(完整版)電氣控制與plc應用

常用低壓電器主要內容：1、低壓電器的基本知識2、開關電器接觸器繼電器熔斷器主令電器智能電器第一節低壓電器的分類一電器1電器：對電能的生產、輸送、分配與應用起著控制、調節、檢測和保護作用，在電力輸配電系統和電力拖動自動控制系統中應用廣泛2可編程序控制器（PLC）是計算機技術與繼電器、接觸器控制技術相結合的產物，其輸入、輸出與低壓電器密切相關。

電器元件的分類

按工作電壓等級分類:?高壓電器：AC1200V、DC1500V及以上電路中的電器。

?低壓電器：AC1200V、DC1500V以下電路中的電器。按動作原理分類：?手動電器：通過人的操作發出動作指令的電器。?自動電器：產生電磁吸力而自動完成動作指令的電器。按用途分類：?控制電器：用于各種控制電路和控制系統的電器。?配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。?主令電器：用于自動控制系統中發送動作指令的電器。?保護電器：用于保護電路及用電設備的電器。?執行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器。第二節電磁機構及執行機構一、電磁式電器1.電磁機構——將電磁能轉換為機械能并帶動觸頭動作。

組成

原理：線圈通入電流，產生磁場，經鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路，產生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。

鐵芯銜鐵線圈

交流：硅鋼片疊加直流：整塊鑄鐵或鑄鋼直動式轉動式電壓線圈：并聯在電路中，匝數多、導線細。電流線圈：串聯在電路中，匝數少、導線粗。交流線圈：短而粗，有骨架。直流線圈：細而長，無骨架。2.短路環——減小銜鐵吸合時產生的振動和噪音。3.觸頭系統——通過觸頭的開合控制電路通、斷。

類型

材料：一般采用銅材料制成；對于小容量電器常用銀質材料制成橋式觸頭指形觸頭.速拉滅弧.冷卻滅弧.吹磁式.滅弧柵式.窄縫滅弧.真空滅弧室滅弧4、滅弧裝置

二、電磁式電器3.滅弧系統

電弧：開關電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于

10V，電流超過80mA時，觸頭間會產生藍色的光柱，即電弧。

電弧的危害：

延長了切斷故障的時間；

高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞；

形成飛弧造成電源短路事故。

滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質滅弧、改善觸頭表面材料。機械壽命：是電器在無電流下能操作的次數。電氣壽命：是指按所定使用條件不需要修理或更換零件的負載操作次數。4、壽命

指示燈的顏色及含義顏色含義解釋典型應用紅色異常情況或報警當出現危險或需要及時處理的情況用于報警超溫、短路故障黃色警示或警告常量接近極限值劃狀態發生變化溫度值偏離、出現過載綠色準備好安全設備預備啟動，處于安全運轉狀態正常運行藍色特殊指示上述幾種顏色未包括的任一種功能選擇開關在指定位置白色一般信號上述幾種顏色未包括的其它功能某種動作正常5、顏色顏色含義典型應用紅色發生危險的時候操作作用急停按鈕停止、斷開設備的停止按鈕黃色應急情況開啟按鈕綠色啟動藍色上述幾種顏色未包括的任一種功能白色黑色灰色其它的任一種功能按鈕的顏色及含義序號導線的顏色標志電路1黑色裝置和設備的內部布線2棕色直流電路的正極3紅色交流三相電路的W相，三極管的集電極4黃色交流三相電路的U相，三極管的基極5綠色交流三相電路的V相6藍色直流電路的負極，三極管的發射極7淡藍色三相交流電的零線或中性線，直流電路的接地線8黃綠安全接地線導線顏色的標志第三節接觸器電力拖動和自動控制系統中使用量大，涉及面廣的一種低壓自動控制電器，用來頻繁地接通和分斷交、直流主回路和大容量控制電路。

1-主觸點2-常閉輔助觸點

3-常開輔助觸點4-動鐵心5-線圈

6-靜鐵心7-滅弧罩8-彈簧

電磁接觸器結構示意圖

電磁機構：將電磁能轉換成機械能，產生電磁吸力帶動觸點動作.觸點：接觸器的執行元件，用來接通或斷開被控制電路。滅弧裝置：熄滅觸點分斷電流瞬間觸點之間氣隙中產生的電弧。其它：包括釋放彈簧機構、支架與底座等。動鐵心（銜鐵）靜鐵心電磁線圈按所控制電路?主觸點

?輔助觸點按原始狀態?常開觸點

?常閉觸點滅弧罩滅弧柵磁吹滅弧裝置

接觸器根據電磁原理工作：

當電磁線圈通電后，線圈電流產生磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸點動作，使常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯動的。當線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原，即常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

接觸器分類及特點：交流接觸器：線圈通以交流電，主觸點接通、切斷交流主電路。●交變磁通穿過鐵心，產全渦流和磁滯損耗，使鐵心發熱。●鐵心用硅鋼片沖壓而成以減少鐵損。●線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上以便于散熱。●鐵心端面上安裝銅制的短路環，以防止交變磁通使銜鐵產生強烈振動和噪聲。●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。●不產全渦流和磁滯損耗，鐵心不發熱。●鐵心用整塊鋼制成。●線圈制成長而薄的圓筒狀。●250A以上的直流接觸器采用串聯雙繞組線圈。●滅弧裝置通常采用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置。

接觸器主要技術參數：線圈電壓主觸點額定電流、額定電壓輔助觸點額定電流、對數接觸器極數接觸器機械壽命、電壽命CJ

20－〇

〇

/〇

〇

交流設計額定電流用K表示礦用額定工作電壓(03－380V)TH(濕熱帶產品)接觸器序號(AC3，380V)啟動器的接觸器(06－660V；11－1140V)CZ

16－

〇

/〇

〇

直流設計額定電流常開主觸點數常閉主觸點數接觸器序號交流接觸器型號意義說明舉例：

直流接觸器型號意義說明舉例：

選擇接觸器主要考慮的因素：接觸器的使用類別應與負載性質相一致●控制交流負載應選用交流接觸器●控制直流負載則選用直流接觸器

主觸點的額定工作電壓應大于或等于負載電路的電壓主觸點的額定工作電流應大于或等于負載電路的電流接觸器主觸點的額完工作電流是在規定條件下（額定工作電壓、使用類別、操作頻率等）能夠正常工作的電流值，當實際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變

吸引線圈的額定電壓應與控制回路電壓相一致

●接觸器在線圈額定電壓85％及以上時應能可靠地吸合主觸點和輔助觸點的數量應能滿足控制系統的需要第四節繼電器用于控制與保護電路中作信號轉換用的電器。具有輸入電路（感應元件）和輸出電路（執行元件），當感應元件中的輸入量（如電流、電壓、溫度、壓力等）變化到某一定值時繼電器動作，執行元件便接通和斷開控制回路。繼電器用于控制電路，流過觸點的電流小，一般不需要滅弧裝置。

繼電特性曲線：

繼電器的重要參數：返回系數：k＝x1/

x2

●釋放彈簧的松緊程度

●鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚薄

吸合時間：線圈接受電信號到銜鐵完全吸臺所需的時間

釋放時間：

線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間

x2：繼電器吸合值

x1：繼電器釋放值常用繼電器：電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器以及溫度、壓力、計數、頻率繼電器等。

