S7plc編程與應(yīng)用第一章

后一頁(yè)返回S7-200PLC編程及應(yīng)用安徽理工大學(xué)電氣工程系2/4/20231第一章概述1.1可編程序控制器的由來(lái)1.2可編程序控制器的特點(diǎn)1.3可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)第1章概述2/4/20232第一章概述后一頁(yè)返回1.1可編程序控制器的由來(lái)

當(dāng)前用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)可分為幾類，如可編程序控制器、基于PC總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、基于單片機(jī)的測(cè)控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)等?？删幊绦蚩刂破魇菓?yīng)用面最廣、功能強(qiáng)大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，它已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。2/4/20233第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)

可編程序控制器(ProgrammableController)本來(lái)應(yīng)簡(jiǎn)稱為PC，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡(jiǎn)稱PC相區(qū)別，一般將它簡(jiǎn)稱為PLC(ProgrammableLogicController)。

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在1985年的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中，對(duì)可編程序控制器作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?/4/20234第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)

可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年的應(yīng)用歷史，它是一種用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電的電力控制系統(tǒng)。在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。如果工藝要求發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動(dòng)，這種改造的工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，以至于有的用戶寧愿扔掉舊的控制柜，另外制作一臺(tái)新的控制柜?，F(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，這就需要尋求一種新的控制裝置來(lái)取代老式的繼電器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更加可靠、更容易維修、更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件?？删幊绦蚩刂破髡琼槕?yīng)這一要求出現(xiàn)的。

2/4/20235第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)

1968年，美國(guó)最大的汽車制造廠家—通用汽車公司(GM)提出了研制可編程序控制器的基本設(shè)想，即

(1)能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。(2)能改變其控制“邏輯”，而不需要變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線。(3)出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修。

可編程序控制器的推廣應(yīng)用在我國(guó)得到了迅猛的發(fā)展，它已經(jīng)大量地應(yīng)用在各種新設(shè)備中，各行各業(yè)也涌現(xiàn)出大批應(yīng)用可編程序控制器改造設(shè)備的成果。了解可編程序控制器的工作原理，具備設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)可編程序控制器控制系統(tǒng)的能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。返回2/4/20236第一章概述返回后一頁(yè)前一頁(yè)1.2可編程序控制器的特點(diǎn)1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)

2．功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高3．硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)4．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。6．維修工作量小，維修方便7．體積小，能耗低2/4/20237第一章概述返回后一頁(yè)前一頁(yè)

1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)

梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。

梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶的高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。

2/4/20238第一章概述返回后一頁(yè)前一頁(yè)

一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能；與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。

2．功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高2/4/20239第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)

可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線?？删幊绦蚩刂破饔休^強(qiáng)的帶負(fù)載能力、可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化3．硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)返回2/4/202310第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障?？删幊绦蚩刂破饔密浖娲罅康闹虚g繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10～1／100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少?？删幊绦蚩刂破鞑扇×艘幌盗杏布蛙浖垢蓴_措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，可編程序控制器已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。4．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)返回2/4/202311第一章概述

可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少?？删幊绦蚩刂破鞯奶菪螆D程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。可編程序控制器的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)可編程序控制器上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。返回2/4/202312第一章概述6．維修工作量小，維修方便

可編程序控制器的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。可編程序控制器或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)可編程序控制器上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。7．體積小，能耗低

對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用可編程序控制器后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型可編程序控制器的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1／2～1／10。可編程序控制器的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，加上開(kāi)關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。返回2/4/202313第一章概述1．3可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域1．?dāng)?shù)字量邏輯控制2．運(yùn)動(dòng)控制

3．閉環(huán)過(guò)程控制

4．?dāng)?shù)據(jù)處理

5．通信聯(lián)網(wǎng)

返回2/4/202314第一章概述1．?dāng)?shù)字量邏輯控制

可編程序控制器具有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，可以實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制、定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域已遍及各行各業(yè)，甚至深入到家庭。

2．運(yùn)動(dòng)控制

可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸、3軸和多軸位置控制，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起?？删幊绦蚩刂破鞯倪\(yùn)動(dòng)控制功能廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)械、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

返回2/4/202315第一章概述3．閉環(huán)過(guò)程控制

過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制?？删幊绦蚩刂破魍ㄟ^(guò)模擬量I／0模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A／D轉(zhuǎn)換和D／A轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量實(shí)行閉環(huán)PID(比例-積分—微分)控制?，F(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，這一功能可以用PID子程序或?qū)Ｓ玫腜ID模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。其PID閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。

