第三章继电器-接触器控制系统设计
PLC课程设计五台三相异步电动机循环控制
内容摘要这次课程设计的题目是“五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计”，是通过控制线路能够分别实现五台电动机的单独启停控制和实现要求的循环控制。
实现单独启停主要是通过电磁继电器和中间继电器实现；实现循环控制主要是通过时间继电器的延时启闭控制线路按时间要求通断。
由于控制五台电动机且电动机的执行顺序各有各的特点，一次循环中分四个步骤，每个步骤工作二十秒后换下一个步骤。
这次设计的主要问题是找到运动过程中的逻辑关系，并用各种电器原件实现这种逻辑关系，通过综合分析以后，发现可以通过四个时间继电器，每个继电器工作40s的方式实现控制。
由于电路控制主要是通过继电器接触器控制，因此在PLC编程中主要是用一些简单的、基本的命令。
关键字：时间继电器；接触器；逻辑关系目录第1章引言 (1)1.1设计题目 11.2控制要求.. 11.3设计思路 1第2章系统总体方案设计 (2)2.1设计背景 (2)2.2设计方案 (2)2.3方案比较 4第3章继电接触器控制系统设计 (5)3.1 继电器基本知识 53.1.1 继电器介绍 (5)3.1.2 时间继电器简介 (5)3.1.3 与接触器的区别 (6)3.2 选择元件 63.3 主电路图 63.4 控制电路图 6第4章 PLC控制系统设计 (8)4.1 PLC基本知识 (8)4.1.1 PLC简介 (8)4.1.2 PLC工作原理 (8)4.1.2 与继电器接触器控制系统的比较 (9)4.2系统控制要求分析设计 (9)4.2.1 PLC控制方案设计的特点94.2.2 工作流程图124.2.3 主电路设计.114.2.4 PLC控制系统设计.124.2.5确定PLC类型124.2.6 确定I/O信号数量、分配及编号134.2.7 PLC端子接线图 134.2.8 控制程序编制15结论 (19)设计总结 ......................................................... .20致谢. (21)附录 (22)附录（一）指令表22参考文献 ......................................................... .25第1章引言1.1设计题目五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计1.2控制要求：1.有五台电动机顺序循环控制，控制时序如表 1-1所示：2.系统可以自动循环启动3.每台电动机可单独启停控制1.3设计思路根据控制要求，要实现五台电动机的循环控制，每台电动机还可以独自启动和停止。
接触器-继电器控制输送小车系统的课程设计
摘要本设计主要是介绍工业生产领域常用的运料往返小车的控制系统,课题主要采用基于继电器-接触器控制来完成本方案的设计,控制电路图的绘制。
系统中主要介绍了控制电路的方案选定，电气无件的选型，以及电路原理图的设计，后面介绍其工作过程和主要参考文献。
关键词：继电器-接触器控制正反转控制目录1 概述 (1)1.1 继电器-接触器控制系统的概况 (1)1.2 继电器与接触器的定义与概念 (1)1.3 继电器-接触器控制系统的优缺点 (2)1.4 继电器-接触器控制系统的发展形势 (2)2 方案设计 (3)2.1 控制系统描述 (3)2.3 继电器-接触器控制系统设计分析 (3)3 元器件的选型 (4)3.1 三相异步电动机的选择 (4)3.2 开关的选择 (5)3.3 熔断器的选择 (5)3.4 热继电器的选择 (6)3.6 接触器的选择 (8)4电路图设计 (10)4.1 电路图的绘制 (10)4.2工作原理 (13)5 设计小结 (14)参考文献 (15)附录电气原理图 (16)1 概述1.1 继电器-接触器控制系统的概况电气控制课程是材料成型与控制工程专业的专业基础课，是由继电接触器控制系统来实现的。
它包含控制线路、主电路、照明电路指示灯电路以及辅助线路等组成。
该系统是由接触器、继电器、保护电器等元件组成，按照一定的控制逻辑接线组成的控制系统。
其工作原理就是采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串联或并联，及延时继电器的滞后动作等组成控制逻辑，从而实现对电动机或其他机械设备的起动、停止、正反向、以及课题中所涉及的信号次数决定停哪个站点的功能。
1.2 继电器与接触器的定义与概念接触器：由于接触器具有可控叫大容量，自身活动性质稳定，功能可靠，工作效率高及给够经久耐用等特性不仅被广泛应用在远距离操控高频度接断电路，一级容量较大甚至兼具负荷的各种系统物质中，比如各种电热机械装置、电焊机、电动机等，而且由于接触器可以进行自动控制一级齐纳电压情况下的释放作业保护型调节，所以，在各种进行远距离自动操控中也被作为一种电磁式自动调控开关进行使用。
继电-接触器电气控制系统设计题
继电器-------接触器控制系统电路设计1、要求画出主电路和控制电路原理图,设计二台电动机M1,M2电气控制电路,使其满足以下条件：1）M1要求正反转控制,以及正向点动控制2）M1启动后,M2才能启动.3）停车时,M1停止后M2才能停止.两台电动机均有短路和长期过载保护.2、设计两台电动机M1、M2电气控制电路，使其满足以下工作条件：1）M1可正反向点动控制；2）M1先启动，经过t秒后M2自动启动；3）停车时，M2停止后，M1才允许停止。
要求：画出主电路和控制电路原理图，两台电机均有短路和长期过载保护。
3、有两台电动机M1、M2，请设计主电路和控制电路。
要求如下：1）M1电动机既能点动，又能长动；2）在M1电动机启动之前，M2电动机不能启动。
3）M2电动机能够在两个地方进行启动。
4）当按下停止按钮时，两台电动机均停止。
5）要有短路保护和过载保护。
