电气控制与plc应用技术 绪言

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1、电气控制电气控制PLC技术技术 主讲：职主讲：职 燕燕 Tel :5892012Tel :5892012 E-mail: E-mail: 二零壹六年二月二零壹六年二月课程性质和任务： 是高等工科院校自动化专业的一门专业必修课，通过本课程的学习，使学生能够理解PLC的工作原理，能够阅读PLC的程序，分析PLC的控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的PLC控制系统。电气控制PLC技术学习的重要性： PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。 工业自动化的三大支柱-PLC技术、机器人、计算机辅助设计与制造。

2、后续学习（课程设计 毕设设计）电气控制PLC技术PLCPLC就业前景就业前景 目前我国经济的发展主要特点：目前我国经济的发展主要特点： 1 1 、我国还是制造业大国，是世界的生产加工中心，有、我国还是制造业大国，是世界的生产加工中心，有大量的制造业，就必须用各种生产设备，大部分生产设备大量的制造业，就必须用各种生产设备，大部分生产设备都和都和 PLC PLC 有关，需要大量的精通有关，需要大量的精通 PLC PLC 控制的从业人员。控制的从业人员。 2 2 、产业结构已发生调整，逐渐有劳动力密集型转化为、产业结构已发生调整，逐渐有劳动力密集型转化为技术密集型，大量的新设备被采用，这些设备很多都

3、和技术密集型，大量的新设备被采用，这些设备很多都和 PLC PLC 控制相关，需大量的高技术人才。控制相关，需大量的高技术人才。目前和目前和 PLC PLC 有关的从业人员主要有：有关的从业人员主要有： 1 1 、企业的设备维护和维修人员、企业的设备维护和维修人员 2 2 、从事工控设备销售的人员、从事工控设备销售的人员 3 3 、从事设备开发，编程的电气工程师、从事设备开发，编程的电气工程师电气控制与PLC应用技术课程内容：n第1章：常用低压电器n第2章：基本的电气控制电路n第3章：可编程控制器概述n第4章：S7-200系列PLC系统概述n第5章：S7-200 PLC的基本指令及程序设计n第

4、6章：S7-200 PLC顺序控制指令及应用n第7章：S7-200 PLC的功能指令n第8章：PLC控制系统设计第1章 常用低压电器第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器1.1 低压电器概述低压电器概述1.21.6 常用低压电器常用低压电器第1章 常用低压电器1 1.1 .1 低压电器的概述低压电器的概述第1章 常用低压电器电器的定义：电器的定义： 工业上所说的电器工业上所说的电器- -能依据操作信号或外界现场信能依据操作信号或外界现场信号的要求，号的要求，自动或手动接通或断开电路，连续或断续地自动或手动接通或断开电路，连续或断续地改变电路参数，以实现对电路或用电设备的切换、控制、改变电路参

5、数，以实现对电路或用电设备的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件、设备及电工装置。保护、检测、变换和调节的元件、设备及电工装置。电器是一种能控制电的工具。电器是一种能控制电的工具。按照我国电工行业的习惯，电机和变压器属于生产和按照我国电工行业的习惯，电机和变压器属于生产和变换电能的机械，不包含在电器之中。变换电能的机械，不包含在电器之中。第1章 常用低压电器按工作电压等级分类按工作电压等级分类: 高压电器：高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。及以上电路中的电器。 低压电器：低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。以下电路中的电器。按动作原理按动作原

6、理分类分类： 手动电器：手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器通过人的操作发出动作指令的电器。 自动电器：自动电器：它依靠电器本身参数变化或外来信号（如电流、它依靠电器本身参数变化或外来信号（如电流、电压、温度、压力、速度、热量等）自动完成接通、分断或使电压、温度、压力、速度、热量等）自动完成接通、分断或使电机启动、反向及停止等动作电机启动、反向及停止等动作。 按用途按用途分类分类： 控制电器：控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器用于各种控制电路和控制系统的电器。 配电电器：配电电器：用于电能的输送和分配的电器用于电能的输送和分配的电器。 主令电器：主令电器：用于自动控制系统中发送动作

