PLC-基礎與應用課件

PLC基礎與應用2/5/2023目錄緒論第一章PLC應用基礎第二章PLC的結構及特點第三章PLC的基本指令及編程第四章PLC功能指令及應用第五章PLC聯(lián)網與通信第六章PLC應用系統(tǒng)設計、調試及維護總復習2/5/2023緒論1.什么是PLC？2.典型PLC3.PLC應用4.教材5.實驗設備6.教學內容7.教學要求8.考核方法2/5/20231.什么是PLC？全名：ProgrammableLogicController中文名稱：可編程序控制器名稱的演變：PLC→PC→PLC易混名稱：PC——PersonalComputer2/5/20232.典型PLCOMRONCQM1HOMRONC200HOMRONCPM2A2/5/2023西門子S7-200系列PLC三菱FX2系列2/5/20233.PLC的應用領域開關量的邏輯控制

----開關量的邏輯控制是PLC的最基本控制功能。PLC首用的目標，就是用于開關量的控制。模擬量的閉環(huán)控制----PLC具有A/D、D/A轉換及算術運算等功能，因此可以實現(xiàn)模擬量控制。數字量的智能控制----利用PLC能接受和輸出高速脈沖的功能，在配備了相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)型分配器、功放、步進電機）就能實現(xiàn)數字量的智能控制。數據采集與監(jiān)控----利用PLC自檢信號多的特點實現(xiàn)自診斷的式的監(jiān)控，減少系統(tǒng)的故障，提高累計平均無故障運行時間，同時可減低故障修復時間，提高系統(tǒng)的可靠性。通信、聯(lián)網及集散控制----利用PLC的強大的通信聯(lián)網功能，把PLC分布到控制現(xiàn)場，并實現(xiàn)各站間的通信，上、下層間的通信，達到分散控制、集中管理，即構成了現(xiàn)在的PCS系統(tǒng)。2/5/2023酒店控制系統(tǒng)無線接收器遙控器傳感器燈輸入輸出混合模塊SmartI/ORnet電源控制設備

家電產品

閥門控制器???RS-485RS-232C前臺控制室客房2/5/2023蘑菇栽培工廠加濕設備控制系統(tǒng)

20臺RS-48520臺RS-485栽培室

#1....................................以太網觸摸屏....................................#102/5/2023包裝切割機電機控制裝置IMPG傳感器旋轉率設定2/5/2023遠程監(jiān)控系統(tǒng)InternetIGS-50IGS-50GM4GM4GMWINRS-232CRS-232CRS-232C韓國中國IGS-502/5/2023汽車空調組裝線ID40ID40空調螺絲擰緊機螺絲擰緊機PnetCnetCnetDR6DR6PLC(K200S)PLC(K200S)觸摸屏(PMU330)空調2/5/2023PLC實驗設備2/5/2023PLC教學內容常用電器及典型線路PLC硬件結構PLC指令系統(tǒng)PLC的聯(lián)網及通信PLC應用系統(tǒng)設計、調試及維護電氣及PLC實驗2/5/2023PLC教學要求課堂教學與自學相結合理論與實踐相結合課上與課下相結合2/5/2023考核方法平時測驗與期末考試相結合作業(yè)：10%平時測驗：10%實驗：10%期末考試：70%2/5/2023第一章PLC應用基礎第一節(jié)概述第二節(jié)常用控制電器第三節(jié)電氣控制線路設計基礎第四節(jié)典型繼電接觸控制線路小結2/5/2023第一節(jié)概述1.GM10條2.PLC的產生3.PLC定義4.PLC的組成5.PLC的一般特點6.PLC的發(fā)展趨勢7.OMRON-PLC簡介2/5/20231.GM10條①編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；②維護方便，最好是插件式；③可靠性高于繼電器控制柜；④體積小于繼電器控制柜；⑤可將數據直接送入管理計算機；⑥在成本上可與繼電器控制柜競爭；⑦輸入可以是交流115V；⑧輸出為交流115V、2A以上，能直接驅動電磁閥等；⑨在擴展時，原系統(tǒng)只需很小變更；⑩用戶程序存貯器容量至少能擴展到4K。

2/5/20232.

PLC的產生1968年，美國通用汽車公司(GM)要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用程序控制器美國數字設備公司(DEC)經過一年多的努力，研制出第—臺這種控制器第一代：從第一臺可編程控制器誕生到70年代初期。其特點是：CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器；第二代：70年代初期到70年代末期。其特點是：CPU采用微處理器，存儲器采用EPROM；第三代：70年代末期到80年代中期。其特點是：CPU采用8位和16位微處理器，有些還采用多微處理器結構，存儲器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等；第四代：80年代中期到90年代中期。PLC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達到1us/步；第五代：90年代中期至今。PLC使用16位和32位的微處理器芯片，有的已使用RISC芯片。我國于1974年開始研制，1977年開始工業(yè)應用我校于1988年開始研究，并引入教學2/5/20233.PLC的定義l987年2月，國際電工委員會頒布了可編程控制器標準草案第三稿，該草案中對可編程控制器給出定義可編程控制器是一種數字運算操作系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的生產機械和生產過程。可編程序控制器及其有關外圍設備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原理設計。2/5/20234.PLC的組成PLC是按繼電-接觸線路原理設計的，其等效的內部電器及線路與繼電接觸線路相同。2/5/20235.PLC的一般特點通用性強編程方便功能完善擴展靈活系統(tǒng)構成簡單，安裝調試容易可靠性高2/5/20236.PLC的發(fā)展趨勢1.標準化2.小型化3.模塊化4.低成本5.高功能2/5/20237.OMRON-PLC簡介日本OMRON公司是世界上生產可編程序控制器（PLC）的著名廠家之一OMRON的大、中、小、微型機各具特色、各有所長在中國市場上的占有率位居前列，在國內用戶中享有較高聲譽2/5/202380年代初期

OMRON的大、中、小型機分別為C系列的C2000、C1000、C500、C120、C20等。缺點：指令少，指令執(zhí)行時間長，內存小，內部器件有限，體積大。例如，C20僅20條指令，基本指令執(zhí)行時間為4us~80us。上述產品目前已基本被淘汰。2/5/202380年代中期小型機換代出現(xiàn)P型機，替代了C20機。P型機I/O點數最多可達148點。指令增加到37條，指令執(zhí)行的速度加快了，基本指令執(zhí)行時間為4us，體積也明顯縮小。P型機有較高的性能價格比，且易于掌握和使用，因而具有較強的競爭力，在當時的小型機市場上獨占鰲頭。2/5/202380年代后期

OMRON開發(fā)出H型機，大、中、小型對應由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型機為模塊式結構，小型機為整體式結構。H型機的指令增加較多，有100多種，特別出現(xiàn)了指令的微分執(zhí)行。大型H機基本指令執(zhí)行時間為0.4us，而C200H機也只有0.7us。H型機的通信功能增強了，甚至小型H機也配有RS232C口。大型機C2000H的CPU可進行熱備配置，其一般的I/O單元還可在線插拔。中型機C200H的特殊功能模塊很豐富，結構合理，功能齊全，為當時中型機中較優(yōu)秀的機型，獲得了非常廣泛的應用。C200H曾用于太空實驗站，開創(chuàng)業(yè)界先例。另外，OMRON還開發(fā)出微型機SP20/SP16/SP10。這類機型點數少，最少10點，但可自身聯(lián)網（PLCLink），最多可達80點。它的體積很小，功能單一，價格較低，特別適合于安裝空間小、點數要求不多的繼電控制場合。2/5/202390年代初期

