电气控制与PLC课件第四章
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电器及PLC控制技术PPT课件
因此，在振荡电路后面接上放大电路与 输出电路，就能检测出金属物体存在与否， 并能给出相应的控制信号去控制继电器， 以达到控制的目的。
注：使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器，同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业：
习题册 P8 1-1，1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路，实现远 距离自动控制，并具有欠（零）电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力 负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点， 它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课， 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象，介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术，典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们：
1．熟悉常用控制电器的结构原理、用途，了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途：
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能，可 进行频繁操作，实现远距离控制，是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
注：使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器，同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业：
习题册 P8 1-1，1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路，实现远 距离自动控制，并具有欠（零）电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力 负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点， 它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课， 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象，介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术，典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们：
1．熟悉常用控制电器的结构原理、用途，了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途：
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能，可 进行频繁操作，实现远距离控制，是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
电气控制与PLC技术课件第4章
电动机型号
Y801-2 Y802-2 Y90S-2 Y90L-2 Y100L-2 Y112M-2 Y132S1-2 Y132S2-2 Y160M1-2 Y160M2-2 Y160L-2 Y180M-2 Y200L1-2 Y220M2-2 Y225M-2 Y250M-2 Y280S-2 Y280M-2
电气控制系统设计主要包括电气原理图设计和电气工艺 设计两大部分内容。电气原理图设计是为满足生产机械及其 工艺要求而进行的电路设计，决定了生产机械的实用性和先 进性，是电气控制系统设计的核心；电气工艺设计是为电气 控制装置的制造、使用、运行及维修的需要而进行的生产施 工设计，如开关柜柜体设计、布线工艺设计等。电气工艺设 计必须在电气原理图设计完成后，根据工程现场实际要求， 合理考虑。
13
六、控制方式的选择
控制方式主要有时间控制、速度控制、电流控制及行程 控制： ✓ 时间控制方式：利用时间继电器或可编程逻辑控制器的延时 单元将感测系统接收到的输入信号经过一段时间的延时后再发 出输出信号，从而实现电路的切换。 ✓ 速度控制方式：利用速度继电器或测速发电机，直接或间接 的检测某机械部件的运动速度，按照速度原则实现电路的控制。 ✓ 电流控制方式：借助于电流继电器，其动作反映了某一电路 中电流的变化，从而实现按电流原则的控制。 ✓ 行程控制方式：利用生产机械的运动部件与事先安排好位置 的行程开关或接近开关进行配合，达到位置控制的作用。
P P1 1 2
式中 P ——电动机功率； P1——机械传动轴上的功率；
1 ——生产机械效率；
2 ——电动机与生产机械之间的传动效率。
19
P=P= P 1 总
总 12
式中 总 ——机床总效率，一般主运动为回转运动的机床
电气控制技术与PLC第 4 章