4、为两台异步电动机设计一个控制回路，要有主电路图和控制电路图，要求如下：1）两台电动机互不影响的独立操作2）能同时控制两台电动机的启动和停止3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。
5、机床由两台三相鼠笼式异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：1）M1采用星-三角降压启动2）M1启动经20秒后方允许M2直接启动3）M2停车后方允许M1停车4）M1,M2的启动，停止均要求两地操作5）设置必要的电气保护.6、某机床的主轴和液压泵分别由两台笼型异步电动机M1、M2来拖动，设计控制线路，其要求如下：1）主轴电动机M1启动后液压泵电动机M2才能启动；2）主轴电动机M1能正反转，且能单独停车；3）设计必要的保护环节。
7、用时间继电器控制水泵开1分钟停30秒，自动循环，有过载及短路保护。
8、机床由三台三相鼠笼式异步电动机拖动，其电气控制要求如下：1）顺序启动；2）逆序停止；3）有必要的保护环节。
9、某工厂需要安装一台电动机，这台电动机需要实现正转10分钟——停10分钟——反转10分钟——再停10分钟——再正转，如此循环工作2小时。
电气控制系统设计课后答案
量，从而起到中间转换的作用。
（2） 时间继电器是一种利用电磁原理、机械原理或电子原理实现延时控制的控制电器。
时间继电器的特点是：当得到控制信号后（如继电器线圈接通或断开电源），其触点状态并
不立即改变，而是经过一段时间的延迟之后，触点才闭合或断开， 因此这种继电器又称为延
形接法的电动机的断相保护。
（2）对于△形接法的电动机，其某一相断线时，流过未断相绕组的电流与流过热继电
器的电流增加比例不同。也就是说，流过热继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流， 因此，一般的热继电器，即使是三相结构的热继电器，也不能为△形接法的三相异步电动机
的提供断相保护。此时应选用JR20型或T系列这类带有差动断相保护机构的热继电器。
【参考答案】
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，控制鼠笼型异步电动机的运
转可选用三类交流接触器。
根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。
（1）接触器的线圈电压：AC220V
（2）主触点的额定电压：AC380V
（3）主触点的额定电流：25.5A
（4）对于长时工作制和重任务型电机，接触器额定电流大于电动机的额定电流。
心吸合后线圈电感增大， 其端电压也大，这就可能导致另一个接触器线圈压降过低，铁心一
直吸合不上。这就相当于单独的一个110V接触器接在220V电路中了，当然导致控制电路
回路中电流过大，时间一长可能会烧毁线圈。
2-6时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用？
【参考答案】
（1）中间继电器质上是电压继电器，在控制电路中起逻辑变换和状态记忆的功能，
继电器与接触器控制
继电器与接触器控制1. 前言继电器和接触器是电气控制系统中常见的两种电器元件，它们在自动化控制系统中扮演着重要的角色。
在现代工业生产中，继电器和接触器广泛应用于各种设备和机械的控制、保护、监测等方面。
本文将从工作原理、类型分类和应用领域三方面进行继电器和接触器控制的介绍。
2. 继电器继电器是一种电器元件，它通过控制一个电路的开、关来控制另一个电路的开、关。
它主要由铁芯、线圈、移动触点、不动触点等组成。
2.1 工作原理继电器工作的基本原理是将电信号转换为磁信号，通过控制磁信号的闭合与断开来控制电气信号的开、关。
根据工作原理不同，继电器可分为机械式继电器、固态继电器等不同类型。
机械式继电器的工作原理是利用电磁吸合原理，当线圈通电时，会产生磁场，吸引动铁芯与移动触点连同动作杆移动，使移动触点触碰固定触点闭合；当线圈断电时，动铁芯会被复位，移动触点脱离固定触点，回到原来位置，断开电路。
相比机械式继电器，固态继电器没有机械运动，它的工作原理是利用固态器件进行开关控制，其核心是触发元件和输出元件。
当控制信号作用于触发元件时，触发元件输出高电平，使输出元件闭合；当控制信号消失时，触发元件输出低电平，使输出元件断开。
2.2 类型分类继电器可以根据使用场合、功能及结构特点进行分类。
在使用场合上，继电器一般分为小功率继电器和大功率继电器。
小功率继电器主要用于信号传输和控制，大功率继电器则用于电路开关控制。
在结构类型上，继电器可以分为电磁式继电器、固态继电器、时间继电器、中间继电器、保护继电器等多种类型。
不同类型的继电器在结构和电气性能上有所不同，以适应不同的工作场合和应用要求。
2.3 应用领域继电器广泛应用于自动化控制、通讯、电力电子、仪器仪表等领域。
在自动化控制中，继电器可用于启动、停止电机、控制电器、控制灯光等；在通讯领域，继电器可用于开关线路的控制和保护；在电力电子领域，继电器可用于电路的保护、响应和开关控制；在仪器仪表领域，继电器可用于信号转换和控制等方面。
《机电液传动控制》课程教学大纲(本科)
《机电液传动控制》课程教学大纲课程编号:08253111课程名称：机电液传动控制英文名称：Mcchatronics- Hydraulic Transmission and Control课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：36实验学时：4）适用专业：工业工程一、课程性质与任务本课程是工业工程、物流工程专业的一门学科基础课，包括机电传动控制和液压与气压传动两方面的内容。
本课程将机械类学生应掌握的传动控制知识科学、有机结合起来，学生学习后对机械传动控制有全面、系统的了解和掌握。
