系列可编程控制器及其指令系统

第一章wwwPLCworld1.1低压电器的分1.2电磁机构原1.4现代电1.5 思考题与练习常用低压电21 电器的概念电器—对电能的生产、输送、分配与应用起低压电器通常wwwPLCworld

作在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V的电路中起通断、来控制、保护、调节非电过和非电装置的用电常用低压电31 低压电器种类繁多，用途很广泛，常用分类配电电器：主要用于低压配电系统中。 控制电器：主要用于电气传动系统中。要求长、体积小、质量轻、动作迅速准确可常用低压电41 2自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接操作来进行切换的电器常用低压电51 有触点电器：利用触头的接通和分断实现电路的通断，如接触器、断路器、刀开关、按无触点电器：是通过触头而是利用电子元件的开关效应即导通与截止来实现电路的通断控制，如固态继电器、电子时间继电器、接近常用低压电61 1电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器 非电量控制电器：依靠外力或非电信号（如速度、压力、温度www

的变化而动作的电器Corld如转换开关、行开关、速度继电器、压力继常用低压电71 《国产低压电器产品型号编制办法》（JB2930-81.10）将低压电器分为13大类。每个大类用汉语拼音字母作为该产品型号。在选用低压电 刀开关H，比如HS为双掷式开关（刀型转换熔断器RRC为瓷插式熔断器，断路器D，比如DW为万能式断路器， 常用低压电81 控制器K，比如KT为凸轮控制器，KT为鼓型接触器C，比如CJ为交流接触器，CZ为直流 6启动器Q，比wwwPCrldcnJ为自耦变压器降压启动器控制继电器J，比如JR为热继电器，JS为时主令电器LLA为按钮，LX为行开关。常用低压电91 电阻器Z，比如ZG为管型电阻器,ZT为铸铁电变阻器B，比如BP为频敏变阻器,BT为启动调（11）调压器TwwwLCworldn

D单相调压器,TS三相12电磁铁M，比如MY为 电磁铁，MZ为制动13 其它A，比如AD为信号灯，AL为电铃。常用低压电101 电器

电磁式电器（有触头 行部分—自动电器（非电磁式）感测部分—执行部分—常用低压电111 电磁机构—各种自动化电磁式电器的主要组

wwwPLCworld常用低压电121 1.2.1电磁机构的组常用低压电13

wwwPLCworld磁路衔铁1 wwwPLCworldwwwPLCworld（a）（b）（c）（d） （f）图1-1常用低压电141 wwwPLCworld1.2.1电磁机构wwwPLCworld常用低压电151 1.2.1电磁机构的组 wwwwwwPLCworld常用低压电161 1.2.1电磁机构的组wwwPLCworld 常用低压电171 电磁机构的组电磁机构吸引线圈电流的种类—直流线圈和直流电磁机构—铁心

发热，只线圈发热，

交流电磁机构—其铁心存在磁滞和涡流损耗使铁心与线 常用低压电181 电磁机构的吸力特电磁机构的工作特性常用吸力特性和反力特力为：wwwPLCworld（wwwPLCworld式中：

为电磁吸力（N）；度（T）；S为磁极截面积（m2）；7H／m。当为常数时

与成正比常用低压电191 因外加电压和线圈电阻不变，则流过线圈的 常用低压电20

wwwPLCworld

（1-（1-1 wwwPLCworld吸力与成反比，亦即与气隙成反比，故wwwPLCworld图1-2常用低压电211 激励线圈断电时，磁势急速变为接近零，磁通也发生相应的急速变化，因而会圈中感生很大的反电动势，此反电势可达线圈额定电压的为此在激励线圈上并www

个放电电阻。LCworld

时，该电阻与线圈形成一个放电电路 于磁场中的能量转换成热能消耗于阻常用低压电221 从降低过电压出发，电阻宜小些，为解决这个，可以与电阻串一个二极管使正常工作时直流电磁机构适合于wwwPLCworldcn作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性好。图1-3常用低压电231 若外加电压不变，线圈的阻抗主要决定于线（1-wwwPLCworld （1-5）常用低压电241 ，由式（1-3）知也为常数，说明与大小无关。实际上考虑到漏磁的作用，随的减小略有增加。当气隙变化时，由于不变时由式1-关可知1-

wwwPLCworld）正比变化，与呈线性常用低压电25

图1-41 wwwPLCworld由于铁磁物质有剩磁，它使电磁机构的激励力随气隙的增大而减小，剩磁的吸力特性如图1-wwwPLCworld图1-5常用低压电261 由上述分析可看出，对于可靠性高或频繁动交流电磁机构。一般 wwwPLCworld常用低压电271 电磁机构的反力特电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲电磁机构使衔铁释放wwwPLCworldcn力有两种：一种是利用弹簧的反力（如图1-1（b）所示）常用低压电281 反力特性曲线如图1-5的曲线3所示。其中为电磁机构气隙的初始值；为动静触头开始接触上，由于超行机构的弹力作用，反力特性在处有一突变；在～0的区域内，气隙越小，触wwwPLCworld常用低压电291 但事实上，当线圈中通过交流电流时，磁感

，代入式（1-wwwPLCworld 图1-6加短路环后的磁通和电磁吸力图常用低压电301 从图1-6(b)中可以看出，电磁吸力的最小值为0。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁心吸wwwPLCworldwwwPLCworld开一小槽，在槽内嵌入铜质短路环，如图1-6(a)。常用低压电311 电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面，在环中产生涡流，此涡生的磁通在相位上于截面S1中的磁通，由、产生吸力为+，只要此合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就。一般短路环包围2/3的铁心端wwwPLCworld常用低压电321 电磁机构在整个吸合过中，吸力需大于反 。当切断电wwwPLCworldcn构的激励电流释放衔常用低压电331 电磁机构激励线圈的电压或电流为其输入量，衔铁的位置为其输出量y，y=f（x）称为输入wwwwwwPLCworld图1-7常用低压电341 y代表电磁机构的输出量，x表示输入量，使wwwPLCworld性下方的最大输入量xf表示，为电磁机构的释放x=0<xcy=0即电磁机构释放x≥xc时，y=1即电磁机构吸合；x≥wwwPLCworld=1x≤xf时，y=0常用低压电351 触头及灭弧原低压电器的执行机构一般由触头及其灭弧装1触头（触点）是电器wwwPLCworldcn执行部分，起接通和分断电路的作用。触头通常由动、静触头组合触头的接触形式有点接触如球面对球面、球常用低压电361 图1-8wwwPLCworld常用低压电器371 图1-8

图1-9线性触头的接wwwPLCworld或分断时产生滚动摩擦，接触过如图l-9所示，开始wwwPLCworld常用低压电器381 图1-8wwwPLCworld常用低压电器391

wwwPLCworld （c）最终闭合位图1-10常用低压电401

wwwPLCworld 常用低压电411 触头不能自动净化，触头材料必须用银或银每个触头的接触压力小，电动稳定性较低；wwwPLCworld常用低压电器421 触头接触电阻—触头一般都是选用导电率高平的，数的点才能真正接触上。当触头接

希望接触电阻尽量小些。接触面积大、接触常用低压电器431 触头在从分离到闭合的接通过中，经常发生机械振动，即触头的闭合-分离-再闭合过的 常用低压电器441 除机械碰撞外，触头电流仅从两触头间少数电生的电动力也能导致触头振动，特别是当wwwPLCworld常用低压电器451 触头的机械振动会使触头表面产生电气磨损动过结束后，熔化了的金属便因失去电弧产生的大量热量而凝固，使动、静触头粘在一起，再

