2010《电气控制与PLC》- Chapter 05 -Final
《电气控制与PLC》课程简介
电气控制与P LC课程简介一、课程特点简介〈电气控制与P L C〉课程包括电气控制技术和可编程序控制技术（PLC）两部分。
其中，电气控制技术含低压电器及控制环节、电动机基本控制线路和常用电气控制线路三大内容，重点是实用电气控制线路的原理及应用，主要介绍常用低压控制电器的作用、符号、型号及选用，典型控制线路的组成、动作原理、线路特点、常见故障及处理等；可编程序控制技术含可编程序控制器的组成与原理、指令系统、典型应用、安装与维护四大内容，重点是可编程序控制器的指令系统及应用，主要介绍可编程序控制器的组成原理、指令系统、常用程序、典型应用及安装维护等。
电子信息工程技术、自动化技术、机电一体化技术、数控技术等多个专业均开设电气控制与 PLC课程，但由于专业培养目标不同，各专业对本课程要求不同，教学时数也有差异，所以在教学内容的取舍方面要有针对性，大致分为三种形式：(1) 电气控制技术为主、PLC为辅电气控制技术主要介绍常用低压控制电器和典型控制线路，通过车、磨、铣、钻、镗等机床电气控制线路的分析，重点掌握线路特点、常见故障及处理办法，可编程序控制技术只介绍可编程序控制器的组成原理和基本指令。
(2) 电气控制技术与PLC并重电气控制技术主要介绍常用低压控制电器和典型控制线路，通过车、磨、铣、钻、镗等机床电气控制线路的分析，重点掌握控制线路特点、常见故障及处理办法，可编程序控制技术除介绍可编程序控制器的基本指令外，还要介绍部分高级指令，重点掌握PL C程序设计和应用。
(3) PLC为主、电气控制技术为辅，且两者紧密结合通过典型环节控制线路的分析，熟悉控制电器和控制线路的动作原理，除主要介绍可编程序控制器的基本指令外，还介绍部分高级指令，重点掌握PL C程序设计和应用。
电气控制与Plc第5章-S7-200-PLC的基本指令及程序设计
KA2
(M0.1)
KM2
(Q0.1)
KM1
(Q0.0)
KM2
(Q0.1)
KA1
(M0.0)
图5-4 电气原理图
LD M0.0 A I0.0 = Q0.0
LD Q0.0
AN M0.1
=
Q0.1
AN Q0.1
=
M0.0
(a) 梯形图
图5-5 触点串联指令编程使用举例
(b) 语句表
触点并联指令使用说明：
EXIT
5.1.2 触点串连指令
与指令：用于单个常开触点的串联连接。 指令格式：A bit
与反指令：用于单个常闭触点的串联连接。 指令格式：AN bit
例3-2 触点串联指令的应用举例。图5-4为电气原理图（已标 地址），图5-5为对应的梯形图和语句表。
KA1
(M0.0)
SB
(I0.0)
KM1
EXIT
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7－200 PLC使用了一个9层堆栈来处理所有逻辑操作， 逻辑堆栈指令主要用来完成对触点进行的复杂连接，配 合ALD、OLD指令使用。
1．指令
1）逻辑入栈指令 指令格式：LPS
2）逻辑读栈指令 指令格式：LRD
3）逻辑出栈指令 指令格式：LPP
4）装入堆栈指令 指令格式：LDS n
I0.1 I0.2 Q0.1,Q0.2
(b) STL
(c) 时序图
图5-14 S/R指令使用举例
EXIT
S/R指令使用说明
➢S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和 L。 ➢ N的常数范围为1～255，N也可为：VB、IB、QB、 MB、SMB、SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。 一般情况下使用常数。 ➢ 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对 它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置 位。
(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案解析
第一章参考答案1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答:我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答:（1)智能化（2）电子化(3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答:（1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距.(2）防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压（4) 使用漏电保护装置(5）合理使用防护用具(6）加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式?答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地.7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子),并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子.②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4。
电气控制与PLC技术