能够应用课程中的基础知识于工程问题，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题；能够针对复杂工程问题的解决方案进行分析和改进，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全以及环境等因素：能够基于科学原理并采用科学方法对实际工程问题进行研究、分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的复合型人才。
二、课程与其他课程的联系机电液传动控制涉及机械传动与控制，要求学生具备相关课程知识，先修课程为大学物理、工程力学、机械设计基础、电工技术基础，电了技术基础等课程，为本课程学习打下良好的知识基础。
后续课有现代制造系统、设施规划与物流系统设计。
三、课程教学目标1.掌握机电、液压和气压传动的基础知识，并将其综合运用于机械制造及控制等方面的工程问题分析中；能够对复杂工程问题的解决途径进行分析和改进。
（支撑毕业要求2.1、2.2）2.理解机电传动控制和液压与气压传动控制系统的组成及各自特点，了解其创新的途径和方法；能够识别完成工程任务面临的各种制约条件，并提出解决方案；（支撑毕业要求3.1、3.2）3.了解传动控制在机械行业中的重要性及其在机械设备中的应用，能够在应用过程中，考虑社会、安全以及环境等多种制约因素，并阐明设计方案的合理性。
（支撑毕业要求3.3）4.掌握接触器-继电器控制工作原理图、液压传动原理图和气压传动原理图的设计方法以及各类图纸的分析技能；（支撑毕业要求4.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)1.为保证教学质量，严格要求学生课后做一定量的作业并附以辅导和答疑。
电气控制与PLC应用-电气控制实训教案
电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制系统的概念、组成和分类掌握电气控制的基本环节和设计方法1.2 低压电器熟悉常见低压电器的结构、原理和应用学会选择和使用低压电器1.3 继电器-接触器控制系统掌握继电器-接触器控制电路的设计方法能够分析并绘制简单的继电器-接触器控制系统图第二章：PLC基础2.1 PLC概述了解PLC的概念、结构和分类掌握PLC的工作原理和性能指标2.2 PLC编程软件熟悉PLC编程软件的概念和功能学会使用PLC编程软件进行程序设计与调试2.3 PLC programming language掌握PLC编程语言的语法规则学会使用PLC编程语言编写简单的程序第三章：电气控制实训操作3.1 实训设备介绍熟悉实训设备的结构、原理和操作方法学会使用实训设备进行电气控制实验3.2 继电器-接触器控制电路实训能够独立完成继电器-接触器控制电路的设计与调试掌握继电器-接触器控制电路的故障排除方法3.3 PLC控制电路实训学会使用PLC编程软件编写控制程序能够独立完成PLC控制电路的设计与调试第四章：电气控制实训案例分析4.1 案例一：电动机控制电路分析电动机控制电路的工作原理掌握电动机控制电路的设计与调试方法4.2 案例二：自动化生产线控制系统分析自动化生产线控制系统的工作原理掌握自动化生产线控制系统的编程与调试方法4.3 案例三：电梯控制系统分析电梯控制系统的工作原理掌握电梯控制系统的编程与调试方法反思实训过程中的不足和需要改进的地方5.2 电气控制与PLC应用课程设计能够独立完成电气控制与PLC应用的课程设计掌握课程设计的基本步骤和方法5.3 电气控制与PLC应用技能拓展了解电气控制与PLC应用领域的最新发展动态学会使用电气控制与PLC应用相关的工具软件和仪器仪表第六章：常用控制算法与PLC编程6.1 控制算法概述理解控制算法的概念和分类掌握PID控制算法的基本原理6.2 PLC在控制算法中的应用学会使用PLC实现简单的控制算法能够针对具体应用场景进行算法选择和参数调整6.3 高级PLC编程技术熟悉高级PLC编程技术，如功能块图、顺序功能图等学会使用高级编程技术实现复杂的控制逻辑第七章：电气控制实训安全知识7.1 实训安全基本知识掌握电气安全的基本原则和规定了解触电急救的基本步骤和方法7.2 实训设备安全操作熟悉实训设备的安全操作规程学会使用实训设备的安全防护装置7.3 应急处理与事故分析掌握常见应急处理方法和事故分析步骤能够正确处理实训过程中的安全事故了解实训报告的结构和内容要求学会如何清晰、准确地表达实训过程和结果8.3 实训报告修改与完善学会对实训报告进行修改和完善提高实训报告的质量和表达能力第九章：电气控制实训考核与评价9.1 实训考核方式了解实训考核的方式和标准掌握实训考核的基本要求和评价指标9.2 实训考核准备学会如何准备实训考核能够独立完成实训考核任务9.3 实训考核评价与反馈了解实训考核评价的方法和流程学会根据考核结果进行自我评价和反思第十章：电气控制实训展望与职业发展10.1 电气控制技术发展趋势了解电气控制技术的发展趋势掌握新兴电气控制技术的基本原理和应用10.2 PLC技术在工业自动化中的应用熟悉PLC在工业自动化中的广泛应用了解PLC技术在不同行业中的具体应用案例10.3 职业发展与继续教育了解电气控制与PLC应用领域的职业发展前景学会如何进行职业生涯规划和继续教育选择重点和难点解析：一、电气控制基础：重点关注电气控制系统的概念、组成和分类，以及电气控制的基本环节和设计方法。
继电器与接触器控制(1)
KM
SB1甲
SB2甲
KM
甲地
SB3乙
SB4乙
乙地
5、顺序控制
控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停
＃2 电机 M2
＃1 电机 M1
顺序控制电路：两电机只保证起动的先后顺序
A BC
A BC
FR1
SB1
SB2
KM1
FU
FU
KM1 FR1
KM2
KM1
FR2
KM1
SB3
SB4
KM- 闭合， 电机接成 形。
KM-
Z A'
C'
X
Y
B'
A' B' C'
电机 x y z
绕组
KM -Y
主电路
Y－ 起动控制电路
SB1 SB2
KM
FR
KM-
KT
KM
KT
KM- KM-Y