CV系列，性能比C系列大型H機有顯著的提高，它極大地提高了OMRON在大型機方面的競爭實力。無底板模塊式結構的小型機CQM1。CQM1控制I/O點數最多可達256點。CQM1的指令已超過100種，基本指令執(zhí)行時間為0.5μs，比中型機C200H還要快。CQM1的DM區(qū)可達6K，比中型機C200H的2K大很多。CQM1共有7種CPU單元，每種CPU單元都帶有16個輸入點（稱為內置輸入點），有輸入中斷功能，都可接增量式旋轉編碼器進行高速計數，計數頻率單相5kHz、兩相2.5kHz。CQM1還有高速脈沖輸出功能，標準脈沖輸出可達1kHz。此外，CPU42帶有模擬量設定功能，CPU43有高速脈沖I/O端口，CPU44有絕對式旋轉編碼器端口，CPU45由A/D、D/A端口。CQM1雖然是小型機，但采用模塊式結構，像中型機一樣，也有A/D、D/A、溫控等特殊功能單元和各種通信單元。CQM1的CPU單元除CPU11外都自帶RS232C通信口。2/5/202390年代中、后期1996年中型機從C200H發(fā)展到C200HS。1997年全新的中型機C200Hα及P型機的升級產品，即小型機CPM1A出現(xiàn)。C200Hα的性能顯著提高。除基本性能比C200HS提高外，α機突出特點是它的通信組網能力強，可加入OMRON的高層信息網Ethernet網，還可加入中層控制網ControllerLink網，而C200H、C200HS不可以。與P型機相比，CPM1A體積很小，只及同樣I/O點數P型機的1/2，而功能大大加強。1998年底，OMRON推出了CVM1D雙極熱備系統(tǒng)，它具有雙CPU單元和雙電源單元，不僅CPU可熱備，而且電源也可熱備。CVM1D繼承了CV系列的各種功能，可以使用CV的I/O單元、特殊功能單元和通信單元。CVM1D的I/O單元可在線插拔。1999年，OMRON在中國市場上又推出比α機功能更加完美的CS1系列機型，在小型機方面相繼推出CPM2A/CPM2C/CPM2AE、CQM1H等機型。CQM1H在三大性能方面作了重大的提升和充實：I/O控制點數、程序容量和數據容量均比CQM1翻一番；提供多種先進的內裝板，能勝任更加復雜和柔性的控制任務；CQM1H可以加入ControllerLink網，還支持協(xié)議宏通信功能。2/5/20232005年以后2005年，CP1H是歐姆龍最新的超高速的一體化緊湊型PLC，它整合了CPM2A和CJ1系列PLC的優(yōu)點。內置功能，如數字I/O，高速計數、高速脈沖輸出、模擬輸入和輸出提供了極大的靈活性。集成的通信網關功能使CP1H成為第一個符合歐姆龍SmartPlatform概念的緊湊型PLC。只需要一個連接，使用CX-ONE軟件包，所有通過以太網、DeviceNet或者串行通信連接到CP1H的設備都能被配置、編程和監(jiān)視。編程電纜只需要標準的USB電纜，使用快捷、方便。

2007年5月，CP1L出世，取代CPM2A。2/5/2023第二節(jié)常用控制電器常用控制電器按其工作電壓可分為低壓電器和高壓電器。低壓電器是指它的工作電壓低于1200v的電器。常用控制電器按其功能作用分為接觸器、繼電器、按鈕、開關等。

一、接觸器

二、繼電器

三、主令電器

四、其他常用電器2/5/2023一、接觸器1.概念2.接觸器的結構及工作原理3.接觸器的型號4.接觸器的圖形符號和文字符號5.接觸器的主要技術指標6.選擇接觸器7.典型接觸器結構2/5/20231.概念接觸器是利用電磁吸力的作用使主觸點接通或斷開電動機電路或其他負載電路的控制電器。

接觸器按主觸頭流過電流的性質分為交流接觸器和直流接觸器。2/5/2023吸合釋放2/5/20232.接觸器的結構及工作原理⑴觸點⑵滅弧系統(tǒng)⑶電磁機構2/5/2023⑴觸點吸合釋放(A)橋式觸點(B)指型觸點主觸點尺寸較大，并附有滅弧裝置，接在主電路，用于控制主電路通斷；輔助觸點用于控制輔助電路的通斷，通過較小的電流。觸點由動觸點與靜觸點構成，其結構型式主要有橋式觸點和指形觸點2/5/2023觸點的分類觸點按其動作狀態(tài)可分為常開觸點和常閉觸點。常開觸點是指在其線圈不通電狀態(tài)下，該接點是斷開狀態(tài)，當其線圈通電時，該接點就閉合。故常開接點又稱動合接點。常閉觸點是指線圈在不通電狀態(tài)是閉合的，當其線圈通電時，該接點斷開。常閉接點又稱動斷接點。2/5/2023⑵滅弧當接觸器接點切斷電路時，如果電路中電壓超過10~12V或電流超過100mA，此時兩個觸點之間就將產生火花，形成氣體放電現(xiàn)象，通常稱為電弧。當接觸器接點切斷電路時，如果電路中電壓超過10~12V或電流超過100mA，此時兩個觸點之間就將產生火花，形成氣體放電現(xiàn)象，通常稱為電弧。在交流接觸器中常采用橋式觸頭的電動力滅弧及滅弧罩、滅弧柵、多點滅弧等。2/5/2023⑶電磁機構電磁機構由鐵心、線圈和銜鐵組成。1.鐵心2.線圈3.吸力特性4.交流電磁鐵噪聲的抑制2/5/2023①鐵心交流電磁鐵在鐵心中存在磁滯和渦流損耗（鐵損），引起鐵心發(fā)熱。為了減少鐵損，鐵心用硅鋼片疊鉚而成；直流電磁鐵線圈通直流電，無磁滯和渦流損耗，鐵心不發(fā)熱，可以用整塊軟鋼或工程純鐵制成。2/5/2023②線圈交流線圈匝數少、電阻小（靠感抗限制線圈電流），銅損小，為增加鐵心散熱面積，線圈制成短而粗的形狀，且?guī)в泄羌?。直流線圈匝數多、電阻大（靠電阻限流），銅損大，線圈本身發(fā)熱，因此做成長而薄的形狀，且不帶骨架（線圈與鐵心直接接觸），利于線圈散熱。2/5/2023③吸力特性F=4×105B2S其中，B——氣隙磁感應強度，單位T；S——氣隙截面積，單位m2；①直流電磁鐵吸力特性②交流電磁鐵吸力特性2/5/2023直流電磁鐵吸力特性線圈電流I不變，則有

式中，RC——閉合磁路磁阻，等于鐵心磁阻與氣隙磁阻R0之和。而RC≈R0∝δ，其中，δ為氣隙長度。因此，2/5/2023結論：①直流電磁鐵電磁吸力與氣隙的平方成反比。②直流電磁鐵線圈電流I與氣隙δ無關。

2/5/2023交流電磁鐵吸力特性由于

B=Bmsinωt，于是

式中，F(xiàn)m——電磁吸力最大值，F(xiàn)m=4×105B2S；

F0——電磁吸力平均值，。

2/5/2023結論：①F隨時間周期變化，且有過零點，將產生電磁噪聲；②交流電磁鐵線圈電流I與氣隙δ成正比。2/5/2023④交流電磁鐵噪聲的抑制為了抑制交流電磁鐵的電磁噪聲，可在其鐵心端部2/3處開一個槽，嵌入短路銅環(huán)，由于環(huán)內和環(huán)外通過的磁通相差一個電角度，且幅值也不相同，各自產生的吸力疊加后在任何瞬間合力均不為零，從而可以消除噪聲。122/5/20233.接觸器的型號交流接觸器直流接觸器2/5/2023交流接觸器CJ20-□□/□□接觸器交流設計代號有TH表示濕熱帶額定工作電壓代號03-380V06-660V11-1140V用K表示組成礦用起動器的接觸器額定工作電流（380V、AC3時）CJX□-□/□□接觸器交流有TH表示濕熱帶輔助觸頭組合形式用兩位表示，分別表示接通、關斷觸頭數（10，01，11，21，12，22，30，32，23，50，41）額定工作電流（380V、AC3時）設計代號小流量2/5/2023直流接觸器CZ18-□/□□接觸器直流設計代號常閉觸頭數常開觸頭數額定工作電流2/5/20234.接觸器的圖形符號和文字符號KMKMKM(a)線圈(b)常開接點(c)常閉接點2/5/20235.接觸器的主要技術指標⑴額定電壓：接觸器銘牌標注的額定電壓是指主觸點上的額定電壓。常見的電壓等級有：直流接觸器：220V、440V、660V。交流接觸器：220V、380V、500V。⑵額定電流：指主觸點的額定電流。其中直流接觸器：25A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。交流接觸器：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、⑶線圈的額定電壓：通常的電壓等級有：直流線圈：24V、48V、220V、440V。交流線圈：36V、127V、220V、380V。⑷額定操作頻率：每小時接通次數。

