速度、大容量方向发展②、向超大、超小型发展③、发展智能化模块、网络化方向发展④、增强外部故障的检测与处理能力⑤、编程语言多样化1.2PLC的基本功能1、逻辑控制功能6、过程控制功能2、定时控制功能7、通信联网功能3、计数控制功能8、监控功能4、步进控制功能9、停电记忆功能5、数据处理功能10、故障诊断功能

1.3PLC的特点

1、可靠性高，搞干扰能力强2、编程简单、直观3、适应性好，维护简单4、速度较慢，价格较高1.4PLC的分类1、按结构分类2、按功能分类3、按I\O点数分类1、按结构分类整体式分类：是把CPU、RAM、ROM、I\O接口及与编程器或EPROM写入器相连的接口、输入输出端子、电源、指示灯等都装配在一起的整体装置。模块式分类：又叫积木式。这种结构形式的特点是把PLC的每个工作单元都制成独立的模块。机器有一块带有插槽的母板，实质上是计算要的总线。2、按功能分类低档PLC：具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能。中档PLC：除了具有低档功能外，还具有较强的模拟量输入和输出、算术运算、数据传送和比较、数据转换、远程I\O、子程序及通信联网等功能。高档PLC：除了具有中档功能外，还增加了带有符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能。3、按I\O点数分类超小型小型中型大型超大型64点以下64-128点128-512点512-8192点8192点以上1.5PLC的应用制造业娱乐业医疗\健康建筑\环境农业\渔业交通食器工业1.6PLC的基本结构和工作原理1.6.1PLC的组成

硬件：中央处理器、存储、输入输出接口、电源、编程接口、扩展接口

软件：梯形图、语句表、顺序功能图、功能模块图1.6.2PLC的工作原理扫描工作原理扫描工作过程执行的过程及特点

硬件1.6.1plc的组成中央处理器CPU

通用微处理器有16位8086M6800

单片机8039、8031、M6801

比极行位片式微处理器有AMD2900、AMD2903存储器1、功能PLC的存储器用于存储程序和数据2、分类系统存储器

用户存储器

ROM或EPROMEEPROM

后备电池的RAM输入输出I\O单元1、功能

I\O接口就是PLC与现场I\O设备或其他外部高务的边接（如开关、按钮、传感器）的状态或信息读入CPU，通过用户程序的运算与操作，把结果通过执行结构输出接口传给执行结构（如电磁阀、继电器、接触器等）。2、输入接口第一种直流（12-24v）第二种交流（100-120v、200-240v）第三种交直流（12-24v）3、输出接口继电器晶体管晶闸管输出供电电源

市电直流电24v允许电源电压在额定+10%——-15%波动输出DC24v，电流不超过100mA扩展接口功能1、扩展I\O单元2、连接特殊功能模块3、通讯接口，连接通讯设备器编程接口功能1、将用户程序送入PLC的存储器2、用编程器检查程序和修改程序3、利用编程器还可以监视PLC的工作状态梯形图（Ladderdiagram)①、梯形图：是用一种以图形符号在图中的相互关系表示的编程语言，是从继电器电路图演变过来的。②、符号：常开、常闭、线圈

软件③、梯形图的画法：始于左母线，终于右母线接点在水平线上，不能在垂直线上不宜使用双线圈输出触点可以串联并联，线圈只能并联线圈右边无触点输出的线圈不能不经过任何接点下接接在两个逻辑电源线之间触点线圈都应有编号，以相互区别程序结束以END为标记绘图时右母线可以省略常开常闭线圈左母线语句表语句表（Instruction)又叫指令表，由语句指令依一定的顺序排列而成。一般由助记符和操作数组成。0LDX0ORY0ANIX1OUTY0

利用PLC基本指令对梯形图编程时，务必按从左到右、自上而下的原则进行。在处理较复杂的触点结构时，如触点块的串联、并联或与堆栈相关指令，指令表的表达顺序为：先写出参与因素的内容，再表达参与因素间的关系。顺序功能图顺序功能图(Sequentialfunctionchart)是用来编制顺序控制类程序。状态转移图或功能表图，它是一种通用的技术语言。顺序功能图的编制方法：步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）

起动功能模块图

功能模块图（Functionblockdiagram)是一种类似于数字逻辑电路的编程语言。

扫描工作原理当PLC运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的。扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，控程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运动。2、plc工作原理

扫描工作过程

执行的过程及特点作业1、什么是plc？它与继电器相比主要优点是什么？2、plc是如何分类的？按结构型式不同，plc可分为哪几类？各有什么特点？3、plc有什么特点?为什么具有高可靠性？4、plc的编程语言有哪几种？5、什么是plc的扫描周期？其扫描过程分为哪几个阶段？各阶段完成什么任务？2、应用程序2.1三菱FX系列PLC的介绍2.2输入继电器2.3输出继电器2.4辅助继电器2.5定时器2.6计数器

2.1三菱FX系列PLC的介绍2.1.1FX系列的命名方式2.1.2FX系列的一般指标2.1.3FX系列的技术指标2.1.4PLC编程元素2.1.1FX系列的命名方式

FX系列的PLC型号含义：FX□□-□□

□

□-□123451、系列序号如1S,1N,2N、2NC等2、I\O总点数：14点-254点3、单元类型:M为基本单元

E为I\O混合扩展单元与扩展模块

EX为输入扩展

EY为了输出扩展4、输出形式：R为继电器T为晶体管S为双向晶闸管输出5、电源形式

FX1S系列有10点、14点、20点、30点有继电器和晶体管输出结构简单性价比高FX1N系列有14点、24点、40点、60点有继电器和晶体管输出FX2N系列有16点、32点、48点、64点、80点、128点有继电器和晶体管输出，是最高级别的模块，有高速度，高级的功能，逻辑组件和定位功能FX2NC系列有16点、32点、48点、64点、80点是卡片式大小的PLC，连接口降低成本2.1.2FX系列的一般指标

一般指标指的是电源电压，允许电压波动范围、耗电情况、直流输出电压、绝缘电阻、耐压情况、抗噪声性能、耐机械振动、及冲击情况、使用环境温度、接地要求、外形尺寸及质量。2.1.3FX系列的技术指标技术指标是指plc具有的技术能力1、I\O点数2、扫描速度：小型的扫描时间可能大于40ms。3、内存容量：小型机的存储容量为1KB-几千字节，大型则为几十千字节，甚至达到1-2MB。4、指令系统5、内部寄存器6、特殊功能模块2.1.4PLC编程元素

FX2N系列的编程元素编程元件的使用元素含元件的启动、复位信号、工作对象、设定值、及掉电特性等，不同的类型的元件涉及的使用要素不尽相同。1、输入继电器2、输出继电器3、辅助继电器4、定时器5、计数器2.2输入继电器

输入继电器编号范围为X0-X177(128点）可编程控制器输入接口一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器是接收外信号的窗口。主要是由起动信号和复位信号构成的