返回2/4/202316第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202317第一章概述后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202318第一章概述4．?dāng)?shù)據(jù)處理

現(xiàn)代的可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(包括四則運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、字邏輯運(yùn)算以及求反、循環(huán)、移位、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算等)、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的參考值比較，也可以用通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們打印制表。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。返回2/4/202319第一章概述5．通信聯(lián)網(wǎng)

可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I／O之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置)之間的通信?？删幊绦蚩刂破髋c其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。

必須指出，并不是所有的可編程序控制器都具有上述全部功能，有些小型可編程序控制器只具有上述的部分功能，但是價(jià)格較低。

返回2/4/202320第一章概述1．4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)1．4．1向高性能、高速度、大容量發(fā)展

1．4．2大力發(fā)展微型可編程序控制器1．4．3大力開(kāi)發(fā)智能型I/O模塊和分布式I/O子系統(tǒng)

1．4．4基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程軟件取代手持式編程器

1．4．5可編程序控制器編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化1．4．6可編程序控制器通信的易用化和“傻瓜化”

1．4．7可編程序控制器的軟件化與PC化

1．4．8組態(tài)軟件引發(fā)的上位計(jì)算機(jī)編程革命

1．4．9可編程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合

返回2/4/202321第一章概述1．4．1向高性能、高速度、大容量發(fā)展

大型可編程序控制器大多采用多CPU結(jié)構(gòu)，不斷地向高性能、高速度和大容量方向發(fā)展。三菱的AnA系列可編程序控制器使用了世界上第一個(gè)在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)可編程序控制器全部功能的32位微處理器，即順序控制專用芯片，其掃描時(shí)間為0．15us每條基本指令。松下公司的FPl0SH系列可編程序控制器采用32位5級(jí)流水線RISC結(jié)構(gòu)的CPU，可以同時(shí)處理5條指令，順序指令的執(zhí)行速度高達(dá)0．04us／步，高級(jí)功能指令的執(zhí)行速度也有很大的提高。在有2個(gè)通信接口、256個(gè)I／O點(diǎn)的情況下，F(xiàn)Pl0SH總的掃描時(shí)間為0．27～0．42ms。

在模擬量控制方面，除了專門用于模擬量閉環(huán)控制的PID指令和智能PID模塊，某些可編程序控制器還具有模糊控制、自適應(yīng)、參數(shù)自整定功能，使調(diào)試時(shí)間減少，控制精度提高。

返回2/4/202322第一章概述1．4．2大力發(fā)展微型可編程序控制器

微型可編程序控制器的價(jià)格便宜，性能價(jià)格比不斷提高，很適合于單機(jī)自動(dòng)化或組成分布式控制系統(tǒng)。西門子公司的LOGO1通用邏輯模塊是主要面向民用的超小型、一體化的可編程序控制器，它采用整體式結(jié)構(gòu)，價(jià)格便宜，體積小巧，集成了控制功能、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和操作顯示單元，可用裝置面板上的小型液晶顯示屏和6個(gè)鍵來(lái)編程。也有一些沒(méi)有操作顯示單元的模塊。

LOGO1使用功能塊圖(FBD)編程語(yǔ)言，有在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的Windows95／NT編程軟件。

返回2/4/202323第一章概述

LOGO1可供家用、民用和工業(yè)控制，也可以直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)。它可用于：

(1)樓宇自動(dòng)化。如樓梯照明、室外照明或商店櫥窗的照明，自動(dòng)門、空調(diào)、窗簾、百葉窗、窗戶控制系統(tǒng)，閘門和保安系統(tǒng)。(2)家庭自動(dòng)化。如家用電器的開(kāi)關(guān)控制。(3)商業(yè)領(lǐng)域。停車場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、加油站、酒店的設(shè)備控制。(4)公共場(chǎng)合。機(jī)場(chǎng)、火車站、醫(yī)院、道路交通燈的控制。(5)農(nóng)業(yè)。農(nóng)場(chǎng)、暖房或溫室、動(dòng)物飼養(yǎng)的溫度控制、定時(shí)澆水。(6)工業(yè)自動(dòng)化?？捎糜谛⌒蜋C(jī)械設(shè)備和開(kāi)關(guān)柜，如通風(fēng)系統(tǒng)或雨水泵等。集成有AS-i(執(zhí)行器傳感器總線)通信接口的模塊可接入AS-i總線網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和過(guò)程的集中控制。可選用電源電壓分別為DC12V／24V和AC230V的LOGO1模塊。標(biāo)準(zhǔn)型為6輸入／4輸出(72mmX90mmX55mm)，加長(zhǎng)型和AS-i總線型為12輸入／8輸出(126mmX90mmX55mm)。通過(guò)總線，系統(tǒng)能進(jìn)一步連接4輸入和4輸出。繼電器輸出型的最大輸出電流為10A，晶體管輸出型的最大輸出電流為0.3A。返回2/4/202324第一章概述1．4．3大力開(kāi)發(fā)智能型I/O模塊和分布式I/O子系統(tǒng)