2/5/20236.選擇接觸器⑴根據負載性質確定工作任務類別。一般交流負載用交流線圈的交流接觸器，直流負載用直流線圈的直流接觸器，但交流負載頻繁動作時可采用直流線圈的交流接觸器。⑵根據類別確定接觸器系列。⑶根據負載額定電壓確定接觸器的額定電壓，一般二者相等。⑷根據負載電流確定接觸器的額定電流，并根據實際條件加以修正。例如，當接觸器安裝在箱柜內，由于冷卻條件變差，電流要降低70%~20%使用；當接觸器工作于長期工作制，通電持續(xù)率不超過40%時，若敞開安裝，電流允許提高10%~25%，若箱柜安裝，允許提高5%~10%。⑸選定吸引線圈的電壓。⑹根據負載情況復核操作頻率，看是否在額定范圍之內。

2/5/20237.典型接觸器結構直動式雙斷點交流接觸器轉動式交流接觸器轉動式單斷點直流接觸器

2/5/2023直動式雙斷點交流接觸器典型型號：CJ10、CJ20特點：電磁系統(tǒng)通過支架直接帶動觸頭作直線運動2/5/2023轉動式交流接觸器典型型號：CJ12；條架式結構；單斷點指型觸頭；串聯(lián)磁吹滅弧，配有多縱縫滅弧室；適用于高操作頻率、重載荷的場合。

2/5/2023轉動式單斷點直流接觸器典型型號：CZ0、CZ18；電磁系統(tǒng)：直流拍合式，銜鐵繞棱角轉動；動觸頭：通過支架裝于銜鐵背面；滅?。红o觸頭與磁吹線圈串聯(lián)，采用陶土滅弧室，內部帶有縱縫或隔板。2/5/2023典型接觸器實例B系列交流接觸器CJ20接觸器CJ40系列交流接觸器CJX1系列交流接觸器CKJ5系列真空交流接觸器CJ19系列切換電容器接觸器2/5/2023二、繼電器1.概念2.電磁式繼電器3.干（舌）簧繼電器4.時間繼電器5.熱繼電器6.速度繼電器2/5/20231.概念①定義②特點③組成④繼電器特性④參數2/5/2023①定義繼電器是一種根據特定形式的輸入信號(如電流、電壓、轉速、時間、溫度等)的變化而動作的自動控制電器。

2/5/2023②特點繼電器與接觸器不同，主要用于反應控制信號的變化，其觸點通常接在控制電路中。2/5/2023③組成繼電器由承受機構、中間機構和執(zhí)行機構三部分組成。2/5/2023④繼電器特性繼電器的特點是具有跳躍式的輸入-輸出特性2/5/2023⑤參數k＝x1／x2稱為繼電器的返回系數。靈敏度是使繼電器動作所需的最小功率。吸合時間是指從線圈接受信號到銜鐵完全吸合所需的時間。釋放時間是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間。

2/5/20232.電磁式繼電器⑴概念⑵電流繼電器⑶電壓繼電器⑷中間繼電器⑸電磁繼電器吸力特性與反力特性的配合關系⑹電磁繼電器的整定方法⑺電壓（流）繼電器的整定⑻圖形符號和文字符號2/5/2023⑴概念①組成②分類2/5/2023①組成電磁式繼電器與接觸器類似，是由鐵心、銜鐵、線圈、釋放彈簧和觸點等部分組成2/5/2023②分類電流繼電器電壓繼電器中間繼電器

2/5/2023⑵電流繼電器①概念②過電流繼電器③欠電流繼電器2/5/2023①概念電流繼電器的線圈是電流線圈，它與負載串聯(lián)以反應負載電流的變化線圈匝數少而導線粗除一般用的電流繼電器外，還有控制與保護用的過電流繼電器和欠電流繼電器2/5/2023②過電流繼電器在正常工作時銜鐵不動作，當電流超過某一整定值時，銜鐵動作交流過電流繼電器調整在110~400%IN動作直流過電流繼電器調整在70~300%IN動作2/5/2023③欠電流繼電器當電流降低到某一整定值時，繼電器釋放，所以電路電流正常時，銜鐵吸合動作電流可在30%~65%IN范圍內調整

2/5/2023⑶電壓繼電器電壓繼電器的線圈是電壓線圈，導線細、電阻大，與負載并聯(lián)以反映電路電壓的變化。電壓繼電器有過電壓、欠電壓、零電壓繼電器等。過電壓繼電器是在電壓為110~115%UN以上時動作欠電壓繼電器是在電壓為40~70%UN時動作零電壓繼電器是當電壓降至5~35%UN時動作2/5/2023⑷中間繼電器中間繼電器實質上也是一個電壓線圈的繼電器。特點：①觸點多(六對甚至更多)②觸點電流大(額定電流為5~10A)③動作靈敏(動作時間小于0.05s)可以用中間繼電器來增加控制電路的回路數或放大信號。

