电气控制与PLC复习学习教案

1、会计学1电气控制与电气控制与PLC复习复习(fx)第一页，共138页。第1页/共138页第二页，共138页。第一节第一节 概述概述(i sh)(i sh)第2页/共138页第三页，共138页。二、电磁式低压电器的基本二、电磁式低压电器的基本(jbn)结构和结构和 工作原理工作原理1. 1. 电磁机构电磁机构(jgu)(jgu)（感测部件）（感测部件） 低压电器一般都有两个基本低压电器一般都有两个基本(jbn)部分：感受部分和部分：感受部分和执行部分。执行部分。. .触头系统（执行部件）触头系统（执行部件）用来接通和分断电路用来接通和分断电路3. 3.灭弧系统灭弧系统第3页/共138页第四页，共

2、138页。n分类：交流接触器、直流接触器分类：交流接触器、直流接触器第4页/共138页第五页，共138页。线圈(xinqun)主触点辅助常开触点辅助常闭触点第5页/共138页第六页，共138页。第6页/共138页第七页，共138页。第7页/共138页第八页，共138页。o文字文字(wnz)(wnz)符号：符号：KAKAo图形符号：图形符号：吸引线圈常闭触点常开触点第8页/共138页第九页，共138页。第9页/共138页第十页，共138页。o文字文字(wnz)(wnz)符号：符号：FRFRo图形符号：图形符号：发热元件发热元件常闭触头常闭触头常开触头常开触头第10页/共138页第十一页，共138

3、页。第11页/共138页第十二页，共138页。文字文字(wnz)(wnz)符号：符号：QSQS图形符号：图形符号：单极三极刀熔开关第12页/共138页第十三页，共138页。o文字文字(wnz)(wnz)符号：符号：QFQFo图形符号图形符号 三极 单极第13页/共138页第十四页，共138页。o文字文字(wnz)(wnz)符号：符号：FUFUo图形符号：图形符号：第14页/共138页第十五页，共138页。 自动控制系统中用于发布控制命令的电器称为主令电器。主令电器用于控制电路，不能直接分合主电路。 主令电器种类繁多，按其作用可分为(fn wi)： 按钮 行程开关 接近开关 光电开关 万能转换开

4、关第15页/共138页第十六页，共138页。常开触常开触点点SB常闭触常闭触点点SB复合触复合触点点SB按钮的电气(dinq)符号第16页/共138页第十七页，共138页。常开触常开触点点SQ常闭触点常闭触点SQ第17页/共138页第十八页，共138页。第18页/共138页第十九页，共138页。2.1 2.1 电气控制电气控制(kngzh)(kngzh)电路基本控制电路基本控制(kngzh)(kngzh)规律规律 第19页/共138页第二十页，共138页。第20页/共138页第二十一页，共138页。三相异步电动机的同步三相异步电动机的同步(tngb)(tngb)转速转速600pf1n =min

5、）r/ ( p12 3456n0/(r/min)300015001000750600500 f1= 50 Hz 时时,不同极对数时的同步转速不同极对数时的同步转速(zhun s)如下如下:同步同步(tngb)转速转速第21页/共138页第二十二页，共138页。供电(n din)变压器容量足够大小容量笼型电动机直接直接(zhji)起动起动优点优点: :电气设备少，线路简单电气设备少，线路简单缺点缺点: :起动电流大，引起供电系统电压波动起动电流大，引起供电系统电压波动 第22页/共138页第二十三页，共138页。 三相笼型电动机减压起动 限制起动电流缺点:虽可减小起动电流，但降低了起动转矩适用(

6、shyng):空载或轻载起动 第23页/共138页第二十四页，共138页。 定子绕组(roz)串电阻(或电抗器)起动 星三角形减压起动 自耦变压器减压起动 延边三角形起动第24页/共138页第二十五页，共138页。控制线路按时间原则实现控制，依靠(yko)时间继电器KT延时动作来控制各电器元件的先后顺序动作第25页/共138页第二十六页，共138页。第26页/共138页第二十七页，共138页。KMR鼠笼式电机的正反转控制鼠笼式电机的正反转控制(kngzh)(3)-(kngzh)(3)-双重联双重联锁锁电气联锁电气联锁KMFSB1KMFFRKMRKMRKMF机械联锁机械联锁双保险双保险机械联锁（