智能I／O模塊是以微處理器和存儲(chǔ)器為基礎(chǔ)的功能部件，它們的CPU與可編程序控制器的主CPU并行工作，占用主CPU的時(shí)間很少，有利于提高可編程序控制器的掃描速度。它們本身就是一個(gè)小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，有的模塊甚至可以自成系統(tǒng)，單獨(dú)工作。它們可以完成可編程序控制器的主CPU難以兼顧的功能，簡(jiǎn)化了某些控制領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編程，提高了可編程序控制器的適應(yīng)性和可靠性。智能I／O模塊主要有模擬量I／O、高速計(jì)數(shù)輸入、中斷輸入、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、熱電偶輸入、熱電阻輸入、條形碼閱讀器、多路BCD碼輸入／輸出、模糊控制器、PID回路控制、通信等模塊。返回2/4/202325第一章概述

西門子公司的ET200是基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式I／O控制系統(tǒng)。它分為以下幾個(gè)子系列：(1)ET200S。分布式I／O系統(tǒng)，特別適用于需要電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和安全裝置的開(kāi)關(guān)柜。一個(gè)站最多可接64個(gè)子模塊，模塊種類豐富，有帶通信功能的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和集成的安全防護(hù)系統(tǒng)(適用于機(jī)床及重型機(jī)械行業(yè))，集成有光纖接口。(2)ET200X。高防護(hù)等級(jí)的模塊化系統(tǒng)，功能相當(dāng)于S7-300可編程序控制器的CPU314，可以連接電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器、氣動(dòng)控制元件以及變頻器，有氣動(dòng)模塊和氣動(dòng)接口，實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電、氣動(dòng)一體化?？芍苯影惭b在機(jī)器上，節(jié)省開(kāi)關(guān)柜的投資。集成的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的單向或可逆起動(dòng)，可直接連接5．5kW以下的電動(dòng)機(jī)，節(jié)省動(dòng)力電纜，饋電電纜最大電流可達(dá)40A，一個(gè)站可帶6個(gè)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器。返回2/4/202326第一章概述

(3)ET200L。小巧經(jīng)濟(jì)的分布式I／O，分為3種：

ET200L：整體式單元，不可擴(kuò)展，只有開(kāi)關(guān)量I／O模塊。

ET200L-SC：整體式單元，可以通過(guò)SmartConnect(靈活連接系統(tǒng))擴(kuò)展開(kāi)關(guān)量、模擬量模塊，最多可以擴(kuò)展8塊。

ET200L-SCIM-SC：完全模塊化的靈活連接系統(tǒng)，最多可以擴(kuò)展16塊模塊。(4)ET200M。模塊化的分布式I／O，采用S7-300全系列模塊，最多可擴(kuò)展8個(gè)模塊，可以連接256個(gè)I／O通道，適用于大點(diǎn)數(shù)、高性能的應(yīng)用。它有支持HART協(xié)議的模塊，可將HART儀表接入現(xiàn)場(chǎng)總線。它具有集成的模塊診斷功能，可實(shí)現(xiàn)熱插拔功能，提供與S7-400H系統(tǒng)相連的冗余接口模塊和IMl53-2集成光纖接口。(5)ET200B。整體式的一體化分布式I／O，有交流或直流的開(kāi)關(guān)量I／O模塊和模擬量I／O模塊，具有模塊診斷功能，總線傳輸速率可達(dá)12Mbps。返回2/4/202327第一章概述1．4．4基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程軟件取代手持式編程器