在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
《电气控制与PLC》课件
4
HMI等。
了解了如何使用PLC和通信模块进行 内部和外部的信息传递和控制。
PLC高级应用
PLC程序设计方法
介绍了常见的PLC程序设计方法，包括结构 化程序设计和模块化程序设计。
PLC调试方法和技巧
详细介绍了PLC调试的方法和技巧，包括硬 件调试和编程调试。
PLC设计案例分析
学习了PLC实际设计的案例分析，包括生产 线控制和自动化流水线控制。
智能化制造
1
工业4.0与智能化制造
了解了工业4.0和智能化制造控制领域中的最新技术和应用。
2
智能传感器技术
学习了智能传感器技术中广泛使用的物联网技术和嵌入式系统技术。
3
人工智能技术
详细介绍了人工智能技术在工业控制领域中的应用，包括深度学习和机器视觉等。
4
云计算技术
了解了云计算技术在工业控制领域中的应用，包括云平台和云数据分析。
详细介绍了电气元件的常见种类，包括开关、 传感器、电机等。
电路图和接线图
了解了电路图和接线图的常用符号以及如何 进行设计和绘制。
PLC基础
硬件组成
介绍了PLC的硬件组成，包括 中央处理器、输入和输出模块 等。
软件组成
学习了PLC的软件组成，包括 编程软件、仿真软件等。
指令
详细介绍了PLC的基本指令和 指令表达方式，包括二进制编 码和指令符号。
电气控制与PLC
本课件介绍了电气控制和PLC的基础知识以及最新应用。通过本课件，您可 以了解到电气控制和PLC对工业制造领域的重要性。
电气控制基础
电气控制概述
介绍了什么是电气控制，包括控制的范畴和 对象。
电气符号及其规定
学习了标准件及其分类
电气控制与PLC第四章PPT课件
第四章 电气控制系统的设计
第一节 电气控制系统设计的基本内容和一般原则
一、基本内容
电 器
1、拟定电气设计的技术条件（任务书）
与 2、选择电气传动形式与控制方案
PLC
3、确定电动机容量
控 制
4、设计电气控制原理图
5、选择电气元件，制订电机和电气元件明细表
6、画出各设备的总布置图
7、设计电气柜、操作台等 8、绘制装配图和接线图
控 制
得电，升降电动机M1工作，横
梁上升。
3. 横梁升到所需位置，松开SB1按
钮，KA1线圈失电，KM1线圈
失电，M1停止上升，KM3得电，
使M2方向工作，对横梁夹紧。
KA2 KA1
4. 在夹紧过程中，SQ1复位，为下
放松 夹紧 下降 上升
次放松作准备，当夹紧到一定
程度使时，KI动作，其常闭断开，KM3失电，使M2停止。15
电 器 与
PLC
控
制 横梁机构对电气控制要求
1. 横梁能沿立柱做上下调整运动；
2. 夹紧机构能对横梁夹紧和放松；
3. 横梁在上升或下降运动中，首先要使夹紧机构放松，然后 自动上升或下降，到底所需要位置时，夹紧机构能自动夹 紧。
4. 横梁应有上下行程保护，各部分运动有相互联锁。
10
PLC
初步的设计电路
1. 主电路设计
与
电动机的正反转、制动、调速，短路、过载、
PLC
控 欠压等各种保护及联锁、测量等环节。
制
2. 辅助短路设计
根据生产机械对电气控制电路的要求，先设
计出各个独立环节的控制电路（参照基本控制单 元），再根据各个环节的相互约束关系，拟定联 锁控制电路等辅助电路的设计。
第一节 电气控制系统设计的基本内容和一般原则
一、基本内容
电 器
1、拟定电气设计的技术条件（任务书）
与 2、选择电气传动形式与控制方案
PLC
3、确定电动机容量
控 制
4、设计电气控制原理图
5、选择电气元件，制订电机和电气元件明细表
6、画出各设备的总布置图
7、设计电气柜、操作台等 8、绘制装配图和接线图
控 制
得电，升降电动机M1工作，横
梁上升。
3. 横梁升到所需位置，松开SB1按
钮，KA1线圈失电，KM1线圈
失电，M1停止上升，KM3得电，
使M2方向工作，对横梁夹紧。
KA2 KA1
4. 在夹紧过程中，SQ1复位，为下
放松 夹紧 下降 上升
次放松作准备，当夹紧到一定
程度使时，KI动作，其常闭断开，KM3失电，使M2停止。15
电 器 与
PLC
控
制 横梁机构对电气控制要求
1. 横梁能沿立柱做上下调整运动；
2. 夹紧机构能对横梁夹紧和放松；
3. 横梁在上升或下降运动中，首先要使夹紧机构放松，然后 自动上升或下降，到底所需要位置时，夹紧机构能自动夹 紧。
4. 横梁应有上下行程保护，各部分运动有相互联锁。
10
PLC
初步的设计电路
1. 主电路设计
与
电动机的正反转、制动、调速，短路、过载、
PLC
控 欠压等各种保护及联锁、测量等环节。
制
2. 辅助短路设计
根据生产机械对电气控制电路的要求，先设
计出各个独立环节的控制电路（参照基本控制单 元），再根据各个环节的相互约束关系，拟定联 锁控制电路等辅助电路的设计。
电气控制与PLC教材课件全书电子教案完整版课件
⑴ 额定电压 是指断路器在长期工作时的允许电压，通常 等于或大于电路的额定电压。
⑵ 额定电流 是指断路器在长期工作时的允许持续电流。 ⑶ 通断能力 是指断路器在规定的电压、频率以及规定的线 路参数（交流电路为功率因数，直流电路为时间常数）下，所能 接通和分断的短路电流值。 ⑷ 分断时间 是指断路器切断故障电流所需的时间。
中间继电器实质上 是一种电压继电器，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。
中间继电器的图形和文字符号
1.3.4 时间继电器
作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式
电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式 按延时方式分：通电延时型 断电延时型