6.2 PLC与组态软件构成的监控系统
一、组态软件概述 二、S7-200系列PLC与力控软件组成的监控系统实例
6.3 PLC控制系统设计
一、PLC控制系统的设计内容及设计步骤 二、PLC的软硬件设计及调试 三、PLC程序设计常用的方法 四、PLC程序设计步骤 五、生产线自动装箱控制系统设计实例分析
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读书笔记
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里面关于元器件按钮、开关、继电器、传感器的原理及选用原则比较受用，但涉及PLC的知识偏原理化、扁 平化。
目录分析
01
1.1低压电 器概述
02
1.2低压配 电电器
03
1.3主令电 器
04
1.4低压保 护电器
06
1.6时间继 电器
05
1.5接触器
1.1低压电器概述
一、电器及低压电器的定义 二、低压电器的分类
5.4计数器指令
一、计数器的种类 二、计数器指令的格式及工作原理 三、指令说明 四、计数器应用分析 五、计数器应用实例分析
5.5数据处理功能指令
一、数据处理功能指令的格式及运行 二、数据处理指令 三、移位和循环指令 四、转换指令 五、比较指令 六、数据运算指令 七、数据处理功能指令的应用
5.6程序控制指令及其应用
一、空气阻尼式时间继电器的结构和工作原理
2.2继电器接触器 控制系统的基本控
制电路
2.1电气控制线路 图
2.3继电器接触器 控制线路设计简介
电气控制与PLC课后习题答案
电气控制与PLC课后习题答案第一章1-4熔断器的额定电流，熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别熔断器的额定电流是指熔断器长期工作时，设备部件温升不超过规定值时所能承受大的电流；熔体的额定电流是熔体长期工作而不致熔断的电流；熔体的极限分断电流是指在规定的额定电压和功率因数的条件下，能分断的最大电流值，在电路中出现的最大电流值一般指短路电流值1-8热继电器与熔断器的作用有何不同（1-9热继电器在电路中的作用是什么）在电器控制中，熔断器使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。
热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护1-10时间继电器与中间继电器在电路中各起什么作用时间继电器起到延时的作用中间继电器起到中间放大的作用1-12什么是主令电器，常用的主令电器有哪些主令电器是用来发布命令，改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，其主要类型有按钮，行程开关，万能转换开关，主令控制器，脚踏开关等1-13接触器的作用是什么接触器是用来频繁地接通或断开交直流主电路或大容量控制电路等大电流电路1-16接触器是怎样选择的主要考虑哪些因素①接触器的类型选择②额定电压的选择③额定电流的选择④吸引线圈额定电压选择⑤接触器触头数量，种类选择；（其中③④为主要指标）第二章2-1自锁环节怎样组成它起什么作用并具有什么功能自锁是由命令它通电的主令电器的常开触点与本身的常开触点相并联组成（有两个元件并联在一起的），这种由接触器（继电器）本身的触点来使其线圈长期保持通电的环节叫“自锁”环节“自锁”环节具有对命令的“记忆”功能，当启动命令下达后，能保持长期通电即长动，而当停机命令或停电出现后失去自锁不会自行启动，又叫零压保护，防止电源电压恢复时，电动机突然启动运转，造成设备和人身事故2-2什么是互锁环节，它起到什么作用互锁是指生产机械或自动生产线不同的运动部件之间互相制约，又称为联锁控制。
《电气控制与PLC应用技术(第2版)》第五章习题答案
6.不同分辨率的定时器当前值是如何刷新的？ 答：1ms 分辨率定时器当前值每隔 1ms 刷新一次，在一个扫描周期中可能要刷新多次，不 和扫描周期同步；10ms 分辨率定时器在每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新， 定时器的位和当前值在整个扫描周期内保持不变；100ms 分辨率定时器只有在定时器指令执 行时，定时器的位和当前值才被刷新。
7. 写出图 5-60 所示梯形图的语句表程序。 答案：
LD I0.0
O I0.3
LD I0.1
O I0.4
ALD
AN I0.2
= Q0.1
LD Q0.1
TON T38，30
LD T38
S
Q0.2，4
LD I1.0
R Q0.2，4
8.写出图 5-62 所示梯形图的语句表程序。 答： 语句表如下：
LD I0.0 EU SHRB M0.0，V10.0，4 LD V10.0 S Q1.0，2 LD V10.1 R Q1.1，1 LD V10.2 S Q1.2，3 LD V10.3 R Q1.4，1
12.用置位、复位指令设计一台电动机的起、停控制程序。 答：
种类 输入信号
名称 启动按钮 SB1 停止按钮 SB2
I/O 地址分配表
地址
种类
I0.0 输出信号
I0.1
名称 接触器 KM
地址 Q0.0
3
13.用顺序控制继电器(SCR)指令设计一个居室通风系统控制程序，使三个居室的通风机自动 轮流地打开和关闭，轮换时间为 1h。 答：
第五章 习题参考答案
1.S7-200 PLC 的指令参数所用的基本数据类型有哪些？ 答：S7-200 系列 PLC 的基本数据类型有布尔型(BOOL)、字节型(BYTE)、无符号整数型 (WORD)、有符号整数型(INT)、无符号双字整数型(DWORD)、有符号双字整数型(DINT)、 实数型(REAL)。