在可編程序控制器發(fā)展的初期，使用專用編程器來(lái)編程。小型可編程序控制器使用價(jià)格較便宜、攜帶方便的手持式編程器，大中型可編程序控制器則使用以小CRT作為顯示器的便攜式編程器。專用編程器只能對(duì)某一廠家的某些產(chǎn)品編程，使用范圍有限。由于可編程序控制器的更新?lián)Q代很快，致使專用編程器的使用壽命短、價(jià)格高、使用范圍窄。隨著計(jì)算機(jī)的日益普及，越來(lái)越多的用戶使用基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程軟件。目前有的可編程序控制器廠商或經(jīng)銷商向用戶提供免費(fèi)的或限時(shí)試用的編程軟件，有的編程軟件可通過(guò)修改計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的日期來(lái)解決限時(shí)的問(wèn)題。幾乎不需要什么費(fèi)用，用戶就可以得到高性能的可編程序控制器程序開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。對(duì)于不同廠家和不同型號(hào)的可編程序控制器，只需要更換編程軟件就可以了。當(dāng)前筆記本電腦和移動(dòng)式電腦的價(jià)格已降到數(shù)千元，為在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)使用編程軟件提供了物質(zhì)條件。返回2/4/202328第一章概述

編程軟件可以對(duì)可編程序控制器控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，例如設(shè)置各框架各個(gè)插槽上模塊的型號(hào)、模塊的參數(shù)、各串行通信接口的參數(shù)等。在屏幕上可以直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和／順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到可編程序控制器，也可以將可編程序控制器內(nèi)的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤(pán)或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或Modem卡，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。編程軟件的調(diào)試和監(jiān)控功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)手持式編程器，例如在調(diào)試時(shí)可以設(shè)置執(zhí)行用戶程序的掃描次數(shù)，有的編程軟件可以在調(diào)試程序時(shí)設(shè)置斷點(diǎn)，有的有采樣跟蹤功能，用戶可以周期性地有選擇地保存若干編程元件的歷史數(shù)據(jù)，并可以將數(shù)據(jù)上傳后存為文件。返回2/4/202329第一章概述

通過(guò)與可編程序控制器通信，可以在梯形圖中顯示觸點(diǎn)的通斷和線圈的通電情況，查找復(fù)雜電路的故障非常方便。現(xiàn)在有的廠商已將基于PC的編程軟件作為可編程序控制器首選的編程方法，如西門子公司通過(guò)贈(zèng)送光盤(pán)或中文網(wǎng)站下載的方法，向用戶提供用于S7-200系列PLC的編程軟件相應(yīng)的漢化軟件，可試用60天，相應(yīng)的漢化軟件可將編程軟件的界面和HELP文件漢化。S7-200系列的用戶手冊(cè)中只介紹了編程軟件，沒(méi)有介紹手持式編程器。返回2/4/202330第一章概述1．4．5可編程序控制器編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化

與個(gè)人計(jì)算機(jī)相比，可編程序控制器的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的而不是開(kāi)放的。在硬件方面，各廠家的CPU模塊和I／O模塊互不通用，通信網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議往往也是專用的。各廠家的可編程序控制器的編程語(yǔ)言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)方式也不一致，有的甚至有相當(dāng)大的差異，因此各廠家的可編程序控制器互不兼容。為了解決這一問(wèn)題，IEC(國(guó)際電工委員會(huì))制定了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)(IECll31)，其中的第3部分(IECll31—3)是可編程序控制器的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中共有五種編程語(yǔ)言，其中的順序功能圖(SFC)是一種結(jié)構(gòu)塊控制程序流程圖，梯形圖和功能塊圖是兩種圖形語(yǔ)言，還有兩種文字語(yǔ)言——指令表和結(jié)構(gòu)文本。除了提供幾種編程語(yǔ)言供用戶選擇外，標(biāo)準(zhǔn)還允許編程者在同一程序中使用多種編程語(yǔ)言，這使編程者能夠選擇不同的語(yǔ)言來(lái)適應(yīng)特殊的工作。返回2/4/202331第一章概述

