电气控制线路基本原则和基本环节
《电气控制与PLC应用》习题(电子工业出版社 第2版,2012年2月)
PLC原理及应用习题集（适用的教材如下）教材：《电气控制与PLC应用》习题(电子工业出版社第2版,2012年2月) 参考《可编程序控制器原理及应用》习题(机械工业出版社第2版，吴中俊) 适用电气2010级第一章常用低压控制电器习题1、电气图中SB、SA、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号？第二章电气控制线路的基本原则和基本环节习题1、现场调试现手头只有两个按钮、并且每一个按钮只有一个常开触点，设想可以增加别的电气元件，设计一台电动机的启动停止的控制电路。
2、思考题：某工厂控制室有一组照明灯，需要两地可以控制等亮与灭，试绘制其电路原理图。
第三章可编程控制器基础习题1、PLC的定义是什么？2、PLC有哪些主要特点？3、PLC有哪些主要功能？4、简述PLC用户程序的工作过程，有何特点？第四章S7-200PLC的系统配置习题1、特殊存储器标志位SM0.0、SM0.3、SM0.4、SM0.5的代表什么？2、S7-200 CPU221和CPU222的本机I/O是如何分配的？3、S7-200 CPU224和CPU226的本机I/O是如何分配的？4、S7-200 CPU224XP的本机I/O是如何分配的？5、S7-200的模拟量输入模块EM231的地址是如何分配的？6、S7-200的模拟量输出模块EM232的地址是如何分配的？7、S7-200 CPU224+16DI/16DO+4AI的地址是如何分配的？第五章S7-200可PLC的指令系统习题习题（可选做1～2题）1、设计一个开机自检灯闪亮的S7-200 PLC程序，开机后隔一秒，一个灯闪亮一秒停一秒；下一个灯灯闪亮一秒停一秒；共8个灯依次这样闪亮，用以检查灯的好坏。
要求写出I/O分配表，编制梯形图原理程序并写出助记符程序。
2、试写出西门子公司S7-200系列PLC的CPU224XP采集模拟输入值的控制程序（说明：CPU224XP和CPU224 DI/DO一样，只是多了模拟量的2AI/1AO）。
电气控制技术二
第三节 电器(diànqì)控制线路的基本规律
实现方法(fāngfǎ)：对调交流电动机的任意两相电源相序。
一、正反转(fǎn zhuǎn)的控制线路：
a接触器互锁正/反转控制电路
b按钮和接触1、接触器互锁正/反转控制电路 工作过程：（1）SB1↓—→ KM1+ —→KM1自锁（ ）→ 正转（2）SB3↓—→ 停（3）SB2↓—→ KM2+ —→ KM2自锁（ ）→ 反转（4）SB3↓—→ 停 问题：KMl、KM2同时闭合，造成相间短路。 电气互锁：利用接触器（继电器）的常闭触点串接在对方线圈回路中而形成的相互制约(zhìyuē)的控制。 （工作可靠） 结论：在控制中，凡具有相反动作的均需电气互锁。2、按钮和接触器双重互锁控制电路 工作过程：（1） SB1↓—→ KM1+ —→ 正转（2） SB2↓—→KM1— KM2+ —→ 反转（3） SB1↓—→KM2— KM1+ —→ 正转
第二十四页，共53页。
起动方式：1、直接起动(全压起动)：将额定电压直接加在定子(dìngzǐ)绕组上使电动机起动。 优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间短 缺点：起动电流大(额定电流的5～7倍)。过大的起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。 直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。 电动机直接起动的判断：
电气接线图：表明所有电器元件、电器设备联接方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的资料。 绘制原则： 1、接线图中，各电器元件的相对位置与实际安装的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸(chǐ cun)以统一比例绘制的虚线框中。
第五页，共53页。
第二章 电器控制线路的基本原则和基本环节
（或电抗器）起动、自耦变压器减
压起动、星-三角形减压起动、延 边三角形起动等。
（一）定子绕组串电阻起动控制
如图2-9
（二）星-三角形减压起动
（三）自耦变压器减压起动控制
三、三相绕线转子电动机的起动控制 绕线转子电动机用于要求起 动转矩较大的场合 起动的方法：在转子电路中 串接电阻和在转子电路中串接频 敏变阻器两种方法。 1、转子绕组串接起动电阻控制 电阻被短接的方式：三相电 阻不平衡短接法（用凸轮控制器） 和三相电阻平衡短接法（用接触 器）。
2、控制线路的设计
（1）设计主电路
（2）确定控制电路的基本部分
（3）设计控制电路的特殊部分 • 刀架的自动循环控制 • 无进给切削的实现
• 快速停车的实现
二、逻辑设计法 逻辑设计法是把电器控制线路中的接触器、继电器等电器 元件线圈的通电和断电、 触头的闭合和断开看成是逻辑变量，