电气控制与PLC实训章 (5)
辅助继电器的常开、常闭接点在PLC内可无限次使用。
第பைடு நூலகம்章
4) 状态器(S) 状态器S是构成状态转移图的重要器件，它与后述的步进顺 控指令配合使用。通常，状态器软件有下面五种类型： (1) 初始状态器S0～S9共10点。 (2) 回零状态器S10～S19共10点。 (3) 通用状态器S20～S499共480点。 (4) 保持状态器S500～S899共400点。 (5) 报警用状态器S900～S999共100点。这100个状态器器件 可用作外部故障诊断输出。 S0～S499没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为 有断点保持功能的状态。状态器的常开、常闭接点在PLC内可以 使用，且使用次数不限。不用步进顺控指令时，状态器S可以作 辅助继电器M在程序中使用。此外，每一个状态继电器还提供一 个步进触点，称为STL触点，在步进控制的梯形图中使用。
第5章 图5.6 ANB指令使用说明(一)
第5章 图5.7 ANB指令使用说明(二)
第5章
6. 多重输出指令MPS、MPD、MPP (1) MPS：进栈指令； (2) MRD：读栈指令； (3) MPP：出栈指令。 PLC中有11个存储运算中间结果的存储器，称为栈存储器。 进栈MPS指令就是将运算中间结果存入栈存储器。使用一次MPS指 令，该时刻的运算结果就压入栈存储器第一级，再使用一次MPS 指令，此次的运算结果压入栈的第一级，上一次压入的数据依次 向栈的下一级移动。 使用出栈指令MPP就是将存入栈存储器的各数据依次上移， 最上级数据读出后就从栈内消失。
第5章
(3) 特殊辅助继电器M8000～M8255(256点)。PLC内有256个 特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能，通 常分为下面两大类。
电气控制与PLC原理及应用(第二版)周亚军章 (5)
第5章 可编程控制器概述
第5章 可编程控制器概述
(5) 定时与计数功能不同。继电接触器控制系统采用的定 时器体积大、精度低、调整困难，一般不具备计数功能；PLC 则有大量的软定时器和计数器，精度高、范围宽、调整 方便。
(6) 设计与调试方式不同。继电接触器系统设计方法有限， 对于复杂继电接触器系统缺少通用的解决办法，设计完成的线 路硬件元件和连线众多，施工工作量大，调试过程中发现问题 所需修改周期长。
3．闭环过程控制 目前，PLC都具有模拟量输入/输出功能及PID控制功能， 可以对温度、压力、流量等模拟量实现闭环控制。解决方案也 非常灵活，既可以采用软件PID指令实现控制功能，也可以采 用硬件PID模块，后者通过增加硬件成本减轻了软件设计工作 量，实时性好，更适合对象比较复杂的生产设备。
第5章 可编程控制器概述
另外，在数字量I/O点数、模拟量I/O点数及各类模块的数 量上都朝着大容量发展，如西门子S7-400可扩展到32 KB DI/DO。由于控制系统规模上去了，用户程序量必然也会增加， 所以PLC大型化也包含存储容量的增加。
第5章 可编程控制器概述
2．微型化、多功能化趋势 大型化是为了拓展PLC的应用领域，而在PLC的强项——小 型设备的控制上，则需要在降低成本、提高速度、改善结构方 面作出努力。微型化、多功能化可以使控制系统体积减小、成 本下降、结构趋于模块化，配置灵活，易于改造。目前，超小 型PLC的I/O点数少则几个，多则数百个，甚至个别的超小型 PLC可以扩展到上千个。如此规模即便是复杂对象也能胜任。
《电气控制与PLC应用技术》习题解答田效伍
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
电气控制与PLC课后习题及答案
电⽓控制与PLC课后习题及答案第⼀章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸⼒特性与反⼒特性吸⼒特性与反⼒特性之间应满⾜怎样的配合关系答：电磁机构使衔铁吸合的⼒与⽓隙长度的关系曲线称作吸⼒特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的⼒与⽓隙长度的关系曲线称作反⼒特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸⼒都必须⼤于反⼒。
反映在特性图上就是要保持吸⼒特性在反⼒特性的上⽅且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在⼯作中会出现什么现象为什么答：在⼯作中会出现衔铁产⽣强烈的振动并发出噪声，甚⾄使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在⼯作中，衔铁始终受到反⼒Fr的作⽤。
由于交流磁通过零时吸⼒也为零，吸合后的衔铁在反⼒Fr作⽤下被拉开。
磁通过零后吸⼒增⼤，当吸⼒⼤于反⼒时衔铁⼜被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸⼒要两次过零，如此周⽽复始，使衔铁产⽣强烈的振动并发出噪声，甚⾄使铁芯松散。