电气控制与PLC
第1章 常用低压电器
主要内容
低压电器概述 常用低压电器的结构、工作原理 电子低压电器
本章学习要求
掌握内容：
低压电器的定义与分类 常用低压电器的工作原理及图形与文字符号
了解内容：
低压电器的结构
1.1 低压电器概述
1.1.1 电器的定义和分类
电器的定义：电器就是根据外界施加的信号和要求，能手
继电器与接触器的区别
继电器：用于控制电路、电流小，没有 灭弧装置，可在电量或非电量的作用下 动作。
接触器：用于主电路、电流大，有灭弧 装置，一 般只能在电压作用下动作。
1.3.1 电压继电器
特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似
U< KV KV U> KV KV
动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数， 以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和 调节的电气元件或设备。
⑵ 额定电流 是指断路器在长期工作时的允许持续电流。 ⑶ 通断能力 是指断路器在规定的电压、频率以及规定的线 路参数（交流电路为功率因数，直流电路为时间常数）下，所能 接通和分断的短路电流值。 ⑷ 分断时间 是指断路器切断故障电流所需的时间。
中间继电器实质上 是一种电压继电器，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。
中间继电器的图形和文字符号
1.3.4 时间继电器
作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式
电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式 按延时方式分：通电延时型 断电延时型
电气控制与PLC
第1章 常用低压电器
主要内容
低压电器概述 常用低压电器的结构、工作原理 电子低压电器
本章学习要求
掌握内容：
低压电器的定义与分类 常用低压电器的工作原理及图形与文字符号
了解内容：
低压电器的结构
1.1 低压电器概述
1.1.1 电器的定义和分类
电器的定义：电器就是根据外界施加的信号和要求，能手
继电器与接触器的区别
继电器：用于控制电路、电流小，没有 灭弧装置，可在电量或非电量的作用下 动作。
接触器：用于主电路、电流大，有灭弧 装置，一 般只能在电压作用下动作。
1.3.1 电压继电器
特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似
U< KV KV U> KV KV
动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数， 以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和 调节的电气元件或设备。
电气控制与PLC应用第4章[1]
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电气控制与PLC应用第4章[1]
•返回
4.3.1 S7-200 PLC的基本配置
•项 目
•CPU221
•本机数字量 输入
•地址分配
•6输入 •I0.0~I0.5
•本机数字量 输出
•地址分配
•本机模拟量 •输入/输出
•扩展模块数 量
•4输出 •Q0.0~Q0.3
•无
•无
•CPU222 •8输入
•I0.0~I0.7
•6输出 •Q0.0~Q0.5
•无
•2个模块
•CPU224
•14输入 •I0.0~I0.7 •I1.0~I1.5
•10输出 •Q0.0~Q0.7 •Q1.0~Q1.1
•无
•7个模块
•CPU226
•24输入 •I0.0~I0.7 •I1.0~I1.7 •I2.0~I2.7 •16输出 •Q0.0~Q0.7 •Q1.0~Q1.7
模拟量I/O映像区的大小：CPU222模块，16入/16 出；CPU224模块、CPU226模块、CPU226XM模 块，32入/32出，模拟量的最大I/O配置不能超出此 区域。模拟量扩展模块总是以2个字节递增的方式 来分配空间 。
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电气控制与PLC应用第4章[1]
4.3.3 PLC相连接。
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电气控制与PLC应用第4章[1]
4.1.3 STEP7-Micro/WIN32编程软件
STEP7-Micro/WIN32窗口组件
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电气控制与PLC应用第4章[1]
4.1.4 通信电缆
通信电缆是PLC用来与个人计算机（PC）实现 通信的： ➢ 可以用PC/PPI电缆； ➢ 使用通信处理器（CP）时，可用多点接口 （MPI）电缆； ➢ 使用MPI卡时，可用MPI卡专用通信电缆。
《电气控制与PLC》第4章.pptx
第4章 FX系列PLC及其编程工具
FX 系列PLC的硬件配置图
Date: 10/27/2020
Page: 16
深圳职业技术学院
第4章 FX系列PLC及其编程工具
FX 系列PLC的网络通信能力
Date: 10/27/2020
Page: 17
深圳职业技术学院
第4章 FX系列PLC及其编程工具
4.3.1 硬件
Date: 10/27/2020
Page: 2