QS FU
KM
FR
KM-
A' B' C'
电机
xyz
KM -Y
KM-Y KM- KT
KM-
SB2
KM
主电路接通电源
（2）低压电器分类：
①按操作方式分：
手动电器：由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动 电器，如刀开关、按钮和转换开关等。
自动电器：指不需要人工直接操作，按照电的或非电的信 号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器，如低压断 路器、接触器和继电器等。
②按用途分：
低压配电电器：主要用于低压供电系统，如刀开关、低压 断路器、转换开关和熔断器等。
继电器接触器控制系统的电路设计方法
(9) 电气联锁和机械联锁共用。在频繁操作的可逆线 路、自动切换线路中，正、反向(或两只)接触器之间 至少要有电气联锁，必要时要有机械联锁，以避免误 操作可能带来的危害，特别是一些重要设备应仔细考 虑每一控制程序之间必要的联锁，即使发生误操作也 不会造成设备事故。重要场合应选用机械联锁接触 器，再附加电气联锁电路。 (10) 设计的线路应能适应所在电网情况。在确定电动 机的起动方式是直接起动还是降压起动时，应根据电 网或配电变压器容量的大小、电压波动范围以及允许 的冲击电流数值等因素全面考虑，必要时应进行详细 计算，否则将影响设计质量甚至发生难以预测的事故。 (11) 应具有完善的保护环节，提高系统运行可靠性。 电气控制系统的安全动化程度和高指 标。 (3) 妥善处理机械与电气的关系。机械或设备与电力 拖动已经紧密结合并融为一体，传动系统为了获得较 大的调速比，可以采用机电结合的方法实现，但要从 制造成本、技术要求和使用方便等具体条件去协调平 衡。 (4) 要有完善的保护措施，防止发生人身事故和设备 损坏事故。要预防可能出现的故障，采用必要的保护 措施。例如短路、过载、失压和误操作等电气方面的 保护功能和使设备正常运行所需要的其他方面的保护 功能。
图6.3 寄生电路
图6.4 触头的“竞争”与“冒险”
(8) 避免发生触头“竞争”与“冒险”现象。在电气控 制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一个状态转 换到另一个状态时，常常有几个电器的状态发生变化， 由于电器元件总有一定的固有动作时间，往往会发生不 按预定时序动作的情况，触头争先吸合，发生振荡，这 种现象称为电路的“竞争”。另外，由于电器元件的固 有释放延时作用，也会出现开关电器不按要求的逻辑功 能转换状态的可能性，这种现象称为“冒险”。“竞争” 与“冒险”现象都将造成控制回路不能按要求动作，引 起控制失灵。如图6.4所示电路，当KM闭合时，K1、K2争 先吸合，只有经过多次振荡吸合竞争后，才能稳定在一 个状态上。同样，在KM断开时，K1、K2又会争先断开， 产生振荡。
继电器与接触器控制(38-42)
接触器的使用寿命相对较短，一般在几万次左右，但可以通过定期维护和更换触点来延长其使用寿命 。
04 继电器与接触器的选择
根据控制电路的电源选择
交流控制电路
选择交流继电器或交流接触器，适用 于控制交流电源的负载。
直流控制电路
选择直流继电器或直流接触器，适用 于控制直流电源的负载。
根据负载性质选择
实现电力系统的正常运行和安全 保护。
变压器的控制
在电力系统中，继电器和接触器用 于控制变压器的投切，实现电压的 变换和调节。
自动重合闸的控制
在电力系统中，继电器和接触器用 于控制自动重合闸装置的动作，实 现线路故障的自动检测和恢复供电。
03 继电器与接触器的比较
工作电压的比较
继电器
继电器通常用于控制低电压电路，其工作电压一般在24VDC 或更低。
洗衣机和洗碗机的电机控制
在家用洗衣机和洗碗机中，继电器或接触器用于 控制电机的正反转，实现洗涤和漂洗等功能。
3
照明和加热设备的开关控制
在家用照明和加热设备中，继电器或接触器用于 控制电源的通断，实现设备的开关控制。
在电力系统中的应用
高压开关柜的控制
在电力系统中，继电器和接触器 用于控制高压开关柜的开关状态，
故。
在更换触点和线圈时， 应选择与原设备相匹配 的配件，以确保设备的
性能和安全性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
02
使用干燥的布或吸尘器清除灰尘，避免使用过于潮湿的布以免
造成短路。
对于接触器，还需定期清理其触点表面的氧化物和积炭，以确
03
保良好的导电性能。
检查触点
定期检查继电器和接触器的触点是否完好，有无 烧蚀、熔焊、松动等现象。
继电器-接触器控制电路基本环节
控制电路中的电压和电流应在继 电器、接触器的额定范围内。
避免频繁地启动和停止继电器、 接触器，以减少机械磨损和电气 冲击。
Part
06
发展趋势与新技术应用
智能化控制技术
01
02
03
人工智能算法应用
通过深度学习、神经网络 等算法，实现控制电路的 故障预测、自适应调整等 功能。
清洁与防尘措施
STEP 02
STEP 01
定期清理继电器、接触器 表面的灰尘和污垢，保持 其清洁。
STEP 03
对于粉尘较多的场合，应 缩短清洁周期，加强防尘 措施。
采取防尘措施，如在控制 柜门上加装防尘网，防止 灰尘进入控制柜内部。
提高使用寿命的建议
选择合适的继电器、接触器型号 和规格，避免过载使用。
更换线圈或修复开路。
辅助触头故障
辅助触头接触不良或损坏。排除 方法包括清洁辅助触头、调整辅
助触头压力或更换辅助触头。
其他相关故障及排除
1 2 3
控制电路故障
控制电路中的元件损坏、接线错误或电源问题。 排除方法包括检查元件、修复接线错误或解决电 源问题。
保护电路故障
保护电路中的元件损坏或设置不当。排除方法包 括检查保护电路元件、重新设置保护参数或更换 损坏元件。
通过发出声音或警报，提醒操作人员 注意被控对象的状态或异常情况。
Part
03
继电器-接触器控制电路设计
设计原则与方法