作用：控制、放大、聯鎖、保護和調節分類：按用途分：控制和保護繼電器按動作原理分：電磁式、感應式、電動式、電子式、機械式按輸入量分：電流、電壓、時間、速度、壓力按動作時間分：瞬時、延時繼電器特點：額定電流不大于5A一、電流繼電器特點：線圈串接于電路中，導線粗、匝數少、阻抗小。分類：過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器一、電流繼電器欠電流繼電器KAI<KAKA過電流繼電器>IKAKAKA主要技術指標：

動作電流Ｉq：使電流繼電器開始動作所需的電流值；返回電流Ｉf：電流繼電器動作后返回原狀態時的電流值；返回系數Ｋf：返回值與動作值之比，Ｋf＝Ｉf/Ｉq。特點：線圈并聯在電路中，匝數多，導線細分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器結構原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器KAU<KAKA過電壓繼電器>UKAKAKA二、電壓繼電器電壓繼電器：用KV表示欠壓線圈過壓線圈常開常閉

U>U<電壓繼電器的符號與結構電壓繼電器

是一種用來實現觸頭延時接通或斷開的控制電器。目前常用的時間繼電器主要有空氣阻尼式，晶體管式、電子式及直流電磁式幾種。時間繼電器按延時動作方式分為通電延時和斷電延時繼電器。時間繼電器用KT表示時間繼電器

時間繼電器符號

直流電磁時間繼電器

作用是在電路中主要起信號的傳遞與轉換。可以實現多路控制，并將小功率的控制信啊轉換為大容量的觸頭動作，以驅動電氣執行元件工作。還能控制小容量電動機的起動和停止。中間繼電器的符號用KA表示線圈常閉常開中間繼電器的結構跟交流接觸器基本一樣，只是沒有主觸點，是開啟式。中間繼電器的動作原理與接觸器的原理相似。中間繼電器

中間繼電器的型號定義中間繼電器

中間繼電器欠壓繼電器

是一種用來實現觸頭延時接通或斷開的控制電器。目前常用的時間繼電器主要有空氣阻尼式，晶體管式、電子式及直流電磁式幾種。時間繼電器按延時動作方式分為通電延時和斷電延時繼電器。時間繼電器用KT表示時間繼電器

時間繼電器符號

直流電磁時間繼電器

空氣阻尼時間繼電器

晶體管時間繼電器

電子式時間繼電器

.又叫反接制動繼電器，是用來反映電動機轉速和轉向變化的繼電器。.種類有：.JY1型：能在3000r/min以下可靠地工作。.JFZ0型：有兩對動合、動斷觸頭，只用于輔助電路上，一般速度繼電器轉軸在120r/min左右即能動作，100r/min觸頭即能恢復正常位置，可通過螺釘的調節來改變繼電器的動作轉速。.JFZ0-1型適用于300-1000r/min.JFZ0-2型適用于1000-3600r/min速度繼電器

用KS表示速度繼電器的符號及定義JY1型號

低壓電器的保護類電器1、保護類電器的含義2、保護類電器的種類、用途、分類及工作原理保護類電器的含義含義低壓保護電器主要是用于對線路和設備進行保護。電路中常見的故障如過載和短路，如不及時的切斷回路，就會燒毀設備和線路，造成很大的損失。保護類電器的種類、用途、分類及工作原理

熔斷器熔斷器又叫保險絲，在低壓電路中，當線路或電氣設備發生過載或短路時，它能自動切斷電路，主要作為短路保護之用。它的熔體串聯在被保護的電路中。符號型號定義

按結構形式分類：半開啟式無填料閉管式有填料管式按分斷電流能力分類：全范圍分斷能力部分范圍分斷能力按使用類別分類：一般用途的熔斷器保護電動機回路的熔斷器分類

RT0型有填料式

RL型

RM型

RZ復式型

是用來保護電器設備的過熱過和反映被控制設備的發熱狀態作過載保護，是利用輸入電流的熱效應做出相應動作的繼電器。

符號：主線路的熱元件常閉觸點熱繼電器

由兩種不同膨脹系數的雙金屬作感應元件，串接在負載主電路內的線圈為發熱元件，當電流過載時，發熱元件使雙金屬片受熱彎曲，使動靜觸點分離，從而切斷了接觸器線圖電路，接觸器釋放而切斷電路，起到過載保護作用。型號定義工作原理.發熱元件:是阻值不大的電阻絲，串接在被保護電動機的主電路中。承受的電流大于或等于主電路上的電流。.雙金屬片:是由兩種不同熱膨脹系數的金屬片輾壓而成的，當電動機過載時，通過發熱元件的電流超過整定電流，雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板，使常閉觸點斷開。.觸點:接在輔助電路中。常開點一般起接通故障指示和報警電路中，常閉與各類繼電器的線圈相串聯，起切斷故障時的電路電源。.傳動機構:由推動桿和彈簧等組成。雙金屬片受熱后彎曲變形后帶動傳動機構運動，使觸點動作。.調整機構:調整工作電流的大小。結構發熱元件雙金屬片扣板觸點1、按額定電流選擇熱繼電器和熱元件的型號。熱元件的額定電流應大于或等于電動機的額定電流。2、按周圍環境修正熱繼電器的整定電流。應按下式進行修正：

I=I35(95-t)/603、根據熱繼電器特性曲線校驗4、盡量采用帶溫度補償。熱繼電器的選用

熱繼電器

.又叫空氣開關或自動空氣開關.作用是不但可以正常工作時頻繁接通或斷開電路，而且在電路發生過載、短路或失壓等故障時，能自動跳閘切斷電路。.它用在500V以下的低壓電系統中，作線路或單臺電設備的控制、過載、短路、失壓及欠壓等，不宜頻繁操作。低壓斷路器

斷裝型DZ：是裝置式自動空氣斷路器。優點是導電部分全部裝于盒中。缺點是電弧游離氣體不易排出。不易連續操作。斷萬式DW：又叫萬能式自動空氣斷路器。這是開啟式的，體積比斷裝式大。保護式性能好。有延時機構，有可以調節電流的裝置。

低壓斷路器種類

符號用QF表示低壓斷路器的圖形符號

例如：DZ-20Y-630表示額定電流為630A，DZ20系列塑料外殼一般型斷路器。型號含義：

低壓斷路器結構原理

當電流超過一定值時，銜鐵動作，將頂桿一端吸下，而另一端向下，撞開鎖鉤，當主觸頭在彈簧的作用下迅速斷開，開關跳閘。工作原理DZ10型

DW型第七節主令電器用來發布命令、改變控制系統工作狀態的控制電器。可以直接作用于控制電路，也可以通過電磁式電器的轉換對電路實現控制。按鈕開關結構示意圖按鈕開關：常態：常閉（動斷）觸點閉合，常開（動合）觸點斷開。按下：常閉（動斷）觸點斷開，常開（動合）觸點閉合。按鈕開關顏色規定：“停止”和“急停”按鈕必須是紅色。“啟動”按鈕的顏色是綠色。“點動”按鈕必須是黑色。“啟動”與“停止”交替動作的按鈕必須是黑白、白色或灰色。“復位”按鈕必須是藍色。復位按鈕兼有停止的作用時，則必須是紅色。1、2－常閉觸點3、4－常開觸點5－橋式觸點6－彈簧7－按鈕帽