深圳职业技术学院
第4章 FX系列PLC及其编程工具
4.1 FX系列PLC概述 4.1.1 三菱小型PLC的发展历史
三菱 小型
PLC
在20世纪90年代初F系列被F1系列和F2系列取代 FX2、FX1、FX2C、FX0、FX0N、FX0S等系列产品 目前，FX1S、FX1N、FX2N、FX3G和FX3U 5个子系列
Date: 10/27/2020
Page: 3
深圳职业技术学院
第4章 FX系列PLC及其编程工具
4.1.2 型号名称的含义
❖型号的命名方式
FX
D—DC电源 A1—AC电源 H—大电流输出扩展模块 V—立式端子排的扩展模块 C—接插口输入输出方式 F—输入滤波器1ms 扩展模块 L—TTL输入扩展模块 S—独立端子（无公共端）扩展模块
Date: 10/27/2020
Page: 20
深圳职业技术学院
第4章 FX系列PLC及其编程工具
4.3.1 硬件
❖2.1系统存储器——系统程序存储器+系统数据存储 器
基本单元主要由CPU、存储器、I/O单 元、电源单元、编程器、扩展接口、编程 器接口和存储器接口组成 ，是PLC控制的 核心；扩展单元是扩展I/O点数的装置，内 部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改 变I/O点数的比例，内部无电源，由基本单 元或扩展单元供电。扩展单元和扩展模块 内无CPU，必须与基本单元一起使用。特 殊功能模块是一些具有特殊用途的装置。
电气控制与plc第4讲
电气图:为了表达设备电气控制系统的组成结构，工作 原理及安装、调试、维修等技术要求，需要用统一的工程 语言即用工程图的形式来表达，这种工程图即是电气图。
电气图分类:常用于机械设备的电气工程图有3种：电 路原理图、接线图、元器件布置图。
电气图绘制原则：电气工程图是根据国家电气制图标 准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制而 成的。
电气控制与plc第4讲
2、图面区域的划分
为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位 置，常在图纸上分区。竖边方面用大写拉丁字母A、 B、C……编号，横边用阿拉伯数字1、2、3……编 号。
电气控制与plc第4讲
3、符号位置的索引
电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继 电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用 图面区域号表示。
5）合并：绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成 一股线。
电气控制与plc第4讲
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/28
电气控制与plc第4讲
电器元件的布置应注意以下几方面： 1）体积大和较重的电器元件 下方，
发热元件 上面； 2）强电、弱电应分开；； 3）需要经常维护、检修、调整的电器元件 安装位置不宜过高或过低； 4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对 称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起， 以利安装和配线； 5）电器元件布置不宜过密，应留有一定间 距。利布线和维修；
电气控制与plc第4讲
电气接线图的绘制原则：
1）位置：各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面 按实际 尺寸以统一比例绘制。
2）集中：一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划 线框起来，即采用集中表示法。
电气图分类:常用于机械设备的电气工程图有3种：电 路原理图、接线图、元器件布置图。
电气图绘制原则：电气工程图是根据国家电气制图标 准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制而 成的。
电气控制与plc第4讲
2、图面区域的划分
为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位 置，常在图纸上分区。竖边方面用大写拉丁字母A、 B、C……编号，横边用阿拉伯数字1、2、3……编 号。
电气控制与plc第4讲
3、符号位置的索引
电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继 电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用 图面区域号表示。
5）合并：绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成 一股线。
电气控制与plc第4讲
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2020/11/28
电气控制与plc第4讲
电器元件的布置应注意以下几方面： 1）体积大和较重的电器元件 下方，
发热元件 上面； 2）强电、弱电应分开；； 3）需要经常维护、检修、调整的电器元件 安装位置不宜过高或过低； 4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对 称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起， 以利安装和配线； 5）电器元件布置不宜过密，应留有一定间 距。利布线和维修；
