第1章__电器控制与plc基础

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1、第1章电器控制与PLC基础长期以来，以继电器、接触器等电器元件组成的继电接触式控制系统广泛应用在工业电器控制的各个领域。随看电子技术、自动控制技术及计算机科学技术的迅速发展，计算机控制系统得到了广泛地发展和应用，可编程控制器已成为实现工业电气自动化控制系统的主要装置。“J编程控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC,是电器控制技术和计算机科学技术相结合的产物。PLC以微处理器为核心，以存储程序控制的方式执行逻辑运算、定时、计数、模拟信号处理及PID运算等功能，是建立柔性程序控制系统的一种新型工业计算机控制装置。可编程控制器在电气控制系

2、统中需要通过电器控制元件接收信息，需要通过电器执行元件执行控制命令。因此，熟悉电器控制的基本知识是学习可编程控制器控制系统的基础。本章在简要介绍基木常用低压电器和电器控制线路知识的基础上，阐述了现代工业从电器控制发展到PLC控制的过程，然后介绍了PLC的硬件结构、软件组成、编程语言及PLC的基本工作原理。1.1常用低压电器1.1.1低压电器概述1.1.2常用低压电器简介1.2电气控制基本电路及1.2.1电气控制系统图及绘制原则1.2.2电气控制常用基本电路1.2.3继电接触式控制系统的结构组成1.1常用低压电器1.1.1低压电器概述1・概述电器是指能够依据操作信号或外

3、界现场信号的要求，手动或口动地改变电路的状态、参数，以实现对电路或被控对象的通断、切换、控制、检测、变换、调节和保护等作用的电气设备。在电气控制设备中，常用的是低压电器元件。低压电器是指其工作额定电压等级在交流(50Hz或60Hz)1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制动力电器电路中最常用的三相交流电压等级为38OV,单相交流电压等级220V；控制及照明等电器设备小一般可以采用较低的电压等级，如最常见的电压等级有110V、36V、24V、12V；电子线路中常用的电压等级有5V、9V、15V等。随着电子技术、自动控制技术及计算机科学技术的发展，低压电器正在

4、向小型化、智能化、自动化方向发展。2.低压电器的作用低压电器在电器控制技术中占有相当重要的地位，主要有控制、保护、指示等作用。1）控制作用：如电动机的启动和停止、开关延时、电梯自动停层、电动扶梯快慢速切换等。2）保护作用：根据设备的特点，对设备、坏境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。3）指示作用：利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。3.低压电器的分类低压电器种类很多，其功能、规格、用途各不相同，常用低压电器有开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器、控制器等，其主要种类

5、和用途见表1・1。表1-1常见低压电器类别主要品种用途开关电器限流式断路器、漏电保护式断路器、直流快速断路器、框架式断路器等主要用于电路的过负荷保护、短路、欠电压、澜电压保护，也可用于不频繁接通和断开的电路。幵关板用刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关、组介开关、换向开关等主要用作电源切除后，也可用于负荷通断或电路的切换，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全。主令电器自动空气开关上要用于低压动力电路、分配电能和不频繁通断电路，具有故障自动跳闸功能。控制按钮在控制电路中用于短时问接通和断开小电流控制电路。微动开关、接近开关等移动物体与接近开关感应头接近时，使其输出

6、一个电信号來控制电路的通断。行程开关用于检测运动机械的位艮，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保护。指示灯用于电路状态的工作指示，也可用作工作状态、预警、故障及其他信号的指接触器交流接触器、直流接触器可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用來控制电动机、电阻炉和照明器具等电力负载。继电器电流继电器根据输入电流大小变化控制输出触点动作。电压继电器根据输入电压大小变化控制输出触点动作。时间继电器按照预定时间接通或分断电路。中间继电器在控制电路中完成触点类型的转换和信号放大。速度继电器餌用于二相笼型异步电动机的反接制动控制，当电动机反接制动过程

7、结束，转速过零时，自动切除反柑序电源，以保证电动机可靠停车。热继电器对连续运行的电动机进行过截保护，以防止电动机过热而烧毁，还具冇断相保护、温度补偿、白动与手动复位等功能。熔断器冇填料熔断器、无填料熔断器、半封闭插入式熔断器、快速熔断器等主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护。控制器起重电磁恢、牵引电磁诙等主要用于起重、牵引、制动等场合。磁力起动器、口耦减用起动器筹主要用于电动机的起动控制。凸轮控制器、平面控制器等主要用于控制回路的切换1.1.2常用低压电器1.低压隔离器(刀开关)低压隔离器是指在断开位置能符合规定的隔离功能要求的低压机械开关电器