7、复合按钮机械联锁（复合按钮的常闭触头）电气联锁（电气联锁（接触器的常闭触头）触头）SBRSBF第27页/共138页第二十八页，共138页。第28页/共138页第二十九页，共138页。a)b)c)d)a）他励 b）并励 c）串励 d）复励励磁励磁(l c)方式方式第29页/共138页第三十页，共138页。2、他励直流电动机的电路、他励直流电动机的电路(dinl)原理原理Ra第30页/共138页第三十一页，共138页。3、他励直流电动机、他励直流电动机(dngj)的起的起动动aaaREUI=如直接加额定电压起动如直接加额定电压起动(q dn)(q dn)，Ia Ia 可能突增到额定电流可能突增到额

8、定电流的十多倍的十多倍 为了限制启动电流，他励直流电动机通常采用为了限制启动电流，他励直流电动机通常采用(ciyng)电枢回路电枢回路串电阻启动或降低电枢电压启动。串电阻启动或降低电枢电压启动。第31页/共138页第三十二页，共138页。4 4、 他励直流电动机他励直流电动机(dngj)(dngj)的制动的制动（1 1）能耗）能耗(nn ho)(nn ho)制动制动 （3 3）回馈）回馈(hu ku)(hu ku)制动（或称再生制动（或称再生制动）制动） （2 2）反接制动）反接制动第32页/共138页第三十三页，共138页。一、降低一、降低(jingd)电枢端电压调速电枢端电压调速 5、他励

9、直流电动机、他励直流电动机(dngj)的调速的调速二、弱磁调速二、弱磁调速 第33页/共138页第三十四页，共138页。 六、PLC概述(i sh)第34页/共138页第三十五页，共138页。lPLCPLC的定义：可编程逻辑控制器（的定义：可编程逻辑控制器（PLCPLC）lPLCPLC的分类的分类l按结构按结构(jigu)(jigu)形式分：形式分： l一体化紧凑型一体化紧凑型PLCPLC：电源、：电源、CPUCPU中央处理系统、中央处理系统、I/OI/O接口都集成在一个机壳内。如西门子接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200S7-200系列。系列。l标准模块式结构标准模块式结构(jigu

10、)(jigu)化化PLC PLC ：各种模块相：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的完整的PLCPLC应用系统。如：西门子应用系统。如：西门子S7-300S7-300、S7-400S7-400系列系列。第35页/共138页第三十六页，共138页。按控制规模分类按控制规模分类 按按PLCPLC的控制规模分类的控制规模分类, ,可以将可以将PLCPLC分分为为(fn wi)(fn wi)大型机、中型机和小型机大型机、中型机和小型机。 小型机的控制点一般在小型机的控制点一般在256256点之内。点之内。 中型机的控制点一般不大于

11、中型机的控制点一般不大于20482048点点 大型机的控制点一般多于大型机的控制点一般多于20482048点。点。第36页/共138页第三十七页，共138页。第37页/共138页第三十八页，共138页。第38页/共138页第三十九页，共138页。第39页/共138页第四十页，共138页。第40页/共138页第四十一页，共138页。(IL,instruction list)(IL,instruction list)和结构化和结构化文本文本(ST,structured text)(ST,structured text)。第41页/共138页第四十二页，共138页。 1. PLC的操作模式 RUN模

12、式执行(zhxng)用户程序，“RUN”LED亮。 STOP模式不执行(zhxng)用户程序，可以下载程序。 2PLC的循环扫描工作方式 初始化后PLC循环不停地分5个阶段处理各种任务。每次循环的时间称为扫描周期。 （1）读取输入 外部输入电路接通时，对应的过程映像输入寄存器为ON(1状态)，梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。反之过程映像输入寄存器为OFF(0状态）。第42页/共138页第四十三页，共138页。（3）处理通信请求（4）CPU自诊断（5）改写(gixi)输出（2）执行用户程序 如果没有跳转指令，CPU逐条顺序地执行用户程序。执行程序时，对输入/输出的读写通常是通过过程(g