2/5/2023⑸電磁繼電器的吸力特性與反力特性的配合關系配合原則：銜鐵吸合時，吸力特性必須始終大于反力特性；釋放時，吸力特性必須始終低于反力特性。δFOδ3δ2δ1δ0abcdefa0f0吸合時的吸力特性釋放時的吸力特性2/5/2023⑹電磁繼電器的整定方法整定方法：①改變反作用彈簧的松緊②調整非磁性墊片的厚薄討論：如何提高返回系數β？2/5/2023⑺電壓（流）繼電器的整定用電壓表并接于線圈兩端，用滑線電阻調節(jié)線圈兩端電壓。如欲整定動作電壓，則將電壓調節(jié)到所要求的動作值，斷開電源(滑線電阻不要改變)。調節(jié)反作用彈簧的松緊，每調節(jié)一次，合上一次電源，直到合上電源后，銜鐵剛好動作為止。如欲整定返回電壓，則應主要改變非磁性墊片的厚度(如果吸合電壓沒有固定要求，也可調節(jié)反作用彈簧)。電流繼電器的整定方法與上面一樣，只不過改用電流表中串接在線圈回路內2/5/2023⑻圖形符號和文字符號KKK2/5/2023典型電磁式繼電器DL-10系列電流繼電器DX-30系列信號繼電器DY-20C系列電壓繼電器GL-10、20系列反時限過流繼電器JZ7系列中間繼電器JZC4(CA2)系列接觸器式繼電器JJDZ3-3中間繼電器2/5/20233.干（舌）簧繼電器⑴結構⑵工作原理⑶特點2/5/2023⑴結構干簧繼電器的舌簧片由鐵鎳合金(坡莫合成)做成。舌片的接觸部分通常鍍以金屬如金、銬、鈀等，具有良好的導電性，干簧繼電器的觸點密封在充有惰性氣體的玻璃管中，所以避免了塵埃的污染，減小了觸點的腐蝕，提高了工作的可靠性。2/5/2023⑵工作原理①當線圈通電后，管中兩舌簧片分別被磁化成N極與S極而相互吸引，因而接通了被控制的電路。②線圈斷電后，舌簧片在本身的彈力作用下分開并復位，控制電路即被切斷。2/5/2023⑶特點⑴吸合功率小，靈敏度高。一般舌簧繼電器的吸合與釋放時間均在0.5~2ms以內；⑵因觸點密封，故觸點壽命長，一般可達108次左右。⑶結構簡單，體積小，價格低，維修方便。⑷缺點是觸點易冷焊粘住，過載能力低，觸點開距小，耐壓低，斷開瞬間觸點易抖動。2/5/20234.時間繼電器⑴概念⑵電磁式時間繼電器⑶空氣阻尼式時間繼電器⑷電動機式時間繼電器⑸電子式時間繼電器⑹時間繼電器的圖形符號和文字符號⑺時間繼電器的選用原則2/5/2023⑴概念①定義②種類2/5/2023①定義時間繼電器是在電路中控制動作時間的繼電器。當它的檢測元件獲得信號后，經過一段時間，其執(zhí)行元件才會動作并輸出信號。2/5/2023②種類常用的有電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動機式、半導體式等。2/5/2023⑵電磁式時間繼電器①原理②延時時間的調整JS7-A系列時間繼電器2/5/2023①原理阻尼銅（鋁）套短接線圈2/5/2023利用阻尼套產生延時的原理①當線圈通電時，銜鐵處于釋放位置，氣隙大、磁阻大、磁通小，所以阻尼套的作用很小，可不記延時作用；②在線圈斷電時，由于電流瞬間減小，根據楞次定律，阻尼套中將產生一個感應電流，阻礙磁通的變化，維持銜鐵不立即釋放，直至磁通經阻尼套電阻消耗逐漸使電磁吸力不足以克服反力時，銜鐵釋放，產生斷電延時。2/5/2023利用線圈短接產生延時的原理當線圈斷電時，立即將線圈短接，為了防止電源短路，應在線圈回路串接一個電阻RRKJ2/5/2023②延時時間的調整Ⅰ改變釋放彈簧的松緊程度：釋放彈簧越緊，釋放磁通越大，延時越短。Ⅱ改變非磁性墊片厚度：墊片厚度增加，延時增加。Ⅲ為增大斷電延時。對帶阻尼套的時間繼電器可兼用短接線圈方法，如K3型通用繼電器通過這種措施，延時時間可達5s。2/5/2023⑶空氣阻尼式時間繼電器①組成②原理③特點④優(yōu)缺點2/5/2023①組成電磁系統(tǒng)氣囊式延時機構觸點2/5/2023②工作原理當線圈得電使銜鐵和支撐桿動作時，帶動聯(lián)結在一起的膠木塊下降，但由于空氣室中的空氣受進氣孔處調節(jié)螺釘的阻礙，在活塞下降過程中空氣室內造成空氣稀薄而使活塞下降緩慢，起到延時作用。到達最終位置時壓合微動開關，觸點閉合送出信號。當線圈失電，活塞在恢復彈簧作用下迅速復位，這時空氣室的空氣可由出氣孔及時排出。2/5/2023③特點通過改變電磁機構方向可改變延時方式（通電延時型或斷電延時型）；電磁機構可以是交流的，也可以是直流的。延時時間可以通過調節(jié)螺釘來調節(jié)進氣孔氣隙來改變。2/5/2023④優(yōu)缺點優(yōu)點：延時范圍大、結構簡單、壽命長、價格低。缺點：延時誤差大。2/5/2023⑷電動機式時間繼電器①原理②優(yōu)缺點2/5/2023①原理由微型同步電動機拖動減速齒輪以獲得延時。當繼電器內的同步電動機通電后，通過減速齒輪帶動動觸點經過一定延時與靜觸點閉合，從而發(fā)出信號。延時范圍：JS11型：0~8s、0~40s、0~4min、0~20min、0~2h、0~12h和0~72h。2/5/2023②優(yōu)缺點優(yōu)點：延時范圍寬，延時的整定偏差和重復偏差都比較小，且延時值不受電源電壓波動以及環(huán)境溫度變化的影響；缺點：機械結構復雜、壽命低，不適于頻繁操作，且體積較大、成本高。2/5/2023⑸電子式時間繼電器①分類②優(yōu)缺點2/5/2023①分類按結構原理可分為阻容式和數字式兩種；按延時方式可分為通電延時型、斷電延時型、帶瞬動觸點的通電延時型等。2/5/2023②優(yōu)缺點優(yōu)點：延時范圍廣、體積小、重量輕、延時精度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠、調節(jié)和安裝維修方便、觸點輸出容量大、耐沖擊和耐震動。缺點：延時易受溫度變化和電源波動的影響，抗干擾性差，價格較貴。2/5/2023⑹時間繼電器符號KT一般符號通電延時斷電延時通電延時斷電延時KTKT2/5/2023⑺時間繼電器的選用原則根據線路要求，決定選擇通電延時型還是斷電延時型；在延時精度不高時，可選擇價格較低的電磁式或氣囊式時間繼電器；電源電壓波動大時，應選用氣囊式或電動機式；電源頻率波動大時，忌用電動機式產品；環(huán)境溫度變化大處，忌用氣囊式時間繼電器；延時精度及操作頻率要求較高時，應選用電子式時間繼電器。2/5/20235.熱繼電器⑴組成⑵雙金屬片式熱繼電器工作原理⑶雙金屬片式熱繼電器的使用⑷帶斷相保護裝置的熱繼電器⑸熱繼電器的圖形符號和文字符號2/5/2023⑴組成熱繼電器主要用于電動機的過載、斷相及電流不平衡的保護，以及其它電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。其結構形式有雙金屬片式、熱敏電阻式、易熔合金式。2/5/2023⑵工作原理雙金屬片由兩種熱膨脹系數不同的金屬碾壓而成，當雙金屬片受熱時，就會出現(xiàn)彎曲變形。使用時，把熱元件串接于電動機的主電路中，而常閉觸點串接于電動機的控制電路中。熱繼電器動作電流的調節(jié)可以通過調節(jié)螺釘的位置來實現(xiàn)。當電動機正常運行時，熱元件產生的熱量不足以使熱繼電器觸點動作；當電動機過載時，雙金屬片彎曲位移增大，推動推桿使觸點動作，從而切斷控制電路以起到保護作用。熱繼電器動作后，經過一段時間的冷卻后，能自動復位或手動復位。2/5/2023⑶雙金屬片式熱繼電器的使用⑴在三相電源對稱，電動機三相繞組絕緣良好的情況下，電動機的三相線電流是對稱的，這時可以采用一相結構的熱繼電器。⑵當電動機出現(xiàn)一相斷線故障，并且正好發(fā)生在串有一相結構的熱繼電器這一相時，就需采用兩相結構的熱繼電器。⑶當三相電源因供電線路故障而發(fā)生嚴重的不平衡、電動機繞組內部發(fā)生短路或絕緣不良等故障時，需采用具有三個熱元件的三相結構熱繼電器。⑷對于Δ聯(lián)結的三相感應電動機，一般熱繼電器的熱元件串接于電源進線中，并且按電動機的額定電流來選擇熱繼電器。當三相電源斷相時，如果故障電流達到額定值時，電動機內部電流較大的那一相繞組的故障相電流已超過額定相電流了Δ聯(lián)結的三相鼠籠式電動機的斷相保護問題，可以采用帶斷相保護裝置的熱繼電器。2/5/2023⑷帶斷相保護裝置的熱繼電器當電流為額定值時，三個熱元件發(fā)熱正常，其端部均向左彎曲并推動上下導板同時左移，但到不了動作線，繼電器不會動作；當電流過載到達整定電流時，雙金屬片彎曲較大，把導板和杠桿推到動作位置，繼電器動作；當一相斷路時，該相熱元件溫度由原來正常發(fā)熱狀態(tài)下降，雙金屬片由彎曲狀態(tài)伸直，推動上導板右移，同時由于其它兩相電流較大，推動下導板左移，使杠桿扭轉，繼電器動作，起到了斷相保護作用。2/5/2023差動保護機構原理杠桿上導板雙金屬片下導板斷電狀態(tài)正常運行狀態(tài)過載狀態(tài)單相斷電狀態(tài)2/5/2023⑸熱繼電器符號FR2/5/2023典型熱繼電器JR36系列熱過載繼電器JRS-5系列熱過載繼電器LR2D系列熱繼電器NR2(JR28)系列熱繼電器2/5/20236.速度繼電器⑴結構⑵工作原理⑶速度繼電器的圖形符號和文字符號2/5/2023⑴結構由轉子、定子和觸點三部分組成。轉子結構：轉子是一塊永久磁鐵，固定在軸上定子結構:定子的結構與籠型異步電動機的轉子相似，由硅鋼片疊成，并裝有鼠籠型繞組。2/5/2023⑵工作原理定子與軸同心且能獨自偏擺，與轉子間有氣隙。速度繼電器的軸與電動機的軸同軸連接。當電動機旋轉時，速度繼電器的轉子跟著一起轉，永久磁鐵產生旋轉磁場，定子上的籠型繞組切割磁通而產生感應電勢和電流，導體與旋轉磁場相互作用產生轉距，使定子跟著轉子的轉動方向偏擺，轉子速度越高，定子導體內產生的電流越大，轉矩也就越大。定子偏擺到一定角度時，通過定子柄撥動觸點，使繼電器相應的動斷、動合觸點動作。當轉子的速度下降到接近零時(約100r／min)，定子柄在動觸點彈簧力的作用下恢復到原來的位置。2/5/2023⑶速度繼電器符號KV2/5/2023三、主令電器主令電器是用來接通和分斷控制電路以發(fā)布命令、或對生產過程作程序控制的開關電器。分類：控制按鈕、行程開關、萬能轉換開關和主令控制器等。