行程開關：用于檢測工作機械的位置，發出命令以控制其運動方向或行程長短的控制電器。機械結構的接觸式有觸點行程開關：移動物體碰撞行程開關的操動頭，使行程開關的常開觸點接通和常閉觸點分斷。行程開關分類：外殼防護形式：開啟式、防護式、防塵式。動作速度：瞬動、慢動（蠕動）。復位方式：自動復位、非自動復位。接線方式：螺釘式、焊接式、插入式。操作形式：直桿式（柱塞式）、直桿滾輪式（滾輪柱塞式）、轉臂式、方向式、叉式、鉸鏈杠桿式。用途：一般用途行程開關、起重設備用行程開關、微動開關。接近開關：電氣結構的非接觸式行程開關：運動著的物體接近它到一定距離時，發出信號，從而進行相應的操作。類型：高頻振蕩型、霍爾效應型、電容型、超聲波型等。參數：動作距離、重復精度、操作頻率及復位行程等。光電開關：光電結構的非接觸式行程開關：運動著的物體接近它到一定距離時，通過光的發射和接收部件，發出信號，從而進行相應的操作。根據光的發射和接收部件的安裝位置和光的接收方式的不同，分為對射式和反射式。作用距離從幾厘米到幾十米不等。作業基本電氣控制線路第一節電氣圖繪圖原則電氣圖：用電氣圖形符號繪制的工程圖，是電氣工程領域中提供信息的最主要方式，提供的信息內容可以是功能、位置、設備制造及接線等。電氣圖的命名：根據其所表達信息的類型和表達方式確定，包括系統圖與框圖、電路圖、接線圖與接線表、功能表圖、邏輯圖、位置圖等。電氣控制系統圖：根據國家電氣制圖標準規定的圖形符號、文字符號以及規定的畫法，用工程圖的形式，將電氣設備及電氣元件按照一定的控制要求連接，表達設備電氣控制系統的組成結構、工作原理及安裝、調試、維修等技術要求等。電氣控制系統圖內容及類型：電路圖（電氣原理圖）電氣接線圖電器元件布置圖電氣圖形符號：符號要素限定符號一般符號非電操作動作符號電氣文字符號：基本文字符號●表示電氣設備、裝置和元器件的類型、特性等。輔助文字符號●表示電氣設備、裝置和元器件的功能、狀態和特征等。圖形符號組合示例

部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號

一般三極電源開關低壓斷路器常開觸點常閉觸點復合觸點限位開關QKQFSQ熔斷器常開常閉復合按鈕FUSB線圈主觸點常開輔助觸點常閉輔助觸點接觸器KM線圈常開延時閉合觸點常閉延時打開觸點常開延時打開觸點常閉延時閉合觸點時間繼電器KT部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號

常開觸點常閉觸點速度繼電器熱元件常閉觸點熱繼電器線圈常開觸點常閉觸點中間繼電器KVFRKA電磁鐵YA線圈常開觸點常閉觸點電壓繼電器KU線圈常開觸點常閉觸點電流繼電器KI信號燈HL直流電動機M變壓器三相異步電動機M轉換開關SA電氣原理圖：根據電氣控制系統的工作原理，采用電器元件展開的形式繪制的電氣圖。方法：不按電器元件實際布置繪制，而是根據電器元件在電路中所起的作用畫在不同的部位上。作用：用于分析研究系統的組成和工作原理，為尋找電氣故障提供幫助，同時也是編制電氣接線圖的依據。特點：結構簡單，層次分明。主電路：設備的驅動電路，包括從電源到用電設備的電路，是強電流通過的部分。控制電路：由按鈕、接觸器和繼電器的線圈、各種電器的常開、常閉觸點等組合構成的控制邏輯電路，實現所需要的控制功能，是弱電流通過的部分。信號指示電路保護電路主電路用粗實線，控制電路和輔助的信號指示及保護電路用細實線。水平布置：電源線垂直畫，其他電路水平畫，控制電路中的耗能元件（如接觸器的線圈）畫在電路的最右端。垂直布置：電源線水平畫，其他電路垂直畫，控制電路的耗能元件畫在電路的最下端。電器元件不畫出實際的外形圖，采用電氣圖形符號和文字符號表示。同一電器的各個部件可畫在不同的地方，用相同的文字符號標注。多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數字序號加以區分。電器元件的可動部分以非激勵或不工作的狀態和位置的形式表示：●繼電器和接觸器的線圈在非激勵狀態；

●斷路器和隔離開關在斷開位置；●零位操作的手動控制開關在零位狀態，不帶零位的手動控制開關在圖中規定的位置；●機械操作開關和按鈕在非工作狀態或不受力狀態；●保護類元器件處在設備正常工作狀態，特別情況加以說明。元器件的數據和型號，用小號字體標注在電器元件符號的附近，需要標注的元器件的數量比較多時，可以采用設備表的形式統一給出。電器元件布置圖：表明電氣設備上所有電器和用電設備的實際位置，是電氣控制設備制造、裝配、調試和維護必不可少的技術文件。電氣控制柜與操作臺（箱）內部布置圖電氣控制柜與操作臺（箱）面板布置圖控制柜與操作臺（箱）外形輪廓用細實線繪出電器元件及設備，用粗實線繪出外形輪廓，標明實際的安裝位置電器元件及設備代號與有關電路圖和設備清單上所用的代號一致電氣接線圖：表示電氣設備或裝置連接關系的簡圖，用于電氣設備安裝接線、電路檢查、電路維修和故障處理。根據電氣原理圖和電器元件布置圖編制與電氣原理圖和電器元件布置圖配合使用表示出電氣設備和電器元件的相對位置、項目代號、端子號、導線號、導線類型、導線截面積、屏蔽和導線絞合等情況電路繪圖

電氣控制系統是由許多電氣元件按一定的要求聯接在一起的。是為了表達生產機械電氣控制系統的結構、原理等設計意圖的，同時也是為了便于電氣系統的按裝、調整、使用和維修，需要將電氣控制系統中各電氣元件的聯接用一定的圖形表達出來，這種圖就是電氣控制系統圖。一、圖形符號用以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符。是由國家統一標準繪制的。圖形符號種類符號要素：它是具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合才構成一個設備或概念的完整符號。如常開常閉一般符號：用來表示一類產品和此類產品特征的一種簡單的符號。限定符號：用于提供附加信息的一種加在其符號上的符號。電氣控制圖的種類有電氣原理圖、電器布置圖、電氣按裝接線圖□□□□

數字符號輔助符號基本符號數字符號基本符號是用于表明電工設備、電器元件的基本名稱，如C、J、M、T表是接觸器、繼電器、電動機和變壓器。輔助符號是用于標明電工設備、裝置和元件發以及電路的功能、狀態和特征的。如RD表示紅色首位數字符號是用于區別同一圖面上的許多相同的設備。補充數字符號是用于規定的基本文字符號和輔助文字符號不夠用時，可按國家標準中文字符號組成規律和原則來補充的。