常用低压电器461 当动触头与静触头刚接触时，由于安装时动

进一步压缩的距离，称为触头的超，超越大终压力亦越大。有了超，使触头在被磨损的情常用低压电器471 触头在通电状态下，当触头间刚出现断口时表面，降低电器常用低压电器481 电弧长度增加，使触点间隙增加，电场强度降低，同时散热面积增大，降低电弧温度，因而wwwPLCworld使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，使常用低压电器491 F如图1-11所示，它是一种桥式结构双断口触力的作用下，使电弧向外运动并拉长，加快冷FwwwPLCworld。。1-图1-11常用低压电器501 磁吹式灭弧装置如图1-12所示。在触头回路中串入吹弧线圈（较粗的几匝导线，其间穿以铁

载流体，它在磁通的作用下产生电磁力F，把电弧拉长并冷却从而灭常用低压电器511 wwwwwwPLCworld图1-12常用低压电器521 灭弧栅片由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为2～3mm，安放在触头上方的灭弧罩内，如图

过零时电弧自然熄灭，两栅片间必须有150～250V电压，电弧才能重燃。这样一来，一方面常用低压电器531 wwwwwwPLCworld（a）栅片灭弧原理（b）电弧进入栅片的图形图1-13灭弧栅灭弧原理常用低压电器541 利用灭弧罩的窄缝来实现灭弧的。灭弧罩内只有一个纵缝，缝的下部宽些上部窄些，如图1-

常用低压电器551 wwwwwwPLCworld图1-14常用低压电器561 在交流继电器和接触器中常采用桥式触头，如图l-10所示，这种触头有两个断点，交流电路在过零后，若一对断点处电弧重燃需要150～250V电压，则两对断wwwPLCworld

需要300～500V电压常用低压电器571 开关电器是电气控制中的基本组成元件，在有直接的关系。wwwPLCworldcn常用低压电器581 刀开刀开关是结构最简单，应用最广泛的一种手动开关电器。在低压电路中作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源。wwwPLCworld刀开关、HR型熔断器式开关、HZ型组合刀开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺刀开关、HH型铁常用低压电器591 于交流50Hz、额定电压至380V440V，额定电流至1500A的成套配电装置中，

常用低压电器601 按极分有1极、2极、3极，其操作示意图及图 wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器61

1 （c）（d） （a）直接手动操作wrldcnb） （h）三极单投 图1-15HD常用低压电器621 wwwPLCworld常用低压电器631 wwwPLCworldHSwwwPLCworld图1-16HS常用低压电器641 HR型熔断器式开关也称刀熔开关如图1-17所

刀熔开关适用于交流50Hz、额定电压至，额定电流至600A的配电系统中，作用是短路常用低压电器65wwwPLCworld1wwwPLCworld图1-17HR常用低压电器661 组合开关又称转换开关如图1-18所示，采用

载，测量三相电压以常用低压电器67wwwPLCworld1wwwPLCworld图1-18HZ常用低压电器681 HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关如图1-19（a）所示，其结构简单、价格便宜、

常用低压电器691 wwwPLCworldwwwPLCworld 上胶盖；下胶盖；3插座；触刀；操作手柄；固定螺母；7进图1-19HK型开启式负荷开关示意图及图形符号常用低压电器701 HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，它由如图1-19（b）所示。铁壳开关带有灭弧装置，

常用低压电器711 低压断路空气开关，分为框架式DW系列（又称万能式）和塑壳式DZ系列（又称装置式）两类，主要用

。常用低压电器721 框架式DW系列如图1-20所示，塑壳式DZ系wwwPLCworld图1- 图1-常用低压电器731 断路器主要由主触头、灭弧系统、各种脱扣器三部分组成。脱扣器包括过电流脱扣器、失压（欠压）脱扣器、热脱wwwPLCworld 图1-22断路器结 常用低压电器741 断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的 常用低压电器751 即过电流脱扣器当线路的电流大于所整定的wwwPLCworld常用低压电器761 失压（欠压）脱扣器用于失压保护，当失压（欠压）脱扣器上的线圈的电压（线路电压）wwwPLCworld常用低压电器771 wwwPLCworld脱扣器类型和其额定电流常用低压电器781 控制控制器是一种手动操作、直接控制主电路大电流（10A～600A）的开关电器，有KT型凸轮控制器、KG鼓型控制器、KP型平面控制器三种。其作用和原理相似，下面以KT型凸轮控制器wwwPLCworld常用低压电器79wwwPLCworld1wwwPLCworld图1-23KT型凸轮控制器的结构原理示意图及图形符常用低压电器801 凸轮控制器主要由触头、转轴、凸轮、杠杆b）中的图形符号中粗线条表示极数，细线条表wwwPLCworld常用低压电器811 wwwPLCworld凸轮控制器是一种大型的手动控制器，主要为控制线路简单、开关元件少、方便等，缺wwwPLCworld常用低压电器821 接触接触器是用利用电磁吸力的作用来使触头闭

常用低压电器831 wwwwwwPLCworld1-主触头；2-常闭辅助触头；3-常开辅助触头；4-动铁芯（衔铁）；5-电磁线圈；6-静铁芯；图1- 接触器结构简常用低压电器841 wwwwwwPLCworld （b）（c）（a）线圈；（b）主触头；（c）常开（动合图1- 接触器图形符常用低压电器851 1（1）触头系统，采 断电桥式触头结构， wwwPLCworld

静、铁芯，吸引线圈3灭弧系统，大容量接触器（20A以上）采用常用低压电器861 当套在静铁芯上的吸引线圈通电后，产生电常开触头闭合。当线圈断电后，磁 ，动wwwPLCworld常用低压电器871 直流接触器主要用于远距离接通和分断直其结构与原理基本wwPLCworld

流接触器相同，主要常用低压电器881 含义如图1-26和图接触器使用广泛，额定工作电流或额定功含义如图1-26和图wwwPLCworld27常用低压电器891 额定电压：接触器的额定电压是指主触头的额定电流：接触器的额定电流是指主触头的

作制和操作频率等电磁线圈的额定电压：电磁线圈的额定电压触头数目：接触器的触头数目应能满足控制常用低压电器901 额定操作频率：接触器额定操作频率是指每约定发热电流：接触器处于非封闭的状态下 （7）接通和分断能力：指接触器主触点在规常用低压电器911 PLCworldPLCworld图1- 图1-常用低压电器921 wwwPLCworld根据接触器的使用类别不同对主触头的接通定的。常见的接触器使用类别及典型用途见表1-1，表中wwwPLCworld；AC2、DC3和DC5类允许接通和分断4倍的额定电流；AC3和AC4类允许接通和分断6倍的额常用低压电器931 表1-1m 常用低压电器941 启动启动器用于三相异步电动机的启动和停止的启动电流较大（额定电流的6～7倍），在电

常用低压电器951 2、降压启动。主要有热自藕降压启动和星三热自藕降压启动是wwPLCworld

自藕变压器在启动时常用低压电器961 星三角降压启动是通过改变电动机的接线方为原来的1/，当电动机转速达到额定转速的wwwPLCworld常用低压电器971 3通过在电动机主回路中串联频敏电阻，以降

