1、第 1 讲 课程导入 同学们，大家好，欢迎来到电气控制实践训练课堂，我是厦门大学李继芳老师。 在学习电气控制技术之前， 我们 首先 来 澄清两个概念。电器和电气， 一个是器件的器，一个是气体的气， 两个词读音相同，但含义很不同。 在电气控制技术当中， 电器是所有电工器械的简称。电器单指设备，如继电器、接触器、互感 器、开关、熔断器、变阻器等。电器的控制作用就是手动或自动地接通和 断开电路，因此，“分断”和“闭合”是电器最基本、最典型的功能。 而 电气是是电能的生产、传输、分配、使用和电工设 备制造等学科或工程领域的统称。它是一门科学，涵盖电能的转换、利用和研究三个方面，包括基础理论、应用技术、
2、设施设备等。电气是 一门科学，也可以指一种行业、一种专业。 电气控制主要分为两大类，一类是 以传统的 继电器、接触器等低压电器为主搭接起来的逻辑电路，即继电 -接触器控制；另一种是基于可编程序控制器（ 又称为 PLC）实现以弱 电控制强电的 PLC 控制。 （ 1）继电 -接触器控制 继电 -接触器控制技术属于传统电气控制技术， 继电 -接触器控制 系统是由接触器、继电器、主令电器和保护电器等器件用导线按一定的控制逻辑连接而成的系统。它主要采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串联或并联，时间继电器的时间控制等组成控制逻辑，从而实现对电动机或其他机械设备的启动、停止、正反转、调速 以 及多台设备的顺
3、序控制和自动保护等功能。 继电 -接触器控制 系统具有结构简单 、 控制电路成本低廉 、 维护容易 、 抗干扰能力强等优点 ， 但是 ， 这种控制系统采用固定的接 线方式 ， 控制装置是专门 的 。 若控制方案改变 ，则需要拆线 ， 重新再接线 ， 乃至更换器件 ， 灵活性差 ，通用性差。另外， 系统体积 比 较大 ，工作频率低 ， 触点易损坏 ， 可靠性差 。 （ 2） PLC 控制 PLC 控制属于现代控制技术，它是计算机技术与继电 -接触器控制技术相结合的 一种 技术，同时 PLC 的输入、输出仍与低压电器密切相关，比如输入部分与按钮、开关、 行程 开关等直接相接，输出部分与继电器、接触
4、器直接相连 。 PLC 控制技术以微处理器为核心，综合应用计算机技术、 控制技术、电子技术以及通信技术等，以软件手段实现各种控制功能。 PLC 控制具有很多 优点： 首先， 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 PL C 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格 的生产工艺，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。比 如三菱公司 生产的 F 系列 PLC 平均无故障运行时间高达 30 万小时， 也就是 34 年。 第二个优点， 适应性强， 以可编程控制器为核心构成的控制系统，其中控制逻辑的改变不取决于硬件电路，而取决于软件程序，即控 制系统硬件柔性化，在需要改变
5、设备的控制功能时，只要修改程序，稍微修改接线就 可 以 完成。 3、 PLC 功能强大，扩展能力强； PLC 发展到现在，已经形成大、中、小各种规模或 系列化 的 产品 。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻 辑控制 功能 之 外，现代 的 PLC 大多具有完善的数据运算 系统 能 力，可用于各种数字控制领域。 4、 PLC 易学易用，深受工程人员的欢迎 PLC 作为通用工业控制计算 机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC的少量开关逻辑控制指令就可以 很 方便地实现继电 接触 器电路 的 功能。
6、 5、 PLC 的 系统设计、安装、调试方便， 整个系统 体积小，重量轻， 非常容易 实现机电一体化。 PLC 有许多优点，但其价格相较于 继电 -接触器控制 系统较高，在一定程度上限制了 PLC的发展。 两种控制技术既有区别又有联系，在进行电气控制设计时，应 该 充分考虑它们各自的优 缺点 . 继电 -接触器控制 系统主要用于动作简单、控制规模比较小的电气控制系统中，至今仍然 是机床和其他许多机械设备广泛采用的电气控制形式。而 PLC 控制 则用于相对较复杂的控制系统中 ， 根据实际要求自动控制设备按程序运行。 继电 -接触器控制系统在简单控制系统中经济性方面明显优于 PLC 控制系统，在不
7、太重要的场合可以 优先 考虑使用。而 在 可靠性方面 PLC 控制系统则明显优于 继电 -接触器 控制系统。 1.2 课程 介绍 本课程分两部分，首先讲述 继电 -接触器控制 系统的相关知识，接下来重点讲述 PLC 控制系统的理论和实践内容 工程能力，源自实践！ 本课程 以实践技能为主， 实践技能的学习及操作 除了实操视频外，有部分实践内容是 基于电气控制虚拟仿真实验教学平台完成 的 。 下面我们简单的介绍一下虚拟仿真平台 的使用： 学生通过访问网页安装客户端 ， 打开 云平台 客户端 ， 选择虚拟仿真 栏目， 进入 登 陆 窗口，输入 所 分配的账号 和 密码，选择 所 属角色， 点击 登 陆 后即可进入 课程 平台，在 左侧 菜单栏中选中 “全部 专业课程 ” ，选择 电气 控制 实践 训练 ， 即可进入本课程。在 课程 菜单中包含有教学、 实训 及考核三大 功能 类别 ： 学生在教学栏目中可以查看对应章节 教学 资源，包括 PPT、三维动画及指导 书 ；学生 在实训栏目中可以 选择 对应实训课题，设计电气图纸， 配置元件 选型， 完成电控板 器件安装，自主完成电路接线， 编写程序， 最后 调试 ；学生在 考核栏目能够完成老师定期发布的 练习 。 平台为 学生提供 与 课程相关 的 丰富 的实践资源，学生可以 随时 在具有互联网 条件 的计算机上， 完成 课程的实践任务。