目前已有越來(lái)越多的工控產(chǎn)品廠商推出了符合IECll31—3標(biāo)準(zhǔn)的可編程序控制器指令系統(tǒng)或在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))上運(yùn)行的軟件包(軟件PLC)。如西門子公司的STEP7-Micro／WIN32編程軟件給用戶提供了兩套指令集，一套符合IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)，另一套指令集(SIMATIC指令集)中的大多數(shù)指令也符合IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)。Schneider公司的PL7Micro軟件提供了符合IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)的指令表、梯形圖和Grafcet(順序功能圖)編程語(yǔ)言。該公司已作出規(guī)劃，準(zhǔn)備以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在Windows平臺(tái)上開(kāi)發(fā)符合IECll31—3標(biāo)準(zhǔn)的全新一代開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的可編程序控制器。返回2/4/202332第一章概述1．4．6可編程序控制器通信的易用化和“傻瓜化”

可編程序控制器的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它能與個(gè)人計(jì)算機(jī)和其他智能控制設(shè)備交換數(shù)字信息，使系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理。通過(guò)雙絞線、同軸電纜或光纖聯(lián)網(wǎng)，信息可以傳送到幾十公里遠(yuǎn)的地方，通過(guò)Modem和互聯(lián)網(wǎng)可以與世界上其他地方的計(jì)算機(jī)裝置通信。目前有的廠商的可編程序控制器使用專用的通信協(xié)議來(lái)通信，或使用有較多廠商支持的通信協(xié)議和通信標(biāo)準(zhǔn)，如使用現(xiàn)場(chǎng)總線。返回2/4/202333第一章概述

為了盡量減少用戶在通信編程方面的負(fù)擔(dān)，可編程序控制器廠商做了大量的工作，使設(shè)備之間的通信自動(dòng)地周期性地進(jìn)行，不需要用戶為通信編程，用戶的工作只是在組成系統(tǒng)時(shí)作一些硬件或軟件上的初始化設(shè)置。以歐姆龍公司的兩臺(tái)CPM1A型可編程序控制器之間的1對(duì)1鏈接通信為例，只需用3根線將它們的RS-232C通信接口連在一起，將與通信有關(guān)的參數(shù)寫(xiě)入5個(gè)指定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)主站的8個(gè)鏈接繼電器通道LR0—7CH內(nèi)的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送給從站的LR0—7CH，從站的LR8—15CH中的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送給主站的LR8-15CH，傳送周期為21ms。通過(guò)上述鏈接繼電器之間信息的傳送和各可編程序控制器內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送，就可以方便地實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)可編程序控制器之間的通信。

可編程序控制器與計(jì)算機(jī)通信時(shí)，如采用可編程序控制器廠家提供的通信協(xié)議，可編程序控制器的編程工作量很小。例如采用GE-Fanuc公司的RTU協(xié)議時(shí)，可編程序控制器作從站，計(jì)算機(jī)作主站，計(jì)算機(jī)發(fā)出命令幀，可直接對(duì)可編程序控制器的存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，可編程序控制器收到后自動(dòng)生成并返回響應(yīng)幀，響應(yīng)幀中的CRC校驗(yàn)字也是自動(dòng)生成的，計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令幀則需要用戶編程。

返回2/4/202334第一章概述1．4．7可編程序控制器的軟件化與PC化

個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的價(jià)格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交互的功能。過(guò)去個(gè)人計(jì)算機(jī)主要用作可編程序控制器的編程器、操作站或人機(jī)接口終端，如果用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，必須使用加固型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。目前已有多家廠商推出了在PC上運(yùn)行的可實(shí)現(xiàn)可編程序控制器功能的軟件包。如北京同拓公司等推出的eMbiz低成本開(kāi)放式控制與自動(dòng)化方案套裝軟件，包含通用及嵌入式人機(jī)界面、符合IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)的軟邏輯控制及Internet功能。北京俄華通儀表技術(shù)有限公司的TRANCEMODE工控組態(tài)軟件的邏輯控制(即開(kāi)關(guān)量控制)部分、亞控公司的KingPLC、研華公司的基于PC的軟邏輯控制器ADAM-5501／P31，均是按IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的軟件PLC，后者可在PC上用梯形圖、順序功能圖和功能塊圖這3種IECll31-3標(biāo)準(zhǔn)的圖形語(yǔ)言來(lái)編程。程序輸入后，可作過(guò)程模擬仿真，以減少試車時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。返回2/4/202335第一章概述