。

4、变频启动。通过变频器实现对电机的恒频常用低压电器981 控制继电控制继电器用于电路的逻辑控制，继电器具有逻辑功能，能组成复杂的逻辑控制电路， 量（如温度、压力、速、

时间等）常用低压电器991 1扩大控制范围。例如，多触点继电器控

放大。例如，灵敏型继电器、中间继电常用低压电器100133综合信号。例如，当多个控制信号按规定的4自动、、监测。例如，自动装置上 的继电器与其它电器一www

可以组成常用低压电器1011 2继电器可按作用原理、外形尺寸、保护特征wwwPLCworld常用低压电器1021 电磁式继电器的结构原理与接触器类似，也组成，图1-28（a）是直流电磁式继电器结构示

常用低压电器1031 wwwwwwPLCworld图1-28常用低压电器1041 与继电器吸合值X2之比称为继电器返回系数k，它体现了继电器的灵敏度。控制继电器的k值一般为0.1～0.4,保护继电器的k值一般为0.85～0.9。一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05swwwPLCworld～0.15s,快速继电器的吸合时间与释放时间为常用低压电器1051 wwwPLCworld（a）（b） 常用低压电器1061 中间继电器在控制电路中起逻辑变换和状态wwwPLCworld常用低压电器1071 电流继电器的线圈与被测量电路串联，以反

如图1-30电流继电器的图形符号。常用低压电器1081 欠电流继电器用于欠电流保护或控制，在正wwwPLCworld过电流继电器用在电路正常工作时不动作，常用低压电器1091 wwwPLCworld（a）欠电流继电器（b）过电流继电器图1-30电流继电器的图形符号常用低压电器1101 电压继电器的线圈与负载并联以反映负载电 和零电压继电器，它们wwwPLCworld范围为额定电压的7%～20%；零电压继电器动作当电压降低至额定电压的5%～25%时动作，如图1-31电压继电器的图形符号。常用低压电器1111 wwwPLCworld 图1-31电压继电器的图形符号常用低压电器1121 ①双金属片式，利 金属片式受热弯曲去②热敏电阻式，利wwPLCworld

阻值随温度变化而变③易熔合金式，利用过载电流发热使易熔合。常用低压电器1131 热继电器是利用电流的热效应来切断电路的

动杆、弹簧、调节旋钮、复位螺丝等）常用低压电器1141 双金属片是一种将两种线膨胀系数不同的金为层。由于两种线膨胀系数不同的金属紧密wwwPLCworld常用低压电器1151 热元件一般由铜镍合金、镍铬铁合金或铁铬热元件串接于电动机等负载回路中，通过热

接在二次回路中）常用低压电器1161 当电动机等负载正常运行时，其工作电流通当电动机等负载发生过流电流且超过整定值

常用低压电器1171 热继电器动作电流的调节是通过旋转调节旋热继电器复位方式wwPLCworld

动复位和手动复位。常用低压电器1181 热继电器主要参数有：热继电器额定电流、。热继电器的额定电流是指热继电器中可以安

性，见表1-2所示。通常热继电器的整定电流是常用低压电器1191 表1-2项整定电流倍动作时试验条12热 wwwworld热46冷常用低压电器120wwwPLCworld1wwwPLCworld（a）双金属片式热继电器结构示意图(b)双金属片式热继电图1-32为双金属片式热继电器结构示意图及图形常用低压电器1211

常用低压电器1221 wwwwwwPLCworld常用低压电器1231 wwwwwwPLCworld常用低压电器1241 wwwwwwPLCworld常用低压电器1251 wwwwwwPLCworld常用低压电器1261 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时。由直动式双E型铁心电磁机构、气囊式阻尼器延时机构和LX5型微动开关触头系统三wwwPLCworld常用低压电器1271 如图1-34（a）通电延时继电器示意图，当线wwwPLCworld常用低压电器1281 空气阻尼式时间继电器的优点是结构简单、延时范围大（分0.4s～60s和0.4s～180s两种,操作频率600次/h）、长、价格低及不受电源电压和频率波动的影响；缺点是延时误差大(±15%)、无调节刻度指示，一般用于延时要求wwwPLCworld常用低压电器1291 5速度继电器用来反映转速和转向的自动电器wwwPLCworld常用低压电器130wwwPLCworld1wwwPLCworld

(b）图1-34

(c）常用低压电器1311 速度继电器主要由转子、圆环（鼠型空心绕wwwPLCworld常用低压电器1321 当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同用于反转时动作。其动作转速一般不低于120r/min，复位转速100r/min以下，工作时wwwPLCworld常用低压电器1331 熔断熔断器是一种最简单有效而价廉的保护电器

组成，熔体（熔片或熔丝）常用低压电器1341 常用的熔断器如图1-35，有瓷插式、螺旋式wwwPLCworld（a）瓷插式 常用低压电器1351 wwwPLCworldwwwPLCworld 图1-35常用的熔断器结构常用低压电器1361 ⑴螺旋式熔断器在熔断管装有石英砂，熔体埋于其中，熔体

流5A～200A，主要用于短路电流大的分支电路常用低压电器1371 ⑵有填料管式熔断器有填料管式熔断器是一种有限流作用的熔断wwwPLCworld，如带刀闸的底座或以熔断器为刀的底座上，通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为50AwwwPLCworld常用低压电器1381 ⑶无填料管式熔断器无填料管式熔断器的熔丝管由纤维物制成，

填料管式熔断器具有常用低压电器1391 有填料管式快速熔断器是一种快速动作型的

常用低压电器1401 熔断器的作用原理可用保护特性或安秒特性wwwPLCworld表1-31.25I1.6I2I2.5I3I4I∞常用低压电器1411 wwwwwwPLCworld图1-36常用低压电器1421 熔断器的主要技术参数包括额定电压、熔体①额定电压，保证熔断器能长期正常工作wwwPLCworld②熔体额定电流，熔体长期通过而不会熔③熔断器额定电流，保证熔断器能长期正常用低压电器1431 ④极限分断能力，熔断器在额定电压下所能熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择wwwPLCworld常用低压电器1441 3熔断器的选择主要是选择熔断器的类型、额wwwPLCworld主要依据负载的保护特性和短路电流的大小电动机宜采用熔体为铅锌合金的RCIA系列熔断常用低压电器1451 而大容量的照明线路和电动机除过载保护外电流较小时可采用熔体为锡质的RCIA系列或熔体为锌质的RM10系列熔断器；用于车间低压供wPLCworld

般是考虑短路时的分能力的RL1系列熔断器，当短路电流相当大时，宜采用具有限流作用的RT0及RT12系列熔断器。常用低压电器1461 如果熔体额定电流选择偏大，负载在短路或长期过负载时不熔断；选择过小，可能在

常用低压电器1471 ①用于保护照明或电热设备的熔断器，因为负载电流比较稳定，所以，熔体的额定电流应Ire等于或稍大于负载的额定电流Ie。即Ire≥Ie。②用于保护单台长wwwPLCworld

动机或电焊机（即供，即Ire≥（1.5～2.5）Ie轻载启动或启动时间比较短时，系数可取近1.5；带重载启动或启动时间比较长，系数可取常用低压电器1481 ③用于保护频繁启动电动机（即供电支线）应熔断，则选Ire≥（3～3.5）Ie。④用于保护多台电动机（即供电支线）的熔