线圈的通电状态和触头的闭合状态设定为“1” 态； 线圈的断
电气原理图、安装接线图和电器布置图三种。
一、电器控制线路常用的图形、文字符号（P41表2-1）
主电路标号和控制电路标号
二、电气原理图
1、绘制电气原理图应遵循的原则
① 电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控 制电路。主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的 部分，用粗线条画在原理图的左边；控制电路是通过弱电流的 电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触头、继 电器的触点等组成，用细线是画在原理图的右边。如图2-1 ② 电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用 国家规定的统一标准。 ③ 采用电器元件展开图的画法。同一电器元件的各部件可以 不画在一起，但需用同一文字符号标出。
电气控制与PLC应用 第2章习题与思考题参考解答
电气控制线路的基本原则和基本环节第2章习题与思考题自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？1.并联，即可形成自SF答：在连续控制中，将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，接触器SF松开后，QA锁环节。
当启动按钮这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，从而保证电动机的连续运行。
称自锁或自保。
起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。
所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。
什么是互锁环节？它起到什么作用？2.不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其与QA2答：控制线路要求QA1中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式，叫电气互锁，或叫电气联锁。
起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。
复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。
利用成对使用的机械联锁接触器，加上电气互锁，可形成机械、电气双重互锁。
QA1互锁环节的作用就是防止与QA2同时通电造成电源短路等危险。
所示线路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止？哪种不能？3.分析如图2-50为什么？（a）（b）））（cd（）（f）（e3习题图2-50 图线圈通电SB1fc答：（）和（）能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下，接触器KM线圈断电，电动机停止。
KM，SB并自锁，电动机连续运行；按下其他则不能，因为图（a）接触器KM线圈不能得电，故不能启动；图（b）能启动连续运行，但不能切断接触器线圈供电，即不能停止；图（d）会引起电源短路；图（e）线圈不能保持连续通电。
（图中，SB1为启动按钮开关，SB为停止按钮开关。
）4.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。
电气控制线路
利用接触器的触点实现联锁控制称电气互锁 40
多重互锁控制：
SB1
SB2
机械互锁 KM2
KM1
KM1 SB3
KM1 KM2
电气互锁 KM2
（c）采用复合按钮的互锁控制线路
按下SB2
KM1得电 电动机正转
改变转向只需按 下复合按钮SB3
利用电气互锁和机械互锁实现的控制称多重互锁 41
动作序列图介绍
1）元件线圈的得电和失电：分别用 “√”和“×”作为元件 文字符号的上角标。
起动：
KM1
SB1
FR1
闭合
通电
KM2
KM2
KM1
FR2
SB2
闭合
通电
34
思考：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖 动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆 积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2立即起动； 停车时: M2停车后M1立即停车。应如何实现控制？
V UMW
～3 21
三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理
××× QF
主要用于低压配电电路不 频繁通断控制，在电路发 生短路、过载、欠压和漏 电等故障时能分断故障电 路。
V
UMW
～3
22
三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理