二、文字符號1、三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標記2、電源開關之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序標記。3、分級三相交流電源主電路采用三相文字代號1U、1V、1W等。三、主電路各接點標記4、各電動機分支路電路各接點的標記采用三相文字代號后面加數字來表示，數字中的各位數表示電動機的代號，十位數字表示該支路接點的代號，從上到下按數字大小順序標記。如U11M1電動機的第一相的第一個接點，U21表示第一相的第二個接點。5、電動機繞組首端分別用U、V、W標記，尾端用U'、V'、W'標記，雙繞組的中點則用U″、V″、W″標記。6、控制電路采用阿拉伯數字編號，一般由三位或三位以下的數字組成。標注方法按等電位原則進行，在垂直繪制的電路中，標號順序一般由上而下編號。1、電氣原理圖用規定的圖形符號，按主電路與輔助電路相互分開交依據各電氣元件動作順序等原則所繪制的線路圖叫原理接線圖。主電路：是電氣控制線路中強電流的部分，供電電壓有380V或220V,主要原件有電動機，刀開關、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件、或電熱絲、電磁吸盤等。輔助電路：又叫控制電路，電路有控制電路、照明電路、信號電路等，供電電壓有380V、220V、127V、110V、36V、24V12V、6V。主要電器元件有按鈕開關、接觸器的線圈、各類繼電器的線圈、常開常閉輔助觸點等。四、電氣控制系統圖區域作用電器原理圖元器件位置說明KM主觸點所在的位置輔助常開所在的位置輔助常閉所在的位置KA

左區域右區域常開的區域常閉的區域元器件位置說明

電器位置圖詳細地繪制出電氣設備零件安裝位置。2、電器位置圖

用規定的圖形符號，按各電氣元件相對位置繪制的實際接線圖叫安裝接線圖。在此圖中詳細地標明導線及所穿管子的型號、規格等。3、電氣安裝接線圖基本電路

三相鼠籠型異步電動機由于結構簡單、價格便宜、堅固耐用等優點，所以在生產上得到應用。它的控制線路大都是由繼電器、接觸器、按鈕等有觸點的電器組成。控制方式全壓：單向動轉點動控線路正反轉控制線路單向運轉

1、主電路的組成是由刀開關QS、熔斷器FR、接觸器KM的主觸點、熱繼電器FR的熱元件與電動機M構成主電路。2、控制電路

由起動按鈕SB2、停止按鈕SB1、接觸器KM的線圈及輔助常開觸頭、熱繼電器FR的常閉觸頭和控制回路熔斷器FU2構成。起動單向運轉原理圖

起動：合上QS→FU1→1→FU2→2FR熱常閉→3→SB1停止→4→按下SB2起動→5→KM線圈→6→FU2→7構成回路KM線圈得電→主觸點閉合→FR熱元件→電動機運轉→輔助常開閉合形成自鎖停止：按下SB1停止，KM線圈斷電，KM主觸頭斷開電機停止運轉3、工作原理

短路保護：是由熔斷器FU1、FU2分別對主電路和輔助電路進行短路保護的。過載保護：當電動機處于長時間過載時，是由FR熱繼電器的熱元件變曲變形后帶動輔助常閉觸點動作，切斷交流接觸器的線圈電路，使電動機停止運轉。欠壓和失壓保護：當電源電壓降低時，接觸器的電磁鐵吸力下降或消失，銜鐵釋放，主觸頭斷開，電動機會停止運轉。4、電路的保護環節

點動控線路

1、主電路的組成是由刀開關QS、熔斷器FR、接觸摸器KM的主觸點、熱繼電器FR的熱元件與電動機M構成主電路。2、控制電路

是由起動按鈕SB接觸器KM的線圈、控制回路熔斷器FU2構成。點動控制線路

起動：合上QS→FU1→1→FU2→按下SB→KM線圈→FU2→2構成回路。

KM主觸點吸合，M電機運轉。停止：放松SB，KM線圈斷電，KM主觸點斷開，電機停止.3、工作原理正反轉控制電路

在生產加工過程中，要求電動機能夠實現可逆運行。如機床工作臺的前進后退、主軸的正反轉、起重機的上升下降等。通過電動機的工作原理可知，只要是改變電動機的三相電源的相序，就能改變電動機的運轉方向。互換電源的任意兩相，就可實現反轉。接線圖正轉ABCM3~電源反轉M3~電源ABC方法正反轉控制電路控制電路有幾種倒順開關正反轉控制電路：適用于電動機容量為5.5KW以下的控制電路中。按鈕控制的正反轉控制電路：有控制互鎖和接觸器輔助觸點互鎖兩種。適合于中小型電動機的控制電路中。自動往返的正反轉控制電路：是利用行程開關來檢測往返運動的相對位置，進而控制電動機的正反轉來實現生產機械的往返運動。倒順開關正反轉控制電路

正轉起動：合上QS→U11→FU2→1→FR熱常閉→2→SB1停止→3→按下SB2正起動→4→SB3反起常閉→5→KM2反常閉→6→KM1線圈→0構成回路KM1線圈得電→KM1主觸點閉合→FR熱元件→電動機正轉→KM1常開閉合形成自鎖→KM1常閉斷開形成互鎖正轉停止：按下SB3常閉斷開，切斷KM1線圈電源，KM1主觸點斷開，電機停止正轉。按鈕開關正反轉控制電路原理圖

反轉起動：合上QS→U11→FU2→1→FR熱常閉→2→SB1停止→3→按下SB3反起動→7→SB2正起常閉→8→KM1正常閉→9→KM2線圈→0構成回路KM2線圈得電→KM2主觸點閉合→FR熱元件→電動機反轉→KM2常開閉合形成自鎖→KM2常閉斷開形成互鎖反轉停止：按下SB3常閉斷開，切斷KM2線圈電源，KM2主觸點斷開，電機停止反轉。按鈕開關正反轉控制電路原理圖正轉反轉構成回路自鎖自鎖在自動化生產中，根據加工工藝的要求，加工過程按一定的程序（工步）進行自動循環工作。在組合機床和專用機床中常用采用這類方式工作。自動過程的進行需要有條件來完成。左右電動機自動往返原理圖

按下啟動按鈕SB2或SB3實現（正向或反向）啟動，如按下正向啟動按鈕SB2后，接觸器KM1得電并自鎖，M1回路接通運轉并帶動工作臺左行，一直到機械撞塊壓下行程開關SQ1使得正向回路斷開，工作臺停止左行。同時SQ1的常開觸點閉合使KM2得電并自保，接通反向回路，電機反轉帶動工作臺右行。當機械撞塊壓下行程開關SQ2使得反向回路斷開，工作臺停止右行。同時SQ2的常開觸點閉合使KM1得電并自保，接通正向回路，電機正轉帶動工作臺左行，依次往復實現自動循環。設置位置極限開關SQ3、SQ4。

自動往返工作原理對于10kW以上的異步電機，其很大的啟動電流（額定電流的5-7倍）會對供電系統產生巨大的沖擊，所以一般不直接全壓啟動，通常采用降壓方式啟動。鼠籠式電機降壓的方式有：星三角降壓起動定子串電阻降壓起動延邊三角形降壓起動自耦變壓器降壓起動

