《电气控制与PLC及应用》(4篇)

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《电气控制与PLC及应用》篇一

第十九周和二十周是电气控制与plc工程训练的实训周。实训第一天在教室进行了集合，老师简单地给我们讲了下实训内容，要求及任务分派。

郑老师想当场按学号进行分组，抽签拿任务。可同学们提议按原来的分组，由于我们之前也进行过大量次实训，课程设计。每个小组3-4个人，总共分十七组，共有十七个课程任务。郑老师原本想让每组中的学号为1号、5号、9号的同学出来从1--17个数字中随意选一个，但实际操作过程中比较困难，由于不一定每组中都会有上边的学号的同学。所以后来同学们提议自由组队，每组派一位同学做代表，还有同学主动写纸条，分别写上1--17，再折叠起来，用来作为抓阄的材料。

然后每组的代表上来抓取一张纸条，纸条上的数字就是任务编号。

我们小组抽到的任务二，五相步进电动机。老师通过投影仪让我们看了各自的任务，并拍照。刚看到任务时，我们是拒绝的，看上去很难得样子。不过，老师说这个课题算简单的。那我们就放心了。在拍照过程中，有些小组的任务内容很长。也有的小组就只有一个题目，譬如，任务十二，自动售货机。

日记二

分派完任务后的其次天，我们开始查找资料。

就老师给我们的设计内容中的五相步进电动机的模拟控制的设计面板图来看，该设计的实物接线是简单的。

我们了解了下步进电动机的工作原理。步进电机的相数是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。假使使用细分驱动器，则“相数〞将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。

五相电机震动较小，高速性能好，可在部分场合取代伺服电机。步进电机在低速时易出现低频振动现象。步进电机的输出力矩虽转速升高而下降。步进电机一般不具有过载能力。步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢失或堵转的现象，中止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升，降速问题。

日记三

大致了解了下五相步进电机的工作原理后，我们开始准备软件程序。

由于我们组不是很擅长plc的程序编程，所以我们求助了网络，课本和班里的学霸。终究有了完整的程序。但我们都不能确保该程序的确凿无误，我们就又把程序发给了老师，寻求老师的帮助。老师说程序没有太大问题，细节方面还需我们自己推敲调试。老师推荐了编程的软件和仿真软件，让我们自己操作，调整。

为提高上机调试的效率，我们准备了两个程序，以备不时之需。第一个程序简单些，指令少些，其次个程序的程序语句很长，比第一个程序多了两三倍。

在程序的设计过程中，我们用了定时、移位等程序。通过这次的plc的程序设计，使我们更加的了解plc这门学科，也让我们将平日上课所学的知识得到实际应用，而不只是仅仅为了学而学，为了考试而学。通过这次实训，也不会再问这有什么用，能用到哪儿的无意义的话。由于它确实深入到我们的生活中，渗透到我们生活中的方方面面，点点滴滴。大到工厂的机械设备，小到家里的洗衣机，等等。

日记四

终究到了上机调试的日子了。组员们都起了个大早，整理完就到了试验楼。问试验室老师拿了钥匙，自己开了设备。为早点完成，我们大家分工合作，输程序的输程序，接线的接线。接线很简单，主要是程序输入所花的时间多一些。

刚到试验室的时候，我们以为五相步进电机是没有设计面板的，所以只在操作台上接线。后来在柜子里发现了五相步进电动机的模拟控制的设计面板，便把设计面板接入了电路。这样结果显示能更直观明白。

第一个程序输入完毕，运行，可是设计面板上并没有出现任何现象，当时我的内心是崩溃的。不知道终究哪儿错了，也不知该从何下手。后来我随意按了个按键，一直按着，面板上的小灯开始亮。按着第一步：a~b~c~d~e的顺序，但到其次步就不是按设计要求的顺序a~ab~bc~cd~de~ea进行的。这时还是有些小失落，但至少灯亮了。

我们的另一个组员开始进行其次个程序的输入。第一次运行，灯一个都不亮，按住i0.1按键，只有定时器的时间在不停往上走，并没有其他现象的输出。其他组员对该输入程序进行了比对修改，终究小灯依照第一步：a~b~c~d~e；其次步：a~ab~bc~cd~de~ea；第三步：ab~abc~bc~bcd~cd~cde~de~dea；第四步：ea~abc~bcd~cde~dea的顺序依次点亮。到此，程序运行成功。