GE-Fanuc公司推出了一種外形上類似于筆記本電腦的個(gè)人計(jì)算機(jī)，它用液晶顯示器(LCD)作為人機(jī)界面，以WindowsCE為操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)可編程序控制器的CPU模塊的功能，可與以太網(wǎng)和I／O模塊通信，可用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這可能是今后高檔可編程序控制器的發(fā)展方向。目前可編程序控制器的以太網(wǎng)通信模塊和LCD觸摸屏的價(jià)格都很高，而計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)卡僅需數(shù)十元，其顯示器的價(jià)格也便宜，顯示效果比一般的觸摸屏要好得多?！败汸LC"的性能價(jià)格比要比傳統(tǒng)的“硬PLC”加觸摸屏高得多，如果允許安裝在控制室內(nèi)，“軟PLC"是不錯(cuò)的選擇。

返回2/4/202336第一章概述1．4．8組態(tài)軟件引發(fā)的上位計(jì)算機(jī)編程革命

相當(dāng)多的大中型控制系統(tǒng)都采用上位計(jì)算機(jī)加可編程序控制器的方案，通過(guò)串行通信接口或網(wǎng)絡(luò)通信模塊交換數(shù)據(jù)信息，以實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理。上位計(jì)算機(jī)主要完成數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)管理、人機(jī)界面(HMl)和數(shù)據(jù)處理的功能。數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的控制一般由可編程序控制器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備完成。

使用DOS操作系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)美觀漂亮、使用方便的人機(jī)界面是非常困難和費(fèi)時(shí)的。在Windows操作系統(tǒng)下，使用VisualC++、VisualBasic等可視化編程軟件，可以用較少的時(shí)間設(shè)計(jì)出較理想的人機(jī)界面。但是與種類繁多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信仍然比較麻煩，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互動(dòng)的程序的設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜。為了解決上述問(wèn)題，用于工業(yè)控制的組態(tài)軟件應(yīng)運(yùn)而生。國(guó)際上比較著名的組態(tài)軟件有Intouch、Fix等，國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出了組態(tài)王、力控等一批組態(tài)軟件。有的可編程序控制器廠商也推出了自己的組態(tài)軟件，如西門子公司的WINCC和GE—Fanuc公司的CIMPLICITY等。組態(tài)軟件的出現(xiàn)降低了系統(tǒng)集成的難度，節(jié)約了大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的可靠性。返回2/4/202337第一章概述1．4．9可編程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合

IEC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)的定義是“安裝在制造和過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場(chǎng)總線”。它是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化的熱點(diǎn)之一?，F(xiàn)場(chǎng)總線以開(kāi)放的、獨(dú)立的、全數(shù)字化的雙向多變量通信代替0—10mA或4—20mA現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)儀表信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)總線I／O集檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、通信為一體，可以代替變送器、調(diào)節(jié)器、記錄儀等模擬儀表。它不需要框架、機(jī)柜、可以直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)軌槽上，現(xiàn)場(chǎng)總線I／O的接線極為簡(jiǎn)單，只需一根電纜，從主機(jī)開(kāi)始，沿?cái)?shù)據(jù)鏈從一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線I／O連接到下一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線I／O。使用現(xiàn)場(chǎng)總線后，自控系統(tǒng)的配線、安裝、調(diào)試和維護(hù)等方面的費(fèi)用可以節(jié)約2／3左右，現(xiàn)場(chǎng)總線I／O與可編程序控制器可以組成廉價(jià)的DCS系統(tǒng)。

返回2/4/202338第一章概述

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將DCS的控制站功能分散給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，僅靠現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基本功能。例如將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及其驅(qū)動(dòng)電路、輸出特性補(bǔ)償、PID控制和運(yùn)算、閥門自校驗(yàn)和自診斷功能集成在一起，再配上溫度變送器就可以組成一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，有的傳感器中也植入了PID控制功能。

使用現(xiàn)場(chǎng)總線后，操作員可以在中央控制室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，還可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自診斷功能預(yù)測(cè)故障和尋找故障點(diǎn)。返回2/4/202339第一章概述1.FoundationFieldbus(基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線)2．PROFIBUS(過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線)3．LonWorks(局域操作網(wǎng)絡(luò))4．CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))返回2/4/202340第一章概述1.FoundationFieldbus(基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線)

現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF)是國(guó)際公認(rèn)的唯一不依附于某個(gè)公司或企業(yè)集團(tuán)的非商業(yè)化的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，它致力于建立國(guó)際上統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(FP)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)專利許可要求，可供所有的生產(chǎn)廠家使用，其總線標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)等信息全部公開(kāi)。FF得到了世界上幾乎所有的著名儀表控制生產(chǎn)廠家的支持。返回2/4/202341第一章概述