繞線式電降壓起動方式：轉子串電阻降壓起動降壓起動星三角降壓起動

功率在4kW以上的鼠籠異步電機正常運行時均為三角形接法，故采用星形——三角形降壓啟動可有效限制啟動電流。星形——三角形降壓啟動控制電路。

為了實現啟動過程的自動切換，在控制電路中使用了一只時間繼電器KT。按下啟動按鈕SB2后，接觸器KM得電并自鎖，KMY也得電，電動機以星型接法開始啟動運轉。同時時間繼電器KT線圈也得電而開始定時，當到達設定時間時其觸點動作，KT的延時斷開觸點斷開KMY，而延時閉合觸點接通KM△并自鎖，使電動機定子繞組切換成三角形接法，轉為額定電壓下的正常運行。KMY和KM?不能同時接通，否則將發生三相短路

星三角降壓起動工作原理定子串電阻降壓起動

為減少起動電流，可以在電動機起動時在定子回路中串入電阻器，起動結束后，再將電阻短接。這種起動電路，由于啟動時轉矩較小，一般只適用于空載起動的電動機。串電阻啟動方式的優點的設備簡單、造價低；缺點是能量損耗較大。1、合上電源刀閘QS，線路有電。2、按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1和時間繼電器KT的線圈同時得電吸合，KM1的主觸點閉合，電動機定子串電阻R降壓起動。接觸器KM1的輔助常開接點閉合電路實現自鎖。時間繼電器KT的線圈得電后，開始延時。3、時間繼電器延時的時間到，時間繼電器的延時閉合的常開接點閉合，接觸器KM2線圈得電吸合，KM2的主觸點閉合，將電阻器R短接，電動機在全壓下運行，KM2的輔助常開接點閉合實現電路自鎖，同時KM2的輔助常閉接點斷開，切除接觸器KM1和時間繼電器KT線圈的電路，使KM1和KT失電復位。4、電動機過電流保護由熱繼電器FR完成。工作原理延邊三角形降壓起動

延邊三角形起動是在‘Y/△’起動方法基礎上加以改進的一種新的起動方法。它是利用電機引出的九個出線端(即每相定子繞組多引出一個線端)的特定接法，達到降壓起動的目的。電機起動時，定子繞組作延邊△形連接(從圖形上看，就是三角形的三條邊延長，故稱為延邊三角形)，待轉速增加到接近額定轉速時，再換接為△連接，電機就進入正常運轉狀態。動作程序與‘Y/△’的降壓起動時的要求完全一樣。延邊三角形降壓起動自耦變壓器降壓起動

自耦變壓器降壓啟動是指電動機啟動時利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的啟動電壓。待電動機啟動后，再使電動機與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運動。這種降壓啟動分為手動控制和自動控制兩種。

自耦變壓器降壓啟動優點可以按允許的啟動電流和所需的啟動轉矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實現降壓啟動，而且不論電動機的定子繞組采用Y或Δ接法都可以使用。缺點

設備體積大，成本較高。

自耦變壓器降壓起動電路圖轉子串電阻降壓起動

繞線式電動機串電阻降壓起動三相繞線式異步電動機的優點是可以通過滑環在轉子繞組中串接外加電阻，來達到沒有減小起動電流、提高轉子電路的功率因數和增加起動轉矩的目的。串接在三相轉子繞組中的起動電阻，一般都接成星形接線。轉子串電阻降壓起動合上電源開關QS，按下起動按鈕SB2，接觸器線圈KM4通電并自鎖，KT1同時接通，KT1常開觸頭延時閉合，接觸器KM1通電動作，使轉子回路中KM1常開觸頭閉合，切除第一級電阻R1，同時使KT2通電，KT2常開觸頭延時閉合，KM2通電動作，切除第二級起動電阻R2，同時使KT3通電，KT3常開觸頭延時閉合，KM3通電并自鎖，切除第三級起動電阻R3，KM3的另一副常閉觸頭斷開，使KT1線圈失電，進而KT1的常開觸頭瞬時斷開，使KM1、KT2、KM2、KT3依次斷電釋放，恢復原位。只有接觸器KM3保持工作狀態，電動機的起動過程全部結束，進行正常運轉。工作原理調速控制

多速電機的調速控制線路轉速：n=n0（1-S）=60f/P(1-S)若要改變電動機的轉速，有三種方法改變電動機的磁極對數p改變電動機的電源頻率f改變電動機的轉差率s（1）接電次數在500次小時以下，對調速要求不高，可采用籠型電動機拖動。限制起動電流：降壓起動快速制動：能耗制動、反接制動。（2）接電次數在700次小時左右，對調速無特殊要求，可采用交流繞線型異步電動機拖動。提高可靠性：直流操作并以時間為變化參量分級起動。可逆運轉并要求迅速反向：反接制動，靜阻轉矩變化不大時，采用以時間為變化參量控制反接制動，否則采用以轉速(電勢)為變化參量控制反接制動。單向運轉并要求淮確停車的，一般采用能耗制動。調速電路的選擇（3）工作比較緊張，接電次數在1000次小時上下，采用由車間直流電網供電的直流復勵或并勵電動機拖動，以時間為變化參量分級起動。準確停車，采用一級或二級能耗制動，迅速反轉，采用反接制動。根據需要在制動時可采用電氣、機械聯合制動。（4）工作特別緊張，接電次數在1200次小時以上，要求滿速范圍寬，調速性能好，具有挖土機特性。采用晶閘管供電電動機拖動。

變極調速是通過改變定子空間磁極對數的方式改變同步轉速，從而達到調速的目的。在恒定頻率情況下，電動機的同步轉速與磁極對數成反比，磁極對數增加一倍，同步轉速就下降一半，從而引起異步電動機轉子轉速的下降。顯然，這種調速方法只能一級一級地改變轉速，而不能平滑地調速。適用于鼠籠異步電動機。變極調速雙叫多極電動機，其定子繞組的接線方式很多：三角接雙星形?/YY星形接雙星形Y/YY變極調速變極調速:三角形接雙星形變極調速:三角形接雙星形

合上開關QS，按下起動按鈕SB1，KM1通電并自鎖，電動機作三角形聯接，實現低速運轉，需要高速運轉時，按下起動SB2，KM2、KM3通電并自鎖，電動機接成雙星形實現高速運轉。工作原理星形接成雙星形改變電動機的電源頻率改變電動機的電源頻率

變頻調速的功能是將電網電壓提供的恒壓恒頻交流電變換為變壓變頻的交流電，它是通過平滑改變異步電動機的供電頻率來調節異步電動機的同步轉速，從而實現異步電動機的無級調速。這種調速方法由于調節同步轉速，故可以由高速到低速保持有限的轉差率，效率高、調速范圍大、精度高，是交流電動機一種比較理想的調速方法。

交流交流交流直流交流

基頻以下的恒磁通變頻調速基頻以上的弱磁變頻調速

變頻器的調速方法為了保持電動機的負載能力，應保持氣隙主磁通Φ不變，這就要求降低供電頻率的同時降低感應電動勢，保持E1/f1=常數，即保持電動勢與頻率之比為常數進行控制，這種控制又稱為恒磁通變頻調速，屬于恒轉矩調速方式。由于E1難于直接檢測和直接控制，可以近似地保持定子電壓U1和頻率f1的比值為常數，即認為E1≈U1，保持U1/f1=常數。這就是恒壓頻比控制方式，是近似的恒磁通控制。基頻以下的恒磁通變頻調速頻率由額定值向上增大時，電壓U1由于受額定電壓U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不變，這樣必然會使主磁通隨著f1的上升而減小，相當于直流電動機弱磁調速的情況，即近似的恒功率調速方式。