QS
用来频繁接通或断开电动机或其他 设备的主电路，每小时可开闭好几 百次。
KM
V UMW
➢根据电气原理图和电器元件布置图编制 ➢同一电器元件的各部件必须画在一起。 ➢表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子 号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情 况 ➢与电气原理图和电器元件布置图配合使用
第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节一、填空题1．由第1章中介绍的按钮_______、_______、_______等有触头的低压控制电器所组成的控制线路，称为电气控制线路。
2．电气控制线路的表示方法有：_________、_________和电气安装接线图3种。
3．电气控制工程图中，文字符号分为_________和_________。
4．电气原理图是根据________而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于_________电路的工作原理等优点。
5．电路各节点标记中，三相电源引入线采用_________、_________、_________标记，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标记为_________、_________、_________。
6．控制电路的标记由_________组成，交流控制电路的标号以重要压降元件为分界，用奇数标号，_________用偶数标号。
直流控制电路中，_________按奇数标号，_________按偶数标号。
7．电气原理图中，所有电气元件的_________、_________必须采用国家规定的统一标准。
8．绘制原理图时，主电路用_________绘制在图面的_________，控制电路_________绘制在图面的_________。
9．绘制原理图时所有电路元件均按_________和_________的原始状态绘制。
10．电气元件布置图主要用来表明电气设备上所用电机、电器的_________。
11．电气安装接线图是按照电气元件的_________和_________绘制的。
12．绘制电气安装接线图时，各电气元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电气元件各部件必须_________。
各电气元件的位置，应与_________一致。
13．在供电变压器容量足够大时，小容量笼型电动机可_________启动。
14．在电动机具有过载保护的电路中，FR的热元件应_________接在_________中，FR的常闭触点应串接在_________中。
ch2电气控制线路的基本原则与基本环节
少线条和避免线条交叉。 ➢ 将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号。
在继电器、接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触点的从属关 系。
CH2 电器控制线路的基本原则和基本控制环节 二、绘制、识读电气控制系统图的原则
一、单向旋转控制
3.接触器自锁控制
➢电气原理图 ➢工作原理 ➢保护环节
QS L1 L2 L3
FU1
FU2 FR
SB2
短路保护 ：FU1、FU2
过载保护 ：FR
KM
欠压、失压保护 ：
FR
KM
SB1
KM
M
3～
KM
CH2 电器控制线路的基本原则和基本控制环节 一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制
➢开关切换 ➢按钮切换
等。
CH2 电器控制线路的基本原则和基本控制环节
一、图形符号和文字符号
2.文字符号
单字母符号：
➢基本文字符号：
双字母符号：由一个表示种类的单字母符号
与另一个字母组成，且以单字
母符号在前，另一字母在后的
次序列出，如“F”表示保护
器件类，“FU”则表示为熔断
器。
CH2 电器控制线路的基本原则和基本控制环节
一、图形符号和文字符号
2.文字符号
单字母符号：
➢基本文字符号：
双字母符号:
➢辅助文字符号：表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、 状态和特征。 如“RD”表示红色，“L”表示限制等。
➢补充文字符号：当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用 时，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原 则予以补充。
习题集2--电控与PLC
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节一、填空题1、电气控制线路图有、、 3种。
