電氣控制及S7-1200 PLC應(yīng)用技術(shù)（第二版）課件 第1、2章 繼電器接觸器控制系統(tǒng)、可編程序控制器概述

1PLC原理及應(yīng)用授課人：電話：教學(xué)郵箱：電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程的任務(wù)電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程為什么要學(xué)習本課程本課程的學(xué)習方法

2緒論電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的性質(zhì)實用性很強的專業(yè)課程；電氣工程師的核心課程；連接未來自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)課程。本課程的內(nèi)容本課程是集4C技術(shù)（計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)）為一體的課程，包括電氣控制和PLC技術(shù)兩個部分。本課程主要內(nèi)容：以電動機或其他執(zhí)行電器為控制對象，介紹和講解繼電接觸器式控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計方法和實際應(yīng)用。

31、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)41、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容PLC觸摸屏電纜通訊電纜按鈕接觸器通訊接口繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)本課程的任務(wù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的學(xué)習知道常用低壓電器及其使用；掌握異步電機電氣控制電路設(shè)計原理與方法；會設(shè)計簡單常用的電氣控制線路。PLC原理及應(yīng)用PLC的基本原理；常用電氣控制電路的PLC程序設(shè)計；簡單應(yīng)用型題目的PLC程序設(shè)計。

52、本課程的任務(wù)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程上世紀三、四十年代繼電器接觸器控制系統(tǒng)——該系統(tǒng)一直使用了近百年，即使到今天還在使用。上世紀五、六十年代電子邏輯電路適當?shù)厝〈^一些繼電接觸器控制線路，但使用得不廣泛。上世紀六十年代末開始電氣控制技術(shù)進入了一個以PLC為主的時代；上世紀七、八十年代PLC在中低端的電氣控制場合占據(jù)霸主地位；各種其他智能電器，如變頻器等和PLC相互配合實現(xiàn)復(fù)雜的控制電器；DCS、IPC。63、電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)上世紀九十年代后期PLC逐步占據(jù)了過程控制領(lǐng)域的許多市場。上世紀九十年代以來現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)開始進入實際應(yīng)用階段，不論是對電氣控制技術(shù)，還是過程控制技術(shù)來說都是一次革命性的變革。通信技術(shù)和工業(yè)自動控制技術(shù)相結(jié)合已成為不可逆轉(zhuǎn)之勢。在FCS中，PLC仍是主角。工業(yè)自動化應(yīng)用技術(shù)的兩大成就IEC61131-3OPC

73、電氣控制技術(shù)的發(fā)展歷程(續(xù))電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)為什么還要學(xué)習繼電器接觸器控制系統(tǒng)？控制技術(shù)再怎么發(fā)展，也取代不了最常用的接觸器等執(zhí)行電器；在某些場合還需要使用繼電器接觸器控制系統(tǒng)。為什么要學(xué)習S7-1200PLC原理及應(yīng)用課程？它是最新一代PLC的基礎(chǔ)，掌握了基礎(chǔ)的東西，其他相關(guān)知識也就容易學(xué)習了。目前S7-1200PLC正逐步成為小型PLC市場的主流產(chǎn)品。

84、為什么要學(xué)習本課程電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

上課——認真聽講、記問題、隨時問問題作業(yè)——獨立完成實驗——親自動手、提問成績——出勤5%、作業(yè)5%、實驗20%、考試70%

95、本課程的學(xué)習方法電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)10共48學(xué)時，講課40學(xué)時，實驗8學(xué)時

每章學(xué)時安排：

第一章

繼電器接觸器控制系統(tǒng)14學(xué)時第二章

可編程序控制器概述4學(xué)時第三章

S7-1200PLC基礎(chǔ)知識4學(xué)時第四章

S7-1200PLC基本指令及程序設(shè)計12學(xué)時第六章PLC邏輯控制系統(tǒng)編程實例4學(xué)時課程復(fù)習2學(xué)時課程學(xué)時安排電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)111、廖常初《S7-1200PLC編程及應(yīng)用》機械工業(yè)出版社；2、劉華波《西門子S7-1200PLC編程與應(yīng)用》機械工業(yè)出版社；3、西門子公司《SIMATICS7-1200可編程序控制器系統(tǒng)手冊》；4、西門子公司《深入淺出西門子S7-1200PLC手冊》；5、高建設(shè)《三菱PLC編程速學(xué)與快速應(yīng)用》電子工業(yè)出版社；6、王建《PLC實用技術(shù)：歐姆龍》機械工業(yè)出版社；7、王建《PLC實用技術(shù)：松下》機械工業(yè)出版社；…參考書目電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)12PLC在煤礦提升機的應(yīng)用實例異步電機減速箱滾筒電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)13PLC在煤礦提升機的應(yīng)用實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)14PLC在煤礦提升機的應(yīng)用實例電阻柜配電柜PLC主控柜變頻柜電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)15PLC在煤礦提升機的應(yīng)用實例S7-300繼電器接觸器開關(guān)電源接線端子輔助電源電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)16PLC在煤礦提升機的應(yīng)用實例指示燈按鈕蜂鳴器轉(zhuǎn)換開關(guān)觸摸屏電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)17第1章繼電器接觸器控制系統(tǒng)主要內(nèi)容：1.1.1電器基本知識1.1.2接觸器1.1.3繼電器1.1.4低壓斷路器1.1.5熔斷器1.1.6主令電器1.1.7信號電器1.1.8常用檢測儀表1.2.1電氣控制線路圖的圖文符號及繪制原則1.2.2異步電動機基本控制線路1.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.電器的定義和分類定義電器就是根據(jù)外界施加的信號和要求，能手動或自動地斷開或接通電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)對電或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換和調(diào)節(jié)的電工器械。低壓電器通常指工作在交流電壓1200V、直流電壓1500V以下的電器。采用電磁原理完成上述功能的低壓電器稱為電磁式低壓電器。181.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)191.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)201.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁式低壓電器最常用的低壓電器，如接觸器、繼電器、斷路器等。結(jié)構(gòu)上，大都由三個主要部分組成：電磁機構(gòu)、觸頭和滅弧裝置。電磁機構(gòu)作用：電磁機構(gòu)是電磁式低壓電器的感測部件，它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量，帶動觸頭動作使之閉合或斷開，從而實現(xiàn)電路的接通或分斷。組成：磁路（鐵芯、銜鐵、空氣隙）和線圈組成。21電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機構(gòu)結(jié)構(gòu)：122電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1-銜鐵；2-鐵芯；3-線圈1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機構(gòu)工作原理工作原理：常用吸力特性和反力特性來表征。吸力特性：電磁吸力隨銜鐵與鐵芯間氣隙δ變化的關(guān)系曲線。反力特性：電磁機構(gòu)使銜鐵釋放的力與氣隙δ的關(guān)系曲線。交流電磁機構(gòu)的吸力特性：F與δ無關(guān)直流電磁機構(gòu)的吸力特性：F與δ的平方成反比吸力和反力的配合：吸力大于反力23電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機構(gòu)工作原理吸力特性和反力特性24電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1—直流電磁機構(gòu)吸力特性；2—交流電磁機構(gòu)吸力特性；3—反力特性。1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭一切有觸點電器的執(zhí)行部件。通過觸頭的動作來接通/斷開被控制電路，觸頭由動、靜觸點組合而成。形式：25電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭觸點按其動作狀態(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。故常開觸點又稱動合觸點。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。常閉觸點又稱動斷觸點。26電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理常開觸點常閉觸點1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