5、接触器的作⽤是什么根据结构特征如何区分交、直流接触器答：接触器的作⽤是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯⽤硅钢⽚叠铆⽽成，⽽且它的激磁线圈设有⾻架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短⽽厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使⽤整块钢材或⼯程纯铁制成，⽽且它的激磁线圈制成⾼⽽薄的瘦⾼型，且不设线圈⾻架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作⽤是什么带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各⽤在什么场合答：热继电器利⽤电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三⾓形接法的电动机必须⽤带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可⽤不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作⽤，它利⽤的是双⾦属⽚的热膨胀原理，并且它的动作有⼀定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作⽤，它利⽤的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
电气控制与PLC应用-第5、8章习题与思考题参考解答
第5章S7-200 PLC的指令系统习题与思考题1.S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些答：S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位无符号字节型(BYTE)、8位有符号字节型(SIMATIC模式仅限用于SHRB指令)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。
实数型(REAL)是按照ANSI/IEEE 754-1985标准(单精度)的表示格式规定。
2~255字节的字符串型（STRING）2.立即I/O指令有何特点它应用于什么场合答：立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。
由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字输出信号，所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址和物理输出端口地址。
3.逻辑堆栈指令有哪些各用于什么场合答：复杂逻辑指令，西门子称为逻辑堆栈指令。
主要用来描述对触点进行的复杂连接，并可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。
复杂逻辑指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。
这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。
这些指令都是位逻辑指令。
栈装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。
?栈装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
逻辑推入栈指令LPS，在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。
逻辑读栈指令LRD，在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。
逻辑栈弹出指令LPP，在梯形图中的分支结构中，用于恢复LPS指令生成的新母线。
装入堆栈指令LDS，复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第五章)
种类
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
输入信号
输出信号
灯 H1~H4
Q0.0~Q0.3
停止按钮 SB2
I0.1
15. 用 移 位 寄 存 器 指 令 （ SHRB ） 设 计 一 组 景 观 彩 灯 控 制 程 序 ， 8 路 彩 灯 串 按
H1→H2→H3…→H8 的顺序依次点亮，且不断重复循环。各路彩灯之间的间隔时间为 2s。
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
接触器 KM1
Q0.0
输入信号 停止按钮 SB2
I0.1
输出信号
接触器 KM2
Q0.1
接触器 KM3
Q0.2
14. 用移位寄存器指令（SHRB）设计一个路灯照明系统的控制程序，四台路灯按
H1→H2→H3→H4 的顺序依次点亮。各路灯之间点亮的间隔时间为 10s。
(I )
Q1.1
()
Q0.3
()
I0.6
Q1.9
()
T32
M1.0
()
T32
T32
IN TON
??? PT 1ms
a）
b）
图 5-64 习题 16 梯形图
图 5-64a 中的错误主要有：
1）T39 的 PT 值 40000>32767，超出定时器 PT 值范围，可以改为+30000；
2）M1.0 和 M10.2 不能用立即指令；
3S
>2S
<2S
图 5-65 习题 17 梯形图及输入信号时序图
1s I0.1
PLC实训05电动机正反转连续运行PLC控制.