1.控制按鈕

2.行程開關

3.凸輪控制器和主令控制器

4.萬能轉換開關2/5/20231.控制按鈕⑴作用⑵組成⑶原理⑷控制按鈕的圖形符號和文字符號2/5/2023⑴作用控制按鈕用作低壓電路中遠距離手動控制各種電磁開關，或用來轉換各種信號電路與電器聯(lián)鎖線路等。2/5/2023⑵組成按鈕恢復彈簧動、靜觸點外殼按動復位2/5/2023⑶原理當按下按鈕時，常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當按鈕釋放后，在恢復彈簧的作用下使按鈕復原。2/5/2023⑷控制按鈕符號常開按鈕SB常閉按鈕SB復式按鈕SB2/5/2023典型按鈕一般按鈕LA42急停按鈕LA42J6蘑菇頭帶燈按鈕LA42MD6按鈕開關KN12A02推拉式急停按鈕LA42JT按鈕盒TYX（105）按鈕盒TYX（085）2/5/20232.行程開關⑴結構⑵原理⑶行程開關的圖形符號和文字符號2/5/2023⑴結構行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器。結構：操作頭、觸點系統(tǒng)和外殼。2/5/2023⑵原理操作頭是開關的感應部分，它接受機械設備發(fā)出的行程位置信號，并將此信號傳遞到觸點系統(tǒng)；觸點系統(tǒng)是開關的執(zhí)行部分，它將行程位置信號通過本身的轉換動作，變換為電信號，輸出到有關的控制回路，使之作出相應的反應。2/5/2023⑶行程開關符號SQSQ2/5/2023典型行程開關柱塞緩沖式LX29-1H-1防塵單臂滾輪式LX29-2Q防塵二節(jié)滾輪式LX29-3Q防水二節(jié)滾輪式LX29-3S防塵滾輪柱塞式LX29-5QOMRON接近開關2/5/20233.凸輪控制器和主令控制器⑴結構⑵原理⑶符號2/5/2023⑴結構手柄定位機構轉軸凸輪觸點2/5/2023⑵原理轉動手柄時，轉軸帶動凸輪一起轉動，轉動到一定位置時，凸輪頂動輥子，克服彈簧壓力使動觸點順時針方向轉動，脫離靜觸點而分斷電路。在轉軸上疊裝不同形狀的凸輪，可以使若干個觸點按規(guī)定的順序接通或分斷。2/5/2023⑶符號打“●”表示手柄在該位置時，該觸點接通。SA2/5/2023凸輪控制器和主令控制器外形KT10系列交流凸輪控制器KT14系列凸輪控制器LK1系列主令控制器LK17系列交流主令控制器2/5/20234.萬能轉換開關⑴結構⑵符號2/5/2023⑴結構萬能轉換開關是由多組相同結構的觸點組件疊裝而成的多回路控制器。結構：由操作機構、定位裝置和觸點等三部分組成。觸點的通斷由凸輪控制。觸點為雙斷點橋式結構。2/5/20232.萬能轉換開關的圖形符號2/5/2023萬能轉換開關外形LW2萬能轉換開關LW5D萬能轉換開關LW6型萬能轉換開關LW8萬能轉換開關轉換開關LW422/5/2023四、其他常用電器1.刀開關2.熔斷器3.低壓斷路器2/5/20231.刀開關⑴組成結構⑵分類⑶選用原則⑷符號2/5/2023⑴組成結構絕緣底板絕緣手柄觸刀2/5/2023⑵分類按極數可分為單極、雙極和三極型；按結構可分為平板式和條架式；按操作方法可分為直接手柄操作式、杠桿操作式和電動操作式。2/5/2023⑶刀開關的選用原則①根據在線路中的作用和安裝位置確定結構形式（分斷負載時，須帶滅弧罩及杠桿操作機構）；②考慮操作位置（正面、側面）、手柄操作或杠桿操作、接線方式（板前或板后）等；③根據線路電壓和電流來選擇。注意：如果可能出現(xiàn)的最大短路電流超過動熱穩(wěn)定電流的允許值，則要選擇工作電流高一級的產品。2/5/2023⑷刀開關符號QQQ2/5/2023刀開關外形HD系列單投和雙頭刀開關HR3系列熔斷器式刀開關HS系列單投和雙頭刀開關2/5/20232.熔斷器⑴用途⑵結構⑶原理⑷分類⑸符號⑹技術參數⑺選用原則