觸頭分析電路時，應(yīng)注意時間間隔問題：線圈通電時，常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合；線圈斷電時，常開觸點先復(fù)位(斷開)，常閉觸點后復(fù)位(閉合)，其中間存在一個很短的時間間隔。27電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

滅弧裝置電弧的產(chǎn)生：當觸點切斷電路時，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(chǎn)生火花，形成氣體放電現(xiàn)象，通常稱為電弧。電弧的危害：電弧的存在影響電路及時、可靠地分段；同時使觸頭受到損害。滅弧的方法：多斷點滅弧、磁吹式滅弧、滅弧柵等。

28電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)電磁機構(gòu)工作原理的實質(zhì)29電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理：虛框內(nèi)為一個電磁式低壓電器，合上開關(guān)SF后，線圈通電，銜鐵吸合，帶動其常開觸點閉合，指示燈PG得電點亮；打開開關(guān)SF后，線圈失電，在反力作用下，銜鐵釋放，常開觸點打開，指示燈PG失電熄滅。接觸器控制回路主回路總結(jié)：線圈得電，常開（常閉）觸點狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，線圈失電，常開（常閉）狀態(tài)復(fù)位。1.1.1電器基礎(chǔ)知識電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.接觸器的用途和分類定義接觸器是用來頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路的自動控制電器。301.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.接觸器的用途和分類用途控制電動機的起動、反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速等?？刂拼箅娏麟娐吠〝嗟拈_關(guān)電器。分類按主觸點的控制回路中電流種類的不同(接觸器線圈流過電流類型)，可分為：交流接觸器和直流接觸器；按操作方式不同，可分為：電磁式、氣動式和液壓式；按主觸點極數(shù)，可分為：單極、二極、三極、四極等。311.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理結(jié)構(gòu)電磁機構(gòu)、主觸點、輔助觸點和滅弧系統(tǒng)、反力裝置、支架和底座。32-動觸頭-靜觸頭-銜鐵-彈簧-線圈-鐵芯墊氈-觸頭彈簧-滅弧罩-觸頭壓力彈簧-1.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理結(jié)構(gòu)(續(xù))主觸點與輔助觸點的區(qū)別：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。331.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理工作原理實質(zhì)：當接觸器線圈通電后，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通，吸合銜鐵，主觸點在銜鐵的帶動下閉合，于是接通了主回路。同時銜鐵帶動輔助觸點動作，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當接觸器線圈斷電時，吸力消失，銜鐵在反力作用下打開，常開/常閉觸點又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。341.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.接觸器的組成和工作原理圖形和文字符號351.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.接觸器的技術(shù)參數(shù)額定電壓：主觸點的額定電壓；

常見電壓等級：AC220V/380V/660V、DC110V/220V/440V。額定電流：主觸點的額定電流；常見電流等級：10~800A。線圈額定電壓：線圈兩端的額定電壓；常見電壓等級：AC220V/380V、DC24V/220V。額定操作頻率：常開觸點每小時接通次數(shù)；接通和分斷能力；極數(shù)和電流種類；允許操作頻率；機械壽命和電壽命等。361.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.接觸器的選擇根據(jù)負載類型選接觸器；根據(jù)負載大小選額定電流；選擇額定電壓；選擇線圈的額定電壓；選擇交流接觸器的經(jīng)驗法。371.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接觸器的型號交流接觸器常用的交流接觸器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列。381.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接觸器的型號直流接觸器常用的直流接觸器有CZ18、CZ21、CZ22、CZ10、CZ2等系列。391.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.交直流接觸器的特點(小結(jié))交流接觸器線圈通以交流電，主觸點接通、切斷交流主電路。當交變磁通穿過鐵芯時，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。交流接觸器的滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。直流接觸器線圈通以直流電，主觸點接通、切斷直流主電路。直流接觸器鐵芯中不產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。直流接觸器滅弧較難，一般采用磁吹滅弧裝置。40?交流接觸器線圈通相同電壓的直流電，有什么現(xiàn)象？直流接觸器線圈通相同電壓的交流電，有什么現(xiàn)象？1.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.使用接觸器的注意事項因為分斷負荷時有火花和電弧產(chǎn)生，開啟式的不能用于易燃易爆的場所和有導(dǎo)電性粉塵多的場所，也不能在無防護措施的情況下在室外使用。使用時，應(yīng)注意觸頭和線圈是否過熱，三相主觸頭一定要保持同步動作，分斷時電弧不得太大。交流接觸器控制電機或線路時，必須與過電流保護器配合使用，接觸器本身無過電流保護性能。短路環(huán)和電磁鐵吸合面要保持完好、清潔。接觸器安裝在控制箱或防護外殼內(nèi)時，由于散熱條件差，環(huán)境溫度較高，應(yīng)適當降低容量使用。411.1.2接觸器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.繼電器的定義和分類定義 繼電器是根據(jù)輸入信號來接通或斷開小電流控制電路，實現(xiàn)遠距離控制和保護的自動控制電器。輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動作或者是電路參數(shù)的變化。421.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.繼電器的定義和分類分類