2、电路个节点标记中，三相电源引入线采用、、标记，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标记为、、。
3、电气原理图中，所有电气元件的、必须采用国家统一标准；主电路用粗线条绘制在图面的，控制电路用细线条绘制在图面；元件均按作用和的原始状态绘制。
4、电动机过载保护电路中，FR的热元件应接在中，FR的常闭触点接在中。
5、若要实现三相交流异步电动机的旋转，只要将接至电动机的三相电源进线中接线对调。
6、使用Y—△减压启动的电动机在正常运行时，定子绕组需是连接的，仅在启动过程中切换为连接。
7、电网频率固定后，电动机的同步转速与它的绕组磁极对数成。
改变定子绕组的，可以改变定子的磁极对数和转速。
8、实现多地点控制同一台电动机启动、停止时，应该把启动按钮连接，停止按钮连接。
9、要在一定距离内实现不断循环工作，应采用开关来控制。
10、在交流控制电路中，接入两个电气的线圈，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是的。
11、KM的与常开的启动按钮连接，才有自锁功能，实现电动机常动控制。
12、KM1、KM2的常闭辅助触点在对方的线圈支路中，才有功能，实现正常的电动机正、反转控制。
二、判断题（）1、电气控制线路中，各种电气元件的图形、文字符号必须符合最新的国家标准。
（）2、绘制图形符号时，符号尺寸大小、线条粗细在一张图中可以随意放大或宿小。
（）3、电气控制线路根据电路供电电压的大小可分为主电路和控制电路。
（）4、绘制原理图时，各电气元件采用展开图的画法，同一个电气元件的各部件采用同一文字符号标出。
（）5、图形垂直放置时，在垂线左侧的触点为常开触点；图形水平放置时，在水平线下方的触点为常闭触点。
（）6、直接启动所用的电气设备最少，电路简单，因此，一般电动机应该采用直接启动控制。
（）7、变压器容量越大，电动机容量越小时，应采用减压启动控制。
（）8、在过载保护单向运转的控制电路中，电动机过载时，FR常闭触点断开时KM线圈断电，KM主触点断开，电动机停转。
电气控制线路的基本原则和基本方法
QS
FU
SB2
KM
SB1
KM1
FR
FR
KM1
M 3～
L1 L2 L3
QS
FU
SB2
KM
SB1
KM1
FR
FR
KM1
M 3～
L1 L2 L3
QS
FU
SB2
KM
SB1
KM1
FR
FR
KM1
M 3～
L1 L2 L3
QS
FU
SB2
KM
SB1
KM1
FR
FR
KM1
M 3～
L1 L2 L3
QS
FU
SB2
KM
SB1
控制电路由3位或3位以下的数字组成，交流控制电路的标 号左侧用奇数标号，右侧用偶数标号。直流控制电路的标 号正极按奇数标号，负极按偶数标号。
（一）绘制电气原理图时应遵循的原则
（1）电气控制线路根据电路通过的电流大小可分 为主电路和控制电路。主电路包括从电源到电 动机的电路，是强电流通过的部分，用粗线条 画在原理图的左侧。控制电路是通过弱电流的 电路，一般由按钮、电气元件的线圈、接触器 的辅助触头、继电器的触头等组成，用细线条 画在原理图的右边。
二、电气原理图
定义：电气原理图为了便于阅读与分析控制线 路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开 的形式绘制而成。
特点：它仅表示电气控制线路的工作原理、以 及各电器元件的作用和相互关系。
二、电气原理图
电气控制线路中的支路、接点，一般都加上标号。
主电路标号由文字符号和数字组成。文字符号用以表明主 电路中的元件或线路的主要特征；数字标号用以区别电路 的不同线段。
PLC电器控制线路基本原则和环节
PLC电器控制线路基本原则和环节PLC（可编程控制器）电器控制线路是指在工业自动化系统中，通过PLC控制器实现对电器设备的控制。
PLC电器控制线路的基本原则和环节是指在PLC控制线路设计和实施过程中应遵循的一些基本原则和步骤。
下面将详细介绍PLC电器控制线路的基本原则和环节。
1.可靠性原则：PLC电器控制线路设计应保证系统的可靠性，确保控制系统能够长期稳定运行。
这包括正确选择电器元件，合理布置电器设备和电缆线路，以及做好防护措施，防止外界干扰和故障。
2.灵活性原则：PLC电器控制线路设计应考虑到将来的扩展和修改需求，具有一定的灵活性。
可以通过添加或更改PLC程序来实现功能的变更，而无需更换电器线路，从而节省了成本和人力资源。
3.可维护性原则：PLC电器控制线路设计应方便维护和故障排除。
为了实现这一点，需要正确标识和连接电器线路，使用可靠的连接器和标准化的接线方式，以便维护人员可以快速找到和修复故障。
4.安全性原则：PLC电器控制线路设计应符合安全规范，确保工作人员和设备的安全。
这包括合理选取电器元件和保护装置，设置过载保护、短路保护和接地保护等，从而确保电气线路在故障时可以快速切断电源。
1.了解需求：首先需要了解控制系统的需求，包括控制物体类型、控制方式、控制精度等。
根据需求确定PLC的规格和型号，以及需要的电器元件。
2.设计电器线路：根据实际需求和PLC的输入输出信号，设计电器线路图。