设பைடு நூலகம்原则
确保电路功能实现、安全可靠、经济 合理。
设计方法
根据控制要求，选择合适的继电器、 接触器等元件，设计相应的电路拓扑 结构，并进行仿真验证。
第三章 电气控制线路设计
第三章 电气控制线路设计
控制线路：
（ SB2+ SQ1+ SQ3+） →KM1√→KM1+ 主触点吸合，M1正
转，炉门开启↘→KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ4→KM1×→KM1- 主触点脱开，M1停止，炉门开启完毕。 →SQ4+ →KM3√→KM3+ 主触点吸合，M2正转，推料杆前进，上料 开始 →SQ2→KM3×→KM3- 主触点脱开，M2停止，上料完毕。 →SQ2+ →KM4√→KM4+ 主触点吸合，M2反转，推料杆后退 ↘→KM4+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ1→KM4×→KM4- 主触点脱开，M2停止。 →SQ1+ →推料杆回到原位。↘→KM2√→KM2+ 主触点吸合，M1反 转，炉门关闭 →SQ3→KM2×→KM2- 主触点脱开，M1停止，炉门关闭结束。 →SQ3+ →炉门回到原位。一个循环结束。
第三章 电气控制线路设计
控制线路： 按下SB2+→KM1√→KM1+ 主触 点吸合，M正向启动，由1向2运 动→到位置2 ↘→KM1+ 辅助常开触点吸合， 自锁。 →S2-→KM1×→KM1- 主触点 释放脱开，M正转停止。 ↘S2+→KM2√→KM2+ 主触点 吸合，M反向启动，由2向1运动 →到位置1→S1↘→KM2+ 辅助常开触点吸合， 自锁 →KM2×→KM2- 主触点释放脱 开，M反转停止。
第三章 电气控制线路设计
★ 电气控制线路设计的一般原则 当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后， 就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是 电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵 循以下原则： 1、最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的 要求 控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在 设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、 结构特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深 入现场对同类或接近的产品进行调查，收集资料，加以分 析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制 动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地 实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。
继电器接触器讲解
灭弧装置 电弧的产生：空气电离作用、高温、燃烧
灭弧原理：使电弧拉长，冷却加速
按主触头所接回路的电流种类，接触器分为：
交流接触器：主要用以控制交流电路（主电 路、控制电路、激磁电路）
直流接触器：主要用以控制直流电路（主电 路、控制电路、激磁电路） 接触器的参数主要有：额定电压、额定电流、 常开主辅触头个数、额定操作频率等
空气阻尼式
电动式 电子式
温度继电器 速度继电器
压力继电器
交流接触器
（2）接触器 直流接触器 按钮式（直动式）
（3）行程开关
滑轮式（滚动式） 微动式 接近开关
（4）其它电器 如熔断器、按钮、指示灯等
按动作性质分类
非自动电器：这类电器没有动力结构，依 靠人力或其他外力来接通或切断电路，如 刀开关、按钮、转换开关等 自动电器：这类电器有电磁铁等动力机构， 按照指令、信号或参数变化自动动作，如 自动空气断路器、接触器、继电器等
§8 继电器－接触器控制
1．控制系统 生产机械的运动需要电动机的拖动，即 电动机是拖动生产机械的主体。但电动机
的启动、调速、正反转、制动等的控制，
则需要另一套装置，即控制系统；
§8 继电器－接触器控制
手动控制
§8 继电器－接触器控制
龙 门 刨 床 图 片
工作台往复运动控制
用数千继电器自制8位计算器
LAY3系列
2. 主令控制器与万能转换开关 主令控制器是一种频繁对电路进行接通和切 断的电器。 常用的主令控制器有LK5和LK6系列，其中 LK5系列有直接手动操作、带减速器的机械操 作与电动机驱动等三种型式的产品。
LK6系列是由同步电动机和齿轮减速器组成定 时元件，由此元件按规定的时间顺序，周期性 地分合电路。
第三章继电器-接触器控制系统设计2011
（1） 电器元件的逻辑表示 ① 用逻辑原变量 KA、KM、SB、SQ 等分别表示继电器、接触器、 按钮、行程开关等元件的常开触点。 用逻辑反变量 KA、KM、SB、SQ 等分别表示继电器、接触器、 按钮、行程开关等元件的常闭触点。 ② 规定：电路中开关元件受激（通电接通）状态为“1”状态； 开关元件的原始（失电断开）状态为“0”状态；触点的闭合为 “1”状态；触点的断开为“0”状态。具体如下描述： 对输出变量（线圈）：KA 1 表示继电器线圈通电 KA 0 表示继电器线圈断电 对输入变量（触点）：KA 1 表示继电器常开触点闭合 KA 0 表示继电器常开触点断开 KA 1 表示继电器常闭触点闭合 KA 0 表示继电器常闭触点断开 SB 1 表示按钮常开触点闭合 SB 0 表示按钮常闭触点断开
KA1
KA2
③尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号。
a）
b）
3
电路化简：逻辑分析法
1
1