按輸入信號的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等；

按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器；

按工作原理分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等；

按輸出形式分為：有觸點和無觸點兩類；

按用途分為：控制用和保護用繼電器等。431.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 電磁式繼電器結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、被廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。其結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁式接觸器相似。電壓繼電器：過電壓和欠電壓繼電器電流繼電器：過電流和欠電流繼電器中間繼電器：是一種電壓繼電器。表示符號441.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 45DL-10系列電流繼電器DY-20C系列電壓繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器 46JZ7系列中間繼電器JZC4(CA2)系列接觸器式繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器—中間繼電器定義：在控制電路中起信號傳遞、放大、切換和邏輯控制等作用的繼電器。它實質(zhì)上屬于電壓繼電器的一種。特點：觸點多(六對甚至更多)觸點電流大(額定電流為5~10A)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(shù)或放大信號。471.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.電磁式繼電器—中間繼電器中間繼電器和接觸器的區(qū)別：相同點：輸入信號都是電壓，都是利用電磁機構(gòu)的工作原理進行工作的。不同點：中間繼電器用于小電流的控制電路，在控制電路中起信號傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)和分路等作用，主要用來擴展觸點數(shù)量，實現(xiàn)邏輯控制。

接觸器用于頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路。它是一種執(zhí)行電器。它的觸點分為主觸點和輔助觸點，大部分情況下它還帶有滅弧裝置。481.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器熱繼電器的作用和分類作用：當三相交流電動機長期過載運行、長期單相運行等不正常情況時，會導(dǎo)致電動機繞組嚴重過熱乃至燒壞。對電動機進行過載保護的繼電器即為熱繼電器。分類：按極數(shù)來分，可分為：單相、兩相和三相式共三種類型，其中三相式熱繼電器常用于三相交流電動機做過載保護。按功能來分，三相式熱繼電器又有不帶斷相保護和帶斷相保護兩種類型。491.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器501.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器工作原理熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、觸頭系統(tǒng)等組成。511、2-雙金屬片；3-熱元件；4-導(dǎo)板；5-補償雙金屬片；14-推桿；6、7、9-觸點；10-復(fù)位按鈕1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器電動機的過載特性和熱繼電器的保護特性反時限特性：電動機通電時間與過載電流的平方成反比。過載特性保護特性521.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器表示符號控制電路中最常用的是熱繼電器的常開觸點還是常閉觸點？熱繼電器是怎樣保護電機的？53?1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器熱繼電器保護電機的工作原理541.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.熱繼電器產(chǎn)品一般和接觸器配合使用，連接方便。選型原則額定電流：比電動機的額定電流稍微大一些。動作電流：約為電動機額定電流的80%左右。注意：由于熱繼電器的保護特性為反時限特性，所以對于可逆運行和頻繁通斷的電動機，不宜采用熱繼電器保護，必要時可以選用裝入電動機內(nèi)部的溫度繼電器。551.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.時間繼電器按時間原則進行動作的繼電器。分類：按延時方式可分為：通電延時型、斷電延時型。按工作原理可分為：有電磁式、電動機式、空氣阻尼式、電子式等。最常用的是電子式時間繼電器，其他產(chǎn)品已基本淘汰。表示符號：56通電延時線圈斷電延時線圈瞬動觸點通電延時常開觸點通電延時常閉觸點斷電延時常開觸點斷電延時常閉觸點1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.時間繼電器

57JS7-A系列時間繼電器1.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.速度繼電器按速度原則進行動作的繼電器。作用：主要應(yīng)用于三相籠型異步電動機的反接制動中，因此又稱為反接制動控制器。組成：主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點三部分組成。工作原理：電磁感應(yīng)(P21圖1-23)表示符號：581.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.溫度繼電器作用：主要應(yīng)用于溫度檢測和保護。應(yīng)用于精度要求不高的場合。溫度繼電器與熱繼電器的區(qū)別：熱繼電器是電流過大的情況下，熱繼電器內(nèi)部的熱元件積累到一定的熱量，就會動作。它沒有具體的溫度指標，只有過電流指標。它用于電器的過電流保護電路中。溫度繼電器是在設(shè)定的溫度進行轉(zhuǎn)換的繼電器，它不檢測電流，也不需要熱的積累，只要傳感器檢測到的溫度到達設(shè)定的溫度，立即會動作。它用于溫度的控制電路中。591.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.液位繼電器作用：用于液位檢測。應(yīng)用于精度要求不高的場合。高精度的液位傳感器有差壓式等產(chǎn)品。601.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)8.壓力繼電器作用：通過檢測各種氣體和液體壓力的變化，壓力繼電器可以發(fā)出信號，實現(xiàn)對壓力的檢測和控制。分類：柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式。工作原理：當系統(tǒng)壓力達到壓力繼電器的設(shè)定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件(如電磁鐵、電動機、電磁閥)動作，從而使液路或氣路卸壓、換向，或關(guān)閉電動機使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護的作用。611.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)9.固態(tài)繼電器什么是固態(tài)繼電器？固態(tài)繼電器是采用半導(dǎo)體器件組裝而成的一種無觸點開關(guān)。實物及表示符號621.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)9.固態(tài)繼電器優(yōu)點與電磁式繼電器相比，是一種沒有機械運動、不含運動零件的繼電器，但具有與電磁式繼電器相同的功能。高壽命、高可靠性；靈敏度高、控制功率小，電磁兼容好；切換速度快。缺點漏電流大、接觸電壓大、觸點單一、使用溫度范圍窄、過載能力差、價格較高。631.1.3繼電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.作用和分類作用開關(guān)電器廣泛用于配電系統(tǒng)和電力拖動控制系統(tǒng)，用作電源的隔離、電氣設(shè)備的保護和控制。分類手動開關(guān)和自動開關(guān)641.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.刀開關(guān)作用：刀開關(guān)俗稱閘刀開關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的一種手動電器。主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源及不經(jīng)常起動及制動、容量小于7.5KW的異步電動機。分類：按刀數(shù)可分為單極、雙極和三極等。安裝：刀口在上面，以防斷電時由于重力而閉合。651.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.刀開關(guān)66HS系列雙投刀開關(guān)HR3系列熔斷器式刀開關(guān)HD系列單投刀開關(guān)1.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器俗稱空氣開關(guān)，是一種自動開關(guān)。作用完成接通、分斷電路；對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護；不頻繁地啟動異步電動機。結(jié)構(gòu)組成：觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器671.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器681.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理過電流脫扣器失壓脫扣器熱脫扣器遠程控制脫扣器691—主觸頭；2—自由脫扣機構(gòu)；3—過電流脫扣器；4—分勵脫扣器；5—熱脫扣器；6—失壓脫扣器；7—按鈕1.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