Ire≥（1.5～2.5）Iemax+∑Ie常用低压电器1491 为防止发生越级熔断，上、下级（即供电wwwPLCworld熔断器额定电压应大于或等于所在电路的额常用低压电器1501 主令电器在自动控制系统中用来发布控制指制按钮、行开关、万能转换开关等。1wwwPLCworld按钮开关用来切断和接通控制电路。按钮有分为启动按钮、复位按钮、检查按钮、控制按钮常用低压电器1511 按结构可分为开启式（K）、保护式（H）、防水式（S）、防腐式（F）、紧急式（J）、钥。按钮的触点也分常开（动合）、常闭（动开 wwwPLCworld控制按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成。其结构、符号、外形分别如图常用低压电器1521 wwwwwwPLCworld 图1-37结构、符号、外形图常用低压电器1531 2位置开关是一种将机器信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或形的自动控制电器。位置开关又称行开关或限位开关，它的作用是

图1-示。其结构基本相同，由操作头、传动常用低压电器1541 wwwPLCworld6- 常用低压电器155wwwPLCworld1wwwPLCworld常用低压电器1561 wwwPLCworld 图1-38位置开 常用低压电器1571 3接近开关是一种无触头行开关，它是一种非接触型的物置检测装置，其外形如图1-39wwwPLCworld图1-39常用低压电器1581 当某种物体与之接近到一定距离时就发出动应用—接近开关不仅仅是避免了机械行开wwwPLCworld

钮等。即使用于一般的行控制，定位精度、操作频率、使用和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行开关。常用低压电器1591 目前常用的万能转换开关有LW5、LW6等系系列万能转换开关由操作机构、面板、wwwPLCworld手柄及触头座等主要部件组成，其操作位置有～12个，触头底座有1～10层，其中每层底座均转动到不同位置时，通过凸轮作用，可使各对触常用低压电器1601 LW6系列万能转换开关还可装成双列型式，wwwPLCworld（a）万能转换开关单层结构示意图（b）图1-40常用低压电器1611 万能转换开关主要用于各种控制线路的转换 wwwPLCworld常用低压电器1621 其它电1信号灯也叫指示灯，如图1-41所示，其发光wwwPLCworld 图1-41常用低压电器1631 颜色各异表示的含义也不同，见表1-4所示。表1-4指示灯的颜色及其含义况wwwPLCworld常用低压电器1641 信号灯工作形式有持续发光（平光）和断续备的工作状态以及操作警示等，示意有如用（或含义wwwPLCworld常用低压电器1651 2、常用的器有电铃和电喇叭等。电铃一般）

号（常用低压电器1661 图1-42为常 wwwPLCworld（a）电喇 （b）电 （c）蜂鸣图1- 常用低压电器1671 3 控制元控制元件在电气控制系统中的应用越来

wwwPLCworld常用低压电器1681 动力元件 泵执行元件 缸 控制元件（各种控制阀wwwPLCworld常用低压电器1691 开关电控制阀

电液比例控制

（压力控制（调节系统 ）控制方式

流量控制阀（调节系统工作液流量大小常用低压电器1701 阀的控制有手动控制、机械控制、控制、电气控制等，图1-43为常用的元件符wwwPLCworld（b）

（d）（a）单向定 常用低压电器1711 （e）单向变

wwwPLCworld

（h）单向定 （j）常开式二位二通电磁阀（l） （k）双作用单活塞图1-43常用 常用低压电器1721 电器的文字符号和图形1电器的文字符号执行 ，目前是GB5094—85《电气技术中的项目代号》和GBwwwPLCworld7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》常用低压电器1731 在GB7159—87《电气技术中的文字符号制

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常用低压电器1741 双字母符号由一个表示种类单字母符号和另控制电路开关，SBwwwPLCworldcn钮，SP表示压力继电文字符号用于表明电器的名称、功能、状态不同，如照明灯的文字符号为EL，信号灯的文常用低压电器1751 辅助文字符号表示电器设备、装置和元件的例如辅助文字符号P（Pressure的缩写）表示压力，BW（BackwwPLworld，SYN常用低压电器1761 电器的图形符号目前执行国标GB4728-85《电气图用图形符号》，也是根据IEC国际标准而wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器1771 国标GB4728-85的一个显著特点就是图形符

常用低压电器1781 表1-5 断路器功能断路器功能热效应电磁效应wwworld常用低压电器1791 现代电优势—频率的调节范wwPLCworldcn改善变频后电动机的大多数变频器都属于交-直-常用低压电器1801 现代电交-

常用低压电器1811 现代电wwwPLCworld电压型变频器在逆变器前并电容器来缓冲无wwwPLCworld常用低压电器1821 现代电wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器1831 现代电V/w

。 常用低压电器1841 现代电wwwPLCworld矢量控制方式根据交流电机的动态数学模型，采用坐标变换的方法，将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部分：产生磁场的电流分量（磁场电流）和磁场相垂直、产生转矩的电流分量（转wwwPLCworld矢量控制变频器的特点是：①需要使用电动机的参数，一般用于变频电动机；②调速范围在1:100以上；③速度响应快，适用于急加速、运常用低压电器1851 现代电直接转矩方式与矢量控制方式的区别在于

这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直接并通过磁链和转矩的直接实现脉宽调常用低压电器1861 现代电根据输入电源的相数分有单相变频器和三相变频器。下面具体介绍一种典型的型号为VFD-EL的变频器，其输入电源既可以单相也可以三说明分别如图1-44dcn5、图1-46所示，其系常用低压电器1871 现代电wwwwwwPLCworld1-44外形常用低压电器188wwwPLCworld1 wwwPLCworld图1-45图1-46常用低压电器1891 现代电常用低压电器190

wwwPLCworld图1-471 现代电表1-要超过1小时/1次将电磁接触器作为交流马达驱动器之电源开关，因为其将会降低交流马达驱动器之wwwPLCworld交流电抗器（输入端500KVA或进相电容动作时，会产生瞬间突波电10mAM10MHZEMI滤波230V460V用来缩短马达时间交流电抗器（输出口 常用低压电器1911 现代电交流伺服控制1伺服系统—使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标值（或给定值）的任意变化 自动控制系统

wwwPLCworld主要任务—按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速特点—可控性好（讯号以后，能立即停止自行停转）；稳定性高（转速随转矩的增加而均匀下常用低压电器1921 现代电2伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U、V、W三相电形成电磁场，转子在此磁场下转动，同时电机自带的编反馈信号给驱动常用低压电器1931 现代电wwwPLCworld常用低压电器194wwwPLCworld常用低压电器1951 现代电下面以ASDA-B系列伺服驱动器为例，如图1-wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器1961图15wwwPLCworld常用低压电器1971 现代电wwwwwwPLCworld常用低压电器1981 现代电信号名称PinNo信号名称PinNo模拟命令（输入V_REF9电机的速速命令度命令-10V～+10V3000～3000RPMT_REF6电机的速令度命令-10V～10V100～+100位置脉冲命令PULSE22位置脉冲可以用差动（LineDriver）（OpenCollector）（转脉冲、脉冲与方向、AB）P1100wwwPLCworld择（输入/PULSE21SIGN20/SIGN19位置脉冲命令OA10将编的A、B、Z信号以差动（LineDriver）方式输出（输出/OA23Z提供开集极输出5V200mOB12/OB11OZ24/OZ25VDD7VDD24VDIDO用，可承受500mCOM+4COMDIDOVDDCOM13须将VDDCOMVDD时，必须由使用者提供外加电源（12V～24V）COMCOM模拟接地GND8数字模拟信号的接地常用低压电器19915伺5wwwPLCworld