电气控制与plc第4讲
电气接线图的绘制原则：
1）位置：各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面 按实际 尺寸以统一比例绘制。
2）集中：一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划 线框起来，即采用集中表示法。
《电气与PLC控制技术》第四章
用时的状态。例如接触器线圈未通电，主令控制
器手柄在零位，按钮未按下时的情况等。
5）尽可能减少线条和避免线条交叉
各导线之间有电的联系时，在导线的交点 处画一个实心圆点。根据图面布置的需要， 可以将图形符号旋转90度，但文字符号不 可倒置。
6）要层次分明
2、图幅分区
A
B
C
CW6132型车床电气原理图
KM4 KT1 KT2 KM5 16 17 18 19 KT2
KT3
21
SQ 3
SB5 SB6 KT2
KT1 27 28
KT2 KT3
SA 29 30
YA1 YA2 31
摇臂钻床电气控制电路
第三节 常用基本控制电路
电器控制系统设计的一般要求和基本规律
生产机械的电器控制系统是生产机械不可缺少的重要组成部分， 它对生产机械能否正确与可靠地工作起着决定性的作用。一般电器 控制系统应该满足生产机械加工工艺的要求，线路要安全可靠、操 作和维护方便，设备投资少等。为此，必须正确地设计控制线路， 合理地选择电器元件。 由按钮、继电器、接触器等低压控制电器组成的继电—接触器 控制线路，具有线路简单，维护方便，便于操作，价格低廉等优点， 在各种生产机械的电器控制领域中，一直得到广泛地应用。本章主 要介绍组成电器控制线路的基本规律和典型线路环节，以使读者掌 握继电—接触器控制系统的设计方法、设计步骤以及设计原则。
QF KA4 KM 1 KM 3 KM 2 KA1 BV -1 KM 1
n
R
BV -2 FR KA1 M 3~ KV KA2
KA1
KM 1 KA2 KM 2 KM 3
n
KA2
KA3 KA4
可逆运行串电阻反接制动电路
电气控制与PLC控制基础理论-第四章
PLC中的编程元件称为“软继电器”或编程“软元件”，有输入继电器X、输出继电器Y、辅助（中间）继电 器M、定时器T、计数器C等。
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
《电气控制与PLC(三菱)应用》课件第四章PPT课件
PLC能够根据家庭成员的生活习惯和 需求，智能调节设备的工作状态和参 数，提高生活舒适度和节能环保。
通过PLC的集中控制，可以实现家庭 照明、空调、地暖、窗帘、安防等设 备的远程控制、定时控制和场景模式 设定等功能。
PLC在智能家居中的应用提高了家庭 生活的智能化水平和安全性，为人们 带来更加便捷、舒适和安全的生活体 验。
PLC的发展历程
从最初的继电器逻辑控制，到微处理器和微控制器技术的引入，再到现代的智能型PLC，PLC 技术经历了不断的发展和改进。
PLC的应用领域
广泛应用于制造业、电力、交通、化工、食品加工等各个行业，成为工业自动化控制的核 心设备之一。
plc的组成和工作原理
PLC的基本组成
01
包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口、电源等
04 第四章 实践应用
CHAPTER
plc在工业自动化中的应用
PLC在工业自动化中扮演着核心控制器的角色，广泛 应用于各种自动化设备和系统中，如机械手、自动化
流水线、包装机械等。
输标02入题
PLC能够接收来自各种输入设备的信号，如传感器、 开关等，并根据预设的程序进行逻辑运算和控制输出， 驱动执行机构实现自动化生产。
《电气控制与plc(三菱)应用》 课件第四章
目录
CONTENTS
• 第四章 基础知识 • 第四章 指令系统 • 第四章 控制系统设计 • 第四章 实践应用
01 第四章 基础知识
CHAPTER
plc的概述
PLC的定义
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为工业环境设计的数字电子设备，用于执行顺序控制、 逻辑运算、计数、定时和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机器 或过程。
通过PLC的集中控制，可以实现家庭 照明、空调、地暖、窗帘、安防等设 备的远程控制、定时控制和场景模式 设定等功能。
PLC在智能家居中的应用提高了家庭 生活的智能化水平和安全性，为人们 带来更加便捷、舒适和安全的生活体 验。
PLC的发展历程
从最初的继电器逻辑控制，到微处理器和微控制器技术的引入，再到现代的智能型PLC，PLC 技术经历了不断的发展和改进。
PLC的应用领域
广泛应用于制造业、电力、交通、化工、食品加工等各个行业，成为工业自动化控制的核 心设备之一。
plc的组成和工作原理
PLC的基本组成
01
包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口、电源等
04 第四章 实践应用
CHAPTER
plc在工业自动化中的应用
PLC在工业自动化中扮演着核心控制器的角色，广泛 应用于各种自动化设备和系统中，如机械手、自动化
流水线、包装机械等。
输标02入题
PLC能够接收来自各种输入设备的信号，如传感器、 开关等，并根据预设的程序进行逻辑运算和控制输出， 驱动执行机构实现自动化生产。
《电气控制与plc(三菱)应用》 课件第四章