3.低壓斷路器表示符號主要參數(shù)：額定電壓；額定電流；通斷能力：能接通和分斷的短路電流值。701.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.低壓斷路器選型主要是選擇額定電流、額定電壓。對單臺設(shè)備：IZ≥kIq

式中，k為安全系數(shù)，可取1.5～1.7；Iq為電動機的起動電流。對多臺電動機：IZ≥k(Iqmax+電路中其它的工作電流)

式中，k也可取1.5～1.7；Iqmax為最大一臺電動機的起動電流。711.1.4開關(guān)電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.熔斷器作用：用于電路的短路保護和嚴重過載保護。結(jié)構(gòu)：主要由熔斷管（或蓋、座）、熔體及導(dǎo)電部件等部分組成。其中熔體是主要部分，它既是感測元件又是執(zhí)行元件。工作原理：熔斷器基于電流熱效應(yīng)原理和發(fā)熱元件熱熔斷原理設(shè)計。熔斷器串接于被保護電路，當電路發(fā)生短路或過載故障時，通過熔體的電流使其發(fā)熱，當達到熔化溫度時熔體自行熔斷，從而分斷故障電路，保護設(shè)備和人身安全。分類：按結(jié)構(gòu)可分為：半封閉插入式、螺旋式、封閉管式；按用途可分為：工業(yè)用熔斷器、快速熔斷器(半導(dǎo)體器件保護)、特殊熔斷器(自復(fù)式熔斷器)。721.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.熔斷器的保護特性——熔化特性/安秒特性熔化特性是指熔體的熔化電流與熔化時間之間的關(guān)系，它和熱繼電器的保護特性一樣，也具有反時限特性。73Ir—最小熔化電流；Ire—熔體額定電流。1.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.表示符號

4.熔斷器的技術(shù)參數(shù)額定電壓：熔斷器長期工作時或分斷后能承受的電壓；額定電流：熔斷器長期工作時，溫升不超過規(guī)定值時所能承受的電流；極限分斷能力：熔斷器在額定電壓和功率因數(shù)下，能分斷的最大電流值。741.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.熔斷器的選擇類型的選擇：主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小進行選擇。溶體額定電流的選擇(Ire：熔體的額定電流，Ie：負載額定電流)對阻性負載：Ire≥Ie對單臺電動機：Ire≥(1.5～2.5)Ie對單臺頻繁啟動的電動機：Ire≥(3～3.5)Ie對多臺電動機：Ire≥(1.5～2.5)Iemax+ΣIe751.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.熔斷器和熱繼電器的區(qū)別相同點：都屬于電流保護電器，都具有反時限特性。不同點：熔斷器主要用于短路保護，熱繼電器用于過載保護；熔斷器利用的是熱熔斷原理，要求溶體有較高的熔斷系數(shù)；熱繼電器利用的是熱膨脹原理，要求雙金屬片有較高的膨脹系數(shù)；熱繼電器保護有較大的延遲性，而短路保護要求熔斷器的動作必須具有瞬時性。761.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.常見熔斷器77RL1螺旋式熔斷器RS14系列圓筒形帽熔斷器RS1系列快速熔斷器HDLRS0(RS0)系列熔斷器1.1.5熔斷器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.主令電器的定義和作用定義：主令電器是自動控制系統(tǒng)中用于發(fā)送和轉(zhuǎn)換控制命令的電器。作用：主令電器用于控制電路，不能直接分合主電路。

781.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕作用：在控制電路中用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器等。組成：按鈕帽、恢復(fù)彈簧、動靜觸頭、外殼等。791.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕工作原理：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(fù)彈簧的作用下使按鈕復(fù)原。表示符號：

801.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.控制按鈕典型按鈕：

81一般按鈕LA42急停按鈕LA42J6蘑菇頭帶燈按鈕LA42MD6按鈕開關(guān)KN12A02推拉式急停按鈕LA42JT按鈕盒TYX（105）按鈕盒TYX（085）1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)作用：一種多檔式、控制多回路的主令電器。廣泛應(yīng)用于各種配電裝置的電源隔離、電路轉(zhuǎn)換、電動機遠距離控制等，也常作為電壓表、電流表的換相開關(guān)，還可用于控制小容量的電動機。結(jié)構(gòu)示意圖：821.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)常見轉(zhuǎn)換開關(guān)83LW8萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)LW42LW2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW5D萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW6型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.轉(zhuǎn)換開關(guān)表示符號84虛線：操作手柄的位置；