模块1 入门应用模块項目5电动机正反转连续运行PLGfe制项目5 电动机正反转连续运行FLC控制PLC原理与应用模块1 入门应用模块項目5电动机正反转连续运行PLGfe制项目描]在项目三基础上，为了能实现卷帘门的全自动控制，该厂决定对自动卷帘门进行更进一步的自动化改造，对自动卷帘门的打开.关闭. 停止进行自动化的控制.如图1-5-1所示，具体控制要求：按下启动开门按钮SB5后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关SQ1后卷帘门自动停止；按下启动关门按钮SB6卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关SQ2 后，卷帘门仔止；卷帘门若在下降或者上升过程中，按下仔止按4HSB4图1-5-1 自动卷帘门模型目标与要求•掌握梯形图的经验设计法编程的基本方法；•家握基本逻辑指令ANP. ANF、PLS、PLF. INV的应用;•掌握处互锁”保护功能的基本方法；•会应用PLC实现电动机正、反转的控制.PLC原理与应用项目实施模憑入门虫用模块項目5电动机正反转连燥运行PLC拉创（一）项目分析SB5为卷帘门上升（KM1）动作的启动按钮，SB6为卷帘门下降（KM2 ）动作的启动按钮，SB4为停止按钮.SQ1. SQ2为限位开关.该电路实现卷帘门电机的正.反转控制.其继电-接触器电气原理图如图1-5-2所示Ll L3 L3图1-5-2 卷帘门电动机正反转连续控制继电-接触器电气原理图PLC原理与应用（一）确定PLC的I/O分配表由项目分析可知：控制元件为按钮SB4. SB5. SB6. SQ1. SQ2.热继电器FR;执行元件为接触器KM1. KM2.为了能将继电器的控制、执行元件与PLC的输入.输出继电器——对应,需要对PLC进行1/0（输入/输出）进行地址分配，如表1-5-2所示.PLC原理S訥表1-5-2 电动机正反转连续运行PLC控制項目I/O分配表 _模块1 入门应用模块項目5电动机正反转连续运行PLCfe制项目实施（二）画出PLC的I/O接线图图1-5-5 卷帘门电动机正反转运行PLC控制项目接拔原理图PLC原理与应用(三)项目器材PLC原理与应用表1-5-3 电动机正反转连续运行PLCfe制项目器材表模块1入门应用模块項冃5电动机正反转连续运行PLC控(四)按I/O按线图完成接线(1 )连接PLC的输入端外接元件；(2)连接PLC的输出端外接元件；(3)连接电动机控制的主电路和地线.适薫不要带电作业■—_______PIX原理与应用图1-5-4卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图项目实施（五）样形图程序编写1.梯形图的经验设计法编程的基本方法经验法设计梯形图程序就是在一些典型电路的基础上.根据控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图.这科方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，一般用于校简单的梯形图的设计.PLC原理与应用模块1入门应用模块项目5电动机正反转连续运行PLCfe制（五）梯形图程序编写1、电动机单向连续运行的电路又称“启一保一侍”电路图中启动按钮提供的佶号为X0,停止按钮提供的信号为XI.该电路最主要的特点是具有“记忆”的功能，按下启动按钮X0处于ON的状态，若未按下停止按钮则XI的常闭触点接通，线圈Y0带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动按钮，其常开触点斷开，“能流”还是可以通过Y0的常开触点.XI的常闭触点流过Y0的线圈，Y0保持为ON状态，这就是“自锁”或者“自保持”功能.XOCO< ?000T卜PLC原理与应用图1-5-3 启一保一停电路模块1 入门应用模块项目5电动机正反转连续运行PLCfe制（五）梯形图程序编写2.表PLC原理与应用模块1 入门应用模块项目5电动机正反转连续运行PLCfe制（五）梯形图程序编写2.基本逻辑扌旨令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用1 ） ANDP、ANDF与脉冲指令ANDP：串联上升沿检出触点指令.仅在指定软元件上升沿时，接通一个扫描周期.ANDF:串联下降沿检出妣点指令.仅在指定软元件下降沿时，接通一个扫描周期.（2） PLS、PLF指令PLS：上升沿微分输出指令•仅在输入为ON后的一个扫描周期内，相对应的软元件Y, M动作。
电气控制与PLC教材课件全书电子教案完整版课件 (2)全文编辑修改
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4 电动机的 失压保护
6 7