7、指令的电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 保护电器：保护电器：用于保护电路及用电设备的电器用于保护电路及用电设备的电器。 执行电器：执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器用于完成某种动作或传送功能的电器。按工作原理分类按工作原理分类: 电磁式电器：电磁式电器： 非电量控制电器：非电量控制电器：通过外力或某种非电量的变化而动通过外力或某种非电量的变化而动作的电器。作的电器。按执行机构分类按执行机构分类: 有触点电器：有触点电器： 无触点电器：无触点电器： 低压电器图片第1章 常用低压电器电器组成电器组成感测部分感测部分执行机构执行机构判断部分判断部分 电磁机构是电磁式电器的主要组成部

8、分，其工作原理是将电磁机构是电磁式电器的主要组成部分，其工作原理是将电磁能转换成为机械能，从而带动执行部分触头动作。电磁能转换成为机械能，从而带动执行部分触头动作。 电磁机构由电磁机构由吸引线圈吸引线圈(励磁线圈励磁线圈)和和磁路磁路两部分组成。两部分组成。磁路磁路包括包括铁心、衔铁和空气隙。铁心、衔铁和空气隙。当吸引线圈通入电流后，产生磁场，磁通经当吸引线圈通入电流后，产生磁场，磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔铁吸向铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔铁吸向铁心。与此同时，衔铁还要受到反作用弹簧的拉力，只有当电磁吸铁心。与此同时，衔铁还要受到反作用弹

9、簧的拉力，只有当电磁吸力大于弹簧拉力时，衔铁才可靠地被铁心吸住。其结构型式力大于弹簧拉力时，衔铁才可靠地被铁心吸住。其结构型式按铁心按铁心型式分有单型式分有单E型、螺管型等；按动作方式分有直动式、转动式等。型、螺管型等；按动作方式分有直动式、转动式等。1、感测、判断部分、感测、判断部分电磁机构电磁机构第1章 常用低压电器(a)(b)(c)电磁机构的几种形式电磁机构的几种形式(a) (a) 单单E E型电磁铁；型电磁铁；(b) (b) 螺管型电磁铁；螺管型电磁铁；(c) (c) 转动式转动式第1章 常用低压电器 电磁机构按吸引线圈的通电种类可分为直流电磁线圈电磁机构按吸引线圈的通电种类可分为直流

10、电磁线圈和交流电磁线圈。和交流电磁线圈。 电磁机构的电磁机构的工作特性工作特性常用吸力特性和反力特性来表常用吸力特性和反力特性来表达。电磁机构使衔铁吸合的力与气隙的关系曲线称为吸力达。电磁机构使衔铁吸合的力与气隙的关系曲线称为吸力特性。电磁机构使衔铁释放的力与气隙的关系曲线称为反特性。电磁机构使衔铁释放的力与气隙的关系曲线称为反力特性。力特性。 第1章 常用低压电器 电磁吸力电磁吸力F Fatat大小与气隙的截面积大小与气隙的截面积S S及气隙中的磁感应及气隙中的磁感应强度强度B B的关系为的关系为: :022SBFat221atF直流电磁铁的电磁吸力直流电磁铁的电磁吸力第1章 常用低压电器交

11、流电磁铁的电磁吸力交流电磁铁的电磁吸力tFFFatmatmat2cos2202m2SBFatm 虽然交流电磁铁磁感应强度是正、负交变的，但电磁吸力虽然交流电磁铁磁感应强度是正、负交变的，但电磁吸力却是脉动的、方向不变的。电磁吸力由两项组成：第一项为平却是脉动的、方向不变的。电磁吸力由两项组成：第一项为平均吸力均吸力Fav，其值为最大吸力的一半；第二项为以电源频率两，其值为最大吸力的一半；第二项为以电源频率两倍变化的交变分量，如图所示。倍变化的交变分量，如图所示。FavFFmFFtOFav 交流电磁吸力是在最大值为交流电磁吸力是在最大值为2 2F Favav和最小值为和最小值为0 0的范的范围内