目录
CONTENTS
• 第四章 基础知识 • 第四章 指令系统 • 第四章 控制系统设计 • 第四章 实践应用
01 第四章 基础知识
CHAPTER
plc的概述
PLC的定义
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为工业环境设计的数字电子设备，用于执行顺序控制、 逻辑运算、计数、定时和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机器 或过程。
电气控制及PLC课件4
2.1.2 电气原理图 电气原理图是根据控制线路工作原理绘制的， 电气原理图是根据控制线路工作原理绘制的， 具有结构简单、层次分明、 具有结构简单、层次分明、便于研究和分析线路工 作原理的特性。 作原理的特性。 在电气原理图中只包括所有电气元件的导电部 件和接线端点之间的相互关系 相互关系， 件和接线端点之间的相互关系，不按各电气元件的 实际布置位置和实际接线情况来绘制， 实际布置位置和实际接线情况来绘制，也不反映电 气元件的大小。 气元件的大小。
2.1.3 电器元件的布置图 电器元件布置图主要是用来表明电气设备上所 电器元件布置图主要是用来表明电气设备上所 有电机、电器的实际位置， 有电机、电器的实际位置，是机械电气控制设备制 安装和维修必不可少的技术文件。 造、安装和维修必不可少的技术文件。 电器元件及设备代号必须与有关电路图和清单 上所用的代号一致。 上所用的代号一致。
2.1.4 电气接线图 表示电气设备或装置连接关系的简图。 表示电气设备或装置连接关系的简图。主要在安 装接线，线路检查，线路维修和故障处理时使用。 装接线，线路检查，线路维修和故障处理时使用。 接线图是根据电气原理图和电器元件布置图编制 的。在实际使用中可与电路图和电器元件布置图配合 使用。 使用。 接线图通常应表示出设备与元件的相对位置、 接线图通常应表示出设备与元件的相对位置、项 目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、 目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、 屏蔽和导线绞合等内容。 屏蔽和导线绞合等内容。
1．绘制电气原理图的基本规则 ． (1)原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出。 原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出。 原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出 (2) 各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定 各电器元件不画实际的外形图， 的统一标准来画，文字符号也采用国家标准。 的统一标准来画，文字符号也采用国家标准。 (3) 各电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据 各电器元件和部件在控制线路中的位置， 便于阅读的原则安排， 便于阅读的原则安排，同一电器元件的各部件根 据需要可不画在一起，但文字符号要相同。 据需要可不画在一起，但文字符号要相同。
电气控制原理与PLC04PPT课件
0 LD X000 1 ORI X002 2 LDI X001 3 OR X003 4 ANB
5 LDI X004 6 OR X005 7 ANB 8 OUT Y000
说明：ANB指令也可成批使用，集中（连续）使用时必须少于8次
2021/3/12
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说明： 1)NB和ORB指令是不带操作元件的指令。 2)NB、ORB指令可以重复使用，但集中（连续）使用时必须少于8次。 注意：单个触点与前面电路并联或串联时不能用电路块指令。
驱动输出线圈
操作元件 X、Y、M、S、T、C
程序步 1
X、Y、M、S、T、C Y、M、S、T、C
1 Y、M：1；特M：2；
T：3；C：3~5
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9
梯形图
指令 AND ANI
功能
操作元件
程序步
串联一个常开触点 X、Y、M、S、T、C
1
串联一个常闭触点 X、Y、M、S、T、C
说明：ORB指令可成批使用，但集中（连续）使用时必须少于8次（LD、 LDI指令只能连续使用8次），如方法2；方法1中ORB的使用次数不限。
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2）ANB电路块与指令：将并联电路块串联 （并联电路块：将两个以上的触点并联连接的电路块）
说明：左图和右图实现的逻辑控制功能相同，但同理，X001与X002构 成一个并联电路块，故应使用ANB指令与X000连接。
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5、堆栈（多重输出）指令（MPS 、MRD 、 MPP）
梯形图
指令 MPS MRD MPP
功能 进栈 读栈 出栈
操作元件 无 无 无
程序步 1 1 1
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第三节 S7-200CPU存储器系统
第三节 S7-200CPU存储器系统
（2）输出继电器 Q：编址范围 Q0.0～Q15.7 位于PLC存储器的输出映像寄存区。是用来将PLC的输出 信号传递给负载。