要考虑到电器设备的连接方式、控制信号的传输和继电器的选择等因素。
3.编写PLC程序：根据电器线路图和控制需求，编写PLC程序。
程序包括输入信号处理、逻辑控制和输出信号处理等。
使用PLC编程软件进行编程，根据实际情况进行调试和修改。
4.安装和连接电器设备：根据电器线路图和PLC程序，安装和连接电器设备。
要注意正确接线和连接的可靠性，确保电器线路的正常工作。
5.调试和测试：完成安装和连接后，进行调试和测试。
验证PLC程序的正确性和电器设备的功能，确保控制系统的正常运行。
电气控制与PLC应用(第2版)[陈建明]第2章
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GB6988—1987《电气制图》
GB7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》 规定从1990年1月1日起，电器控制线路中的图形 和文字符号必须符合最新的国家标准。
2.1.1 电器控制线路常用的图形、文字符号
国家标准GB7159—1987《电气技术中的文 字符号制订通则》规定了电气工程图中的文 字符号、它分为基本文字符号和辅助文字符 号。
→电动机M全压投入运行
→KM2常闭辅助触头断开 —
→KM1断电 →KT断电
2.2.2 三相笼型电动机减压起动控制
2. 星-三角形减压起动控制 电动机绕组接成三角形时，每相绕组所承受的 电压是电源的线电压（380V）；而接成星形时， 每相绕组所承受的电压是电源的相电压（220V）。 1 对于正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异 步电动机，控制线路也是按时间原则实现控制。 起动时将电动机定子绕组联结成星形，加在电 动机每相绕组上的电压为额定电压的1/ 3 ，从而 减小了起动电流。待起动后按预先整定的时间把 电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下 运行。控制线路如图2-10所示。
电气控制与PLC应用 （第二章）
主
编 ：陈建明
副主编 ：巫付专 朱晓东 熊军华
第2章
电器控制线路的基本原则和基本环节
学习目标：
掌握阅读电气原理图的方法，培 养读图能力并通过读图分析各种典 型控制环节的工作原理，为电气控 制线路的设计、安装、调试、维护 打下良好基础 。
第2章
电器控制线路的基本原则和基本环节
在供使用、维修的技术文件（如说明书）中，有时需要对某一元 件或器件作注释和说明，为了找到图中相应的元器件的图形符号， 也需要注明这些符号在图上的位置；
CA6140车床电气控制(4)教程
反接制动控制线路
32
例1： 如果图10-17的控制电路接成如图所示的 那样， 会有什么后果？
SB1 SB1 KM KM SB1
SB1
SB2 KM
SB2 KM
SB2 KM KM
SB2 KM
KM
(a)
(b)
(c)
(d)
33
解：图（a）电路中， KM的辅助常开触头不仅锁住了SB2， 而 且也锁住了SB1。 因此， 在按下SB2使接触器KM线圈通电， 其常开触头KM实现自锁作用后， 再按下SB1时， 线圈KM不会 断电， 即起动电动机后就无法用按钮SB1使它停转， 停止按钮 SB1失去了作用。 图（c）电路中， 接触器KM的常开触头与线圈并联， 按下SB2 时接触器线圈通电， 其常开触头闭合， 造成短路， 会烧断熔 断器中的熔体。 图（d）电路中， 用一个按钮 SB1的常开和常闭两个触头替代 原电路中的起动和停止两个按钮。 当按下按钮SB1时， 由于按 钮的结构特点通常是常闭触头先断开， 常开触头后闭合， 因 此无法使接触器线圈通电， 电动机也就无法起动。
2.逻辑设计法
利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑 变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法 和步骤，设计出符合要求的控制电路。 该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂 电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。
9
二、电气控制线路的绘制与分析
注意：理论部分同学们自学，实际绘制与分析，边设计
原因：三相异步电动机从切除电源到完全停止运转。由
于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些 生产机械工艺的要求。如万能铣床、卧式镗床、电梯等， 为提高生产效率及准确停位，要求电动机能迅速停车，对 电动机进行制动控制。
电气控制电路基本环节
第二章电气控制电路基本环节主要内容：电气控制系统图的基本知识，三相异步电动机的起动、联锁、制动控制和保护环节。
重点：电气原理图的读图和分析方法，电动机的点动控制、连续运转控制、正反转控制、自动循环控制、顺序控制等基本控制电路和控制规律。
在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。