：觸點符號；

：當手柄位于該位置時，觸點處于閉合狀態(tài)。1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.行程開關(guān)作用：用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。表示符號：由于機械觸點易磨損，反應(yīng)速度慢，所以在重要場合已不再使用有觸點的行程開關(guān)了。851.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.接近開關(guān)特點：非接觸、無觸點的行程開關(guān)。作用：不僅用于行程控制和限位保護，還用于高速計數(shù)、測速、液面控制、檢測金屬體的存在、零件尺寸以及無觸點按鈕等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命和對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力也優(yōu)于一般機械式行程開關(guān)。產(chǎn)品類型：測量金屬物體和非金屬物體的產(chǎn)品。缺點：測量距離短，抗電磁干擾能力差。861.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.光電開關(guān)特點：非接觸、無觸點，測量距離長，能方便地檢測非金屬材料。它具有體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠以及抗電磁可干擾能力強等優(yōu)點。作用：非接觸、無損傷地檢測和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。目前，光電開關(guān)已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標檢出以及安全防護等諸多領(lǐng)域。產(chǎn)品類型：對射式、反射式等。缺點：對周圍的雜散光的干擾有一定要求。工作原理：利用光源、光敏器件等發(fā)射和接收。871.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)常見行程開關(guān)88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LX29-3SOMRON接近開關(guān)臺灣嘉準光電開關(guān)1.1.6主令電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.指示燈作用：在各類電器設(shè)備及電氣線路中做電源指示及指揮信號、預(yù)告信號、運行信號、事故信號及其它信號的指示。2.蜂鳴器和電鈴作用：聲響類的指示器件，同指示燈作用相同。3.表示符號891.1.7信號電器電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.檢測儀表的作用用來檢測生產(chǎn)過程中有關(guān)參數(shù)的儀表稱為檢測儀表。包括傳感器和變送器。2.變送器傳感器的作用：直接檢測各種具體物理量信號。變送器的作用：檢測各種具體物理量信號，并轉(zhuǎn)換成標準的電信號。變送器的接線：兩線制：信號線與電源線共用；三線制：信號線與電源線的地共用；四線制：信號線與電源線分開使用。901.1.8常用檢測儀表標準信號：0—5V、0—10V、-10V—10V、0—20mA、4—20mA等。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)變送器的接線：兩線制：信號線與電源線共用；三線制：信號線與電源線的地共用；四線制：信號線與電源線分開使用。911.1.8常用檢測儀表電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)變送器的工作原理：3.常用檢測儀表壓力檢測及變送器流量檢測及流量計溫度檢測及變送器4.表示符號921.1.8常用檢測儀表電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則931.什么是電氣控制線路？用導(dǎo)線將電機、電器、儀表等元器件按一定的要求連接起來，并實現(xiàn)某種特定控制要求的電路。2.什么是電氣控制系統(tǒng)圖？為了表達生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計意圖，便于電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和維修，將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及其連接線路用一定的圖形表達出來，這就是電氣控制系統(tǒng)圖。3.電氣控制系統(tǒng)圖的種類電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號電氣圖形符號和文字符號的國家標準GB/T4728：《電氣簡圖用圖形符號》；GB/T5465：《電氣設(shè)備用圖形符號》；GB/T6988：《電氣技術(shù)用文件的編制》；GB7159-1987：《電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則》(已廢止，但還在使用)常見的電氣圖形符號和文字符號見書P35941.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號951.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號96通電延時繼電器斷電延時繼電器1.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.常用電氣圖形和文字符號97刀開關(guān)（隔離開關(guān)）熱繼電器低壓斷路器1.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.電氣原理圖定義：根據(jù)電路工作原理用規(guī)定的圖形符號繪制的圖形。具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于分析電路的工作原理等優(yōu)點。電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電機之間相連的電器元件；一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成。輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護電器觸點等組成。

981.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)繪制電氣原理圖時應(yīng)遵循的原則主電路：繪在左或上部；控制線路：繪在右或下部；控制線路的電源線分列兩邊，按電器元件的動作順序由上而下或者由左到右平行繪制；所有電器元件不畫實際外形，而用標準圖形和文字符號表示。器件的各部分分別畫在完成作用的地方。各電器部件的狀態(tài)處于未動作前的狀態(tài)；同類電器在文字符號前或后加序號區(qū)分；兩條以上導(dǎo)線連接處用小圓點表示電氣連接；對具有循環(huán)運動的機構(gòu)，應(yīng)給出工作循環(huán)圖，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和行程開關(guān)應(yīng)繪出動作程序和動作位置。991.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1001.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則1011.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則圖面區(qū)域的劃分1、2、3…等數(shù)字是圖區(qū)的編號，便于檢索電氣線路、方便閱讀分析，圖區(qū)編號也可設(shè)置在圖的下方；圖紙大時，也可在圖紙左方加入a、b、c…字母圖區(qū)編號；圖區(qū)編號下方的文字表示該區(qū)域內(nèi)對應(yīng)的元件或電路的功能，便于讀者更好地分析電路。1021.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)符號位置的索引當一個控制系統(tǒng)有多頁圖紙時，索引非常有用。接觸器、繼電器的線圈、觸點的索引方法接觸器繼電器1031.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.電氣安裝接線圖定義：反映各設(shè)備之間的關(guān)系、接線情況以及安裝和敷設(shè)的位置等的圖形。一般情況下，電氣安裝圖和原理圖需配合起來使用。作用：用于電氣設(shè)備的安裝、配線、維護和檢修等。繪制電氣安裝圖應(yīng)遵循的主要原則如下：各電器元器件的位置、文字符號必須和電氣原理圖中的標注一致，同一個電器元件的各部件（如同一個接觸器的觸點、線圈等）必須畫在一起，各電器元件的位置應(yīng)與實際安裝位置一致。不在同一安裝板或電氣柜上的電器元件或信號的電氣連接一般應(yīng)通過端子排連接，并按照電氣原理圖中的接線編號連接。走向相同、功能相同的多根導(dǎo)線可用單線或線束表示。畫連接線時，應(yīng)標明導(dǎo)線的規(guī)格、型號、顏色、根數(shù)和穿線管的尺寸。1041.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.電器元件布置圖定義：反映電氣設(shè)備或系統(tǒng)中所有電器設(shè)備的實際位置、尺寸等的圖形。作用：為電器設(shè)備制造、安裝、維護提供必要的資料。電器元器件布置圖的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：相同類型的電器元件布置時，應(yīng)把體積較大和較重的安裝在控制柜或面板的下方。發(fā)熱的元器件應(yīng)該安裝在控制柜或面板的上方或后方，但熱繼電器一般安裝在接觸器的下面，以方便與電機和接觸器的連接。需要經(jīng)常維護、整定和檢修的電器元件、操作開關(guān)、監(jiān)視儀器儀表，其安裝位置應(yīng)高低適宜，以便工作人員操作。強電、弱電應(yīng)該分開走線，注意屏蔽層的連接，防止干擾的竄入。電器元器件的布置應(yīng)考慮安裝間隙，并盡可能做到整齊、美觀。1051.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)7.電器元件布置圖1061.2.1電氣控制線路的圖文符號及繪制原則電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.概述三相籠型異步電動機在生產(chǎn)實際中用量最大。其電氣控制線路圖大都由繼電器接觸器和按鈕等有觸點的電器組成。1071.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路控制電路一般由邏輯電路、記憶（自鎖）電路、順序動作電路組成。1、基本邏輯電路(1)“與”邏輯電路：由兩個或以上按鈕開關(guān)(或繼電器、接觸器的觸點)串聯(lián)構(gòu)成。(2)“或”邏輯電路：由兩個或以上按鈕開關(guān)(或繼電器、接觸器的觸點)并聯(lián)構(gòu)成。108SB1SB2KMKMKMSB21.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路(3)“非”邏輯電路：觸點SB和觸點KA2的狀態(tài)相反，具有“非”的功能。1091.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路2、自鎖電路由接觸器（繼電器）線圈、接觸器（繼電器）自身的常開輔助觸點、按鈕開關(guān)構(gòu)成。啟動按鈕按下松開后，接觸器（繼電器）還保持通電狀態(tài)。直到按下停止按鈕為止。110這種依靠接觸器本身輔助觸點使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的觸點稱為自鎖觸點。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.基本控制電路3、順序動作電路KA1必須先得電，KA2才能得電。1111.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路(1)、用開關(guān)直接啟動線路用開關(guān)QS實現(xiàn)電機電源的接通和斷開。缺點：無法實現(xiàn)遠控和自控1121.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(2)、用接觸器直接啟動線路113a.點動控制動作過程:觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）線圈（KM）通電電機轉(zhuǎn)動；觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機停轉(zhuǎn)。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(2)、用接觸器直接啟動線路114b.電動機連續(xù)運行動作過程:觸頭（KM）打開(2)按下停車按鈕（SB1）線圈（KM）斷電