基頻以上的弱磁變頻調速改變電動機的轉差率改變電動機的轉差率s

變壓調速

變壓調速是異步電機調速系統中比較簡便的一種。由電氣傳動原理可知，當異步電機的等效電路參數不變時，在相同的轉速下，電磁轉矩與定子電壓的二次方成正比，因此，改變定子外加電壓就可以改變機械特性的函數關系，從而改變電機在一定輸出轉矩下的轉速。調壓調速目前主要采用晶閘管交流調壓器變壓調速，是通過調整晶閘管的觸發角來改變異步電動機端電壓進行調速的一種方式。這種調速方式調速過程中的轉差功率損耗在轉子里或其外接電阻上效率較低，僅用于小容量電動機。

轉子串電阻調速

轉子串電阻調速是在繞線轉子異步電動機轉子外電路上接入可變電阻，通過對可變電阻的調節，改變電動機機械特性斜率來實現調速的一種方式。電機轉速可以按階躍方式變化，即有級調速。其結構簡單，價格便宜，但轉差功率損耗在電阻上，效率隨轉差率增加等比下降，故這種方法目前一般不被采用。

串級調速

繞線轉子異步電動機的轉子繞組能通過集電環與外部電氣設備相連接，可在其轉子側引入控制變量如附加電動勢進行調速。前述的在繞線轉子異步電動機的轉子回路串入不同數值的可調電阻，從而獲得電動機的不同機械特性，以實現轉速調節就是基于這一原理的一種方法。

在生產過程中，有些設備電動機斷電后由于慣性作用，停機時間拖得太長，影響生產率并造成停機位置不準確，工作不安全。為了縮短輔助工作時間，提高生產效率和獲得準確的停機位置，必須對拖動電動機采取有效的制動措施。制動的含義在負載轉矩為位能性負載轉矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現減速和停止。制動控制機械制動利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉。最常見的是電磁抱閘。電氣制動使異步電動機所產生的電磁轉矩T和電動機轉子的轉速n的方向相反。

電氣制動分為：(1)能耗制動。(2)反接制動。(3)反饋制動。制動的方法能耗制動方法：將運行著的異步電動機的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上。特點：能耗制動的優點是制動力強，制動較平穩。缺點是需要一套專門的直流電源供制動用。

當定子繞組通入直流電源，將在電機中將產生一個恒定磁場。當轉子因機械慣性按原轉速方向繼續旋轉時，轉子導體會切割這一恒定磁場，從而在轉子繞組中產生感應電勢和電流。轉子電流又和恒定磁場相互作用產生電磁轉矩T，根據右手定則可以判斷電磁轉矩的方向與轉子轉動的方向相反，則T為一制動轉矩。在制動轉矩作用下，轉子轉速將迅速下降，當n=0時，T=0，制動過程結束。轉子的動能變為電能，消耗在轉子回路電阻上。原理能耗制動nTaTLb120能耗制動機械特性圖1-固有機械特性2-能耗制動機械特性能耗制動反接制動電源反接制動和倒拉反接制動。方法：改變電動機定子繞組與電源的聯接相序。原理：當電源的相序發生變化，旋轉磁場n1立即反轉，從而使轉子繞組中的感應電勢、電流和電磁轉矩都改變方向。因機械慣性，轉子轉向未發生變化，則電磁轉矩T與轉子的轉速n方向相反，電機進入制動狀態，這個制動過程我們稱為電源反接制動。

異步電動機電源反接制動接線圖電源反接制動的機械特性nTaTLb120b’3n1-n1c倒拉反接制動方法：當繞線式異步電動機拖動位能性負載時，在其轉子回路中串入很大的電阻。原理：在轉子回路串入很大的電阻，機械特性變為斜率很大的曲線，因機械慣性，工作點向下移。此時電磁轉矩小于負載轉矩，轉速下降。當電機減速至n=0，電磁轉矩仍小于負載轉矩，在位能負載的作用下，電動機反轉，工作點繼續下移。此時因n<0，電機進入制動狀態，直至電磁轉矩等于負載轉矩，電機才穩定運行。倒拉反接制動原理圖

TaTL10b2cn1倒拉反接制動機械特性倒拉反接制動

反饋制動方法：電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，使電動機的轉速超過旋轉磁場的同步轉速。原理：起重機下放重物。在下放開始時，n<n1，電動機處于電動狀態。在位能性轉矩的作用下，電動機的轉速大于同步轉速時，轉子中感應電勢、電流和轉矩的方向都發生了變化，電磁轉矩方向與轉子轉向相反，成為制動轉矩。此時電動機將機械能轉變為電能饋送電網，所以稱反饋制動。

n<n1電動狀態n>n1反饋制動NSn1TnNSn1nT電磁機械抱閘

抱閘結構圖制動電磁鐵閘瓦制動器抱閘電氣原理圖

直流控制

直流電動機不如三相交流電動機結構簡單，價格便宜，維護方便，但它具有起動轉矩大，調速范圍廣，調速精度高，調速平滑性好和易實現無級調速等優點，容易實現各種運行狀態的自動控制。直流電動機按不同的勵磁方式分他勵、并勵、串勵、復勵四種，他勵和并勵電動機應用最多，其性能和控制線路基本相同。本章以他勵為主要內容。1、單向運轉起動控制線路2、可逆運轉控制線路3、制動控制線路他勵、并勵、串勵、復勵直流電機的接法串勵并勵他勵復勵單向運轉起動控制線路直流電動機電勢平衡方程與反電動勢為：

U=Em+ImRmEm=CcΦnU電壓電源Em電樞反電動勢Im電樞電流Rm電樞電阻由上式得出，他勵電動機在起動時應注意以下兩個問題：1、必須先給勵磁繞組加上電壓再加電樞電壓，若沒有勵磁就加電樞電壓，電機不能起動運轉，就不會產生反電動勢Em，而電樞回路電阻Rm又很小，因而使電樞回路電流大超過其額定電流，電機將被燒壞。2、起動時不得將額定電壓直接加到電樞上去，應逐漸升高，電樞員壓直到其額定值。因為在剛起動瞬間，電機轉速n=0，從而反電動勢Em=0，此時，在電樞兩端所加的額定電壓的作用下，通過電樞的電流將很大，其數值高出額定電流的10-20倍，引起換向條件的惡化，產生極大的火花和機械沖擊，必須采用加大電樞電路電阻或降低電樞電壓的方法來限制起動電流。直流他勵電動機串電阻起動控制.合上開關Q1和控制開關Q2，KT1通電，其常閉觸點斷開，切斷KM2、KM3電路。保證起動時串入電阻R1、R2。按下起動SB2，KM1通電并自鎖，主觸點閉合，接通電動機電樞電路，電樞串入二級電阻起動，同時KT1斷電，為KM2、KM3通電短接電樞回路電阻作準備。在電動機起動同時，并接在電阻R1電阻兩端的KT2通電，其常閉觸點打開，使KM3不能通電，確保R2串入電樞，經過一段時間延時后，KT1延時閉合的觸點閉合，KM2通電，短接電阻R1，隨著電動機的轉速上升，電樞電流減小，為保持一定的加速轉矩，起動過程中串接電阻逐級切除，就在R1被短接的同時，KT2線圈斷電，經一定延時，KT2常閉觸點閉合，KM3通電，短接R2，電動機在全壓下運轉。工作原理

