可编程逻辑控制器 PLC课件1

1教材：1、《电力拖动基础》李浚源华中理工大学出版社2、《电气可编程控制原理与应用》王阿根清华大学出版社可编程控制器2课程的主要内容：（1）电器元件及电气控制的基本概念和知识（2）可编程控制器原理分析、资源配置、设计方法课程学习的主要目标：（1）认识电器元件、了解电气系统使用、掌握电气控制基本设计分析方法－－－建立基本的开关电气控制系统概念（2）认识PLC的基本原理、基本资源、设计方法－－－掌握工具学习、使用、开发的基础知识（3）巩固、扩展、提高对电气控制系统的认识（开关型），进一步建立专业基础（计算机、电子、电气、控制原理）和专业应用知识（开发工具、系统设计）的内在联系。3第11章继电器接触器控制系统第一节常用低压电器和电路图基本知识1.1常用低压电器的分类1.2电源接地系统1.3电器的文字符号和图形符号41.1常用低压电器的分类1.按用途或控制对象分类1、配电电器：主要用于低压配电系统中。2、控制电器：主要用于电气传动系统中。2.按动作方式分类1、自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作。2、手动电器：用手动操作来进行切换的电器，3.按触点类型分类1、有触点电器：并利用触点的接通和分断来切换电路。2、无触点电器：无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制。如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。4.按工作原理分类1、电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器。如接触器、继电器、电磁铁等。2、非电量控制电器：依靠外力或非电量信号(如速度、压力、温度等)的变化而动作的电器。如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。5按低压电器型号分类低压电器配电电器控制电器开关熔断器……接触器继电器起动器……时间继电器热继电器……6低压开关：开启式负荷开关、封闭式负荷开关、低压断路器主令电器：按钮、行程开关熔断器：熔断型和自恢复型接触器：交流接触器；直流接触器继电器：电磁式电流、电压和中间继电器；时间继电器；热继电器；速度继电器71、刀开关静触头动触头QSQSQS操作杆传动杆接线端接线端静触头动触头QSQSQS(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)为直接手动操作,(b)为手柄操作,(c)～(h)为刀开关的图形符号和文字符号。其中(c)为一般图形符号，(d)为手动符号(e)为三相单投刀开关符号、当刀开关用作隔离开关时，其图形符号上加有一横杠，如图(f)、(g)、(h)所示。单投刀开关示意图及图形符号8双投刀开关HS型双投刀开关也称转换开关，其作用和单投刀开关类似，常用于双电源的切换或双供电线路的切换等，操作杆传动杆接线端接线端接线端静触头动触头QS双投刀开关示意图及图形符号9熔断器式刀开关操作杆传动杆接线端接线端静触头静触头熔断器QSHR型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器，刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛。熔断器式刀开关示意图及图形符号10开启式负荷开关和封闭式负荷开关开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广泛应用。主要用作电气照明电路，电热电路。小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。QLFU负荷开关112、熔断器熔断器种类按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；按有无填料分为有填料式、填料式；按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。•熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路。12常用的熔断器常用的熔断器1、插入式熔断器，2、螺旋式熔断器，3、RMl0型密封管式熔断器，4、RT型有填料密封管式熔断器熔断器类型及图形符号瓷盖熔丝插头导线底座插座(a)RC1型瓷插式熔断器底座熔芯接线端接线端瓷帽上螺旋导体下螺旋导体熔断指示器熔芯导电帽导电底座(b)RL1型螺旋式熔断器13熔体铜帽插刀接线端绝缘筒插座(c)RM10型密封管式熔断器插刀接线端插座网状熔体石英砂填料瓷套管(d)RT0型有填料式熔断器FU(e)熔断器图形符号143、断路器低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。断路器的种类框架式断路器：主要用作配电线路的保护开关，塑料外壳式断路器：可用作配电线路的保护开关，还可用作电动机、照明电路及电热电路的电源开关。15断路器的结构和工作原理DW型框架式断路器DZ型塑料外壳式断路器16断路器的结构和工作原理断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压(欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。分励脱扣器远控按钮过载保护过流保护失压保护过电流脱扣器失电压脱扣器热脱扣器QFQF断路器图形符号断路器工作原理示意图及图形文字符号174、接触器接触器主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。CZ18系列直流接触器18123456主触点辅助触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)接触器示意图KMKMKM主触点辅助触点线圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主触点辅助触点线圈1234561314212231324344A1A2(b)接触器图形符号交流接触器的结构示意图及图形符号195、控制继电器控制继电器用于电路的逻辑控制，继电器具有逻辑记忆功能，能组成复杂的逻辑控制电路，继电器用于将某种电量(如电压、电流)或非电量(如温度压力转速时间等)的变化量转换为开关量以实现对电路的自动控制功能。