電機停轉(zhuǎn)。主觸頭（KM）閉合(1)按下啟動按鈕（SB2）線圈（KM）通電電機轉(zhuǎn)動；輔助觸頭（KM）閉合線圈（KM）自鎖這是最基本的電動機控制線路。是任何一個電氣工程師需要熟記于心的電路。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(2)、用接觸器直接啟動線路方法一：用復(fù)合按鈕。115c.點動+連續(xù)運行QSFRM3~ABCKMFUSB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關(guān)系主電路控制電路1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(2)、用接觸器直接啟動線路方法二：加中間繼電器（KA）。116c.點動+連續(xù)運行QSFRM3~ABCKMFUSB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關(guān)系主電路控制電路1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路117動作過程:SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1

注意：該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路(加互鎖)118互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMRM3~ABCKMFFUQSFRKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRSBR互鎖將其中一個接觸器的常閉觸點串入另一個接觸器線圈電路中，則任一接觸器線圈先帶電后，即使按下相反方向按鈕，另一接觸器也無法得電，這種聯(lián)鎖通常稱為互鎖，即二者存在相互制約的關(guān)系。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(3)、正反轉(zhuǎn)控制線路(雙重互鎖)119KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBRKMRM3~ABCKMFFUQSFR電氣互鎖機械互鎖雙保險機械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(4)、順序控制線路1120FUKM2FR2ABCFUM3~ABCKM1FR1M3~主電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1兩電機只保證起動的先后順序，沒有延時要求。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(4)、順序控制線路2121FRSB2

KM1

KT

KM2

延時

KM2

M1起動KT

M2起動主電路同前KM1SB1SB2KTKM1KM2KM2KM2KT控制電路M1起動后，M2延時起動。1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(5)、循環(huán)控制線路122循環(huán)控制實質(zhì)為電機的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(5)、循環(huán)控制線路123正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA動作過程：SB2

正向運行電機停車（反向運行同樣分析）

控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)缺點：每次換向時需手動按下啟動按鈕1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.全壓啟動控制線路——(5)、自動循環(huán)控制線路124電機STaSTb限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。關(guān)鍵措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.概述為什么要進行降壓啟動控制？降壓啟動方法定子電路串電阻（或電抗）星形—三角形自耦變壓器延邊三角形使用軟啟動器使用變頻器1251.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動控制線路降壓啟動原理啟動時將電動機定子繞組接成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定值的1/，Y形連接時，加在電動機定子繞組上的電流是Δ連接時的1/3，從而減小了啟動電流對電網(wǎng)的影響。當轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組改接成三角形，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。126Y△1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動控制線路127KM3閉合，電機接成Y形；KM2閉合，電機接成形。Y△1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動控制線路128KMFUQSFR電機A'xB'yC'zKM-YKM-