码器、图常用低压电器2001 现代电温度控制在很多生产流中少不了温度控制环节，甚至在很多流中的温度控制还需要配合时间变化是生产流中重要的物wwwPLCworld

，直接决定产品质量。譬如出成型等等制造过，无一不需要温度控制的配常用低压电器2011 现代电温度控制会有如此广大的需求面与应用面，其一是当我们试图改变物质特性时，多数是需要经过某些温度序(加热或冷却)的处理，也

其二是装置在执行能量传递与转换过中，常用低压电器2021 现代电的，温度控制确实有它的广大需求面与应用面，因此温度检测装置、的温度控制器、的温度过控制器(可以设定多段加热序)、以及其它各种温度检测与控制装置一

常用低压电器2031 现代电wwwPLCworld①基本功能型：wwwPLCworld常用低压电器2041 现代电②进阶功能型：DTB温度控制器，如图1-wwwwwwPLCworld常用低压电器2051 现代电③微小进阶型：DTC温度控制器，如图1-wwwwwwPLCworld常用低压电器206② （b）DTC：OUT1以输出选项为输出讯号，www 器输入：（a）TC(+)，TC(-)，热电偶，J，T，E，N，R，S，B（b）TC(+)，TC(-)，RTD，铂金电阻： 常用低压电器2071 现代电2、控制输出(ControlwwwPLCworld①输出信号为电压形式，High(ON)=14V&Low(OFF)=0V，利用这两种电制加热/冷却器的目的，内含过电流保护线路，wwwPLCworld输出为0V，当温度降至调节感度以下时，输出常用低压电器2081 现代电③PID控制时，则依据计算得出的输出量及预④例如输出量为75%，50%，100%，则输出wwwwwwPLCworld常用低压电器2091 现代电⑤电压脉冲输出应用：须有外部驱动器开关以控制加热/冷却器，如SSR（固态继电器，利，延长开关使用

的加热/期(1～99秒)，以得到切换频率低且精密度高的常用低压电器2101 现代电①输出信号为开关形式，动作时输出为短路wwwPLCworld②台达温控器继电器输出规格为AC250V，③ON-OFF/PID控制时，动 压脉冲输常用低压电器2111 现代电④例如输出量为75%，50%，100%，则输出 wwwwwwPLCworld常用低压电器2121 现代电①输出信号为电流形式，输出范围为20mA②输出负载电阻不能大 Ω，否则会有wwwPLCworld④PID控制时，则依据每秒温度取样计算得出常用低压电器2131 现代电wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器2141 现代电①输出信号为电压形式，输出范围为0～10V，ON-OFF加热控制时，当温度高于设定值时输出为0V，当温度降至调节感度以下时，输

wwwPLCworld②PID控制时，则依据每秒温度取样计算得出常用低压电器2151 现代电wwwwwwPLCworld常用低压电器2161 现代电温度控制器操作面板如图1-61所示，同时介wwwPLCworldwwwPLCworld常用低压电器2171 现代电4wwwPLCworld温度低于设定值时，加热器输出打开，温度wwwPLCworld应用场合:不需精密控制的设备。加热/冷却慢，温度保持性较好 常用低压电器2181 现代电控制输出(操作量)与偏差量成比例的动作，偏差wwwPLCworld常用低压电器2191 现代电当P值取不同值时，系统控制效果不同。图1-64所示为当P值取值合适、太小、太大三种情况wwwPLCworld常用低压电器220器消次1 现代器消次积分控制可以如图1-64所示，但积wwwPLCworld常用低压电器221电荡，如 所示电荡，如 所示微分控制可受外界干扰时，如图1-66所示。

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常用低压电器2221 现代电台达PLC应用通信指令便可与温度控制器通MODRDModbuswwwPLCworldMODRDS1S2②装置意义：S1--联机装 址，S2--预读 MODRD指令系针对MODBUSASCII模式/RTU模式的通 常用低压电器2231 现代电表1-装装NKK1～K255(16HmH0-wwwPLCworldD常用低压电器2241控温控wwwPLCworld常用低压电器2251 现代电MODWRModbus①语法：MODWRS1S2 址，S2--预写入wwwPLCworld③MODWR指令系针对MODBUSASCII模式/RTU模式的通 NKHD常用低压电器2261.梯1梯1表 wwwPLCworld常用低压电器2271 现代电台达PLCEASYPLCLINKMOVH86D1120wwwPLCworldBsetC、设定通信开始站号(Slave)：K1。语法:MOVK1D1399语法：MOVK300 常用低压电器2281 现代电E、设定每站通 笔数(Slave)：0～16,(Max:16)。语法：FMOVK3F、设定每站通信写入笔数(Slave0～16笔,(Max:16)。语法：FMOVK3wwwPLCworld温控器PV),H0004(台达伺服)，H2100(台达变频器语法：MOVH4700常用低压电器2291 现代电H、Link模式与link标志设定:Link模式可分手自动，一般使用自动，使用特M为M1351，Link标志为M1350，启动顺序为先启动Link模式M1351再起动Link标志M1350TMR让这两个特MwwwPLCworldcn语法:SETM1351、SETI.LinkID状态(M)1～32M1360常用低压电器2301.） ）wwwPLCworld常用低压电器2311 笔PL 笔笔，写入

数据wwwPLCworld常用低压电器2321. 本章首先介绍了低压电器分类方法，讨论了

常用低压电器233思考题与练习1、电磁式电器主要由哪些部分组成？各部分2、电磁机构的吸力特性与反力特性之间应满wwwPLCworld4、交流接触器铁芯套有短路环的目的何在？常用低压电器234思考题与练习6、试比较交流接触器和直流接触器的优缺点。7、热继电器的作用是什么？在电机主电路中wwwPLCworld9、过零型固态继电器有何优点？它是如何实常用低压电器235第二章典型电气wwwPLCworld 设2.1常用电气图形符号及文字符号的2.2电气原理图的绘制原

控制线路的方2.4组成电气控制系统的基本规典型电气控制系统分析及设计2.5几个典型的电动机控制线2.6电气控制2.7 典型电气控制系统分析及设计继电-接触器控制系统—由按钮、继电器、接触器、熔断器、行开关等低压控制电器组成。

优点—电路简单、维修方便、便于掌握、价典型电气控制系统分析及设计由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系 典型电气控制系统分析及设计2. 常用电气图形符号及文字号wwwPLCworld必须遵守统一的约定， 典型电气控制系统分析及设计2. 常用电气图形符号及文字号电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求电气控制系统图—为了便于对控制系统进行设 计、研究分析、安装调试www

气 典型电气控制系统分析及设计2. 常用电气图形符号及文字号安装图—按照电器实际位置和实际接线电路，电气原理图—根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、wPLCworld

明、便于研究和分析典型电气控制系统分析及设计2. 常用电气图形符号及文字号绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87、GB6988-86等规定的标准绘制。如果采用

