電工技術(shù)電氣控制與PLC的基礎(chǔ)知識(shí)

1匯報(bào)人：AA2024-01-28電工技術(shù)電氣控制與PLC的基礎(chǔ)知識(shí)目錄contents電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)PLC技術(shù)概述電工技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制與PLC應(yīng)用實(shí)例電氣安全與防護(hù)措施總結(jié)與展望301電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)電氣控制定義電氣控制是指通過(guò)電氣設(shè)備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程或機(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的操作或運(yùn)動(dòng)。電氣控制分類根據(jù)控制對(duì)象的不同，電氣控制可分為直流電氣控制和交流電氣控制兩大類。其中，直流電氣控制主要用于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速等；交流電氣控制則廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，如機(jī)床、電梯、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。電氣控制定義與分類電氣控制系統(tǒng)組成將各種控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，如按鈕、開關(guān)、傳感器等。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)控制要求輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)或其他形式的輸出，如電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行器等。對(duì)電路進(jìn)行過(guò)載、短路等保護(hù)，確保電路安全可靠運(yùn)行。輸入設(shè)備控制電路輸出設(shè)備保護(hù)電路基于電磁感應(yīng)、電磁力等物理原理，通過(guò)控制電磁鐵的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制。電氣控制原理主要包括繼電器-接觸器控制、可編程控制器（PLC）控制和計(jì)算機(jī)控制等。其中，繼電器-接觸器控制是傳統(tǒng)的電氣控制方式，通過(guò)硬接線實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能；PLC控制和計(jì)算機(jī)控制則是現(xiàn)代電氣控制的主要方式，具有靈活性高、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)方式電氣控制原理及實(shí)現(xiàn)方式302PLC技術(shù)概述PLC定義可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。發(fā)展歷程從1969年美國(guó)DEC公司研制出第一臺(tái)PLC開始，PLC技術(shù)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展歷程，現(xiàn)已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要支柱。PLC定義與發(fā)展歷程PLC系統(tǒng)主要由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、電源等部分組成。PLC具有邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC系統(tǒng)組成及功能功能組成PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即按照用戶程序存儲(chǔ)器中存放的先后順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。工作原理PLC的編程語(yǔ)言主要有梯形圖（LD）、指令表（IL）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）五種。其中，梯形圖和指令表是PLC的基本編程語(yǔ)言，其他三種是高級(jí)編程語(yǔ)言。編程語(yǔ)言PLC工作原理及編程語(yǔ)言303電工技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)電流、電壓、電阻01電流是指電荷的定向移動(dòng)，電壓是電位差或電勢(shì)差，電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。歐姆定律02在同一電路中，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比?；鶢柣舴蚨?3基爾霍夫第一定律是節(jié)點(diǎn)電流定律，即流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和；基爾霍夫第二定律是回路電壓定律，即沿任一回路繞行一周，各段電壓的代數(shù)和恒等于零。電路基本概念與定律如銅、鋁等，具有良好的導(dǎo)電性能，用于制造電線、電纜、電器等。導(dǎo)電材料如橡膠、塑料等，具有良好的絕緣性能，用于隔離帶電體，防止觸電事故。絕緣材料如鐵、鈷等，具有磁性，用于制造電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的鐵芯。磁性材料常用電工材料及其特性03電氣設(shè)備維護(hù)與檢修定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修，確保設(shè)備正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。01電氣設(shè)備安裝包括配電箱、開關(guān)柜、電機(jī)、照明器具等設(shè)備的安裝，要求安裝牢固、接線正確、接地良好。02電氣設(shè)備調(diào)試包括空載試車、負(fù)載試車等步驟，要求設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)異響、溫升正常。