第三节 S7-200CPU存储器系统
(3) 模拟量输入映像寄存器 AI：编址范围 AIW0～AIW62 采用偶数字节编址，如：AIW0、AIW2、… …共32路。 该区域只能按字操作又称模拟量输入继电器。是用来将设备设 施的模拟信号输入给PLC。 (4 )模拟量输出映像寄存器 AQ：编址范围 AQW0～AQW62 采用偶数字节编址，如：AQW0、AQW2、… …共32路。该 区域可以按字操作又称模拟量输出继电器。是用来给现场执行器 提供来自 PLC输出的模拟信号。
第四节 寻址方式
将10,11,12…15这6个数分别送到VW10， VW12….VW20中。
P163
第四节 寻址方式
符号寻址
=
② 按“字节”方式：从VB0～VB5119 共有5120个字节。 ③ 按“字”方式： 从VW0～VW5118 共有2560个字。 ④ 按“双字”方式：从VD0～VD5116 共有1280个双字。
第三节 S7-200CPU存储器系统
局部存储器 L： 编址范围 LB0.0～LB63.7 其中60个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数， 最后4个字节为系统保留字节。可按位、字节、字或双字来存 取。 ① 按“位”方式： 从L0.0～L63.7 共有512点。 ② 按“字节”方式：从LB0～LB63 共有64个字节。 ③ 按“字”方式： 从LW0～LW62 共有32个字。 ④ 按“双字”方式：从LD0～LD60 共有16个双字。
电气控制与PLC
主讲：赵强
参考教材： 《现代电气控制及PLC应用技术》王永华主编 北 京航空航天大学出版社
第四章 S7-200 PLC基础知识
第一节 概 述 第二节 硬件系统
第三节 存储器系统
第四节 寻址方式 第五节 指令系统 第六节 程序结构
第七节 S7-200 PLC的几个特性
本章小结
第一节 概 述
第二节 S7-200CPU存储器系统
高地址低字节
用ROL_DW将MB0中 00000001在按钮I0.0每触发 一次循环左移1位，程序应 如何编写？ROR_DW循环 右移？
第三节 S7-200CPU存储器系统
特殊标志位存储器 SM： 编址范围 SM0.0 ～SM179.7 SM0.0～SM29.7为只读型区域：
0 1 ‥‥ 字 节 字 7 0 1 ‥‥ 7 0 1 ‥‥ 7 0 1 ‥‥ 7
双 字
第三节 S7-200CPU存储器系统
二、S7-200的存储器系统 存储器系统又称为软元件，也称为软继电器。主要 用于分类存放PLC运行时所需的各种数据。 1. 数据编址 为使PLC在程序执行时可以唯一地识别，并可方便 的寻找，对所存数据必须进行编址(编码)。在S7-200中， 存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类 型，通常应指出它所在的存储区域和在区域内的字节地 址。其通用格式是：
第四节 寻址方式
直接寻址
间接寻址 符号寻址
第四节 寻址方式
直接寻址
第四节 寻址方式
直接寻址
第四节 寻址方式
间接寻址方式是在指令中只给出操作数所 在单元地址的物理地址，存储单元地址的 物理地址又称为地址指针。
用间接寻址方式存取数据包括：建立指 针、间接存取和修改指针。
第四节 寻址方式
第三节 S7-200CPU存储器系统
第三节 S7-200CPU存储器系统
计数器 C: 编址范围 C0～C255 计数器主要用来累计输入脉冲个数。有16位预置值和当 前值寄存器各一个，以及 1 位状态位，当前值寄存器用以累 计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置 1。 S7-200 CPU提供有三种类型：+1计数器、-1计数器、可 逆计数器。 累加器 AC： 编址范围 AC0～AC3 累加器是用来暂存数据， S7-200 PLC提供了4个32位 累加器。以字节、字和双字形式存取。
第三节 S7-200CPU存储器系统
． 软元件 I 输入 Q 输出 M 内部 SM 内部专用 T 定时器 C 计数器 … … 位地址(非位地址时可省略) 位分隔符(非位地址时可省略) 字节地址 数据长度 B 字节型 8 bit W 字型 16 bit DW 双字型 32 bit
第三节 S7-200CPU存储器系统
第二节 S7-200 PLC的硬件系统
⑴ 基本单元 ① 主机外观
第三节 S7-200CPU存储器系统
一、数据及其类型
1. 数据 在S7产品中，PLC运行时所需要处理的信息统称为数据。 有三种，即常数、数据存储器中的数据和数据对象中的数据。
2. 数据类型 在S7中，数据类型分为基本数据、复式数据和参数三种类 型。其中： ① 基本数据 定义为长度不超过32位的数据，又有布尔 型、整数型和实数型之分； ② 复式数据 定义为由多个基本数据类型组成的数据； ③参 数 定义为传给子程序、函数的数据。
第三节 S7-200CPU存储器系统
第三节 S7-200CPU存储器系统
I/O点数扩展和编址
每种主机上集成的I/O点，其地址是固定的； 进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，
每个扩展模块的地址编号取决于各模块的类型和该
模块在I/O链中的位置；
编址方法是同种类型输入或输出点的模块在链中按 与主机的位置而递增； 其他类型模块的有无以及所处的位置不影响本类型
学习PLC时，对对象的选择
绝大多数PLC是相似的；
符合IEC61131-3国际标准。
பைடு நூலகம்
为什么要讲S7-200 PLC?