2/5/2023⑴用途短路保護。2/5/2023⑵結構熔體熔斷管(A)螺旋式熔斷器（B）管式熔斷器（C）插入式熔斷器2/5/2023⑶原理熔斷器串接于被保護電路中，當電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分斷電路2/5/2023⑷分類①按發(fā)熱時間常數(熱慣性)分為無熱慣性、大熱慣性、小熱慣性三種，熱慣性越小，熔化越快。②按熔體形狀分為絲狀、片狀、籠狀(柵狀)三種。③按支架結構分為螺旋式、插入式和管式三種。管式又分為有填料與無填料兩種，填料采用石英砂等材料以增加滅弧能力。2/5/2023⑸符號FU2/5/2023⑹熔斷器的技術參數額定電流：通常把熔斷體內能裝入的最大熔體的額定電流稱為熔斷器的額定電流；額定電壓：熔斷器長期工作時和分斷線路時能夠承受的電壓，稱為熔斷器的額定電壓；熔斷器的額定分斷能力：在規(guī)定使用條件（線路電壓、功率因數、時間常數）下，熔斷器所能分斷的預期短路電流（對交流來說為方均根值）；對于有限流作用的熔斷器，其分斷能力用預期短路電流和限流系數表示。限流系數是指實際分斷電流與預期短路電流最大值（交流指峰值）之比。限流系數越小，限流能力越強。2/5/2023⑺熔斷器的選用原則①熔斷器的額定電壓大于等于線路的額定電壓；②熔斷器的額定電流等于或高于所裝熔體的額定電流；③熔斷器的額定分斷能力不小于線路中可能出現(xiàn)的最大故障電流；④熔體額定電流：a電阻性負載：Ifu≥I，其中：Ifu：熔體額定電流；I：電路工作電流。b保護單臺長期工作電動機：Ifu≥（1.5~2.5）IN，IN為電動機額定電流c保護頻繁啟動電動機：Ifu≥（3~3.5）INd保護多臺電動機：Ifu≥（1.5~2.5）INm+∑INe降壓啟動電動機：熔體的額定電流等于或稍高于電動機的額定電流。2/5/2023典型熔斷器RL1螺旋式熔斷器RT14系列圓筒形帽熔斷器HDLRS0(RS0)系列熔斷器RS1□系列快速熔斷器2/5/20233.低壓斷路器⑴作用⑵結構⑶分類⑷原理⑸參數⑹選用原則⑺符號2/5/2023⑴作用低壓斷路器也稱自動空氣斷路器或自動開關，主要用在低壓動力線路中。它除了能手動或自動接通動力電源外，還能在發(fā)生嚴重過載、短路及欠電壓等故障時自動切斷電路，實現(xiàn)對線路、電源設備及電動機的保護，也可用于不頻繁地轉換及起動電動機。2/5/2023⑵結構低壓斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、各種脫扣器、開關機構、框架或外殼組成。2/5/2023⑶分類分類：按結構和用途分為塑料外殼式、框架式、限流式及漏電保護式斷路器。塑料外殼式低壓斷路器的結構特點是具有安全保護用的塑料外殼，適用于作配電網絡的保護開關和作電動機、照明電路及電熱電路的控制開關?？蚣苁降蛪簲嗦菲鳛槌ㄩ_式結構，主要用作配電網絡的保護開關，適用于大容量線路。2/5/2023⑷原理工作原理：①低壓斷路器主觸頭閉合時，傳動桿由鎖扣鉤住，分斷彈簧受到拉伸并且儲能。②當主線路電流超過一定數值時，過流脫扣器銜鐵吸合，其頂桿向上運動將鎖扣頂開，已儲能的分斷彈簧將觸頭分斷③如果主線路欠壓，則失壓脫扣器工作；④分勵脫扣器由控制電源供電，由操作人員或保護信號控制。2/5/2023⑸低壓斷路器技術參數額定電壓：指其最大工作電壓，包括額定工作電壓UN和額定絕緣電壓Ui。電壓等級有：交流220V、380V、660V、1140V，直流110V、220V、440V等；額定電流是指過流脫扣器的額定電流，或斷路器的額定持續(xù)工作電流；額定短路分斷能力是指在規(guī)定的使用條件下，分斷預期短路電流的能力。2/5/2023⑹斷路器的選用原則斷路器的額定工作電壓等于或大于線路的額定電壓；斷路器的過流脫扣器的額定電流等于或大于負載工作電流；斷路器的欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓；根據不同需要選擇不同用途的斷路器；斷路器的極限分斷能力大于線路可能出現(xiàn)的最大短路電流；與熔斷器配合使用時，應使熔斷器作為斷路器的后備保護使用。2/5/2023⑺斷路器的符號QF2/5/2023典型低壓斷路器DZ10系列塑殼斷路器DW15系列萬能式空氣斷路器DZ15系列塑料外殼式斷路器ABB塑殼斷路器DW10系列萬能式斷路器DW17(ME)系列萬能式空氣斷路器2/5/2023第三節(jié)電氣控制線路設計基礎一、概念二、電氣原理圖的繪制三、設計電氣控制線路的一般原則2/5/2023一、概念電氣控制線路是由接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等電器組成的控制線路，又稱繼電-接觸控制線路。電氣控制線路的作用：實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、制動及調速等運行的控制；實現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護；滿足生產工藝要求，實現(xiàn)生產過程自動化。電氣控制線路的表示方法：安裝圖，安裝圖是按照電器實際位置和實際接線線路，用規(guī)定的圖形符號畫出來的，這種電路便于安裝；電氣原理圖，電氣原理圖是根據工作原理而繪制的，具有結構簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。2/5/2023電氣控制線路的表示方法：安裝圖，安裝圖是按照電器實際位置和實際接線線路，用規(guī)定的圖形符號畫出來的，這種電路便于安裝；電氣原理圖，電氣原理圖是根據工作原理而繪制的，具有結構簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。2/5/2023二、電氣原理圖的繪制1.表示導線、信號通路、連接線等圖線都應是交叉和折彎最少的直線?？梢运讲贾茫部梢圆捎眯钡慕徊婢€。2.電路或元件應按功能布置，并盡可能按工作順序排列，對因果次序清楚的簡圖，其布局順序應該是從左到右或從上到下。3.為了突出和區(qū)分某些電路、功能等，導線、信號通路、連接線等可采用粗細不同的線條來表示。4.元器件和設備的可動部分通常應表示在非激勵或不工作的狀態(tài)或位置。2/5/2023二、電氣原理圖的繪制5.所用圖形符號應符合GB4728《電器圖用圖形符號》的規(guī)定。如果采用上述標準中未規(guī)定的圖形符號時，必須加以說明。當GB4728給出幾種形式時，選擇符號應遵循以下原則：(1)應盡可能采用優(yōu)選形式；(2)在滿足需要的前提下，應盡量采用最簡單的形式；(3)在同圖紙中使用同一種形式。6.同一電器元件不同部分的線圈和觸點均采用同一文字符號標明。電工設備文字符號(GB7159—87)見表1-l。2/5/2023二、電氣原理圖的繪制7.線路采用字母、數字、符號及其組合標記。⑴三相交流電源引入線用L1、L2、L3標記，中性線用N標記；⑵電源開關后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序標記；用數字1、2、3等表示分級，如1U、1V、1W；2U、2V、2W等；⑶各電動機支路用三相文字代號后加數字表示，數字中個位表示電動機代號，十位表示該支路各接點代號，如：U11表示M1電動機的第一相的第一個接點，U21表示第一相的第二個接點，依此類推；⑷電動機繞組首端用U、V、W表示，尾端用U′、V′、W′表示；⑸控制電路采用阿拉伯數字編號，一般由三位或三位以下數字組成。凡是線圈、繞組、觸點或電阻、電容等元器件所隔離的線段都應表以不同的標記。2/5/2023三、設計電氣控制線路的一般原則1.在滿足生產要求的前提下，控制線路應力求簡單、經濟。2.必須保證控制線路工作的可靠和安全。3.必須設有完善的保護環(huán)節(jié)，以減少事故的損失。2/5/20231.在滿足生產要求的前提下，控制線路應力求簡單、經濟。⑴盡量選用標準的、常用的、或經過實際考驗過的線路和環(huán)節(jié)。⑵盡量縮短連接導線的數量和長度。⑶盡量縮減電器的數量，采用標準件，并盡可能選用相同型號。⑷應減少不必要的觸點以簡化線路。在控制線路圖設計完成后，應將邏輯關系化成代數式進行驗算，以便得到最簡線路。⑸控制線路在工作時，除必要的電器必須通電外，其余的盡量不通電以節(jié)約電能，延長電器使用壽命。2/5/2023減少連接導線實例KMSB2SB1KM(b)合理KMSB1KM(a)不合理SB22/5/2023減少通電電器實例KM2FU1L1L2L3U1V1W1UVWFRQSM3~KM1FRSB2SB1KM1NFU212345KM1KM2KT6KT(a)不合理FU2FRSB2SB1KM1U1N12345KM1KM2KT6KTKM27KM2(b)合理2/5/20232.必須保證控制線路工作的可靠和安全。⑴正確連接電器的觸點。⑵正確連接電器的線圈——許并不許串⑶在控制線路中應避免出現(xiàn)寄生電路。⑷在線路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制線路。⑸在頻繁操作的可逆線路中，正、反向接觸器之間不僅要有電氣聯(lián)鎖，而且要有機械聯(lián)鎖。⑹設計的線路應能適應所在電網的情況。根據電網容量的大小、電壓和頻率的波動范圍以及允許的沖擊電流數值等決定電動機的起動方式是直接起動還是間接起動。⑺在線路中采用小容量繼電器的觸點來控制大容量接觸器的線圈時，要計算繼電器觸點斷開和接通容量是否足夠。如果不夠必須加小容量接觸器或中間接觸器，否則工作不可靠。2/5/2023⑴正確連接電器的觸點(a)不合理，可能在兩觸點間形成飛弧造成電源短路。

