1、,为什么要学习PLCPLC把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体，目前已 广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻 工等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，应用领域也不断 扩大。从应用角度来看，PLC的应用大致可以分为以下几个方面： 开关量逻辑控制、定时控制、计数控制、闭环过程控制、数据处理 理 、通信联网 、具有监控等功能 。课件在攀枝花学院网络学堂MATLAB课程（郭新年）之中，密 码3371015,参改书： 1.可编程序控制器原理及应用，吴中俊 机械工业出版社 2.电器与PLC控制技术，陈志新 北京大学出版社 3.电气控制与PLC原理及应用（西门子系列），李道
2、霖 电子工业出版社 4.可编程控制器教程（基础篇），胡学林 电子工业出版社 5.可编程控制器教程（提高篇），胡学林 电子工业出版社 6.西门子S7-300 PLC应用教程 ， 胡健机械工业出版社 7.大中型PLC应用教程， 廖常初，机械工业出版社,第一章 电气控制基础,1.1 常用低压电器 1.2 基本电气控制电路,1.1 常用低压电器,一、电器的含义是自动或手动接通和断开电路。常用的低压电器：接触器、继电器、行程开关、熔断器等。 二、接触器用来频繁地远距离接通 或断开主电路及大容量控制 电路的控制电器。组成：,组成:有电磁系统、触头、 灭弧装置、辅助触头、 支架等组成。,1电磁系统由励磁线圈
3、和铁心(静铁心和动铁心)组成。 2触头系统主触头：用来通断主电路 辅助触头：用来通断较小 电流的控制电路。一对触头由静触头和动触头 两者组成。常开触头 :励磁线圈断电，断开的触头 常闭触头 :励磁线圈断电，接通的触头工作原理:是根据电磁吸力的 原理工作的。励磁线圈通电 时，动铁芯吸合，常开触头 闭合（动合触头），常闭触 头断开（动开触头）。,3灭弧罩接触器在触头断开时，会在动触头和静触头之间产生电弧（气体电 离后的导电现象），为避免损坏触头，所以，必须快速切断或熄灭电 弧，灭弧罩可以起到灭弧的作用，所以，额定电流20A以上的接触器的 主触头外面，都安装了灭弧罩。4.标准的文字符号和图形符号文字
4、符号：KM图形符号：线圈：,主触点：,辅助触点:,三 、继电器继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（温度、压力）的 变化来接通或断开小电流电路的自动电器。 继电器种类：有电压继电器、电流继电器、时间继电器、中间继电器、温度继电 器、热继电器等。1电流继电器励磁线圈串接在被测量电路中，是通过线圈中电流的大小来控制触头 动作的。 2电压继电器原理：是通过加到励磁线圈上的电压的大小来控制触头动作的。 3中间继电器用于传递信号和同时控制多个电路。结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。,返回目录,1.2 基本电气控制电路 一、电气图
5、中的图形符号及文字符号 二、三相笼型异步电动机全电压起动控制电路 三、三相笼型异步电动机减压起动控制电路 四、顺序起、停控制电路,返回目录,一、电气图中的图形符号及文字符号 （一）电气控制图电气控制图是由若干电器元件按照一定的要求连接而成的。将 这些电器元件以及连接由一定的图形表达出来，这种图就是电气控 制图或电气图。它们用统一的图形符号及文字符号绘制而成的。（二）绘制电气图的有关规定,（二）绘制电气图的有关规定 （1）主电路、控制电路应分开绘出，电路图中的电器的不同组成部分可以不画在一起，但文字符号应标为一致。主电路画在图纸的左方，控制电路画在图纸的右方。 （2）控制电路画在两条电源线之间，