2、在满足需要的前提下，应尽量采用最简单典型电气控制系统分析及设计2.2根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件它包括所有电气元件的导电部件和接线端点wwwPLCworld由于电气原理图具有结构简单、层次分明、以图2-1为例介绍电气原理图的绘制原则、图典型电气控制系统分析及设计102.2wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计112.2原理图一般分主电路、控制电路、信号wwwPLCworldwwwPLCworld控制电路、照明电路、信号电路及保护电路典型电气控制系统分析及设计122.2控制器按手柄处于零位时的状态画出；耗能

wwwPLCworld对于继电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画出。按钮、行开关触头按不受外力典型电气控制系统分析及设计132.2图中所有电器触头，都按没有通电和外力作无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作wwwPLCworld为了突出或区分某些电路、功能等，导典型电气控制系统分析及设计142.2原理图中各电气元件和部件在控制电路气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用

6）原理图中有直wwwPLCwor

联系的交叉导线连接典型电气控制系统分析及设计152.2对非电气控制和人工操作的电器，必须在原对于电气控制有关的机、液、气等装置wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计162.222示 wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计172.2图幅分区以后，相当于在图上建立了一个坐d②用列的代号 d③用区的代号表示。区的代号为字母和数字典型电气控制系统分析及设计182.23由于接触器、继电器的线圈和触头在电气原

典型电气控制系统分析及设计192.2表2-3接触器KM24X2XX2表2-1接触器索引表wwwPLCworldcn表2-2继电器索引表典型电气控制系统分析及设计202.2例如，在图2-1中，接触器KM的索引表为：即3对主触头均在21对辅助常开触头在42224wXX2224wXXwwXd典型电气控制系统分析及设计212.3法查线读图法（直接读图法 这种重点介绍查线读wwwPLCworldcn法，通过具体对某个电气控制线路的剖析，学习阅读和分析电气线典型电气控制系统分析及设计22执行元件，主要用 机器的执行机。这类元件包括电动机、电磁离合器、电磁阀wwwPLCworld信号元件，用于把控制线路以外的其它物典型电气控制系统分析及设计23 wwwPLCworld附加元件，主要用来改变执行元件（是电动机）典型电气控制系统分析及设计24下机泵下机动wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计25电气线路是为生产机械和工艺过服务的不熟悉不清楚被控对象和它的动作情况，就很难正确因此在分析电气线路wwwPLCw

，应该充分了解生产机械要完成哪些动作，这些动作之间又有什么联系，即熟悉生产机械的工艺情况。必要时可以画出简单的工艺流图，明确各个动作的关系。此外，还应进一步明确生产机械的动作与执行电气典型电气控制系统分析及设计262.3阅读和分析电气控制线路的方图2-3中M1为拖动机床的主电机，M2为供油的油泵电机，要求先供油（M2）后启动主电机（M1）wwwPLCworld在分析电气线路时，一般先从电动机着手，典型电气控制系统分析及设计2723阅读和分析电气控制线路的方图2-3中，主电机M1电路主要由接触器KM2M1采用全压启动，FR1用作M1的过载保护，wwwPLCworld油泵电机M2电路主要由接触器KM1的主触头和热继电器FR2组成。M2也采用全压启动，FR2用作M2的过载保护，并由熔断器FU担任短典型电气控制系统分析及设计282.3（3）读图和分析控制电路在控制电路中，根据主电路的控制单元主触

追击）观察有哪些元件受控典型电气控制系统分析及设计29逐一查看这些动作元件的触头又是如何控制 典型电气控制系统分析及设计30无论多么复杂的电气线路，都是由一些基本

典型电气控制系统分析及设计312.3阅读和分析电气控制线路的方图2-3中，主电路可以分成电动机M1、M2节。其中，热继电器FR2的常闭触电点、停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM1辅助常开触电点及KM1线包构成wPCorld

直接启动电路。如合上刀开关QS，按下启动按钮SB2，KM1线包得电,KM1吸合即并联在启动按钮SB2的KM1辅助常开触电点吸合形成自锁,而KM1的主触点吸合直接启动油泵电机M2，同时串入KM2线包中的；典型电气控制系统分析及设计3223阅读和分析电气控制线路的方热继电器FR1的常闭触电点、停止按钮SB3启动按钮SB4、接触器KM2常开触电点、接触器KM1常开触电点及KM2线包构成M1的直接启动电路。如合上刀开关QS，仅当KM1常闭触电点吸合后(联锁条件)wwwPLCworld

动按钮SB4，KM2包得电,KM2吸合即并联在启动按钮SB4的辅助常开触电点吸合形成自锁,而KM2的主触点查线读图法的优点是直观性强，容易掌握， 典型电气控制系统分析及设计33逻辑代数法是通过对电路的逻辑表达式的运

路，其逻辑表达式很繁琐、冗长。但采用逻辑代 典型电气控制系统分析及设计342 组成电气控制系统的电气控制系统得组遵循一定的规律,如按联锁控制的规律和按控制过中变化过中变化参量进行控制的规律等。掌握组成电气控制系统 wwwPLCworldcn典型电气控制系统分析及设计352 组成电气控制系统的触闭M触闭M在 wwwPLCworld圈控制电路中，典型电气控制系统分析及设计362 组成电气控制系统的动。动。作的联锁要求。如图2-5

现按顺序工动，主典型电气控制系统分析及设计372 组成电气控制系统的wwwPLCworld 接典型电气控制系统分析及设计382 组成电气控制系统的（2）为满足生产工艺的某些要求，在电气控制方

工艺对控制系统不同要求，正确选择如实反映控制过中的变化参量，如时间、速度、电典型电气控制系统分析及设计392 组成电气控制系统的按控制过中变化参量进行控制是一种具有普遍性的自动控制基本规律。图2-7是按控制过 就是生产机械系统。将控制过中的过变化参典型电气控制系统分析及设计402 组成电气控制系统的过变化参量分为直接过变化参量和间接过变化参量。一般情况下，应尽可能按直接过变化参量来进行控制。只有在过变化参量难接过变化参量进行控wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计412 组成电气控制系统的以下以自动钻削加工过 例介绍按控制过变化参量进行控制的规律。如图2-8所示为钻削加工时刀架的自动循环过。具体要求如下：①自动循环：刀架能自动地由位置1移动到位置2进行钻削加工并自动wwwPLCworldcn回位置1；②无进给切削：刀具到达位置2时不再进给，③快速停车：当刀架退出后要求快速停车以典型电气控制系统分析及设计422 组成电气控制系统的wwwPLCworld图2-8典型电气控制系统分析及设计432 组成电气控制系统的下面根据工艺要求，针对控制过中各自的 ①自动循环——为实现刀架的自动循环，对电机的基本要wwwPLCworld架运动到位置2时能自动地改变电动机工作状态。典型电气控制系统分析及设计442 组成电气控制系统的总之，控制对象要求控制装置根据控制过中行位置来改变或终止控制对象的运动，解决变量—行，这就是采用直接测量位置信号的元件—行开关构成的位wwwPLCworldcn控制电路，如图2-9按下启动按钮SB1，KM1吸合，刀架由位置1向位置2运动；当碰到行开关SQ2时，KM1断开，KM2吸合，刀架由位置2向位置1运动；当碰到行开关SQ1时，KM2断开，停止循环。典型电气控制系统分析及设计452 组成电气控制系统的wwwPLCworld图2-9实现刀架自动循环的控制电