日记五

今天是最终的上机展示，大家都按规定时间去了试验室。

由于我们之前已经上机调试过了，而且把之前成功的程序拷到了u盘，所以现在只要把程序重新拷到电脑上，然后展示给指导老师看就行。我们把程序拷到电脑上，接好线后，下载，运行。五相步进电动机的模拟控制的设计面板的指示灯依照：第一步：a~b~c~d~e；其次步：a~ab~bc~cd~de~ea；第三步：ab~abc~bc~bcd~cd~cde~de~dea；第四步：ea~abc~bcd~cde~dea的顺序依次点亮。到此，我们这次的实训圆满终止。

通过此次的实训，我学到了好多，也提高了自己的动手能力，也增加了自己的知识储存。在这次设计中，我们相当于把plc知识又复习理解了一遍。而且，在团队中，最最重要的团队合作，要相互沟通，由于和组员们合作了好屡屡，所以在合作方面也来得更和谐融洽。还有一点是报告的书面设计，通过平日一次又一次的报告、论文的准备，能让我们为之后的毕业论文打下一个较好的基础，让我们到时更得心应手些。

在这次实训中也要感谢指导老师的帮助，在百忙中为我们解答不解，还到试验室指导。

《电气控制与PLC及应用》篇二

第四章

常用电器

本章教学要求:

1、了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。

2、会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。

3、理解单相变压器的基本结构、工作过程及计算。

4、了解单相变压器的外特性、损耗及效率。5．了解特别变压器的基本结构、使用方法和用途。

6．了解常用抵押电器的种类、基本结构及用途，会根据工作场所合理选用。

重点：

安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。单相变压器的基本结构、工作过程及计算。难点：

单相变压器的特性。教学方法：

讲授法、讲练结合、启发法并辅以电路仿真软件。组织教学：

查出勤，板书本次课重点、难点，通过ppt及电路仿真软件演示。知识回想：回想初中部分电路欧姆定律以及串并联电路导入新课:通过ppt介绍照明设备

§4-1照明灯具

目的与要求

1.了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。

2.认识照明电路的安装的程序、要领和工艺要求，学会安装照明电路。3.初步学会用万用电表检验电路。

4.会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。

重点与难点重点

1.照明电路的安装。2.万用电表的使用。

难点

1.开关的安装。

2.用万用电表检验电路。

教学方法

讲授法,列举法,启发法并辅以电路仿真软件

教具

多媒体、仿真软件

小结

照明电路是电工知识中的基础点，它是我们对电路由简至繁学习以后繁杂电路的一个重要开端。布置作业

习题册知识梳理

一、常用照明方式

1、一般照明——无特别要求，为整个被照场所而设置的照明。

2、局部照明——局限于某一工作部位的照明。

3、混合照明——由一般照明和局部照明共同组成的照明称混合照明

二、常用照明灯具

白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压汞灯、高压钠灯、节能灯等

三、荧光灯电路

1、荧光灯的组成：灯管、镇流器、启辉器、灯座灯架等组成。

2、荧光灯电路图：

3、工作原理：辉光放电→热电子发射→产生高压电→荧光灯点亮

四、双控白炽灯电路

§4-2变压器

目的与要求

1．了解变压器的构造及工作原理。

2．把握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。3．把握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。

重点与难点重点

变压器工作原理及工作规律。

难点

1.通过原副线圈电流与匝数间的关系。2.通过运用变压器工作规律的公式来解题。

教学方法

讲授法,列举法,启发法，实物与试验演示。

教具

ppt,小型变压器模型。小结

变压器是我们电气控制中重要的一环，是电能转换的一个基本电器，对它的学习中，既回想了电磁感应知识，也是我们学习电气控制的一个重要开端。布置作业

习题册知识梳理

一、变压器的作用

1、主要功能是改变交流电压的大小。

2、改变电流、变换阻抗等。

二、变压器的结构

1、主要组成部分：铁心和绕组

铁心：变压器的磁路通道，同时也是变压器的骨架。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心寻常由磁导率较高又相互绝缘的薄硅钢片叠合而成。绕组：变压器的电路部分。由绝缘良好的漆包线或纱包线绕制而成。工作时与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的线圈称为二次绕组。