6、耗电元件（如电器的线圈、电磁铁线圈、信号灯）直接与一条电源线相连。控制触点连接在另一条电源线和耗电元件之间。 （3）电气图中所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。 （4）电路或元器件应按功能布置，尽可能按动作顺序依次平行排列，尽可能减少线条和避免交叉线。 （5）有机械联系的元件用虚线连接。,（三）电气图中的图形符号及文字符号在画电气图时，要正确识别和使用电气图形符号和文字符号，只有这样,才能阅读电气图和绘制符号标准的电气图。在绘制电气图时,要遵循国家标准.,返回目录,二、三相笼型异步电动机全电压起动控制电路 （一）电动机单向运行控制电路1单向点动控制电路2单向自锁控制电路3
7、单向点动、自锁混合控制电路（二）电动机的正反转控制电路（既能正转，又能反转）1正-停-反控制电路2正-反-停控制电路3自动停止控制电路4自动往返控制电路,返回目录,（一）电动机单向运行控制电路 1单向点动控制电路 如图1-14所示: L1、L2、L3表示三相电源QS：手动刀开关FU1、FU2：熔断器LM：交流接触器SB：按钮 (1)电路的组成主电路：QS、FU1、KM的常开触点、电动机M控制电路：SB、FU2、KM的线圈 (2)电路的工作原理,手动刀开关 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号 ：,熔断器,有填料式熔断器,无填料密封式熔断器,螺旋式熔断器,瓷插式熔断器,主令
8、电器(按钮)主令电器是由人操作（机械） 发出命令来接通或断开控制电路 的信号元件。,1-按钮帽 2-复位弹簧 3-动触点 4-常闭静触点 5-常开静触点,标准的文字符号:SB标准的图形符号:,动合按钮：,动断按钮：,(2)电路的工作原理 合上刀开关QS，引入三相电源 按下按钮SBKM线圈通电KM主触点闭合电动机接通电源起动运行。 松开按钮SBKM线圈断电KM主触点断开电动机与电源断开，停止运行。,点动控制电路:一按就动,一松就停。,2单向自锁控制电路 如图1-15所示 FR：热继电器 SB1：停止按钮 SB2：起动按钮 (1)电路的组成主电路：QS、FU1、KM的主触点、FR的发热元件、电动机
9、M控制电路：SB1、SB2、KM的线圈及常开辅助触点、FR的常闭触点、FU2 (2)电路的工作原理,热元件,热继电器是用来保护电动机，使电动 机不会受到长期过载的危害。 当电流大于它的设定值时,它 的常闭触点断开.,标准的文字符号:FR 标准的图形符号:,热元件：,断动触点：,(2)电路的工作原理 合上开关QS，引入三相电源 起动按下SB2KM线圈通电 停止按下停止按钮SB1KM线圈断电 ,KM主触点闭合电动机接通电源起动运行,与SB2并联的KM畏助触点闭合短接SB2KM线圈通电,KM主触头断开电动机断电停车,KM自锁触头断开（导致SB1触头复位闭合以后），KM线圈也不会再通电。,自锁：将接触
10、器的常开辅助触头并联在起动按钮的两端，使通电的励磁线圈能继续保持通电状态，就称为自锁,3单向点动、自锁混合控制电路既可以点动运行，又可以连续运行 如图1-16所示： SB3-复合按钮 工作原理：按下SB3松开SB2(1)电路的组成主电路：控制电路： (2)电路的工作原理,图1-16单向点动、自锁混合控制电路,常闭触点断开,常开触点闭合,常开触点断开,常闭触点闭合,(2)电路的工作原理点动控制按下点动按钮SB3松开SB3,图1-16单向点动、自锁混合控制电路,常闭触点断开自锁电路,常开触点闭合KM线圈带电KM的主触点闭合电机工作,SB3的常开触头断开KM线圈断电,SB3的常闭触头闭合,连续运行，