图2-10无进给切削的控制电典型电气控制系统分析及设计462 组成电气控制系统的如果要求提高加工精度，去掉毛刺，需当刀架移动到位置2时要求在无进给情况下继续切削

图2-9的基础上增加了时间继电器KT，如图2-所示。当刀架碰到行开关SQ2时，KM1断开进。延时设定时间后，KT动作，KM2吸合，刀架典型电气控制系统分析及设计47 应应，wwwPLCworld 通典型电气控制系统分析及设计482 组成电气控制系统的当电动机正转时，速度继电器正向常闭触头互锁触头打开，KM2不会通电。欲使电动机停转：前进到压合按下停止按钮SB1，接进行反接制动。转速迅速下降，当转速接近零速（约100r/min）时，速度继电器的正向常开触头典型电气控制系统分析及设计492 组成电气控制系统的在上述过中，当电动机速度下降、速度继

典型电气控制系统分析及设计502 组成电气控制系统的上面阐述了按照联锁控制的规律和按照控制过变化参量进行控制的基本规律。根据一些基

wwwPLCworld时间控制方式：利用时间继电器等延时单元典型电气控制系统分析及设计512 组成电气控制系统的速度控制方式：利用速度继电器或测速发电机，间接电流控制方式：借助于电流继电器，它的动作反映了wwwPLCworld行控制方式：利用生产机械运动部件与事先安排好位置的行开关或接近开关进行相互配合，而达到位置如何正确选用这些控制方式是控制电路设计中的一个重要问题。例如，对某些物理量，既可用行控制方式，也可用时间控制方式。但究竟采用何种控制方式，那就需 典型电气控制系统分析及设计52几各动W2 控制几各动W有：在10k

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的控制电路主要，电动机容量接启动方式，典型电气控制系统分析及设计532.5降压启动电流，在电动机启动时必须采取措施。常用wwwPLCworld型电动机可采用星-三角形（Y-△）降压启动来达到限制启动电流的目的。Y系列的鼠笼型异步电动机4.0kW以上者均为三角形接法，都可用星典型电气控制系统分析及设计542.5电后，3得时到电后，wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计552.5wwwwwwPLCworld13典型电气控制系统分析及设计562.5如图2-15所示，图（a）QS，按下启动按钮SB2时，KM1立即得电吸合，使电动机定子在串接电阻R的情况下启动，与此同时，时间继电器orld

电开始计时，当到达机在额定电压下进入稳定正常运转。图（b）在典型电气控制系统分析及设计572.5wwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计582.5如图2-16所示，启动时，合上电源，按下启KM3的主触点把电动机定子绕组的6与7、5与、4与8分别连接起来wPLCworldcn动机定子绕组的1、、3接电源，电动机按延边三角形接线工作，同典型电气控制系统分析及设计592.5速自动自动 wwwPLCworld电典型电气控制系统分析及设计602.5软启前面所述几种传统的三相异步电动机的启动

典型电气控制系统分析及设计612.5在直接启动方式下，启动电流为额定值的4～8倍，启动转矩为额定值的0.5～1.5倍；在定子串电阻降压启动方式下，启动电流为额定值的4.5倍，启动转矩为额定值的0.5～0.75倍；在星形-三角形启动方式下wPLCworldcn动电流为额定值的1.8～2.6倍，在星形-三角形切换时会出现电流冲击，启动转矩为额定值的0.5倍；在自藕变压器降压启动方式下，启动电流为额定值的1.7～4值的0.4～0.85倍。因此上述启动方法经常用于典型电气控制系统分析及设计622.5在一些对启动要求较高的场合，可选用软启wwwPLCworld软启动器原理如图2-17所示。它主要由三相交流调压电路和控制电路组成。其基本原理是通过控制晶闸管的导通角，改变其输出电压，达到典型电气控制系统分析及设计632.5以以 电 wwwPLCworld 不 并示典型电气控制系统分析及设计642.5异步电动机在软启动过中，软启动器通过

典型电气控制系统分析及设计652.5斜坡升压启动特性曲线如图2-18所示。该启动方式一般设置启动初始电压Uqo和启动时间机电压从Uqo开始线性逐到额定电压。该启动方式机定典型电气控制系统分析及设计662.5转矩控制及启动电流限制特性曲线如图2-19所示。该启动方式一般设置启动初始力矩、启动阶段力矩限幅和力矩斜坡上升时间和启动wwwPLCworld流限幅。这种启动方式引入电流反馈，通过计典型电气控制系统分析及设计672.5在电动机启动过中，保持恒定转矩使电动动完毕。在启动过中 典型电气控制系统分析及设计682.5随着软启动器控制技术的发展，目前它大多

典型电气控制系统分析及设计692.5电压提升脉冲启动特性曲线如图2-20所示。该启动方式一般设置电压提升脉冲限幅。升压周波，即100ms。在启短启wwwPLCworld短启

典型电气控制系统分析及设计702.5当电动机需要停车时，立即切断电动机电源 建筑、楼宇的水泵系统，

典型电气控制系统分析及设计712.5软停车方式通过调节软启动器的输出电压逐渐降低而切断电源。这一过时间较长且一般大减速。如图2-21线。其中 时间典型电气控制系统分析及设计722.5当电动机需要快速停机时，软启动器具有能wwwPLCworld开始到停车时间不能设定典型电气控制系统分析及设计732.5制器，QWJ2系列节电型无触头启动器等。国外生产的有ABB公司的PS系列softstart（软启动d cD，继电器KA7接通，软启动器工作。在软启动器出现故障时，继电器KA11接通，驱动接触器析及设计

2.5wwwPLCworld图2-23FU1：半导体熔丝；KA4：在操作位置动作继电器；KA5：全电压时发出讯号（Ue=100%）；KM2：旁路接触器；KA6：晶闸管故障继电器；KA7：启/停辅助继电器；T5：控制变压器；KA11：旁路用辅助继电器 典型电气控制系统分析及设计752.5异步电动机从切除电源到停转要有一个过

典型电气控制系统分析及设计762.5能耗制动是指在异步电动机刚切除三相电源ww

图2-24（a）、（b）分别是用复合按钮手动典型电气控制系统分析及设计772.5wwwwwwPLCworld典型电气控制系统分析及设计782.5异步电动机反接制动是依靠改变定子绕组中wwwPLCworld如图2-25为反接制动电路。速度继电器KR与电机转子同轴连接，当转速达到120r/min以上时，其常开触头闭合，当制动到电动机转速小于典型电气控制系统分析及设计792.5反接制动时，转子与旋转磁场的相对转速接 电路中串接限流电阻R，可防止制动时电动机典型电气控制系统分析及设计802.5接控按wwwPLCworld接控按wwwPLCworld

控制,这典型电气控制系统分析及设计812.5根据电动机转速公式： 式中，sp。因此异步电动机调速的方法有三种：改变极对数p的变极调速、改变转差率s的降压调速和改变电动典型电气控制系统分析及设计822.5变极调速是通过接触器触点改变电动机绕组

wwwPLCworld变频调速有许多优点，如可实现连续调速、 度、正反转、制动、保护功能齐全（如过载保护、短路保护、过压及欠压保护等）典型电气控制系统分析及设计832.5按控制方式分类变频器可分为V/F控制、矢量V/F控制就是在改变电动机电源频率的同时也改变电压，且V/F比值不变，使电动机的磁通保