1．1主-主触触头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
低压断路器的图形和文字符号
低压断路器的主要参数
塑壳式低压断路器原理图
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线路短路 或严重过 载保护
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
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5
远距离跳 闸，对电 路不起保 护作用
空气阻尼时间继电器
时间继电器的图形和文字符号
(a)通电延时线圈；(b)断电延时线圈；(c)瞬动触点；(d)通电延时闭合常开触点； (e)通电延时断开常闭触点；(f)断电延时断开常开触点；(g)断电延时闭合常闭触点
1.3.5 热继电器
用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护 热继电器的结构和工作原理
自恢复熔断器
瓷插式熔断器 有填料式熔断器
有填料封闭管式熔断器
螺旋式熔断器 无填料密封式熔断器
熔断器的选择
型号
选 熔断器的额定电压 择 熔断器额定电流
熔体的额定电流
1）熔断器额定电压大于等于线路的工作电压 2）熔断器额定电流必须大于等于所装熔体的额定电流 ➢ 用于保护照明或电热设备的熔断器，因负载电流比 较稳定，熔体的额定电流一般应等于或稍大于负载的 额定电流。即 Ire ≥ Ie ➢用于保护单台长期工作的电动机的熔断器，考虑电 动机启动时不应熔断，即
电气控制与PLC技术 第五章 TIA博途软件及使用
电气控制与PLC技术（S7-1200）
5.1 TIA 博途软件概述 5.1.2 TIA博途软件构成
电气控制与PLC技术（S7-1200）
5.2 TIA博途软件的界面 5.2.1 Portal视图
Portal视图是面向任务的视图。
① 任务选项 ② 所选任务选项对应的操作 ③ 操作选择面板 ④ 切换到项目视图 ⑤ 当前打开的项目的显示区域
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5.2 TIA博途软件的界面 5.2.2 项目视图
项目视图是项目所有组件的结 构化视图，可以访问项目各组 件以及相关工作区和编辑器。
① 标题栏 ② 菜单栏 ③ 工具栏 ④ 项目树
电气控制与PLC技术（S7-1200）
5.2 TIA博途软件的界面 5.2.2 项目视图
项目树有项目、设备、文件夹和对象4个 层次。
电气控制与PLC技术（S7-1200）
5.2 TIA博途软件的界面 5.2.3 项目树
（1）标题栏：有自动和手动折叠项目树按钮。 （2）工具栏：用“创建新组”按钮，创建新的用户文件夹 ；用“最大/最小概览视图”按钮，在工作区中显示所选对 象的总览。 （3）项目：可以找到与项目相关的所有对象和操作。 （4）设备：项目中的每个设备都有一个单独的文件夹。
电气控制与PLC技术（S7-1200）
5.2 TIA博途软件的界面 5.2.3 项目树
（5）公共数据：包含可跨多个设备使用的数据。 （6）文档设置：可指定要在以后打印的项目文档的布局。 （7）语言和资源：确定项目语言和文本。 （8）在线访问：包含了PG/PC的所有接口，查找可访问的 设备。 （9）读卡器/USB存储器：用于管理连接到PG/PC的所有读 卡器和其他USB存储介质。
电气控制与plc应用第五章
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统
公共端
COM X0
电源
梯形图
X1 Y0
公共端
COM1
输入继电器
X0 X0 X0
Y0
输出继电器
Y0
常开触点 常闭触点
Y0 Y0
输入信号 输入端子
X0
输出负载 输出端子
输入继电器与输出继电器等效电路
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 二、辅助继电器（M） 一个辅助继电器实质上是PLC中的一个存储单元(位)，在程 序中起着类似于继电器控制系统中的中间继电器的作用。 不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，是一 种内部状态标志。由于这些继电器的存在，使PLC的功能大为 加强，编程变得十分灵活。 每一个辅助继电器的线圈也有许多常开触点和常闭触点，供 用户编程时使用。 1.通用辅助继电器 FX2N系列PLC的通用辅助继电器的元件编号为M0～M499，共 500点。 在用户程序中可做中间继电器使用。 FX2N系列PLC的通用辅助继电器没有断电保持功能。 编程元件编号均采用十进制。