KA1 KA1 KA2 KA3
KA1 KA1 KA1
KA2 4
KA4 KA2
KA4 KA2
目的：减少不必要的触点以简化电路，提高可靠 性；同时尽量减少通4 电电器的数量和通电时间， 可K以A3节a能）合并并开延关长电器元件的使K用A2 寿b）K命合A3并。触点KA2 KA3
18
例3-1：写出图中所示电路的逻辑表达式
SB1
逻辑与
SB2
f (KM ) SB1SB2 (SB3 SB4 KM )
逻辑或
SB3 SB4 KM
KM
19
原理图的基本设计步骤
经验设计法的基本步骤: （1） 根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原 理框图。 （2） 设计原理框图各组成部分的具体电路，包括主 回路、辅助回路（含控制电路）、联锁和保护环节。 （3） 修改完善各个电路。 （4） 绘制原理图。 （5） 选定元器件，制订元器件明细表。
继电器接触器控制电路基本环节
继电器-接触器控制电路基本环节
• 原理图的绘制规则：
8）应将图面分成着干区域，区域编号一般写在图 的下部；图的上部要有标明每个电路用途的用途栏。 9）尽可能减少线条和避兔线条交叉。图中两条以 上导线相通的交接处要打一圆点。
10）图中每个接点要按分区及节点顺序编号。
11 ）万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和 动作位置。
SA
变压器
三相
电磁铁
信号灯
直流电动机
异步电动机
转换开关
继电器-接触器控制电路基本环节 电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式
绘制的电气图。 方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起 的作用画在不同的部位上。 作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮 助，同时也是编制电气接线图的依据。 特点：结构简单，层次分明。 主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路， 是强电流通过的部分。 控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的 常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路， 实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。 信号指示电路 保护电路 主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。
§2-5三相异步电动机的转速控制
§2-6电液组合控制电路 §2-7其他功能控制电路
继电器-接触器控制电路基本环节 2-1 电路图的基本概念及绘制 电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的
最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。
电气图的命名：根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统
继电器-接触器控制电路基本环节
• 电器元件布置图的绘制
●各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图；
继电器与接触器控制的基本电路
继电器与接触器控制的基本电路引言继电器和接触器是常用的电气元件，用于控制电路中的电流流动。
它们在各种自动化系统、电力系统等领域中起着重要的作用。
本文将介绍继电器和接触器的基本原理以及它们在电路控制中的应用。
继电器的基本原理继电器是一种电控制装置，能够使用小电流来控制大电流的流动。
继电器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成。
电磁系统继电器的电磁系统由线圈和铁芯组成。
当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。
机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。
当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。
电气系统电气系统由常开触点（NO）和常闭触点（NC）组成。
当继电器处于非通电状态时，常开触点闭合，常闭触点断开；当继电器通电时，常开触点断开，常闭触点闭合。
接触器的基本原理接触器与继电器类似，也是一种电控制装置。
接触器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成，但接触器的结构更为复杂。
电磁系统接触器的电磁系统由线圈和铁芯组成。
当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。
接触器的机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。
当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。
和继电器不同的是，接触器的机械系统可以有多个机械触点，可以实现多个电路的控制。
电气系统接触器的电气系统由多个触点组成，触点通过电气连接与外部电路相连。
接触器的电气系统常用接线方式有串联和并联两种。
继电器和接触器在电路控制中的应用继电器和接触器广泛应用于各种电路控制中，下面将介绍它们在电路控制中常见的应用。
继电器的应用•自动控制：继电器可以实现自动控制功能，通过传感器检测到的信号来控制其他设备的启停。
•电机控制：继电器可以用于电机的启停、正反转等控制。