电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器控制方式。
电气控制线路是把各种有触头的接触器、继电器、按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。
它的作用是：实现对电力拖动系统的起动、调速、反转和制动等运行性能的控制，实现对拖动系统的保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。
优点：电路图直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，广泛应用于各类生产设备及控制、远距离控制和生产过程自动控制。
缺点：由于采用固定的接线方式，其通用性、灵活性较差，不能实现系列化生产；由于采用有触头的开关电器，触头易发生故障，维修量较大等。
第一节电气控制系统图为了清晰地表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维护，将电气控制系统中各电气元件及其连接线路用一定的图形符号和文字符号表达出来，这就是电气控制系统图。
常用的电气控制系统图有电气原理图、安装接线图和电器元件布置图三种。
一、电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。
（一）绘制电气原理图的原则1．电气原理图的组成电气原理图可分为主电路和辅助电路。
主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。
辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。
绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。
电气控制线路的基本控制环节
电气控制线路的基本控制环节1. 引言电气控制线路是电气控制系统中的重要组成部分，用于实现对电气设备和工艺过程的控制。
本文将介绍电气控制线路的基本控制环节，包括接触器控制、继电器控制和PLC控制。
2. 接触器控制2.1 接触器的原理接触器是一种电器控制元件，通过控制电路的开闭来实现对电动机和其他设备的控制。
它由控制电路和主回路两部分组成，其中控制电路由线圈和控制部分组成，主回路由触点和断开机构组成。
接触器的原理是通过控制线圈的通断控制触点的闭合和断开，从而控制主回路的通断。
接触器的控制环节一般分为动作环节和保持环节。
动作环节是指当接触器的线圈通电时，线圈产生磁场使触点闭合，进而通电主回路。
保持环节是指当接触器的线圈通电后，即使断开线圈的电源，触点仍然保持闭合状态，使主回路继续通电。
3. 继电器控制3.1 继电器的原理继电器是一种电器控制元件，通过电磁吸引力或感应电动力实现控制功能。
它由电磁系统、机械系统和触点系统组成。
继电器的原理是通过控制电路的通断控制电磁系统产生的吸引力或感应电动力，使机械系统动作，从而控制触点的闭合和断开。
继电器的控制环节一般分为激磁环节和固定环节。
激磁环节是指当继电器的激磁线圈通电时，产生的电磁吸引力或感应电动力使机械系统动作，进而控制触点的闭合或断开。
固定环节是指当继电器的激磁线圈不通电时，机械系统保持在固定位置，触点保持闭合或断开状态。
4. PLC控制4.1 PLC的原理PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程控制器，通过程序来实现对电气设备和工艺过程的控制。
它由中央处理器、输入/输出模块、通信模块和编程软件等组成。
PLC的原理是通过输入模块将输入信号转换为数字量或模拟量，由中央处理器根据编程逻辑进行处理，再通过输出模块将处理结果转换为输出信号，从而控制电气设备和工艺过程。
4.2 PLC的控制环节PLC的控制环节一般分为输入环节、处理环节和输出环节。
电气控制线路的基本控制规律
一、启-停电动机和自锁环节
（b）启-停控制及自锁实际接线
KM2
其控制过ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如下：
合上刀闸开关QS，按启动按钮SB2
KM1线圈得电
KM1主触点闭合 M1启动运行 与SB2并联的KM1辅触点闭合，自锁 另一个KM1辅助触点闭合，为M2启 动做好准备。
按启动按钮SB4
KM2线圈得电
KM2主触点闭合 M2启动运行 与SB4并联的KM2辅触点闭合，自锁
按下停止按钮SB1： （按SB3，也可使M2单独停车）
第一节 绘制电气控制线路的若干规则
本节主要内容 一、电气控制线路图和常用符号 二、阅读和分析电气控制线路图的方法
第一节 绘制电气控制线路的若干规则
一、电气控制线路图和常用符号
电气控制线路的表示方法有两种：原理图和 安装图。
（一）常用电气图形符号和文字符号
在绘制电气线路图时，电气元件的图形符号 和文字符号必须符合国家标准的规定。见教材P3436表2-1,2-2，2-3所示.
U VW QS FU1
KM1
M1-油泵电动机;M2-主拖动电动机.