的功率因素和效率不下降。V/F控制方式属于转能。因此V/F控制方式多用于通用变频器，如风 典型电气控制系统分析及设计842.5控制简单，不用选择电动机，通用性好。wwwwwwPLCworld调 急加速、 或负载过大时，抑制过流能力不能精密控制电动机实际速度，不适合用于典型电气控制系统分析及设计852.5矢量控制将异步电动机的定子电流分成两部分：产生磁场的电流分量（磁场电流）和与磁场相垂直、产生转矩的电流分量(转矩电流)。该才 典型电气控制系统分析及设计862.5需要使用电动机参数，一般用 变频器。wwwPLCworld速度响应性极高，适用于急加速、典型电气控制系统分析及设计872.6前面掌握了一些典型单元控制电路和对典型，本节讨论电气控制系统的设计过。电气控制论设计中的一般共性问wwwPLCworldcn。讨论继电器-接触器控制电路的设计方法，同时为学习PLC控制系典型电气控制系统分析及设计882.6电气控制设计的基本任电气控制系统设计的基本任务是根据生产机使用维修过中所必须的图纸、资料，包括电气

外购元 、设备说明典型电气控制系统分析及设计892.6电气控制系统设计的基本要由于系统从初步设计、技术设计到产品设计过中的每一个环节都与产品质量和成本密切相树立工实践的观点。wwwPLCworld

1、熟悉所设计设备的总体技术要求及工作过典型电气控制系统分析及设计902.62、优化设计方案，妥善处理机械与电气的关3、正确合理地选用wwwPLCworld

元件，尽可能减少元4、取得良好的MTBF（平均无故障时间）指6、设计 典型电气控制系统分析及设计912.6电气控制系统设计的基本内容和设计步骤以电力拖动控制系统设计为例，电气控制系

wwwPLCworld拟订电气控制设计任务书（技术条件。设计任务书是整个系统设计的依据，又是今定 典型电气控制系统分析及设计922.6电气控制设计任务书中，除简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过、动作要求，传动wwwPLCworld电气传动基本特性如运动部件数量、用途稳定性 要求典型电气控制系统分析及设计932.6n其它要求如设备布局、安装要求、操作台布 典型电气控制系统分析及设计942.6所谓电力拖动方案是指根据生产机械的结构 加工

拖动方案确定之后，采用什么方法去实现这典型电气控制系统分析及设计952.6随着电气技术、电子技术、计算机技术、检的控制方式发生了深刻的。从传统的继电-接触wwwPLCworld

制向顺序控制、可编现，可供选择的控制方式较多，系统复杂度差典型电气控制系统分析及设计962.6确定电动机的类型、容量、转速，并选拖动方案决定以后，就可以进一步选择电动

wwwPLCworld电动机的机械特性应满足生产机械要典型电气控制系统分析及设计972.6工作过中电动机容量能得到充分利用，即电动机的结构形式应满足机械设计的安装要wwwPLCworld在满足设计要求情况下优先考虑采用结构简 。典型电气控制系统分析及设计982.6正确选定电动机容量是电动机选择中的关键生产机械提供的功率负载图p=f（t）或转矩负载图M=f（t），预选一台wwwPLCworldcn 典型电气控制系统分析及设计992.6设计电气控制原理框图，确定各部分之间的设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数

选择电气元件，制订元 典型电气控制系统分析及设计1002.6工艺设计的主要目的是便于组织电气控制装为设备的调试、、使用提供必要的图纸资料wwwPLCworld根据电气原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总 典型电气控制系统分析及设计1012.6按照原理框图或划分的组件，对总原理件表，并根据总图编号统计出各组件的进出

3）根据组件原理wwwPLCwor

及选定的元 根据组件装配要求，绘制电器安装板和典型电气控制系统分析及设计1022.6设计电气箱。根据组件尺寸及安装要求注意操 根据总原理图、总装配图及各组件原理图等 ，标准以及主要材料消 编写使用 说明书典型电气控制系统分析及设计1032.7 本章介绍了电气图纸的类型、及电制动、调速、保护等电路；电气控制线路的一般设计方法。wwwPLCworldcn典型电气控制系统分析及设计104思考题与练习1、电气控制系统设计中应遵循的原则是什么2、组成电气控制系统的基本规律通常有哪些？wwwPLCworld3、异步电动机常用的启动方法有哪些？各自4、异步电动机常用的制动方法有哪些？各自典型电气控制系统分析及设计105world可编控制wwwPLCworld可编控制器概可编控制ww

硬件构可编控制器的编可编小思考题与习可编控23 可编20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时

可编控3 可编1980年，电气制造（NEMA）把这个新的控制设备正式命名为可编序控制器（ProgrammableController，简称PC）。所下定义为：可编序控制器wwwPLCworld

可 某些实现逻辑、定序、定时、计数和。可编控4可编1987年2月，国际电工 ElectricalCommittee，IEC）年颁发的可编控制器标准草案第三稿中对可编控制器的定义：可编控制器是一种数字运算操作的电子系统，

序 种类型机械的生产过。可编控制器及其有关可编控53 可编由此可见，对可编控制器的定义随着其功都会重点说明三个概念：即PLC是什么，它具备什么功能（能干什么），以及PLC及其控制系统的设计原则。定义强调www

LC直接用于工业环境必须具有很强 可编控63 可编可靠性高， 能力强（硬件 和软 wwwPLCworld采用模块化结构，接口种类多，便于现场连调试方便（I/O指示）可编控73 可编 ：对PLC的电源变压器、内部CPU、编wwwPLCworld滤波：对PLC的输入输出线路采用了多种形：在PLC内部的微处理器和输入输出电 采用模块式结构：这种结构一旦查出某模块。可编控。83 可编软件措施故障检测：设计故障检测软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压信号等，以便及时处信息保护和恢复：信息保护和恢复软件使PLC发生故障条件出现时wPLCworldcnPLC内部信息进行保护以 设置监视定时器WDT：如PLC序每次循环执行时间超过WDT规定的时间，预示序进入死循环，立即。对序进行检查和检验：一旦序有错，立即报可编控93 可编 随着PLC功能的不断完善，性价比不断提高，PLC的应用越来越广泛，已大量应用于钢铁、

织、环保 等PLC取代传统的继电器构成顺序控制系统，可编控1031可编PLC制造商目前已提供了拖动步进电机或伺wwwPLCworldPLC能控制大量的物理参数，如温度、压力随着PLC技术的发展，已把支持顺序控制的 可编控113 可编为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化（FactoryAutomatization，FA）系统、柔性制造系统（FlexibleManufactureSystem，FMS）及集散控制系统（dnedControlSystem，和上位计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅对PLC数据通信速率要求高，而且要考可编控123 可编目前，国内已可生产中小型PLC。东屋电气生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床生产的S系列、苏州电子计wwwPLCworld

厂生产的YZ系列等多台达电 生产的ES/EX/SS系可编控133 可编国际上竞争较强的欧洲的西门子公司、 iS ldcn到1A点18K点C可编控143 可编1/C数型中 主要有输入/输出点数、扫描速度（毫秒/千步型PLCI/O点数在256点以下，用户序存 器容量、编语言、指令功能等。一般储容量在2K字以下wPLCworld中型PLCI/O点数 之间，用户 器容量一般为大型PLCI/O点数在2048以上，用户序可编控153 式结构微型小型块式结构：中型、大型LL式结构微型小型 构 如 wwwPLCworld

、一需 使还需可出模 统 据成灵 输构灵 编程编程控制器的基本结构和工作原3 可编PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容