可编程序控制器-第0章

1、何正为何正为TELTEL：1301899297613018992976QQQQ：249325513249325513考试考试70%70%；实验；实验20%(20%(包含课程作业包含课程作业) )；作业；作业+ +考勤考勤10%10%实验课调整：实验课调整：1111周周-14-14周周二周周二1818点点3030分至分至2121点点3030分分地点学地点学95059505，学，学92039203分组：分组：A1-7A1-7；B8-14B8-14；C15-21;D22-28;E29-35;F36-42; C15-21;D22-28;E29-35;F36-42; G43-49;H50-56;I57-

2、63;J64-70;K71-78;L79-86.G43-49;H50-56;I57-63;J64-70;K71-78;L79-86.预备课程：预备课程： 1 1、程序设计基础；、程序设计基础；2 2、数电、模电、数电、模电3 3、电气控制系统；、电气控制系统；能力培养目标：能力培养目标： 1 1、具备阅读和分析、具备阅读和分析PLCPLC应用程序的能力应用程序的能力2 2、掌握应用梯形图进行简单程序设计的能力、掌握应用梯形图进行简单程序设计的能力3 3、具备生产现场的、具备生产现场的PLCPLC安装、接线和调试能力安装、接线和调试能力4 4、具备通过查阅手册及其他资料设计较复杂程、具备通过查阅

3、手册及其他资料设计较复杂程序的能力。序的能力。本章要求：本章要求：1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。了解常用低压电器的结构、功能和用途。2. 掌握自锁、联锁的作用和方法。掌握自锁、联锁的作用和方法。3. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作过掌握基本控制环节的组成、作用和工作过 程。能读懂简单的控制电路原理图、能设程。能读懂简单的控制电路原理图、能设 计简单的控制电路。计简单的控制电路。工厂电气控制技术工厂电气控制技术执行电器执行电器控制电器控制电器+开开关关按按钮钮继继电电器器接接触触器器行行程程开开关关空

4、空气气开开关关时时间间继继电电器器热热继继电电器器可可编编程程序序控控制制器器电电机机电电磁磁阀阀机机械械设设备备各种机床各种机床电梯电梯洗衣机洗衣机 应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。和保护，称为继电接触控制。 本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型线路。制环节和保护环节的典型线路。0.1 0.1 常用控制电器常用控制电器 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电实现继电

5、接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。常用控制电器的用途及电工表示符号。M3FU条件：电动机容量不得超过条件：电动机容量不得超过75KW，刀开关的额定电流应大于电动机额刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的定电流的3倍倍Q3熔断器俗称保险丝，是进行短路熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路发生短路，保护的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。电设备不遭损坏。若一

6、台电机，若一台电机，熔丝的选择按熔丝的选择按Ifu = (1.5 2.5)IN若多台电机，若多台电机，熔丝的选择按熔丝的选择按Ifu = Im/2.5可能出现的最大电流可能出现的最大电流FU表示符号表示符号熔丝的额定电流熔丝的额定电流电动机的额定电流电动机的额定电流一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。，从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开将吸合而顶开锁钩，将主触

7、头断开，从而起到短路保护作用。，从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。通常用来短时间接通或断开控通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。制电路的手动电器。动合（常动合（常开）触头开）触头动断（常动

8、断（常闭）触头闭）触头按钮帽按钮帽复位弹簧复位弹簧表示符号：表示符号： SB常开按钮常开按钮SB常闭按钮常闭按钮SB复合按钮复合按钮按钮的额定电流按钮的额定电流一般不超过一般不超过5A接触器是利用电磁力来接通和接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机制电器，它常用在控制电动机的主电路上。的主电路上。线圈线圈KM符号：符号：KM辅触头辅触头KM辅触头辅触头KM主触头主触头结构图结构图交流接触器的结构原理图交流接触器的结构原理图复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心线圈线圈静铁心静铁心1231 2 3 主触点动合主触点动合(常开常开)辅助触头辅

9、助触头动动断断触触点点动动合合触触点点交流接触器线圈通电后的状态交流接触器线圈通电后的状态1231 2 3 动动断断触触点点断断开开动动合合触触点点闭闭合合i主触点闭合主触点闭合辅助触头辅助触头线圈线圈复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心静铁心静铁心热继电器是利用电流的热效热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过保护电动机使之免受长期过载的危害。载的危害。符号符号FR发热元件将串联在发热元件将串联在电动机的主电路中电动机的主电路中FR常闭触点将串联在电常闭触点将串联在电动机的控制电路中动机的控制电路中热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元

10、件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板II当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双金属片容许值而使双金属片受热时，它便向上弯受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。曲，因而脱钩。热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板常闭触点打开从而断常闭触点打开从而断开电动机的主电路开电动机的主电路中间继电器的结构和交流接触器基本相同，中间继电器的结构和交流接触器基本

11、相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为于接触器的辅助触头，其额定电流为5A5A。中间继电器主要用在中间继电器主要用在控制电路中，起信号控制电路中，起信号传递与转换作用以及传递与转换作用以及同时控制多个电路。同时控制多个电路。线圈线圈KAKA常闭触点常闭触点常开触点常开触点KAKA复合触点复合触点中间中间继电继电器的器的图形图形符号符号+衔铁衔铁常开触头常开触头 延时闭合

12、延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头(限位开关限位开关) 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点KMSB1KHQKHFUKMM3 控制控制电路电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q，接通电源。，接通电源。按按SB1KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触