PROFIBUS(ProcessFieldBus)是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。它由3個(gè)系列組成：PROFIBUS-DP用于分散的外部設(shè)備和自控設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸；PROFIBUS-FMS適用于一般自動(dòng)化的中速數(shù)據(jù)傳輸；PROFIBUS-PA用于過(guò)程自動(dòng)化的低速數(shù)據(jù)傳輸。

2．PROFIBUS(過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線)返回2/4/202342第一章概述

LonWorks(LocalOperatingNetwork)采用符合ISO／OSI模型全部7層標(biāo)準(zhǔn)的LonTalk通信協(xié)議，它被封裝在稱為Neuron(神經(jīng)元)的芯片中。該芯片有3個(gè)8位的CPU，第一個(gè)是介質(zhì)訪問(wèn)控制處理器，第二個(gè)為網(wǎng)絡(luò)處理器，第三個(gè)是應(yīng)用處理器，執(zhí)行用戶程序及其調(diào)用的操作系統(tǒng)服務(wù)。Neuron芯片還固化了34種I／0控制對(duì)象，目前已有幾千家公司推出了Lon-Work。

3．LonWorks(局域操作網(wǎng)絡(luò))返回2/4/202343第一章概述4．CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))

現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域中，在IEC61158和IEC62026標(biāo)準(zhǔn)之前，CAN(ControllerAreaNetwork)總線是唯一被批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。CAN總線的總線規(guī)范已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS011898(通信速率1Mbps)和IS011519(通信速率125Kbps)。CAN總線得到了計(jì)算機(jī)芯片商的廣泛支持，它們紛紛推出直接帶有CAN接口的微處理器(MCU)芯片。帶有CAN的MCU芯片總量已經(jīng)超過(guò)1億片，因此在接口芯片技術(shù)方面CAN已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于其他所有現(xiàn)場(chǎng)總線。Intel、Motorola、Philips、NEC等公司都生產(chǎn)帶CAN通信協(xié)議的CAN單片機(jī)、CAN控制器和CANI／O器件等支持CAN總線的芯片。需要指出的是CAN總線同時(shí)是IEC62026-2設(shè)備網(wǎng)絡(luò)(DeviceNetwork，DN)和IEC62026-5靈巧配電系統(tǒng)(SmartDistributedSystem，SDS)的物理層，因此它是IEC62026最主要的技術(shù)基礎(chǔ)。返回2/4/202344第一章概述