13、uchng)映像输入/输出寄存器，而不是实际的I/O点。第43页/共138页第四十四页，共138页。第44页/共138页第四十五页，共138页。一、S7-200系列(xli)PLC的硬件系统第45页/共138页第四十六页，共138页。CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 224XP CPU 226 CPU 226XM 第46页/共138页第四十七页，共138页。第47页/共138页第四十八页，共138页。第48页/共138页第四十九页，共138页。第49页/共138页第五十页，共138页。3 3软元件软元件(yunjin)(yunjin)介绍介绍（1 1）输入继电器（）输入继

14、电器（I I） （2 2）输出继电器（）输出继电器（QQ）（3 3）通用辅助继电器（）通用辅助继电器（MM） （4 4）特殊）特殊(tsh)(tsh)标志继标志继电器（电器（SMSM） （5 5）变量存储器（）变量存储器（V V） （6 6）局部变量存储器（）局部变量存储器（L L）（7 7）顺序控制继电器（）顺序控制继电器（S S） （8 8）定时器（）定时器（T T）（9 9）计数器（）计数器（C C） （1010）模拟量输入映像寄存器（）模拟量输入映像寄存器（AIAI）（11 11）模拟量输出映像寄存器（）模拟量输出映像寄存器（AQAQ）（1212）高速计数器（）高速计数器（HCHC）

15、（1313）累加器（）累加器（ACAC） 第50页/共138页第五十一页，共138页。第51页/共138页第五十二页，共138页。 S7-200 PLC S7-200 PLC的寻址方式的寻址方式 直接寻址直接寻址 间接寻址间接寻址 S7-200PLC S7-200PLC直接寻址时软元件的地址直接寻址时软元件的地址(dzh)(dzh)格格式：式：（1 1）位寻址格式）位寻址格式(g shi)(g shi) A A ：软元件名称（区域号）：软元件名称（区域号） X X ：字节地址：字节地址 Y Y ：字节内的位地址：字节内的位地址：0 07 7第52页/共138页第五十三页，共138页。如如: :

16、 T2T2、C10C10、HC2HC2、AC3AC3 第53页/共138页第五十四页，共138页。最高字节地址第54页/共138页第五十五页，共138页。可用数据格式进行可用数据格式进行(jnxng)寻址的软元件有：寻址的软元件有：第55页/共138页第五十六页，共138页。第56页/共138页第五十七页，共138页。 可以可以(ky)(ky)作为指针的元件有：作为指针的元件有： 第57页/共138页第五十八页，共138页。第58页/共138页第五十九页，共138页。 基本指令基本指令(zhlng)包括基本逻辑指令包括基本逻辑指令(zhlng)，算术、逻，算术、逻辑运算指令辑运算指令(zhln

17、g)，数据处理指令，数据处理指令(zhlng)，程序控制指令，程序控制指令(zhlng)等。等。 梯形图指令由触点或线圈符号直接位地址两部分组成，梯形图指令由触点或线圈符号直接位地址两部分组成，含有直接位地址的指令又称位操作指令，基本位操作指令含有直接位地址的指令又称位操作指令，基本位操作指令操作数寻址范围：操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。等。位逻辑指令位逻辑指令第59页/共138页第六十页，共138页。基本位操作指令(zhlng)格式LD BIT 、 LDN BIT用于网络(wnglu)段起始的常开/常闭触点常开/常闭触点串联(chunlin)，逻辑与/与非指令常开/

18、常闭触点并联，逻辑或/或非指令线圈输出，逻辑置位指令A BIT 、AN BITO BIT 、ON BIT= BIT第60页/共138页第六十一页，共138页。3）A(And)： 与操作指令，用于常开触点(ch din)的串联。4）AN(And Not)： 与操作指令(zhlng)，用于常闭触点的串联。5）O(Or)： 或操作指令，用于常开触点(ch din)的并联。6）ON(Or Not)： 或操作指令，用于常闭触点的并联。7）=(Out)： 置位指令，线圈输出。1）LD(Load)：装载指令，用于常开触点与左母线连接，每一个以常开触点开始的逻辑行都要使用这一指令。2）LDN(Load Not

19、)： 装载指令，用于常闭触点与左母线连接，每一个以常闭触点开始的逻辑行都要使用这一指令。第61页/共138页第六十二页，共138页。2、 STL指令对较复杂指令对较复杂(fz)梯形图的描述方梯形图的描述方法法 在较复杂在较复杂(fz)梯形图中，触点的串、并联关系不能全部用梯形图中，触点的串、并联关系不能全部用简单的与、或、非逻辑关系描述。简单的与、或、非逻辑关系描述。1）块“与”操作(cozu)指令ALD 块块“与与”操作指令，用于两个或两个以上触点并联连接的电路操作指令，用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联，称之为并联电路块的串联连接。之间的串联，称之为并联电路块的串联连接。2）块