11、按下SB2,（二）电动机的正反转控制电路（既能正转，又能反转） 正反转：是通过改变电机电源的相序来实现的。 正转时：KM1主触头闭合，使AL1、BL2、 CL3 反转时：KM2主触头闭合，使AL3、BL2、 CL11正-停-反控制电路 如图1-17a所示： (1)电路的组成主电路：控制电路： (2)电路的工作原理,图1-17 异步电动机正反转控制电路,2正-反-停控制电路 如图1-17b所示： (1)电路的组成主电路：控制电路： (2)电路的工作原理,图1-17异步电动机正反转控制电路,注意：KM1和KM2不能同时通电， 同时通电，会造成电源相与相之间的 短路（L1和L3之间短路）实际中，使用
12、联锁环节（互锁） 来实现使两个接触器不能同时通电。联锁（互锁）：就是两台电器， 由它们各自的触点来锁住对方，使 它们不能同时通电。,联锁的实现(辅助触头作联锁):1.在正转控制(KM1)电路中串联 了反转接触器(KM2)的常闭辅助触 头KM2，当电动机在反转时，在正 转控制电路中的KM2的辅助触头 KM2断开，这时，即使按下SB2， KM1也不动作，可以说，KM2锁 住了KM12.在反转控制(KM2)电路中串联了 正转接触器(KM1)的常闭辅助触头 KM1，当电动机在正转时，在反转 控制电路中的KM1的辅助触头KM1 断开，这时，即使按下SB3，KM2 也不动作，可以说，KM1锁住了KM2,3
13、自动停止控制电路 如图1-18所示: (1)电路的组成主电路：控制电路： (2)电路的工作原理以行程开关作控制元件 来控制电动机的自动停止按下SB2KM1线圈带电,自锁,主触头闭合电机正转 （极限位置）SQ1断开电机停止工作,行程开关 有称为限位开关。是根据 生产机械的行程动作的小电流 开关电器。当生产机械的运动部件碰 到行程开关时，它的触头改变 状态，接通或断开有关控制电 路。,标准的文字符号:SQ 标准的图形符号:,动合触点：,动断角点：,4自动往返控制电路 如图1-19所示:是由复合行程开关来实现的 SQ1的常开触点并联在SB3两端， SQ2的常开触点并联在SB2两端。工作原理：,自动往
14、返控制电路,工作原理： 按下SB2,电机正转,极限位置,KM1带电并自锁,SQ1的常闭触点断开,KM1失电,SQ1的常开触点闭合,KM2带电,SQ3和SQ4起保护作用，当 SQ1和SQ2失灵时，起作用， 切断相应的控制电路。,返回目录,三、三相笼型异步电动机减压起动控制电路 减压起动的方法：定子绕组串电阻减压起动、自耦变压器减压起动、星三角形的减压起动。图1-20是星三角形的减 压起动，起动时，连接成星形、 正常运行时，连接成三角形。 工作原理:,时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现触头延时接通或断开的自动装 置。,标准的文字符号:KT 标准的图形符号:,通电延时型线圈：,延时断开的常闭
15、触头：,延时闭合的常开触头：,工作原理: 1.按下SB2(1)KM3的线圈通电(a)KM3的主触点闭合电动机绕组接成星形(b)KM3的辅助触点闭合KM1通电并自锁 电动机在星形连接的情况下，起动起来。(2)时间继电顺KT开始计时 其常闭触点断开(a)KM3线圈断电(b)KM2线圈通电将电动机绕组接成三角形。,定时时间到,返回目录,四、顺序起、停控制电路当生产机械由多台电动机 拖动时，根据生产的需要，有 时对电动机的起动、停止必须 按一定的顺序来控制，这就称 为对电动机的顺序控制，图1-24是电动机顺序起动控 制电路，要求电动机M2必须在 M1起动后方能起动。工作原理:按下SB2(a)KM1线圈通电电动机M1起动KM1的自锁触点闭合为KM2线圈通电做好了准备。（b）按下SB4KM2线圈通电电动机M2起动运转。,作业,1.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别， “自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。 2.试设计一个控制电路，要求第一台电动机起动10秒后，第二台电动机自动起动，运行5秒后，第二台电动机停止，并同时使第三台电动机自动起动，再动行15秒后，电动机全部停止。,