主電路接通電源延時KT

KM-

KM-Y

Y

轉(zhuǎn)換完成SB2

KM

KT

KM-Y

KM-

KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KM控制電路FR1.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)2.星形—三角形降壓啟動控制線路特點和適用場合優(yōu)點：啟動電流特性好，結(jié)構(gòu)簡單，價格低；缺點：由于啟動轉(zhuǎn)矩也降低到了原來的1/3，所以轉(zhuǎn)矩特性差。適合于輕載或空載啟動的場合。1291.2.2異步電動機基本控制線路電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.控制線路設(shè)計的基本要求：滿足生產(chǎn)工藝要求；電路力求簡單、布局合理、電器元件選擇正確并得到充分利用；安全可靠，能長穩(wěn)定運行，設(shè)有各種保護和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié)；便于操作安裝和維修。2.常見的設(shè)計方法：一般設(shè)計法——也叫經(jīng)驗法。憑借實際經(jīng)驗，用基本線路和典型環(huán)節(jié)加以合理組合；邏輯分析法——利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計的方法。1301.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計法設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題：盡量減少觸點數(shù)量，簡化線路：1311.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計法設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題：一條控制線路中，不能有兩個交流電器線圈串聯(lián)：兩電器觸點動作有先后，線圈吸合后感抗變大，先吸合的分壓大，分壓小的可能吸不上。1321.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計法設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題：合理安排電器元件連接線路，減少連接導(dǎo)線，保障實用安全：1331.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計法設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題：避免寄生電路：在控制電路的動作過程中或事故發(fā)生情況下，意外接通的電路1341.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)3.一般設(shè)計法設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題：避免線路的競爭冒險現(xiàn)象發(fā)生：由于觸頭動作時間的影響，使電路不能完成轉(zhuǎn)換，因而可能發(fā)生誤動作。1351.2.3電氣控制線路設(shè)計實例原意：KM1得電經(jīng)延時后KM2得電，同時使KM1失電。實際：如果KM2觸頭動作的暫態(tài)時間大于KT觸頭釋放時間，則KM2尚未自保，KT已斷。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象典型代表——繼電器邏輯開關(guān)函數(shù)：以執(zhí)行元件作為邏輯函數(shù)的輸出變量、以檢測信號中間單元及輸出邏輯變量的反饋觸點作為邏輯變量。1361.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象一般形式：X開：控制對象的開啟信號；X關(guān)：控制對象的關(guān)斷信號；K：輸出對象本身的常開觸點，起自鎖作用。1371.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象X開和X關(guān)的選擇：X開和X關(guān)一般要選短信號，這樣可以有效防止啟/停信號波動的影響，保證了系統(tǒng)的可靠性。1381.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)4.邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象更進一步的表達式：在某些實際應(yīng)用中，為進一步增加系統(tǒng)的可靠性和安全性，X開和X關(guān)往往帶有約束條件。1391.2.3電氣控制線路設(shè)計實例開啟的主令信號不止一個，還需要具備其他條件才能開啟；關(guān)斷的主令信號不止一個，還需要具備其他條件才能關(guān)斷。電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)5.一般設(shè)計法介紹設(shè)計步驟找出控制系統(tǒng)所有的被控對象，即輸出線圈或定時器線圈；將所有的線圈采用“啟保?！狈绞竭M行控制；找出每個線圈的啟動和停止條件，為了提高系統(tǒng)可靠性，啟動和停止條件一般是短脈沖信號；分析線圈是否需要保持，如果需要保持，找出保持條件；對整個電氣控制線路進行檢查、優(yōu)化。關(guān)鍵：簡單設(shè)計法的核心內(nèi)容是找出被控對象的開啟條件（短信號）和關(guān)斷條件（短信號）。1401.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計法應(yīng)用舉例三臺電動機的順序啟?？刂片F(xiàn)有三臺電動機M1、M2、M3。要求啟動順序為：先啟動M1，經(jīng)T1后啟動M2，再經(jīng)T2后啟動M3；停車時要求：先停M3，經(jīng)T3后再停M2，再經(jīng)T4后停M1，3臺電機使用的接觸器分別為QA1、QA2和QA3。試設(shè)計該三臺電動機的啟/?？刂凭€路。題目分析1411.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計法應(yīng)用舉例三臺電動機的順序啟?？刂浦骰芈?421.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計法應(yīng)用舉例三臺電動機的順序啟停控制題目分析1431.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)被控對象啟動條件停止條件保持條件MA1接觸器QA1啟動按鈕SF1T4定時時間到自身常開觸點MA2接觸器QA2T1定時時間到T3定時時間到自身常開觸點MA3接觸器QA3T2定時時間到停止按鈕SF2自身常開觸點MA2啟動定時器T1啟動按鈕SF1（QA1得電）T1定時時間到（QA2得電）自身瞬動常開觸點MA3啟動定時器T2T1定時時間到（QA2得電）T2定時時間到（QA3得電）自身瞬動常開觸點MA2停止定時器T3停止按鈕SF2（QA3失電）T3定時時間到（QA2失電）自身瞬動常開觸點MA1停止定時器T4T3定時時間到（QA2失電）T4定時時間到（QA1失電）自身瞬動常開觸點6.一般設(shè)計法應(yīng)用舉例1441.2.3電氣控制線路設(shè)計實例SF1QA1KF1QA2KF2QA3SF1KF1QA1KF1KF2QA2SF2KF3KF3KF4SF2KF3KF4QA2QA3KF3KF4電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)6.一般設(shè)計法應(yīng)用舉例1451.2.3電氣控制線路設(shè)計實例電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)KF5KF5QA2QA1KF5KF3KF2KF4QA1KF1KF4KF5SF1SF2KF1QA3KF3KF2BB3BB2BB1AC220LAC220N本章小結(jié)掌握常用低壓電器的作用及工作原理。掌握典型控制環(huán)節(jié)的設(shè)計和使用：自鎖、互鎖。掌握三相籠型異步電動機基本控制線路。掌握一般設(shè)計法設(shè)計簡單的控制線路作業(yè)第1、2、4、6、8、10、13題147本章小結(jié)電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)148第2章可編程序控制器概述主要內(nèi)容：2.1PLC的定義與發(fā)展2.2PLC的主要功能、特點與分類2.3PLC的基本組成與工作原理電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)1.PLC的定義國際電工委員會（IEC）的定義可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充功能的原則而設(shè)計。1492.1PLC的定義及發(fā)展2.PLC的產(chǎn)生產(chǎn)生背景傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺點；當時小型計算機的不足；工業(yè)生產(chǎn)過程激烈競爭的要求。GM公司的招標1968年，GM10條：1、編程方便，可現(xiàn)場修改程序；2、維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；3、可靠性高于繼電器控制裝置；4、體積小于繼電器控制盤；5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；6、成本可與繼電器控制盤競爭；7、輸入可以是交流115V；8、輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器、電磁閥等；9、擴展時原系統(tǒng)改變最??；10、用戶存儲器至少能擴展到4kB。1502.1PLC的定義及發(fā)展2.PLC的產(chǎn)生1969年DEC公司生產(chǎn)出第一臺PLC。名字1980年美國電氣制造商協(xié)會NEMA正式命名：ProgrammableController早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要用于順序控制，只能實現(xiàn)邏輯運算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmablelogiccontroller，略寫PLC)。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠遠超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器（Programmablecontroller，略寫PC)。為區(qū)別于PersonalComputer(PC)，故沿用PLC這個略寫?，F(xiàn)在PLC是指可編程控制器ProgrammableController，而不是可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）。注意PC，PLC，IPC（IndustrialPersonalComputer）的區(qū)別1512.1PLC的定義及發(fā)展3.PLC的發(fā)展初級階段：從第一臺PLC問世到20世紀70年代中期。(簡單功能、梯形圖編程)崛起階段：從20世紀70年代中期到80年代初期。(功能增強、推廣應(yīng)用)成熟階段：從20世紀80年代初期到90年代初期。(大規(guī)模應(yīng)用、通信聯(lián)網(wǎng))飛速發(fā)展階段：從20世紀90年代初期到90年代末期。(過程控制、復(fù)雜控制系統(tǒng))開放性、標準化階段：從20世紀90年代中期以后。(IEC61131)1522.1PLC的定義及發(fā)展3.PLC的發(fā)展PLC的發(fā)展趨勢大型化增強網(wǎng)絡(luò)通信功能發(fā)展智能模塊外部故障診斷功能實現(xiàn)軟件、硬件標準化人機交互方式迅速發(fā)展小型化、專用化、低成本1532.1PLC的定義及發(fā)展1.PLC的主要功能開關(guān)量邏輯控制模擬量控制閉環(huán)過程控制定時控制計數(shù)控制順序（步進）控制數(shù)據(jù)處理通信和聯(lián)網(wǎng)1542.2PLC的主要功能、特點與分類2.PLC的特點可靠性高、抗干擾能力強工業(yè)生產(chǎn)要求控制設(shè)備具有很強的抗干擾能力，能在惡劣的環(huán)境下可靠地工作。平均無故障時間：MTBF(MeanTimeBetweenFailure)平均修復(fù)時間：MTTR(MeanTimeToRepair)通用性強、靈活性好、功能齊全PLC是通過軟件實現(xiàn)控制的，其控制程序編在軟件中，對于不同的控制對象都可采用相同的硬件進行配置。目前，PLC產(chǎn)品已系列化、模塊化、標準化，能方便靈活地組成大小不同、功能不同的控制系統(tǒng)，通用性強。由于可編程序控制功能齊全，幾乎可以滿足所有控制場合的需求。組成系統(tǒng)后，即使控制程序發(fā)生變化，只要修改軟件即可，增強了控制系統(tǒng)的柔性。1552.2PLC的主要功能、特點與分類2.PLC的特點