20、“或”操作指令OLD 用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联，用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联，称之为串联电路块的并联连接。称之为串联电路块的并联连接。第62页/共138页第六十三页，共138页。3）栈操作(cozu)指令LPS 、LRD、 LPPLPS：（Logic Push）逻辑(lu j)堆栈操作指令(无操作元件)。LRD：（Logic Read）逻辑读栈指令(无操作(cozu)元件)。LPP：（Logic Pop）逻辑弹栈指令(无操作元件)。第63页/共138页第六十四页，共138页。练习练习(linx)：第64页/共138页第六十五页，共138页。置位置位/

21、复位指令复位指令(zhlng)格式格式边沿触发指令边沿触发指令(zhlng)格式格式 ED第65页/共138页第六十六页，共138页。S2S1S4S3YVM第66页/共138页第六十七页，共138页。图 起保停电路图 使用S、R的起保停电路第67页/共138页第六十八页，共138页。序号序号符号符号地址地址含义含义1SB1I0.0启动按钮2S1I0.1水塔水位上限3S2I0.2水塔水位下限4S3I0.3水箱水位上限5S4I0.4水箱水位下限6SB2I1.0停止按钮7KMQ0.1控制电机的接触器8YVQ0.2电磁阀第68页/共138页第六十九页，共138页。第69页/共138页第七十页，共138

22、页。第70页/共138页第七十一页，共138页。第71页/共138页第七十二页，共138页。第72页/共138页第七十三页，共138页。74一、定时器一、定时器第73页/共138页第七十四页，共138页。75第74页/共138页第七十五页，共138页。76第75页/共138页第七十六页，共138页。定时器类型定时器类型分辨率分辨率计时范围计时范围定时器号定时器号TONR1ms32.767sT0、T6410ms327.67sT1T4，T65T68100ms3276.7sT5T31，T69T95TON、TOF1ms32.767sT32、T9610ms327.67sT33T36，T97T100100

23、ms3276.7sT37T63，T101T255第76页/共138页第七十七页，共138页。输入(shr)接点设定值:132767定时器号码(hom)（0255）INPTT37TONTON：接通延时定时器 TOF：断开延时定时器 TONR：有记忆接通延时定时器类型基准时间100ms第77页/共138页第七十八页，共138页。TS=1200*0.1=120S其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TST38TONPTINI0.11200( )T38Q0.1100ms设定值使能输入TONPTINT38LAD：100msSTL： TON T* , PT第78页/共138页第七十九页，共138页

24、。其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TST38TONPTINI0.11200( )T38Q0.1100msTON定时器的特性：1.TON指令在启用输入端使能后，开始计时；2.当前值大于或等于预设值（PT）时，定时器触点接通；3.当输入端断开(dun ki)时，定时器当前值清零，触点断开(dun ki)；4.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时；第79页/共138页第八十页，共138页。其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TSTOFPTINI0.11200T38( )T38Q0.1TS=1200*0.1=120S设定值使能输入TOFPTINT38

25、LAD：100msSTL： TOF T* , PT第80页/共138页第八十一页，共138页。其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TSTOFPTINI0.11200T38( )T38Q0.1TOF定时器的特性：1.TOF指令在启用(qyng)输入端使能后，定时器触点立刻接通，此时定时器不计时；2.当输入信号由10时，定时器开始计时；3.当前值=设定值时，定时器触点才断开，定时器停止计时；第81页/共138页第八十二页，共138页。TS= 120*10msTONRPTINI0.1120T4( )T4Q0.1( )T4R1M0.1其工作波形图如下：输入端Q0.1当前值设定值TSM0.1最

26、大值32767120设定值使能输入TONRPTINT4LAD：100msSTL： TONR T* , PT第82页/共138页第八十三页，共138页。TS= 120*10msTONRPTINI0.1120T4( )T4Q0.1( )T4R1M0.1其工作波形图如下：输入端Q0.1当前值设定值TSM0.1最大值32767120TONR定时器的特性：1.TONR指令(zhlng)在启用输入端使能后，开始计时；2.当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接通,并保持接通；3.当输入端断开时，定时器当前值能被保持；4.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时；第83页/共

