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可编程控制器原理及应用 主讲教师 郭静 （信控学院电气工程及自动化系） 课程主要内容 * 预备知识：继电接触控制 可编程控制器结构与工作原理 可编程控制器的编程语言及编程特点 S7-200系列可编程控制器的硬件资源与配置 S7-200系列PLC基本指令系统及其应用 S7-200系列PLC特殊应用指令 成绩考核：平时占10% 实验占20% 考试占70%(最后一次课课内考试) 预备知识 继电接触控制（介绍PLC的外围器件） 学习可编程控制器技术首先是应用。 应用的关键是掌握可编程控制器的指令系统，根据生产设备的控制要求编制应用程序，而后在生产现场进行安装及调试。 PLC外围器件（例如帮助PLC输入输出信号的器件），是连接生产设备的桥梁。对于可编程控制器系统的正常运行起着非常重要作用。 各种控制电器 控制电器：接通和断开电路的开关类电器；或调节、控制、保护作用的控制类电器。 例如，对电动机的控制，要根据生产要求对电动机进行起动、停止、正转、反转、调速、制动控制。这就必须用到开关、继电器等控制电器。 低压控制电器：小于交流1200V，或者小于直流1500V的控制电器。 由控制电器组成的，完成某一控制功能的控制系统，就是继电接触（器）控制系统。 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 …… 常用控制电器 1 、 隔离开关（刀闸） 控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机 考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： （3~5)×异步电机额定电流 电路符号 Q 2、 控制按钮 常开(动合)按钮 电路符号 SB 复合按钮 复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。 电路符号 SB 常闭(动断)按钮 电路符号 SB 　 接触器是一种用于远距离频繁地接通和分断大容量交流或直流电路（主电路）；具有欠压、零压保护。 工程实际中，为了控制方便、保证安全等原因，对于大电压、大电流，一般不能直接操作，一般采取低电压、小电流控制高电压、大电流的方法，近距离控制远距离的方法。接触器就是一个典型例子。 3、 交流接触器 常用的几种交流接触器外形 接触器主要由电磁机构、触头和灭弧装置组成，如图所示。 接触器具有什么保护？ 有三个常开主触点，一般至少有两个辅助触点。主触点必须采取灭弧措施；辅助触点灭弧能力弱，用来构成控制电路。 为了减小铁损，交流接触器的铁心由硅钢片叠成； 为消除铁心的颤动和噪音，还要在铁心的部分端面加上短路环。 灭弧装置 电弧是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。 常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。 ~ ~ ~ 线圈 铁芯 衔铁 主触头 弹簧 辅助 触头 M 3~ 电机 交流接触器 动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源 接触器有关符号： 接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触头－－用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置） 接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。 接触器线圈 KM 常开 常闭 KM KM KM 简单的接触器控制： A B C M 3~ 刀闸起隔离作用 自保持 停止 按钮 起动 按钮 特点：小电流控 制大电流。 Q FU SB2 SB1 KM KM KM 4 、 行程开关 用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。 结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。 常开（动合）触头 电路符号 ST 常闭（动断）触头 电路符号 ST 5、 继电器 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。 中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护） …... 继电器类型： 常用电磁式继电器 功能：过载保护 热继电器 工作原理： 由两种具有不同线膨胀系数的金属碾压而成。主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系数很小的铁镍合金。当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一定程度时，通过动作机构使触点动作。 发热元件 结构： I 常闭触头 双金 属片 扣板 几款热继电器的外形 热继电器的符号 发热元件 串联在主电路中 串联在控制电路中 常闭触头 FR FR 作用：用于短路保护。 电路符号 FU 实物图 熔断器主