電氣設(shè)備安裝與調(diào)試方法304電氣控制與PLC應(yīng)用實(shí)例電機(jī)啟動(dòng)控制通過(guò)電氣控制線路或PLC程序，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)，避免啟動(dòng)電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)本身造成沖擊。電機(jī)停止控制在需要停止電機(jī)時(shí)，通過(guò)切斷電源或控制信號(hào)，使電機(jī)逐漸減速并停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制通過(guò)改變電機(jī)的電源相序或控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，滿足不同的工作需求。電機(jī)啟動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)控制定時(shí)控制根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間表，自動(dòng)開啟或關(guān)閉燈光，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。光感控制通過(guò)光敏傳感器感知環(huán)境光線的強(qiáng)弱，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光的亮度，保持舒適的照明環(huán)境。遠(yuǎn)程控制通過(guò)手機(jī)APP或智能語(yǔ)音助手等遠(yuǎn)程控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光照明系統(tǒng)的便捷操作。燈光照明系統(tǒng)自動(dòng)化控制030201123通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，并通過(guò)電氣控制線路或PLC程序?qū)訜峄蚶鋮s設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持溫度穩(wěn)定。溫度監(jiān)測(cè)與控制利用壓力傳感器感知管道或容器內(nèi)的壓力變化，并通過(guò)相應(yīng)的控制裝置對(duì)壓力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)過(guò)程的安全和穩(wěn)定。壓力監(jiān)測(cè)與控制通過(guò)液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液體的高度或體積，并通過(guò)控制閥門或泵等裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)液位，保證生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。液位監(jiān)測(cè)與控制溫度、壓力等過(guò)程量監(jiān)測(cè)與控制305電氣安全與防護(hù)措施觸電危害人體接觸帶電體時(shí)，電流通過(guò)人體造成的傷害，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致死亡。采用安全電壓使用低于36V的安全電壓，減少觸電時(shí)通過(guò)人體的電流。絕緣保護(hù)電氣設(shè)備及線路采用絕緣材料，確保不帶電的金屬部分與帶電部分隔離。屏護(hù)措施采用遮欄、護(hù)罩、護(hù)蓋等將帶電體與外界隔絕，防止人體觸及。觸電危害及防護(hù)措施過(guò)載故障處理減輕負(fù)載：降低電氣設(shè)備或線路的負(fù)載，使其恢復(fù)正常工作。更換設(shè)備或線路：如長(zhǎng)期過(guò)載，應(yīng)考慮更換容量更大的設(shè)備或線路。短路故障處理切斷電源：立即切斷故障電路的電源，防止事故擴(kuò)大。查找故障點(diǎn)：使用儀表查找短路故障點(diǎn)，進(jìn)行修復(fù)。010402050306短路、過(guò)載等故障處理方法01接地保護(hù)設(shè)計(jì)原則02將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體作良好的金屬連接。03降低接地電阻，提高接地效果。04接零保護(hù)設(shè)計(jì)原則05將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線作良好的金屬連接。06當(dāng)設(shè)備漏電時(shí)，通過(guò)零線形成單相短路，使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作切斷電源。接地、接零保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則306總結(jié)與展望包括電氣控制原理、電氣元件、電路圖等基本概念和原理。電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)包括PLC的定義、結(jié)構(gòu)、工作原理、編程語(yǔ)言等方面的內(nèi)容。PLC基礎(chǔ)知識(shí)包括電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、PLC編程與調(diào)試、自動(dòng)化生產(chǎn)線控制等方面的實(shí)踐應(yīng)用。電氣控制與PLC應(yīng)用課程重點(diǎn)內(nèi)容回顧隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，電氣控制和PLC技術(shù)將更加注重智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的控制。智能化發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展，將促進(jìn)電氣控制和PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享等功能。網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用電氣控制和PLC技術(shù)將與機(jī)器人、傳感器等技術(shù)更加緊密地集成，形成更加完善的自動(dòng)化系統(tǒng)。集成化發(fā)展行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析掌握更高級(jí)的PLC編程語(yǔ)言，如結(jié)構(gòu)化文本編程、順序功能圖編程等，提高編程效率和質(zhì)量。深入學(xué)習(xí)PLC編程學(xué)習(xí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐自動(dòng)化生產(chǎn)線