市场占有率高 和现场总线的发展方向一致
S7-200 PLC的发展
第二节 S7-200 PLC的硬件系统
硬件系统的基本构成
第二节 S7-200 PLC的硬件系统
主机结构及性能特点
ⅰ SM0.0 RUN状态监控，PLC在RUN状态时，该位始终为1。 ⅱ SM0.1 每次当PLC由STOP转为RUN状态时，只接通一个 扫描周期，常用于程序的初始化，也称为初始化脉冲。 ⅴ SM0.4 1分钟时基脉冲，占空比为50％。 ⅵ SM0.5 1秒钟时基脉冲，占空比为50％。 ⅷ SM0.7 工作方式开关位置指示，0为TERM位置，1为RUN位 置，且自由端口通讯方式有效。 ⅸ SM1.0 零标志，运算结果为0时，该位置1。 ⅹ SM1.1 溢出标志，运算结果溢出或查出非法值时，该位置1 。 xi SM1.2 负数标志，数学运算结果为负时，该位为1。
第三节 S7-200CPU存储器系统
3. 数据格式 S7中，基本数据有确定的位数，其长度有以下几种： ① 位(bit) 指二进制1或者是0中的任意一位，也称之为 “点”，对应于PLC中的一个存储器(继电器)。 ② 字节(Byte) 由 8 位二进制数构成。 ③ 字(Word) 由2个字节构成一个字，对等于16个存储器。 ④ 双字(Double Word) 两个字。 它们之间的相互关系是：
模块的编号。
I/O点数扩展和编址
数字量输入/输出映像寄存器的单位长度为1Byte
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
每个模拟量模块的输入和输出地址总是以2个字递增。
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
各CPU可连接的最多扩展模块数 扩展模块的数量不能超过规定值
映象寄存器的数量 扩展的点数不能超出输入或输出映像区的范围
CPU为扩展模块所能提供的最大电流
CPU所有扩展模块消耗的电流不能超过其所能
提供的电流
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
I/O点数扩展和编址
第三节 S7-200CPU存储器系统
(5) 中间继电器 M：编址范围 M0.0~M31.7 位于PLC存储器的位存储器区，用来存储中间操作数或其 它控制信息，可按位、字节、字或双字来存取。 ① 按“位”方式： 从M0.0～M31.7 共有256点。 ② 按“字节”方式：从MB0～MB31 共有32个字节。 ③ 按“字”方式： 从MW0～MW30 共有16个字。 ④ 按“双字”方式：从MD0～MD28 共有8个双字。
第三节 S7-200CPU存储器系统
变量存储器 V： 编址范围 VB0.0～VB5119.7 最大5KByte。 用以存储运算的中间结果和其它数据，可按位、字节、 字或双字使用。 ① 按“位”方式： 从V0.0～V5119.7 共有40960点。
其中：CPU221、CPU222变量存储器只有2048个字节，其变 量存储区只能到V2047.7位。
第三节 S7-200CPU存储器系统
（1） 输入继电器 I：编址范围 I0.0～I15.7 位于PLC存储器的输入映像寄存区。是用来将 设备设施的 各种信号输入给PLC。 ① 按“位”方式： 从I0.0～I15.7 共有128点。 ② 按“字节”方式：从IB0～IB15 共有16个字节。 ③ 按“字”方式： 从IW0～IW14 共有8个字。 ④ 按“双字”方式：从ID0～ID12 共有4个双字。