27、138页第八十四页，共138页。第84页/共138页第八十五页，共138页。第85页/共138页第八十六页，共138页。计数器用来累计输入脉冲的次数，经常用来对产品进行计数。计数器用来累计输入脉冲的次数，经常用来对产品进行计数。计数器与定时器的结构和使用基本相似，编程时输入它的预计数器与定时器的结构和使用基本相似，编程时输入它的预设值设值PV（计数的次数），计数器累计它的脉冲输入个数（上（计数的次数），计数器累计它的脉冲输入个数（上升沿升沿/正跳变），当计数器达到预设值正跳变），当计数器达到预设值PV时，计数器位状态时，计数器位状态(zhungti)改变。改变。计数器指令有计数器指令有3种：增

28、计数种：增计数CTU、增减计数、增减计数CTUD和减计数和减计数CTD。计数器指令有计数器指令有4种操作信息：编号、预设值、脉冲输入和复位种操作信息：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。输入。 第86页/共138页第八十七页，共138页。第87页/共138页第八十八页，共138页。89注：使用不同(b tn)类型的计数器时，计数器编号不能重复使用第88页/共138页第八十九页，共138页。计数器编号(bin ho)复位(f wi)信号设定值第89页/共138页第九十页，共138页。CTU计数器的特性：1.CTU指令每次在输入时能端由01时，计数一次，当前(dngqin)值加1，直到32767；2

29、.当前值大于或等于预设时间（PV）时，计数器触点接通，并保持接通；3.若复位信号(xnho)接通，则计数器复位，当前值清0，触点断开；第90页/共138页第九十一页，共138页。载入输入(shr)端计数器编号(bin ho)设定值第91页/共138页第九十二页，共138页。CTD计数器的特性：1.减计数器CTD在LD端接通后，计数器复位，此时当前值变成设定值。因此一般在使用减计数器时，首先将计数值(shz)载入，然后再进行计数；2.每次在输入使能端由01时，计数1次，当前值减1，减到0后不再动作；3.当计数器减到0时，计数器触点接通，并保持；第92页/共138页第九十三页，共138页。计数器编

30、号(bin ho)复位(f wi)信号增计数信号减计数信号设定值第93页/共138页第九十四页，共138页。第94页/共138页第九十五页，共138页。CTUD计数器的特性：1.每次在增计数信号由01时，计数1次，当前值加1，直到32767；当前值到达(dod)最大值32767后，若增计数信号再次由01，则当前值变为-32768；2.每次在减计数信号由01时，计数1次，当前值减1，直到-32768；当前值到达(dod)最小值-32768后，若减计数信号再次由01，则当前值变为32767；3.只要当前值=设定值PV，计数器触点接通。否则计数器触点断开；4.复位输入端信号接通，则计数器复位，触点断

31、开，计数器清0；第95页/共138页第九十六页，共138页。第96页/共138页第九十七页，共138页。第97页/共138页第九十八页，共138页。第98页/共138页第九十九页，共138页。第99页/共138页第一百页，共138页。第100页/共138页第一百零一页，共138页。第101页/共138页第一百零二页，共138页。第102页/共138页第一百零三页，共138页。第103页/共138页第一百零四页，共138页。第104页/共138页第一百零五页，共138页。 1单序列(xli)没有分支与合并 2选择序列(xli) 3并行序列(xli)第105页/共138页第一百零六页，共138页。

32、第106页/共138页第一百零七页，共138页。第107页/共138页第一百零八页，共138页。第108页/共138页第一百零九页，共138页。第109页/共138页第一百一十页，共138页。第110页/共138页第一百一十一页，共138页。第111页/共138页第一百一十二页，共138页。第112页/共138页第一百一十三页，共138页。第113页/共138页第一百一十四页，共138页。(zhxng)，返回主程序的第一条指令。用Micro/Win32编程时，不需手工输入MEND指令，而是由软件自动加在主程序结尾。指令格式：END（无操作数）第114页/共138页第一百一十五页，共138页。不含操作数。 STOP指令可用在主程序、子程序和中断程序中。指令格式：STOP （无操作数）第115