•照明控制：继电器可以通过光敏传感器或定时器控制照明设备的开启和关闭。
•报警控制：继电器可以用于报警系统的控制，如火灾报警、温度报警等。
继电接触器控制
任务四
控制系统
继电器—接触器控制 动作缓慢，触头易烧 蚀，寿命短，可靠性 差。另外，它体积大， 耗电量多，尤其在计 算机控制中，不能实 现与计算机对话。
在继电器—接触器控制系统中，所使用 的电器结构简单，一般包括：控制电器， 用来控制电动机的起动、制动、反转和 调速，如磁力起动器、接触器、继电器 等；保护电器，用来保护电动机和电路 中一些重要元器件，如熔断器、过电压 和过电流保护电器等；执行电器，用来 操纵或带动机械装置运动。
任务四Βιβλιοθήκη 控制系统储存器用于储存系 统程序、用户程序和系 统数据。常用的储存器 有随机储存器（RAM） 可擦只读存储器 （EPROM）、电可擦 读存储器（E²PROM） 等。每个PLC上都装有 电池，以防断电时丢失 数据。
输入/输出模快（I/O模 块）是产生现场设备和PLC 之间的接口装置，分为开关 量I/O模块及模拟量I/O模块。 开关量电压可用直流12V、 24V、48V，交流115/230V， 输入电流20mA，输出电流可 达0.5 ～ 4A。每个I/O模块 的输入（输出）接口数为4、 8、16、32以至几十、几百， 且均装有发光二极管LED作 为工作状态指示。
任务四 控制系统 三、几种常用的控制系统
2.可编程控制器 目前，可编程控制器（PLC）广泛应用于性能较为先进的机电设备控制系统中。
（1）PLC的组成与工作原理
PLC的硬件主要由中央
处理器（CPU）、输入/
输出模块、编程器、外 围设备和电源组成。
来自生产现场设备的输入信号，包括开关 量（如按钮、行程、继电器的动作信号）和模 拟量（如电压、温度、压力、流量）,经输入模 块送入中央处理（CPU），由用户程序（包括逻 辑运算、定时、计数、比较、数据的存取及传 输等指令）解读，完成用户程序所规定的控制 任务，并按照输入和输出信号进行逻辑判断， 用其结果驱动输出模块（对输出信号进行电压 或电流转换及隔离，以保护PLC）,控制继电器、 电磁阀或电动机的动作，从而完成对机电设备 的控制。
继电接触控制系统
根据执行机构的位置进行控制，如定位控制。
速度控制
根据执行机构的速度进行控制，如调速控制。
电流控制
根据执行机构的电流进行控制，如过载保护。
继电接触控制系统的
04
优缺点
优点
可靠性高
继电接触器由物理触点组成，不易受 外界干扰，可靠性较高。
寿命长
继电接触器的触点材料耐磨，寿命长， 稳定性好。
控制简单
支持。
未来展望
数字化和网络化
随着数字化和网络化技术的发展，继电接触控制系统将实 现更加智能化的远程监控和维护，提高系统的可维护性和 可靠性。
人工智能技术的应用
人工智能技术的应用将进一步提升继电接触控制系统的智 能化水平，实现对电力系统的自适应和自主学习控制。
绿色环保
在绿色环保理念的推动下，继电接触控制系统将更加注重 节能减排和环保性能，为建设可持续发展的电力系统做出 贡献。
用于控制输配电系统、 变电站、智能电网等。
用于控制交通信号灯、 铁路道岔、地铁门控等。
用于控制通信设备的电 源、信号传输等。
继电接触控制系统的
02
组成
输入设备
01
02
03
按钮
用于发出控制指令，通过 按压按钮触点闭合或断开。
传感器
用于检测被控设备的状态， 如位置、速度、温度等， 并将信号传输给控制系统。
控制流程
输入信号处理
接收来自传感器或其他输入设 备的信号，并进行必要的处理
。
逻辑运算
根据输入信号和预设的逻辑关 系，进行运算并输出控制信号 。
输出信号处理
将控制信号转换为适合执行机 构的控制信号。
执行机构动作
根据控制信号，驱动执行机构 进行相应的动作。
继电器控制系统
04
继电器控制系统安装与调试
安装注意事项
确保继电器控制系统 的安装环境符合要求， 如温度、湿度、防尘 等。
安装过程中应遵循安 全规范，确保人员安 全和设备稳定。
严格按照安装说明进 行操作，确保接线正 确，避免短路或断路。
调试步骤与方法
检查所有接线是否正确，确保无 短路或断路现象。
根据系统要求，逐一测试继电器 控制系统的各项功能，确保正常
运行。
在调试过程中，注意观察系统运 行状态，及时发现并解决潜在问
题。
常见故障与排除
01
02
03
继电器不动作
检查电源是否正常，线圈 是否损坏，触点是否接触 良好。
触点接触不良
清洁触点表面，调整触点 压力，确保接触良好。
系统误动作
检查输入信号是否正确， 排除干扰源，调整系统参 数。
05
继电器控制系统发展趋势与展望
THANKS
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高性能继电器的研发
总结词
随着工业自动化水平的提高，对继电器性能的要求也越来越高，高性能继电器的研发成为未来的发展 趋势。
详细描述
为了满足各种复杂控制系统的需求，高性能继电器需要具备更快速的动作响应、更高的电流和电压承 载能力、更强的耐久性和可靠性等特点。同时，为了适应智能电网、新能源等领域的特殊需求，研发 具有特定功能的继电器也是未来的重要方向。
工作原理
工作原理
通过控制电路中的电流或电压，使继电器或接触器动作，从而实现对主电路的 控制。
控制方式
手动控制、自动控制、远程控制等。
应用领域
应用领域
广泛应用于电力、化工、机械、冶金等工业控制和自动化设备中，如电机控制、 电梯控制、空调控制等。
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控制柜（箱）、元器件布置图、接线图、 控制面板图
14
继电器-接触器控制系统原理图的设计
电气原理图的基本设计方法
经验设计法：是将控制系统划分为若干个控制环节，根据生产 工艺，结合各种典型电路环节逐一设计，然后将各个环节组合 起来，加入必要的联锁、保护环节，构成完整的控制线路。 特点：方法简单，容易掌握，答案不唯一，对设计者的工作经 历（经验）要求较高。设计过程中常要经过多次试验、修改、 再试验、再修改，执行器件风险大，线路优化程度低。这种方 法较适合于小规模系统，任务较简单，控制点数少的设备。 核心：是起-保-停电路结构，即由起动电路、保持电路、停止 电路组成。