继电器的种类：按输入量分可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理可分为电磁式、感应式、电动式、电子式等。按用途分可为控制继电器、保护继电器等。按输入量变化形式可分为有无继电器和量度继电器。有无继电器是根据输入量的有或无来动作的，无输入量时继电器不动作，有输入量时继电器动作。如中间继电器、通用继电器、时间继电器等。量度继电器是根据输入量的变化来动作的，工作时其输入量是一直存在的，只有当输入量达到一定值时继电器才动作。如电流继电器、电压继电器、热继电器、速度继电器、压力继电器、液位继电器等。20电磁式继电器电磁式继电器广泛地应用于低压控制系统中，常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器以及各种小型通用继电器等。常开接点常闭接点反力弹簧调节螺母调节螺丝线圈衔铁铁轭非磁性垫片X1X2XY输入量输出量10(a)直流电磁式继电器结构示意图(b)继电器输入–输出持性直流电磁式继电器结构示意图小型通用继电器21中间继电器中间继电器在控制电路中的起逻辑变换和状态记忆的功能，以及用于扩展接点的容量和数量，另外在控制电路中还可以调节各继电器、开关之间的动作时，防止电路误动作的作用。触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)中间继电器示意图触点线圈KAKAA1A2(b)中间继电器图形符号中间继电器的结构示意图及图形文字符号JZ7系列中间继电器JZY1系列中间继电器22电流继电器和电压继电器1、电流继电器电流继电器的输入量是电流，它是根据输入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈串入电路中，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。电流继电器可分为：欠电流继电器、过电流继电器。Ｉ＜Ｉ＞(a)欠电流继电器(b)过电流继电器ＦＡＦＡ电流继电器的图形符号和文字符号JL12系列电流继电器DL-20C电流继电器232、电压继电器电压继电器的输入量是电路的电压大小，电压继电器根据输入电压大小而动作。与电流继电器类似．电压继电器也分为欠电压继电器和过电压继电器两种。电压继电器工作时并联在电路中，因此线圈匝数多，导线细，阻抗大，反映电路中电压的变化，用于电路的电压保护。(b)过电压继电器ＦＶＵ＜Ｕ＞(a)欠电压继电器ＦＶ电压继电器的图形符号和文字符号DY-20CE系列电压继电器DY-3电压继电器24时间继电器时间继电器在控制电路中用于时间的控制。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。JS14P系列数字式时间继电器JS11系列数字式时间继电器JS20系列时间继电器25铁心动铁心动铁心铁心进气孔进气孔(a)通电延时继电器示意图(c)断电延时继电器示意图通电延时接点断电延时接点瞬动接点瞬动接点橡皮膜线圈弹簧延时调节螺丝延时调节螺丝传动杆橡皮膜气室气室或或或或KTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKTKT弱弹簧弱弹簧活塞杆杠杆传动杆通电延时接点瞬动接点线圈(b)通电延时继电器图形符号(d)断电延时继电器图形符号断电延时接点瞬动接点线圈空气阻尼式时间继电器示意图及图形符号通电延时型空气阻尼式时间继电器26热继电器热继电器主要是用于电气设备（主要是电动机）的过负荷保护，热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器图形符号(a)热继电器结构示意图热元件触点热继电器结构示意图及图形符号27速度继电器速度继电器又称为反接制动继电器，主要用于三相鼠笼型异步电动机的反接制动控制。速度继电器的原理示意图及图形符号NS转轴簧片触点摆锤定子鼠笼绕组永久磁铁nnSVSVSVJY-1型速度继电器28液位继电器液位继电器主要用于对液位的高低进行检测发出开关量信号，以控制电磁阀、液泵等设备对液位的高低进行控制。NNSS浮筒(a)液位继电器（传感器）示意图SLSLSLSL(b)图形符号ＪＹＦ一02型液位继电器结构示意图及图形符号浮球液位继电器296、主令电器主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令，使控制电路执行对应的控制任务。主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。LT3脚踏开关LX2系列行程开关LA10系列按钮开关LK5系列主令控制器30按钮按钮是一种最常用的的主令电器，用于在控制电路中发布控制命令(c)急停按钮示意图(a)按钮示意图(d)急停按钮图形符号(b)按钮图形符号SBSBSBSBSB按钮结构示意图及图形符号31行程开关行程开关又叫限位开关，它的种类很多，按运动形式可分为直动式、微动式、转动式等；按触点的性质分为有触点式和无触点式。1、触点行程开关(a)直动式行程开关示意图(b)微动式行程开关示意图SQSQ滚轮弓型弹簧弹簧触点转杆(c)旋转式双向机械碰压限位开关示意图图形符号图形符号行程开关结构示意图及图形符号32接近开关输出形式接近开关输出形式有两线、三线和四线式几种，晶体管输出类型有NPN和PNP两种，外形有方型、圆型、槽型和分离型等多种。远距分离型光电开关槽型光电式接近开关光源光线光电开关槽型和分离型光电开关33转换开关转换开关是一种多挡位、多触点、能够控制多回路的主令电器。各种控制设备中线路的换接、遥控和电流表、电压表的换相测量等；也可用于控制小容量电动机的起动、换向、调速。单极5位转换开关SA5位转换开关手柄4极5位转换开关01212SA1234图形符号图形符号图形符号转换开关及图形符号347、其它信号灯信号灯也叫指示灯，主要用于各种电气设备及线路中作电源指示、显示设备的工作状态以及操作警示等。HLHLHLRDHLRDLED平光灯闪光灯红灯红色发光二极管灯XD16系列信号灯35报警器常用的报警器有电铃和电喇叭等，一般电铃用于正常的操作信号（如设备起动前的警示）和设备的异常现象（如变压器的过载、漏油）。电喇叭用于设备的故障信号（如线路短路跳闸）。HAHAHAHAHA电铃蜂