一些主要的可編程序控制器廠家將現(xiàn)場(chǎng)總線作為可編程序控制器控制系統(tǒng)中的底層網(wǎng)絡(luò)。如Rockwell公司的PLC5系列可編程序控制器安裝了PROFIBUS協(xié)處理器模塊后，能與其他廠家支持PROFIBUS通信協(xié)議的設(shè)備(如傳感器、執(zhí)行器、變送器、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控裝置和個(gè)人計(jì)算機(jī))通信。西門子公司的S7-200系列可編程序控制器配備EM277PROFIBUS-DP接口模塊后可接人PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率可達(dá)12Mbps，可連接127個(gè)節(jié)點(diǎn)，傳輸距離23．8km(光纖電纜)／9．6km(雙絞線)。Schneider公司的ModiconTSXQuantum控制系統(tǒng)的LonWorks模塊可用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，如樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破髋c現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合，可以組成價(jià)格便宜、功能強(qiáng)大的分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定和現(xiàn)場(chǎng)總線I／0的迅猛發(fā)展和價(jià)格的下降，可編程序控制器的功能可能在某些領(lǐng)域(如過(guò)程控制領(lǐng)域)被現(xiàn)場(chǎng)總線I／O部分取代。返回2/4/202345第一章概述1.5習(xí)題1.簡(jiǎn)述可編程序控制器的定義。2.可編程序控制器有哪些主要特點(diǎn)?3.與一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比可編程序控制器有哪些優(yōu)點(diǎn)?4.與繼電器控制系統(tǒng)相比可編程序控制器有哪些優(yōu)點(diǎn)?5.可編程序控制器可以用在哪些領(lǐng)域?2/4/202346第一章概述附1常用控制電器附1.1自動(dòng)切換電器實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號(hào)。自動(dòng)切換電器是根據(jù)控制線路中參數(shù)（如電壓、電流）的變化，或外部信號(hào)（如溫度、壓力等）的變化自動(dòng)進(jìn)行切換的電器。返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202347第一章概述1)接觸器用于頻繁地接通和斷開(kāi)大電流電路的開(kāi)關(guān)電器。常閉常開(kāi)線圈輔助觸點(diǎn)~~~M3~鐵芯銜鐵彈簧線圈通電電源電機(jī)返回后一頁(yè)前一頁(yè)主觸點(diǎn)2/4/202348第一章概述1)接觸器用于頻繁地接通和斷開(kāi)大電流電路的開(kāi)關(guān)電器。常閉常開(kāi)主觸點(diǎn)線圈~~~M3~線圈通電輔助觸點(diǎn)電機(jī)電源返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202349第一章概述電機(jī)主觸點(diǎn)1)接觸器用于頻繁地接通和斷開(kāi)大電流電路的開(kāi)關(guān)電器。線圈通電銜鐵動(dòng)作電機(jī)接通電源常閉常開(kāi)~~~M3~輔助觸點(diǎn)常開(kāi)閉合電源常閉斷開(kāi)返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202350第一章概述電路符號(hào)動(dòng)斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM動(dòng)合(常開(kāi))輔助觸點(diǎn)線圈KM用于主電路流過(guò)的電流大(需加滅弧裝置)用于控制電路流過(guò)的電流小(無(wú)需加滅弧裝置)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。動(dòng)合(常開(kāi))主觸點(diǎn)KM返回后一頁(yè)前一頁(yè)常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。2/4/202351第一章概述2)繼電器繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點(diǎn)可以通過(guò)大電流；繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過(guò)小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202352第一章概述a)電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過(guò)載或過(guò)載保護(hù)，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護(hù)。b)中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。KA線圈常開(kāi)觸頭常閉觸頭電路符號(hào)返回前一頁(yè)后一頁(yè)2/4/202353第一章概述c)時(shí)間繼電器：用于定時(shí)控制+直流電磁式結(jié)構(gòu)圖阻尼銅套銜鐵工作原理：當(dāng)銜鐵未吸合時(shí)，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點(diǎn)立即改變狀態(tài)。而當(dāng)線圈斷電時(shí)，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當(dāng)磁通下降到一定程度時(shí)，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。因此繼電器吸合時(shí)是瞬時(shí)動(dòng)作，而釋放時(shí)是延時(shí)的，故稱為斷電延時(shí)。返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202354第一章概述i)通電延時(shí)繼電器電路符號(hào)KT常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈ii)斷電延時(shí)繼電器KT斷電延時(shí)斷開(kāi)斷電延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈通電延時(shí)閉合通電延時(shí)斷開(kāi)返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202355第一章概述復(fù)合按鈕常開(kāi)按鈕常閉按鈕SB1)按鈕結(jié)構(gòu)圖附1.2手動(dòng)切換電器本身不帶動(dòng)力機(jī)構(gòu)，靠人力或其它外力操作。常閉觸點(diǎn)電路符號(hào)常開(kāi)觸點(diǎn)未按按鈕按下按鈕返回后一頁(yè)前一頁(yè)跳轉(zhuǎn)2/4/202356第一章概述復(fù)合按鈕常開(kāi)按鈕常閉按鈕SB1)按鈕結(jié)構(gòu)圖二、手動(dòng)切換電器本身不帶動(dòng)力機(jī)構(gòu)，靠人力或其它外力操作。常閉觸點(diǎn)電路符號(hào)常開(kāi)觸點(diǎn)未按按鈕按下按鈕返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202357第一章概述用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。2)行程開(kāi)關(guān)：結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。電路符號(hào)ST常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST未撞擊撞擊返回后一頁(yè)前一頁(yè)跳轉(zhuǎn)2/4/202358第一章概述用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。2)行程開(kāi)關(guān)：結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。電路符號(hào)ST常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST未撞擊撞擊返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202359第一章概述附1.3保護(hù)電器1)熔斷器：用于低壓線路中的短路保護(hù)。符號(hào)FU熔斷器額定電流IF的選擇a)無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合（如電燈、電爐）IF>ILIF>(1/2.5~1/3)ILIF>(1/1.6~1/2)ILc)頻繁起動(dòng)的電機(jī)b)一般電機(jī)返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202360第一章概述

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。發(fā)熱元件杠桿2)熱繼電器：用于過(guò)載保護(hù)。工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭~返回后一頁(yè)前一頁(yè)2/4/202361第一章概述

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載