編程簡單、使用方便PLC在基本控制方面采用“梯形圖”語言進行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應(yīng)的，形式簡練，直觀性強，易于被廣大電氣工程人員接受。PLC還可以采用面向控制過程的控制系統(tǒng)流程圖編程和語句表方式編程。梯形圖、流程圖、語句表之間可有條件地相互轉(zhuǎn)換，使用極其方便。這是PLC能夠迅速普及和推廣的重要原因之一。模塊化結(jié)構(gòu)PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O接口等均采用模塊化設(shè)計，由機架和電纜將各模塊連接起來。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實際需求自行配置，從而實現(xiàn)最佳性能價格比。由于配置靈活，使擴展、維護更加方便。1562.2PLC的主要功能、特點與分類2.PLC的特點安裝簡便、調(diào)試方便PLC安裝簡便，只要把現(xiàn)場的I/O設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端子相連就完成了全部的接線任務(wù)，縮短了安裝時間。PLC的調(diào)試工作分為室內(nèi)調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。室內(nèi)調(diào)試時，用模擬開關(guān)模擬輸入信號，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上的相應(yīng)的指示燈?？梢愿鶕?jù)PLC上的指示燈和編程器提供的信息方便地進行測試、排錯和修改。室內(nèi)模擬調(diào)試后，即可到現(xiàn)場進行連機調(diào)試。網(wǎng)絡(luò)通信PLC提供標準通信接口，可以方便地進行網(wǎng)絡(luò)通信。1572.2PLC的主要功能、特點與分類3.PLC的分類1）按控制規(guī)模分類小型機，I/O點數(shù)＜256點，用戶程序容量小于8kW。小型機常用于單機控制和小型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作從站。例如，西門子公司的S7-1200PLC就屬于小型機。小型機中，控制點數(shù)小于64點的為超小型機或微型PLC。中型機，I/O點數(shù)在256點～2048點之間，用戶程序容量小于50kW。中型機控制點數(shù)較多、控制功能強，常用于中型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中可作主站也可作從站。例如，西門子公司的S7-300PLC就屬于中型機。大型機，I/O點數(shù)＞2048點，用戶程序容量達50kW以上。大型機控制點數(shù)多、功能很強、運算速度很快，常用于大型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作主站。例如，西門子公司的S7-400PLC就屬于大型機。以上分類沒有十分嚴格的界限，隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，這些界限會發(fā)生變更。1582.2PLC的主要功能、特點與分類3.PLC的分類2）按PLC的結(jié)構(gòu)形式分類整體式，將電源、CPU、I/O部件都集中在一個機殼內(nèi)，稱為基本單元。其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低，一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。當I/O容量不夠或需要增加其他功能時，可靈活增加擴展單元（如模擬量單元、位置控制單元等）。模塊式，PLC的各個功能模塊在結(jié)構(gòu)上以單獨的模塊形式出現(xiàn)，如電源模塊、中央處理模塊、各種