12
确定拖动电机型号：确定电动机的类型、结构型式、 容量、额定电压、额定转速。
基本原则： ①、根据生产机械调速的要求选择电动机的种类 ②、工作过程中电动机容量要得到充分利用 ③、根据工作环境选择电动机的结构型式
13
3、确定控制方案： 由传统的继电接触器控制系统→计算机控制系统发展 4、设计控制原理图 5、选择包电括器设元备件供，电编、制I元/O器关件系明、细设表备工作方式、 6、设计执 包电行 括气器 主设件 回备动 路的作、各顺辅种序助施、回工电路图气（样保二护次等回环 路节 ）、
2
控制系统设计原则
1、最大限度的实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。 重点：根据生产要求确定生产工艺
2、在满足生产要求的情况下，控制线路应力求简单、经济，提
高性价比。
KA2
① 尽量选用标准的、常用的或经过实SQ际考验过的线SQ路和环节。
典型电路如：起、制动电路，正、反向运行电路，保护电路等
② 合理安排电气元件及触点的位置K。A1
SB1 KM1
KM2
SB2 SB3
KM2
KM1
HL1 KM1
HL2 KM2
FR
6
（3） 尽量避免多个 电器依次动作才能接 通另一个电器的控制 KA 结构，这样可以提高 线路工作的可靠性。
KA1
KA KA1 KA2
KA2
KA1 KA2 KA3 KA1 KA2 KA3
7
（4） 选择好控制电器元件的动作类型，注意“竞争” 现象
10
电气控制系统设计的基本步骤
1、拟订设计任务书 ①、设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺 过程介绍 ②、电力拖动的方式及控制要求等 ③、联锁、保护要求 ④、自动化程度、稳定性及抗干扰要求 ⑤、操作台、照明、信号指示、报警方式等要求 ⑥、设备验收标准 ⑦、其他要求
11
2、确定电力拖动方案：根据零件加工精度、加工效 率要求、生产机械的结构、运动部件的数量、运动要 求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电 动机的类型、数量、传动方式以及拟订电动机起动、 运行、调速、转向、制动等控制要求。 ①、拖动方式的选择：独立拖动、集中拖动 ②、调速方案的选择：有极、无极、伺服 ③、电动机调速性质要与负载特性适应 Ⅰ、恒功率调速：保持电动机磁场为额定值，改变电 枢两端电压，实现基速以下的调速 Ⅱ、恒转矩调速：电动机端电压为额定值，减弱电动 机磁场，实现基速以上的调速
15
第三章 继电器—接触器控制系统设计
控制系统设计基础
电气控制系统类型：高低压配电系统 继电保护系统 电气传动系统 机床控制系统 自动生产控制系统等
控制（执行）对象：电动机 控制方式： 继电器—接触器控制系统 → PLC控制系统、计算机控制系统
1
电气控制系统设计的基本任务与内容
● 电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出 设备制造和使用维修过程中所必须的设计图纸、设计资料等。 图纸包括电气原理图（主回路、辅助回路）、电气系统的组件 划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱（柜）图、控制 面板图和非标准件加工图等；资料包括提供元器件清单（名称、 型号、数量、厂家等）、设备技术说明书（电气图工作原理、 元器件参数选用计算依据、程序注释等）和使用说明书（设备 组成、使用方法、故障分析及排除等）等。 ● 电气控制系统设计的内容包括确定拖动方案、选择电机容量 和设计电气控制线路并绘制相关图纸。从原理性设计、施工工 艺设计、安装调试到使用维护等都属于设计范畴。
（a）中：
K3AK1A K2A
K3A K1 A K2A K1• A K2A
4
3、保证控制线路工作的可靠和安全。 （1） 正确连接电器线圈和触点。
KA
KA
KM1 KM2
KM1 KM2
不正确
正确
KA1
KA1
KA1 R
YA KA2 YA
KA2
不正确
正确
5
（2）控制线路中应避免出 现“寄生”电路。
“寄生”电路是指在线路 动作过程中，不是由于误 操作引起的意外接通电路。
KA1
KA2
③尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号。
a）
b）
3
电路化简：逻辑分析法
1
1
KA1 KA1 KA2 KA3
KA1 KA1 KA1
KA2 4
KA4 KA2
KA4 KA2
目的：减少不必要的触点以简化电路，提高可靠 性；同时尽量减少通4 电电器的数量和通电时间， 可K以A 3节a能） 合并并 开延关长电器元件的使K用A 2 寿b）K命合A 3并。触 点K A 2 K A 3
● 保护环节，如短路、过载、过流、欠流、过压、 欠压、失压、缺相等保护。
● 电气联锁，如电气互锁（接触器、继电器触点互 锁）、机械互锁（行程开关互锁）措施。
● 监控信号，如工作电压、电流值的仪表显示，运 行、报警等工况指示
9
4 、应尽量使操作和维修方便。 操作方式方法应符合生产规范，尽量作到与同类 型生产设备的操作一致性，提供多点起动、多点 停止或急停。 控制方式可根据需要设置手动方式和自动方式， 为便于设备调试及维修，自动方式还可进一步分 为单步、单周期、循环等方式。制电路，由于采用不同动作类型的 触点，会得到不同的输出状态。
“先断后合”型：线圈通电时，常闭触点先断开，常开触 点后闭合；断电时常开触点先断开，常闭触点后闭合。
“先合后断”型：线圈通电时，常开触点先闭合，常闭触 点后断开；断电时常闭触点先闭合，常开触点后断开
8
（5） 应具有完善的保护环节，包括必要的电气联锁。