可逆運轉起動控制線路直流電動機的轉向取決于電磁轉矩Em=CmΦI的方向，因此，改變直流電動機的轉向有兩種:1、勵磁電壓不變時，改變電樞繞組端電壓極性。2、電樞繞組兩端電壓極性不變，改變勵磁繞組兩端電壓極性。改變電樞繞組端電壓極性方法時，因主回路電流較大，幫接觸器容量也較大，并要求采用滅弧能力強的直流接觸器。改變勵磁繞組兩端電壓極性方法時，電磁的慣性大，對于頻繁正反向運轉的電動機，不適合。

正反他勵電機的正反轉制動控制線路直流電動機的電氣制動方法有能耗制動、反接制動和再生發電制動。1、能耗制動

在電動機具有較高轉速時，切斷其電樞電源而保持其勵磁為額定狀態不變時電動機因慣性而繼續旋轉，面為直流發電機。如果用一個電阻R使電樞回路成為閉路，則此回路中產生電流和制動力矩，使拖動系統的動能轉化為電能并在轉子回路電阻中以發電熱形式消耗掉。這種制動較為平穩，故在機床的直流拖動中比較普遍。

制動前接觸器KM的常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，電動機有勵磁將處于正向電動穩定運行狀態，即電動機電磁轉矩與轉速的方向相同（均為順時針方向）,為拖動性轉矩。在電動機運行中保持勵磁，斷開常開觸頭KM使電樞電源斷開，閉合常閉觸頭KM用電阻將電樞回路閉合，則進入能耗制動。原理圖

能耗制動時電動機的電磁轉矩與轉速的方向變化情況

反接制動分為電樞電壓反向反接制動和倒拉反接制動兩種。電樞反向反接制動原理圖制動前，接觸器的常開觸頭KM1閉合，另一個接觸器的常開觸頭KM2斷開，假設此時電動機處于正向電動運行狀態，電磁轉矩Tem與轉速n的方向相同,即電動機的U、I、E、T、n均為正值。

2、反接制動在電動運行中，斷開KM1，閉合KM2使電樞電壓反向并串入電阻Rf，則進入制動。反接制動時電動機的電磁轉矩與轉速的方向變化情況反接制動時，加到電樞兩端的電源電壓為反向電壓，同時接入反接制動電阻Rf。反接制動初始瞬間，由于機械慣性，轉速不能突變，仍保持原來的方向和大小，電樞感應電動勢也保持原來的大小和方向。制動原理電動機在電動運行狀態下，由于某種條件的變化（如帶位能性負載下降、降壓調速等），使電樞轉速n超過理想空載轉速n0，則進入回饋制動。工作原理回饋制動時，轉速方向并未改變，而n＞n0，使Ea＞U,電樞電流Ia=（U-Ea）/Ra＜0反向，電磁轉矩（Tem＜0）也反向，為制動轉矩。制動時U未改變方向，而Ia已反向為負，電源輸入功率P1=UIa<0；而電磁功率Pem=UIa<0，表明電機處于發電狀態，將電樞轉動的機械能變為電能并回饋到電網，故稱回饋制動3、回饋制動液壓電器電液組合控制系統是靠電動機帶動液泵工作，液壓系統驅動部件完成動作的。液壓傳動是靠密封容器內的液體壓力能來進行能量轉換、傳遞與控制的一種傳動方式。特點為：輸出力矩大，運轉傳遞平穩、均勻，調整控制方便，能方便實現多種復雜的自動工作循環。電磁閥是實現電液一體化轉換元件的重要元件，常見的有電磁鐵、電磁閥、電磁離合器、電磁抱閘和液壓閥。電磁閥是一種隔離閥，可以配合電源控制閥門的開啟和關閉。常用于控制液體流量，操作簡單方便。電磁閥的性能可以用位置和通路數來表示，并有單電磁鐵和雙電磁鐵兩種。電磁閥執行機構的基本知識單電式二位五通閥雙電式二位五通閥雙電式三位五通閥單電式二位二通閥單電式二位四通閥電磁閥的圖形符號油泵液壓元件相關的圖形符號液壓傳動由：液壓傳動系統和電氣控制系統兩部分組成液壓傳動系統動力元件：為液壓系統提供壓力，它把電動機輸出的機械能通過液壓泵轉換為壓力能。執行元件：用來驅動工作部件運動，它把液體的壓力能轉換為機械能輸出。控制調節元件：通過用控制調節元件實現對液壓系統中壓力、流量和流向的控制，保證執行元件完成運動。輔助元件：有油箱、油管、濾油器及壓力表,保證液壓系統正常工作。液壓傳動的組成為保證液壓執行元件驅動液壓傳動系統完成所需要的工作循環，首先記電動機提前起動，單方向運轉，提供壓力油，根據電磁閥電源種類的不同，控制電路分交流和直流兩種。電液組合控制電路的分析方法：首先根據液壓設備的工作循環圖對照電磁閥動作順序表閱讀液壓系統圖；其次分析電氣控制系統如何實現順序控制；最后分析機、電、液有機結合起來的控制系統。電氣控制系統液壓動力滑臺控制電路液壓滑臺自動工作循環控制是一個典型的電液組合控制。例如：工作臺的工作循環是：快進→工進→快退→原位停止當工作件放好在SQ1位置時，起動液壓泵，當油到達一定壓力時，按下起動工作件開始自動完成工作。液壓泵液壓系統圖YV1工作YV3工作YV2工作液壓動力電氣控制電路圖

1、動力滑臺快進在原位SQ1被檔鐵壓合，按下起動SB1，KA1、YA1、YA3工作，滑臺快進2、動力滑臺工進當滑臺快進到SQ2位置時，KA2得電，YA3斷電，工作臺工進3、動力滑臺快退當工作臺到SQ3位置時，YA1、YA3、KA1斷電，同時KA3得電工作，帶動滑臺快速后退工作原理可編程序控制器原理及應用1.1緒論1.2plc的基本功能1.3plc的特點1.4plc的分類1.5plc的應用1.6plc的基本結構和工作原理1、概述1.1緒論1.1.1可編程控制器的簡稱1.1.2可編程控制器的定義1.1.3可編程控制器的產生歷史1.1.4可編程控制器的發展趨勢

1.1.1可編程控制器的簡稱可編程序控制器(ProgrammabieController)簡稱PC，將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫PLC。

1.1.2可編程控制器的定義

PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順時運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。1.1.3可編程控制器的產生歷史

世界上第一臺plc是1969年美國數字設備公司研制的。20世紀70年代中末期，可編程進入了實際的發展階段。20世紀80年代初，可編程在先進的工業國家中已廣泛應用。

1.1.4可編程控制器的發展趨勢①、向高速度、大容量方向發展②、向超大、超小型發展③、發展智能化模塊、網絡化方向發展④、增強外部故障的檢測與處理能力⑤、編程語言多樣化1.2PLC的基本功能1、邏輯控制功能6、過程控制功能2、定時控制功能7、通信聯網功能3、計數控制功能8、監控功能4、步進控制功能9、停電記憶功能5、數據處理功能10、故障診斷功能