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 第三节 FX系列可编程控制器的基本逻辑指令 一、LD、LDI、OUT 指令 指令的作用 LD（LoaD）:取指令，常开触点与左母线连接。 LDI(LoaD Inverse)：取反指令，常闭触点与左母线连接。 OUT：驱动线圈的输出指令。 操作对象（编程元件） LD： X、Y、M、S、T、C LDI： OUT：Y、M、S、T、C
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 七、指针(P/I) 指针(P/I)包括分支用指针(P)和中断用指针(I)。 分支用指针的为P0～P127，用作程序跳转和子程序调用的编 号。 中断用指针（I）用来知名中断源的终端程序入口标号。 输入中断：与输入X0～X5对应编号为I00□～I50□，6点。 定时器中断：编号为I6□□、I7□□、I8□□，3点 计数器中断：编号为I010～I060，6点。
电气控制与PLC课后习题答案
模块一基本电气控制电路任务一思考与练习1.填空题（1）低压电器是指工作于交流1200伏以下或直流1500伏以下电路中的电器。
（2）接触器是一种低压自动切换的电磁式电器，具有控制和保护作用。
用于频繁地接通或断开交直流主回路和大容量控制电路。
（3）接触器的结构主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置等组成。
（4）接触器的触点分主触点与辅助触点，其中前者用于通断较大电流的主电路，后者用于通断小电流的控制电路。
（5）线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为动合触点，而处于闭合状态的触点称为动断触点。
（6）热继电器是利用电流热效应来切断电路的一种保护电器，它用作电动机的过载保护，不宜作为短路保护。
热继电器热元件的整定电流一般情况下取1.1~1.15倍电动机额定电流。
（7）熔断器用于各种电气电路中作短路保护。
（8）按钮帽做成不同颜色用以区别各按钮作用，一般用红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮。
（9）接触器选用时，其主触点的额定工作电压应等于或大于负载电路的电压，主触点的额定工作电流应等于或大于负载电路的电流。
2.选择题（1）图示1-17电路中，（ b ）图能实现点动和自锁工作。
图1-17 题（1）图（2）图示1-18电路中，（b）图按正常操作时出现点动工作。
（a）（b）（c）图1-18 题（2）图3.熔断器与热继电器用于保护交流三相异步电动机时，能不能互相取代？为什么？答案：不能，熔断器用于短路保护而热继电器用于过载保护，熔断器保护时，断开电路的速度较快，而热继电器保护电路时需要一段时间的延迟。
短路保护需要快速性，因此不能互换。
4.电路中QS、FU、KM、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？答案：QS:刀开关FU:熔断器KM:接触器FR:热继电器SB:按钮5.交流接触器的主触点、辅助触点和线圈各接在什么电路中，应如何连接？答案：主触点接在主电路中，辅助触点接在控制电路中，线圈接在控制电路中。
串联6.电动机的起动电流很大，起动时热继电器应不应该动作？为什么答案：不应该，热继电器动作是在工作电流长时间超过额定值的时候才动作，而电动机启动瞬间产生较大电流时，热继电器不应该动作。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
2. 插件式结构(一体式、单体式) (1) 大中型机都采用该结构，部分小型机也采用此结构。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
2. 中型机
具有开关量和模拟量控制功能，同时具有数字计算能力；
一般具有8位和12位A/D转换器和多路D/A转换器； 指令丰富，在已固化程序内，具有比例、积分、微分调节、整 数/浮点运算、二进制/BCD码转换等功能模块； 适用于有温度控制和开关动作要求的复杂机械及连续生产过程 的控制场合。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
2. 插件式结构 (1) 大中型机都采用该结构，部分小型机也采用此结构。
(2) 这种PLC由框架和模块组成：
框架上有电源和开关，对整个系统供电。框架中有总线 连接板和模块插座。 电源可能式单独模块，也可能集成于CPU模块中。 (3) 模块：
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
1. 整体式结构(一体式、单体式)
3. 现在的可编程序控制器－PC（或工业PC）：