2、变压器符号：

3、变压器分类：按绕组和铁心的安装位置不同，分为心式和壳式两种。（如课本图5-3所示）

三、变压器工作原理

1、变压原理：

u1e1n1u2e2n2理想变压器一次、二次绕组端电压之比等于绕组的匝数比。

2、变流原理：

i1u2n2i2u1n1变压器工作时，一次、二次绕组中的电流跟匝数成反比。

3、变换阻抗原理:

如图把带负载的变压器看成是一个新的负载，并用r′l表示，则有

r′l=(n1/n2)rl(由于i1r′l=i2rl；i1/i2=n2/n1)r′l是rl在变压器一次侧中的交流等效电阻。

四、常用变压器

1、三相变压器：有三相干式变压器和三相油浸式变压器

2、电焊变压器:

3、互感器和钳形电流表2

2§4-3常用低压电器

目的与要求

1.把握电器相关的基本概念。2.把握几种常用低压电器。

重点与难点

重点

1.各类低压电器的的基本种类、基本结构、作用及用途。2.各类低压电器的选用。

难点

各类低压电器的基本结构及特性

教学方法

讲授法,列举法,启发法，实物演示或ppt演示。

教具

多媒体、常用电器类实物。

小结

常用低压电器是我们组成控制电路的重要一环，是我们学习控制电路的基础，通过对低压电器特性的分析，我们能够便利地学习控制电路的基本特性。布置作业知识梳理

一、概述电器

1、定义：电器对电能的生产、输送、分派与应用起着控制、调理、检测和保护的作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。

2、学习把握电器的原因：继电器、接触器等工业电器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位；把握继电接触器控制技术也是学习和把握plc应用技术所必需的基础。分类

按工作电压：高压、低压。按动作原理：手动、自动。

按用途：控制、配电、主令、保护、执行。

二、接触器

结构和工作原理

1、结构：一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。

2、工作原理：根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭

合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。分类及特点

1、交流接触器：交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。

2、直流接触器：直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。主要技术参数：线圈电压、主触点额定电流、主触点额定电压、辅助触点额定电流、辅助触点对数、接触器极数以及接触器的机械寿命和电寿命等。选择原则：

1、接触器的使用类别应与负载性质相一致，控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选用直流接触器。

2、主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。

3、主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。

4、接触器主触点的额完工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。

5、吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。

6、主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。三．继电器

继电器特性及其分类

1、原理：主要用于控制与保护电路中作信号转换用。具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。

2、分类：常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等等。

3、特性：继电特性曲线。

4、参数：返回系数、吸合时间、释放时间。电压、电流继电器

过电流继电器、欠电流继电器、过电压继电器、欠电压继电器。中间继电器与固态继电器

1、中间继电器：当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用；当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。

2、固态继电器：由固体半导体元件组成的无触点开关器件；4端有源器件；时间继电器

1、原理：感应元件接受外界信号后，经过设定的延时时间才使执行部分动作的继电器。

2、按延时方式分类：通电延时型、断电延时型和带瞬动触点的通电（或断电）延时型继电器。

3、按工作原理分类：空气阻尼式、电动式和电子式等。

4、触点类型：常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点4类。热继电器

1、定义：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过

热而烧毁的保护电器。

2、组成：双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。

3、原理

4、参数：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调理范围等。速度继电器

1、作用：用于转速的检测，常用在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。

2、组成：转子、圆环（笼型空心绕组）和触点三部分组成。

3、原理

四．熔断器

作用：供电电路和电气设备的短路保护。

组成：由熔体和安装熔体的外壳两部分组成。

原理：通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而切断电路，从而保护了电路和设备。特性：保护特性曲线选择

五、低压隔离器

作用：在电源切除后，将电路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。类型：低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。