13、头闭合闭合 M运转运转松松SB1KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 控制电机在很控制电机在很短时间内工作。短时间内工作。KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 控制电路控制电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q 接通电源。接通电源。按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转按按SB2 KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 KM辅助触头辅助触头闭合闭合 自锁自锁 KM辅助触头辅助触头恢复恢复 失去失去自锁自锁控制电机长时控制电机长时 间连续工作间连续工作KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 SB

14、3M3M3M3M3 控制控制电路电路主主电电路路先闭合先闭合Q，接通电源，接通电源按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M长动长动运转运转按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M点动点动运转运转按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转松松SB3KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转KASB1SB2KHQKHFUKMM3 KMSB3KAKA中间继电器中间继电器 KA的功能：的功能：实现自锁实现自锁 从而实现从而实现M长动运转。长动运转。按按SB1KA线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M按按SB3KM线圈线圈得电得电

15、KM触头触头闭合闭合 M KM线圈线圈得电得电 KA触头触头闭合闭合自锁自锁按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转合合QKMSB1SB4KHQKHFUKMM3 SB2KMSB3SB5SB6利用利用SB1、SB2、SB3并联并联，可实现，可实现多地点起动多地点起动；利用利用SB4、SB5、SB6串联串联，可实现，可实现多地点停机多地点停机。三种保护作用三种保护作用a. 短路保护短路保护 FUb. 过载保护过载保护 KHc. 零压零压欠压保护欠压保护KMKM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1KM2SB1SB3KHQKHFUM

16、3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按按SB1KM1线圈线圈得电得电KM1触头动作触头动作M；按按SB2KM2线圈线圈得电得电KM2触头动作触头动作M；KM1、KM2常闭触头常闭触头：合合Q，接通电源接通电源按按SB3KM1线圈线圈失电失电KM1触头恢复触头恢复M停转停转；必须先按停必须先按停止按钮止按钮 SB3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按按SB1KM1得电得电KM1常开触头闭合常开触头闭合M运转运转误按误按SB2KM2得电得电KM1KM2若去掉若去掉KM1、KM2常闭触头，合常闭触头，合Q，KM2常开触头闭合常开触头闭合 A B C则

17、则电源电源A、C线间线间M3 熔断器熔断器 KM1一定要加一定要加互锁触头互锁触头KM1KM2KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用复合按钮利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：，可以实现：正转正转反转反转直接转换直接转换, 不必再按不必再按SB3。KM1和和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！的电气互锁必不可少！工作更可靠！SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2顺序顺序控制控制利用利用KM1常开触头可实现顺序控制常开触头可实现顺序控制功能：功能：M1起动后起动后M2才

18、能起动才能起动。SB1SB3SB2 KM1KM2KH1KH2KM1KM2自锁和自锁和顺序控制顺序控制按按SB1KM1线圈得电线圈得电 KM1各触头动作各触头动作按按SB2KM2线圈才能得电线圈才能得电 SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2SB4KM2利用利用KM1常开触头：常开触头：M1起动后起动后M2才能起动。才能起动。例：例：分析电路的控制功能。分析电路的控制功能。解：解：电路可实现顺序控制功能：电路可实现顺序控制功能：利用利用KM2常开触头：常开触头：M2停车后停车后M1才能停车。才能停车。运动部件运动部件SQ2SQ

19、1行程开关的动作过程行程开关的动作过程运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1运动部件运动部件SQ2SQ1SQ常开触头常开触头SQ常闭触头常闭触头SQ复合触头复合触头符号符号行程开关是利用运动部件的撞行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。击来闭合和切断控制电路的。常开触头常开触头常闭触头常闭触头运动部件运动部件结构示意图结构示意图闭合闭合断开断

20、开KM2SB1SB3KHQKHFU SB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1SQ1SQ3KM2SQ4SQ2工作台工作台SQ4SQ2SQ1SQ3设设KM1得电得电M正正转转, 工作台工作台左移左移; KM2得电得电M反反转转, 工作台工作台右移右移;M3 工作台工作台KM2SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1SQ1SQ3KM2SQ4SQ2按按SB1KM1线圈得电线圈得电KM1触头动作触头动作M正正转转工作工作台左移台左移合合Q 直至压直至压住行程开关住行程开关SQ2：常闭常闭触头触头断开断开 KM1线圈线圈 失电失电, M停转停转;常开常开触头触头闭合闭合 KM2线圈线圈 得电得电,

21、 M自行起动反转自行起动反转工作台返回工作台返回右移右移。SQ4SQ2SQ1SQ3工作台工作台工作台工作台KM2SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1SQ1SQ3KM2SQ4SQ2工作台工作台当工作台右移至压当工作台右移至压住行程开关住行程开关SQ1：常闭常闭触头触头断开断开 KM2线圈线圈 失电失电, M停转停转;常开常开触头触头闭合闭合 KM1线圈线圈 得电得电, M自行自行 起动正转起动正转工作台返回工作台返回左移左移如此循环可实现工如此循环可实现工 作台作台自动往复自动往复运。运。SQ4SQ2SQ1SQ3通电延时型空气式时间继电器通电延时型空气式时间继电器释放弹簧释放弹簧活塞活

22、塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉时间继电器线圈通电后时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点瞬时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁

23、心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉延时动作的触点延时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1断电后立刻复位断电后立刻复位恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关微动开关微动开关断电延时时间继电器断电延时时间继电器活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉瞬时动作的触点瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后断电延时时间继电器通电后延时动作的