(b)合理，兩觸點電位相同，不會造成飛弧。2/5/2023⑵正確連接電器的線圈——許并不許串既使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許的。因為每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個電器動作總是有先有后，不可能同時吸合。假如交流接觸器KM2先吸合，由于KM2的磁路閉合，線圈的電感顯著增加，因而在該線圈上的電壓降也相應增大，從而使另一個接觸器KM1的線圈電壓達不到動作電壓。因此兩個電器需要同時動作時其線圈應該并聯(lián)連接。2/5/2023⑶在控制線路中應避免出現(xiàn)寄生電路。當電動機過載熱繼電器FR動作時，線路就出現(xiàn)了寄生電路（虛線）

2/5/2023⑷在線路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制線路。（a）不合理（b）合理2/5/20233.必須設有完善的保護環(huán)節(jié)，以減少事故的損失。⑴短路保護⑵過載保護⑶過電流保護⑷失壓保護2/5/2023⑴短路保護2/5/2023⑵過載保護2/5/2023⑶過電流保護2/5/2023⑷失壓保護2/5/2023四、電氣控制線路設計方法經驗設計法：根據生產工藝要求，利用各種典型的線路環(huán)節(jié)，直接設計控制線路。邏輯設計法：根據生產工藝的要求，利用邏輯代數來分析、設計線路的方法。2/5/20231、經驗設計法步驟：⑴了解系統(tǒng)工藝要求。⑵設計主電路。⑶設計控制電路。⑷完善和校核。舉例2/5/2023例：設計龍門刨床橫梁升降控制線路工藝要求：1）保證橫梁能上下移動，夾緊機構能實現(xiàn)橫梁夾緊或放松；2）邏輯關系：當橫梁上下移動時，應能自動按照放松橫梁→橫梁上下移動→夾緊橫梁→夾緊電機自動停止運動的順序動作；3）橫梁在上升與下降時應有限位保護；4）橫梁夾緊與橫梁移動之間及正反向之間應有必要的聯(lián)鎖。2/5/2023①設計主電路主電路由一個橫梁移動電機和一個橫梁夾緊電機組成每個電機均須正反轉

2/5/2023②設計控制電路2/5/2023③完善和校核橫梁放松由行程開關SQ1控制，橫梁夾緊由電流繼電器控制當按下向上移動按鈕SB1時，中間繼電器KA1通電，其常開觸點閉合，KM1通電，則夾緊電機作放松運動，同時，其常閉觸點斷開，實現(xiàn)夾緊和下移的聯(lián)鎖。當放松完畢，壓塊就會壓合SQ1，其常閉觸點斷開，接觸器圈KM失電，同時SQ1的常開觸點閉合，接通向上移動接觸器KM2，這樣，橫梁放松以后，就會自動向上移動。2/5/2023④完整的主電路2/5/2023⑤完整的控制電路2/5/20232.邏輯設計法⑴邏輯變量⑵邏輯函數與真值表⑶邏輯運算⑷舉例2/5/2023⑴邏輯變量繼電器、接觸器線圈通電狀態(tài)為“1”狀態(tài)，線圈斷電狀態(tài)為“0”狀態(tài)；繼電器、接觸器控制按鈕觸點閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，斷開狀態(tài)為“0”狀態(tài)。2/5/2023⑵邏輯函數與真值表輸入邏輯變量：表示觸點狀態(tài)的邏輯變量；輸出邏輯變量：表示繼電器、接觸器等受控元件的邏輯變量；邏輯函數：輸入、輸出邏輯變量的相互關系；真值表：控制線路中輸入和輸出關系用列表的方式表達出來。