控制要求:1. M1先启动,然后M2才能启动 2. M1、M2可同时停车， M2也 可单独停车
KM2
FU2
FR1 SB1
FR2 SB3
FR1
FR2
KM1
SB2
KM2
SB4
KM1
M1
3~
M2 3~
KM1
图2-2 车床主电路和控制线路图
KM 2 SB3 KM 1(KM 2 SB4)
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I RN (1.5 2.5)I N
保护多台电动机，可按下式选择：
I RN (1.5 2.5)I N max I N
I N max —容量最大的一台电动机的额定电流 I N —其余电动机额定电流之和
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I>
KA KA
KA
过电流继电器
I<
KA
KA
KA
欠电流继电器
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试为一台交流380V，4KW，功率因数为0.88，三角形连接的三相笼型异步电机 选择热继电器。
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❖作用：短路 和 严重过载 保护
对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定电流 等于或稍大于电路的工作电流。
KM 线圈
K M
主 触 点
K M
常开 辅助 触点
K M
常闭 辅助 触点
2
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试为一台交流380V，4KW，功率因数为0.88，三角形连接的三相笼型异步 电机选择接触器。
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U< KA KA U > KA KA
KA
KA
欠电压继电器 过电压继电器
主回路－是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电 机之间相连的电器元件，一般由（QK,FU, FR的热元件(QF)KM主 触点和电动机）
控制回路－接触器和继电器线圈等是小电流线路属于控制回路； 辅助回路－其他如信号、保护、测量等也是小电流线路但属于辅
助回路。
电气控制线路的表示方法
电气原理图 电器元件布置图 电气安装接线图
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2.1 电气控制线路的绘制
电气控制：
由按钮、开关、接 触器、继电器等有 触头的低压控制电 器所组成的控制线 路。
作用：
实现对电力拖动系统 的启动、正反转、制 动、调速和保护，满 足生产工艺要求，实 现生产过程自动化。
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2.1 电气控制线路的绘制
控制线路分为主回路、控制回路和辅助回路。
❖ 作用：主要是在电源切除后，将线路与电源 明显地隔开，以保障检修人员的安全。
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低压断路器：它相当于刀开关、熔断器、热继电器、 过电流继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动 开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保 护、动作值可调、分断能力高的电器。
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低压断路器选型
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2.1 电气控制线路的绘制
标准 图形符号和文字符号
图形符号： 通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概 念的图形、标记或字符。
文字符号： 用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设 备、装置和元件的名称、功能、状态和特征。
文字符号
基本文字符号 辅助文字符号 补充文字符号
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2.1 电气控制线路的绘制
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2.1 电气控制线路的绘制
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2.1 电气控制线路的绘制
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2.1 电气控制线路的绘制
电气控制线路图是工程技术的
，为了便于交流与沟通，
在电气控制线路中，各种电器元件的图形、文字符号必须符合国
单字母符号 双字母符号
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2.1 电气控制线路的绘制
文字符号：
➢ 基本文字符号 单字母符号：表示电气设备、装置和元件的大类，例如K为继电器类 元件这一大类； 双字母符号：由一个表示大类的单字母与另一个表示器件某些特性的 字母组成，例如KT即表示继电器类器件中的时间继电器，KM表示继电 器类器件中的接触器。 ➢ 辅助文字符号 用来进一步表示电气设备、装置和元件的功能、状态和特征。如“RD” 表示红色，“L”表示限制等。 ➢ 补充文字符号
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第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节
主要内容：
1、电气原理图基本知识 2、电气控制线路分析基础 3、常用电气控制线路设计方法
核心：
掌握阅读电气原理图的方法，培养读图能力并通过读图分析各种典型 控制环节的工作原理，为电气控制线路的设计、安装、调试、维护打 下良好基础 。
当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中文 字符号组成规律和下述原则予以补充。
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2.1 电气控制线路的绘制
绘制、识读电气控制系统图-各种类型
电气原理图
主电路 控制电路 照明和显示电路
电气控制系统图 电气元件布置图
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电气安装接线图
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2.1 电气控制线路的绘制
家的标准。
相关国家标准：
✓GB4728—85《电气图常用图形符号》 ✓GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》 ✓GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》 ✓GB6988—86《电气制图》 ✓GB5094—85《电气技术中的项目代号 》
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2.1 电气控制线路的绘制
1、电气原理图
用图形符号和项目代号表示电路各电器元件连接关系和工作原理的图。
绘制原则：
➢ 主电路和控制电路分开画
电气控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。主电 路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分，用粗线条画在原 理图的左边。控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的 线圈、接触器的辅助触头、继电器的触头等组成，用细线条画在原理图 的右边。
1. 断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的 正常工作电压和工作电流。
2. 断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。 3. 欠电压脱扣器的额定电压等于线路额定电压。 4. 过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。
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专业选修课（考试） 48学时 （包括16学时实验）
电气控制与PLC
---第二章
国 物联网楼C409
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用来频繁的接通和分断交流主回路和大容量的控制电路。
主要控制对象：电机，远距离控制
➢ 根据电路中负载电流的种类选择接触 器的类型； ➢ 接触器的额定电压应大于或等于负载回 路的额定电压； ➢ 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路 的额定电压等级一致； ➢ 额定电流应大于或等于被控主回路的额 定电流。