六、低压断路器

作用：用来分派电能，不频繁地起动异步电动机，对电源电路及电动机等实行保护。功能相当于熔断器式断路器与过电流、欠电压、热继电器等的组合。

组成：主要由触点和灭弧装置、各种可供选择的脱扣器与操作机构、自由脱扣机构三部分组成。

参数：额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。

七、主令电器概述

1、定义：用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。

2、类型：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器、脚踏开关等。按钮

1、结构组成：常闭触点、常开触点、桥式触点、弹簧、按钮帽。

2、颜色规定

3、结构型式行程开关

1、作用：用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短。

2、分类：

按外壳防护形式：开启式、防护式及防尘式；按动作速度：瞬动和慢动（蠕动）；按复位方式：自动复位和非自动复位；按接线方式：螺钉式、焊接式及插入式；按操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式等；

按用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关及微动开关等。接近开关

1、原理：非接触式的检测装置，当运动着的物体接近它到一定距离时，它就能发出信号，从而进行相应的操作。

2、分类：高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等。

3、参数：动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等。光电开关

1、原理：通过光的发射和接收实现非接触式位置检测装置。

2、分类：对射式和反射式。凸轮控制器

1、作用：用于起重设备和其他电力拖动装置，以控制电动机的起动、正反转、调速和制动。

2、结构组成：主要由手柄、定位机构、转轴、凸轮和触点组成。

3、原理：转动手柄时，转轴带动凸轮一起转动，转到某一位置时，凸轮顶动滚子，战胜弹簧压力使动触点顺时针方向转动，脱离静触点而分断电路。在转轴上叠装不同形状的凸轮，可以使若干个触点组按规定的顺序接通或分断。主令控制器

1、作用：由主令控制器的触点来控制接触器，再由接触器来控制电动机。

2、结构组成：与凸轮控制器相像，与控制屏相协同。万能转换开关

1、作用及原理：由多组一致结构的触点组件叠装而成的多回路控制电器，借助于不同形状的凸轮使其触点按一定的次序接通和分断，它能转换多种和多数量的电气控制电路。

2、转换开关定位特征

3、转换开关接线图

《电气控制与PLC及应用》篇三

考生信息栏电气工程与自动化学院电气工程及其自动化专业2023级班级姓名学号装订线厦门理工学院试卷2023-2023学年第2学期课程名称电气控制与plc试卷卷别a√b□电气工程及其自动化专业2023级班级考试方式闭卷√开卷□本试卷共8大题(4页)，总分值100分，考试时间120分钟。

请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。

一、填空题：（此题共28空，每空1分，共28分）1、plc的工作过程分为、和三个阶段。

2、根据硬件结构的不同，可以将可编程序控制器分为___________、___________、___________。、开关量输出模块的几种型式有___________，___________，___________。

4三相异步电动机常用的启动方式有。

5．可编程控制器主要由，，组成。

6．可编程控制器的顺序功能表图主要由，，和组成。

7．fx系列plc的编程元件中只有和的元件号采用八进制。

8定时器的线圈时开始定时，定时时间到时，其常开触点，常闭触点。fx系列plc的out指令不能用于继电器。．fx2n－64mr型plc有个i/o点，是输出型的基本单元。

二、判断题（每题2分，共10分正确的√错误的×）（）1、交流接触器的灭弧罩假使损坏，一时又找不到零件更换，可以先去掉灭弧罩使用。

（）2、为了避免误操作，寻常将控制按钮的按钮帽做成不同颜色，且常用绿色表示中止按钮，红色表示启动按钮。

（）3、三相笼型异步电动机的电气控制线路，假使使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（）4、plc的输入继电器的线圈不能由程序驱动，只能由外部信号驱动。

（）5、当负载为交、直流电源时，plc应采用继电器型的输出电路。

三、程序转换题（共2小题，每题8分，共16分）1）将下图所示的梯形图转换程相应的指令表2）试设计出以下指令所对应的的梯形图程序(指令按从左至右的顺序)。

ldm12orix1ldt1aniy1ldx2andx3orbanborm110outy5anix5andx6outt6k40四，试设计满足以下要求的继电器—接触器控制线路（每题8分，共16分）（1）电动机m1启动5s以后电机m2自动启动，（2）m2运行5s后m1中止同时电机m3自动启动，（3）m2，m3由中止按钮中止。