除具有早期的逻辑控制外，同时还可以进行算术运算、模拟量 控制。 美国电气制造协会（NEMA）于1980年将它正式命名为可编程 序控制器(Programmable Controller)，简称PC。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
1. 整体式结构(一体式、单体式)
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
2. 中型机
第1节 概 述
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例如：美国GE公司的GE-III系列，德州仪器公司的PM550，日本 OMRON公司的C-200H，德国西门子公司S5-115U，美国AB公司的PLC5 系列产品。
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(2) 这种PLC由框架和模块组成：
框架上有电源和开关，对整个系统供电。框架中有总线 连接板和模块插座。 电源可能式单独模块，也可能集成于CPU模块中。 (3) 模块：
输入模块、输出模块、AD模块、DA模块、通信模块、 位置控制模块等。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
3. 大型机
与工业控制计算机功能相近，具有计算、控制和调节功能，具 有网络结构和通讯联网能力；
控制点数一般都在1000点以上，配备监视系统（CRT，工业触 摸屏），能够显示过程的动态流程、记录曲线、PID调节参数选择 图； 配备多种智能板，构成一台多功能系统；
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
3. 大型机
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
1. 小型机
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可以和其他型号控制器互连、和上位机互连，组成一个集中分 散的生产过程和产品质量控制系统。
适合于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
输入模块、输出模块、AD模块、DA模块、通信模块、 位置控制模块等。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
1. 小型机
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LG 公司PLC
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
2. 中型机
富士MICREX-SX系列PLC
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二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
3. 大型机
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
1. 小型机
第1节 概 述
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例如：三菱（Mitsubishi）公司F-40，立石（Omron）公司 CPM2A，富士公司NB2-90，美国德州仪器公司TI-100，通用电 气公司GE-I，德国西门子公司S5-100U和S7-200等。
第1节 概 述
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二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
1. 整体式结构(一体式、单体式) (1) 一般小型机都采用整体式结构；
(2) 中央处理单元、存储器、输入输出接口和电源都安装 在一个机壳内，结构紧凑；
(3) 机箱的上下两侧分别安装输入、输出接线端子及电源 进线，并有相应的LED指示IO状态； (4) 整体式PLC一般配备多种专用特殊功能单元：位置控 制单元、温度控制单元、PID控制模块等，使PLC功能得到扩 展。
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (一) 按容量和功能分－（小型、中型和大型）
1. 小型机
第1节 概 述
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2. 插件式结构
第1节 概 述
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电 气 控 制 与 PLC (Electric Control and PLC)
二、PLC的分类 (二) 按硬件结构分
2. 插件式结构