1.3PLC的特點

1、可靠性高，搞干擾能力強2、編程簡單、直觀3、適應性好，維護簡單4、速度較慢，價格較高1.4PLC的分類1、按結構分類2、按功能分類3、按I\O點數分類1、按結構分類整體式分類：是把CPU、RAM、ROM、I\O接口及與編程器或EPROM寫入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。模塊式分類：又叫積木式。這種結構形式的特點是把PLC的每個工作單元都制成獨立的模塊。機器有一塊帶有插槽的母板，實質上是計算要的總線。2、按功能分類低檔PLC：具有邏輯運算、定時、計數、移位及自診斷、監控等基本功能。中檔PLC：除了具有低檔功能外，還具有較強的模擬量輸入和輸出、算術運算、數據傳送和比較、數據轉換、遠程I\O、子程序及通信聯網等功能。高檔PLC：除了具有中檔功能外，還增加了帶有符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數的運算、制表及表格傳送功能。3、按I\O點數分類超小型小型中型大型超大型64點以下64-128點128-512點512-8192點8192點以上1.5PLC的應用制造業娛樂業醫療\健康建筑\環境農業\漁業交通食器工業1.6PLC的基本結構和工作原理1.6.1PLC的組成

硬件：中央處理器、存儲、輸入輸出接口、電源、編程接口、擴展接口

軟件：梯形圖、語句表、順序功能圖、功能模塊圖1.6.2PLC的工作原理掃描工作原理掃描工作過程執行的過程及特點

硬件1.6.1plc的組成中央處理器CPU

通用微處理器有16位8086M6800

單片機8039、8031、M6801

比極行位片式微處理器有AMD2900、AMD2903存儲器1、功能PLC的存儲器用于存儲程序和數據2、分類系統存儲器

用戶存儲器

ROM或EPROMEEPROM

后備電池的RAM輸入輸出I\O單元1、功能

I\O接口就是PLC與現場I\O設備或其他外部高務的邊接（如開關、按鈕、傳感器）的狀態或信息讀入CPU，通過用戶程序的運算與操作，把結果通過執行結構輸出接口傳給執行結構（如電磁閥、繼電器、接觸器等）。2、輸入接口第一種直流（12-24v）第二種交流（100-120v、200-240v）第三種交直流（12-24v）3、輸出接口繼電器晶體管晶閘管輸出供電電源

市電直流電24v允許電源電壓在額定+10%——-15%波動輸出DC24v，電流不超過100mA擴展接口功能1、擴展I\O單元2、連接特殊功能模塊3、通訊接口，連接通訊設備器編程接口功能1、將用戶程序送入PLC的存儲器2、用編程器檢查程序和修改程序3、利用編程器還可以監視PLC的工作狀態梯形圖（Ladderdiagram)①、梯形圖：是用一種以圖形符號在圖中的相互關系表示的編程語言，是從繼電器電路圖演變過來的。②、符號：常開、常閉、線圈

軟件③、梯形圖的畫法：始于左母線，終于右母線接點在水平線上，不能在垂直線上不宜使用雙線圈輸出觸點可以串聯并聯，線圈只能并聯線圈右邊無觸點輸出的線圈不能不經過任何接點下接接在兩個邏輯電源線之間觸點線圈都應有編號，以相互區別程序結束以END為標記繪圖時右母線可以省略常開常閉線圈左母線語句表語句表（Instruction)又叫指令表，由語句指令依一定的順序排列而成。一般由助記符和操作數組成。0LDX0ORY0ANIX1OUTY0

利用PLC基本指令對梯形圖編程時，務必按從左到右、自上而下的原則進行。在處理較復雜的觸點結構時，如觸點塊的串聯、并聯或與堆棧相關指令，指令表的表達順序為：先寫出參與因素的內容，再表達參與因素間的關系。順序功能圖順序功能圖(Sequentialfunctionchart)是用來編制順序控制類程序。狀態轉移圖或功能表圖，它是一種通用的技術語言。順序功能圖的編制方法：步、有向連線、轉換、轉換條件和動作（或命令）

起動功能模塊圖

功能模塊圖（Functionblockdiagram)是一種類似于數字邏輯電路的編程語言。

掃描工作原理當PLC運行時，是通過執行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務的。掃描是從第一條程序開始，在無中斷或跳轉控制的情況下，控程序存儲順序的先后，逐條執行用戶程序，直到程序結束。然后再從頭開始掃描執行，周而復始重復運動。2、plc工作原理

掃描工作過程

執行的過程及特點作業1、什么是plc？它與繼電器相比主要優點是什么？2、plc是如何分類的？按結構型式不同，plc可分為哪幾類？各有什么特點？3、plc有什么特點?為什么具有高可靠性？4、plc的編程語言有哪幾種？5、什么是plc的掃描周期？其掃描過程分為哪幾個階段？各階段完成什么任務？2、應用程序2.1三菱FX系列PLC的介紹2.2輸入繼電器2.3輸出繼電器2.4輔助繼電器2.5定時器2.6計數器

2.1三菱FX系列PLC的介紹2.1.1FX系列的命名方式2.1.2FX系列的一般指標2.1.3FX系列的技術指標2.1.4PLC編程元素2.1.1FX系列的命名方式

FX系列的PLC型號含義：FX□□-□□

□

□-□123451、系列序號如1S,1N,2N、2NC等2、I\O總點數：14點-254點3、單元類型:M為基本單元

E為I\O混合擴展單元與擴展模塊

EX為輸入擴展

EY為了輸出擴展4、輸出形式：R為繼電器T為晶體管S為雙向晶閘管輸出5、電源形式

FX1S系列有10點、14點、20點、30點有繼電器和晶體管輸出結構簡單性價比高FX1N系列有14點、24點、40點、60點有繼電器和晶體管輸出FX2N系列有16點、32點、48點、64點、80點、128點有繼電器和晶體管輸出，是最高級別的模塊，有高速度，高級的功能，邏輯組件和定位功能FX2NC系列有16點、32點、48點、64點、80點是卡片式大小的PLC，連接口降低成本2.1.2FX系列的一般指標

一般指標指的是電源電壓，允許電壓波動范圍、耗電情況、直流輸出電壓、絕緣電阻、耐壓情況、抗噪聲性能、耐機械振動、及沖擊情況、使用環境溫度、接地要求、外形尺寸及質量。2.1.3FX系列的技術指標技術指標是指plc具有的技術能力1、I\O點數2、掃描速度：小型的掃描時間可能大于40ms。3、內存容量：小型機的存儲容量為1KB-幾千字節，大型則為幾十千字節，甚至達到1-2MB。4、指令系統5、內部寄存器6、特殊功能模塊2.1.4PLC編程元素

FX2N系列的編程元素編程元件的使用元素含元件的啟動、復位信號、工作對象、設定值、及掉電特性等，不同的類型的元件涉及的使用要素不盡相同。1、輸入繼電器2、輸出繼電器3、輔助繼電器4、定時器5、計數器2.2輸入繼電器

輸入繼電器編號范圍為X0-X177(128點）可編程控制器輸入接口一個接線點對應一個輸入繼電器。輸入繼電器是接收外信號的窗口。主要是由起動信號和復位信號構成的