（2）异步电动机正反转控制电路的主电路如下图所示，试用继电器控制，画出控制电路图。要求具有必要的保护措施。

五，指出下图所示梯形图中的错误。

（5分）第四大题第2小题图第五大题图六，在按下启动按钮x0后，y0、y1、y2的通/断电状态将依照5s、8s、6s→5s、8s、6s→……的时间规律周而复始地变化，如下图所示，直到按下中止按钮x1时为止。试设计出能满足上述要求的plc顺序功能图和梯形图。(10分)七，下图中x0,x1为按钮，y0,y1为输出继电器线圈，试设计出满足该波形的梯形图程序。（5分）八，某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边，限位开关x0为on，如下图所示。此时按下启动按钮x4，动力头将依照图所示顺序运动。工作一个循环后，返回并停在初始位置。动力头液压拖动系统中各电磁方向阀的电磁线圈y0～y3在各工步的状态如表1所示。试根据图和表1，设计出该动力头plc控制系统的顺序功能图和梯形图。（10分）表1工步y0y1y2y3快进－++－工进1++－－工进2－+－－快退－－＋＋

《电气控制与PLC及应用》篇四

plc复习题1填空1）可编程序控制器简称为___________，它主要由___________，___________，___________，___________组成。

2）根据硬件结构的不同，可以将可编程序控制器分为___________、___________、___________。

3）一次扫描的工作周期，主要概括分为三个阶段，分别是___________、___________、___________。

4）开关量输出模块的几种型式有___________，___________，___________。

5）计数器的复位输入电路___________、计数输入电路___________时，计数器的当前值加1。计数当前值等于设定值时，其常开触点___________，常闭触点___________。再来计数脉冲时当前值___________。复位输入电路___________时，计数器被复位，复位后其常开触点___________，常闭触点___________，当前值等于___________。

6）out指令不能用于___________继电器。

7）___________是初始化脉冲辅助继电器，当______________________________时，它on一个扫描周期。当可编程序控制器处于run状态时，m8000一直为___________。

8）fx2n－64mr型plc是有个i/o点，输出型的单元。

答：1）plc、电源模块、cpu模块、i/o模块、编程器。2）整体式，模块式，叠装式。3)输入采样、程序执行、输出处理。4）继电器型、晶体管型、双向scr型。5）断开、off-on、闭合、断开、不变、接通、0。6）输入。7）m8002、m8000由off-on、on。8）64、继电器、基本。plc的基本结构主要组成：cpu模块、输入模块、输出模块、编程器plc的物理结构：

1）.整体式，2）.模块式，3）.叠装式3plc的5种编程语言：

（1）、顺序功能图（sequentialfunctionchart）；

（2）、梯形图（ladderdiagram）；

（3）、功能块图（functionblockdiagram）；

（4）、指令表（instructionlist）；

（5）、结构文本（structuredtext）；

其中梯形图是使用得最多的plc的图形语言。

4.选择题（将正确答案的编号填在括号内）。

在下图梯形图中，若x0端有3个脉冲输入时，（）；

再延迟60s，（）。

答案：a）y0、y1均有输出。

b）y0有输入，y1无输出。

c）y0无输入，y1有输出。

d）y0、y1均无输出。

改正下图所示梯形图中的错误。

画图说明开关量i/o模块的外部接线的几种方式。（12分）a)汇点式b)分组式c)分开式图：

开关量i/o模块的外部接线三种方式7在按下启动按钮x0后，y0、y1、y2的通/断电状态将依照5s、8s、6s→5s、8s、6s→……的时间规律周而复始地变化，如图3所示，直到按下中止按钮x1时为止。试设计出能满足上述要求的plc顺序功能图和梯形图。

解：

试设计一个长延时电路，要求在x0接通4000秒后，y0才通电动作；

在x0断开后，y0立刻断开。

解：梯形图如下图。

试写出与梯形图对应的指令表程序。

解：

0ldm03anix26orb9anb1orix04ldm57orm110orix52ldx15andx38orim211outm310试画出下面的指令表程序的plc梯形图。

0ldx05anim210anb15anix51ory56ldy111orm016outm12anix57orim112outy53orx38andc513andx44ldt19orb14outm011某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边，限位开关x0为on，如图3所示。