2/5/2023⑶邏輯運算①邏輯與——觸點串聯(lián)KM＝KA1·KA2②邏輯或——觸點并聯(lián)KM＝KA1＋KA2③邏輯非KM＝④邏輯函數的化簡

2/5/2023①邏輯與——觸點串聯(lián)KM＝KA1·KA22/5/2023②邏輯或——觸點并聯(lián)KM＝KA1＋KA22/5/2023③邏輯非KM＝2/5/2023④邏輯函數的化簡1）交換律A·B＝B·A；A十B＝B十A2）結合律A·(B·C)＝(A·B)·CA十(B十C)＝(A十B)十C3）分配律A·(B十C)＝A·B十A·C；A十B·C＝(A十B)·(A十C)4）吸收律A十AB＝A；A·(A十B)＝AA十B＝A十B；十A·B＝十B5）重迭律A·A＝A；A十A＝A6）非非律=A7）反演律2/5/2023例：電路化簡KMKMKA1KA3KA1KA2KA1KA3KA1KA22/5/2023第四節(jié)典型繼電接觸控制線路一、籠型電動機直接啟動控制線路二、型電動機降壓啟動控制線路三、籠型電動機制動控制線路四、繞線式異步電動機控制線路2/5/2023一、籠型電動機直接啟動控制線路籠型電動機直接啟動，是指將額定電壓直接加在定子繞組上使電動機啟動的方法，也稱全壓啟動。一般當電動機容量小于11kW時允許直接啟動。1.不可逆直接啟動控制線路2.正反轉控制線路3.行程控制線路4.順序控制線路2/5/20231.不可逆直接啟動控制線路FU1KML1L2L3U1V1W1U2V2W2U3V3W3UVWFRQM3~FU2FRSB2SB1KMN12345KMU1（a）典型啟停控制FU2FRSB2SB1KMN12345KMU1SB3（b）帶點動的啟?？刂芐B2FU2FRSB3SB1KMN12345KMU1SB46(c)兩地控制2/5/20232.正反轉控制線路FU1L1L2L3U1V1W1U2V2W2KM1U3V3W3QUVWFRM3~KM2U2NFU2FRSB2SB1KM112347KM1SB3KM256KM2KM1KM2（a）只有電氣聯(lián)鎖U2NFU2FRSB2SB1KM112347KM1SB3KM256KM298KM1KM2（b）既有機械聯(lián)鎖又有電氣聯(lián)鎖2/5/20233.行程控制線路SQ1SQ2（b）U2NFU2FRSB2SB1KM112347KM1SB3KM256KM298KM1KM2SQ2SQ1甲乙（a）KM1KM22/5/20234.順序控制線路2/5/2023二、籠型電動機降壓啟動控制線路1.定子串電阻啟動2.Y/Δ啟動3.自耦變壓器啟動2/5/20231.定子串電阻啟動線路FRSB2SB1KM1NFU212345KM1KM2KT6KTU1（a）啟動結束后KM1、KT一直通電KM2FU1L1L2L3U1V1W1UVWFRQM3~KM1RKM2FU2FRSB2SB1KM1U1N12345KM1KM2KT6KT7KM2（b）啟動結束后KM1、KT斷電2/5/20232.Y/Δ啟動FU1KM1L1L2L3UVWFRQSM3~KM2U'V'W'KM3FRSB2SB1KTFU2KM1KM3KM2KTKM3KM2KTKM1KM22/5/20233.自耦變壓器啟動FU1KM3L1L2L3QKM2KM1FRM3~FRSB2SB1FU2KM1KM2KM3KM3KM3KTKM1KM3KAKAKAKM1KT2/5/2023三、籠型電動機制動控制線路1.按時間原則實現(xiàn)的能耗制動控制線路2.按轉速原則實現(xiàn)的能耗制動可逆控制線路3.單向運轉反接制動控制線路4.可逆啟動反接制動控制線路2/5/20231.按時間原則實現(xiàn)的能耗制動控制線路FU1KM2FRL1L2L3QSM3~KM2KM1RPFRSB2SB1FU2KTKM2KM2KM1KTKM1KM1KTKM22/5/20232.按轉速原則實現(xiàn)的能耗制動可逆控制線路FRSB2SB1KM1FU3KM1KM3KM1KM3KM2SB3KM2KM1KM2KV1KV2KM2KM3KM3FU1KM3FRL1L2L3QM3~KM1RPKM2KVFU22/5/20233、單向運轉反接制動控制線路FRSB2SB1FU2KM2KM1KVKM1KM1KM2FU1L1L2L3U1V1W1KM1RQFRKM2KVM3~2/5/20234、可逆啟動反接制動控制線路FRSB2SB1KA3KA4KA3KA3KM1KM2KA2SB3KA4KA3KA4KA4KM2KM1KA1KA1KA1KM1KV1KA2KA2KV2KM2KM3KA1KA2KA3KA4FU1L1L2L3U1V1W1QFRM3~KM3KM1KM2KV2/5/2023四、繞線式異步電動機控制線路1.TPH31系列通用控制屏2.按電流原則實現(xiàn)的繞線電機啟動控制3.繞線機反接制動控制線路2/5/20231.TPH31系列通用控制屏QF1YBKT1KT2KVKM1KM1KM2KM2KM3KM3KBKBKBKM1KM2KVKVKA1KA2KA3SA0SA1SA2SA30123123KT1KT2KM1L1L2L3QFKM1KA1KA2KA3M3~KM2KM3R1R22/5/2023分析⑴啟動過程①合上QF、QF1，KT1、KT2通電，其常閉接點瞬時打開，避免KM2、KM3通電；②SA扳到0位，零位繼電器KV通電自鎖，實現(xiàn)零位保護；③手柄轉至3位時，SA1~SA3均閉合，KM1通電，使KB、YB依次通電；同時，KT1線圈斷電，開始定時，時間到后，KM2通電，切除電阻R1，同時使KT2線圈斷電，KM3延時通，切除電阻R2，實現(xiàn)降壓啟動。⑵停車過程手柄轉至0位，則KM1~KM3斷電，使KB斷電，YB斷電，由機械抱閘實現(xiàn)制動停車。⑶保護本線路有四種保護功能：短路保護（QF、QF1）；過載保護（KA1~KA3）；失壓保護（KV、KM1~KM3）；零位保護（KV、SA）。2/5/20232.按電流原則實現(xiàn)的繞線電機啟動控制KM1R1R2FRL1L2L3QM3~KM3R1KA3KA2KA1KM2KM4FU1FRSB2SB1KM1FU2KA4KM1KA1KA2KM1KA4KM2KA3KM4KM32/5/2023分析⑴線路組成KM1——線路接觸器；KM2~KM4——加速接觸器；KA1~KA3——電流繼電器：吸合電流相同，釋放電流1→3依次減??；KA4——中間繼電器。⑵啟動過程①按SB2，KM1線圈通電，KA4通電；②啟動瞬間，由于轉子啟動電流大，使KA1~KA3均吸合，轉子電阻全部串入；③隨著轉速升高，電流減小，KA1首先釋放，使KM2通電，短接電阻R1，電流增大，電機加速上升；隨著轉速的升高，轉子電流又減小，減小到一定值時，KA2釋放，KM3閉合，短接電阻R2，又使電流增大，加速上升；隨著轉速的升高，電流降低，KA3釋放，KM4閉合，短接R3，進入全壓運行。⑶KA4作用：KM1動作后，接通KA4，利用其接點動作時間，在其常開觸點閉合前，使KA1~KA3已達吸合值，斷開KM2~KM4，避免直接啟動。2/5/20233.繞線機反接制動控制線路KM3R4L1L2L3QKM1M3~R1KM5R3R2KA3KA2KA1KM4KM6KM2KR2/5/2023控制電路FUKT1KT2KT3KT4KA4KM1KM2KM3KT1KT2KM4KM6KM5KT3KT4KM2KM3KM4KM5KA4SA0SA1SA2SA3KA1KA2KA3KM2KM3KM2KM3KR1012/5/2023分析⑴線路特點該線路按時間原則啟動、以轉速原則制動。⑵線路組成KA4——零位繼電器；KR——反接繼電器；KT1、KT2——正反向聯(lián)鎖時間繼電器；作用：①啟動時使KM4延時接通，獲得啟動預備級；②保證KR來得及動作；KT3、KT4——加速時間繼電器；⑶工作過程零位：SA置于0位，KA4通且自鎖；KT1~KT4通電，各常閉觸點打開；正向啟動：SA1、SA2閉合，KM1、KM2線圈通電，串入全部電阻啟動；同時，KT1線圈斷電，延時閉合后，KM4通電，短接電阻R1，同時KT3斷電，延時時間到后，KM5通電，短接電阻R2，同時KT4斷電，短接電阻R3，電機正常運轉；反轉時：SA扳到反轉位置，經過0位時，所有接觸器斷電，KT1~KT4恢復通電；KM1、KM3通電，電源相序改變；此時，轉子感應電勢最大，使KR動作，保證在串入全部電阻情況下反接制動；當電動機轉速接近0時，KR釋放，進入反向啟動。2/5/2023第二章PLC的結構及特點第一節(jié)PLC控制與繼電-接觸控制的比較第二節(jié)PLC的工作原理第三節(jié)CQM1型PLC的系統(tǒng)配置第四節(jié)編程軟件2/5/2023第一節(jié)PLC控制與繼電-接觸控制的比較一、工作原理二、電路符號三、性能比較2/5/2023一、工作原理輸入設備（按鈕、限位開關等）繼電-接觸控制線路輸出設備（接觸器、電磁閥等）生產機械或生產過程（a）繼電-接觸控制輸入設備（按鈕、限位開關等）PLC內存輸出設備（接觸器、電磁閥等）生產機械或生產過程（b）PLC控制2/5/2023二、電路符號繼電-接觸線路PLC繼電器與PLC符號對照舉例2/5/2023例：KMSB1SB2KMSB1SB2KM000000000110000COMCOM220VAC+-100000000100000100002/5/2023三、性能比較1、組成器件不同硬繼電器

軟繼電器

2、控制技術不同

硬接線

內部程序

3、工作方式不同

并行工作串行工作

4、功能范圍不同

開關量

開關量、模擬量、網絡通訊等5、OMRON-PLC簡介2/5/20235.OMRON-PLC簡介日本OMRON公司是世界上生產可編程序控制器（PLC）的著名廠家之一OMRON的大、中、小、微型機各具特色、各有所長在中國市場上的占有率位居前列，在國內用戶中享有較高聲譽

2/5/202380年代初期

OMRON的大、中、小型機分別為C系列的C2000、C1000、C500、C120、C20等。特點：指令少，指令執(zhí)行時間長，內存小，內部器件有限，體積大。例如，C20僅20條指令，基本指令執(zhí)行時間為4us~80us。上述產品目前已基本被淘汰。小型機換代出現(xiàn)P型機，替代了C20機。P型機I/O點數最多可達148點。指令增加到37條，指令執(zhí)行的速度加快了，基本指令執(zhí)行時間為4us，體積也明顯縮小。P型機有較高的性能價格比，且易于掌握和使用，因而具有較強的競爭力，在當時的小型機市場上獨占鰲頭。2/5/202380年代后期

OMRON開發(fā)出H型機，大、中、小型對應由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型機為模塊式結構，小型機為整體式結構。H型機的指令增加較多，有100多種，特別出現(xiàn)了指令的微分執(zhí)行。大型H機基本指令執(zhí)行時間為0.4us，而C200H機也只有0.7us。H型機的通信功能增強了，甚至小型H機也配有RS232C口。大型機C2000H的CPU可進行熱備配置，其一般的I/O單元還可在線插拔。中型機C200H的特殊功能模塊很豐富，結構合理，功能齊全，為當時中型機中較優(yōu)秀的機型，獲得了非常廣泛的應用。C200H曾用于太空實驗站，開創(chuàng)業(yè)界先例。另外，OMRON還開發(fā)出微型機SP20/SP16/SP10。這類機型點數少，最少10點，但可自身聯(lián)網（PCLink），最多可達80點。它的體積很小，功能單一，價格較低，特別適合于安裝空間小、點數要