第一章 电器控制基础
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的基本概念、分类和应用领域。
掌握电气控制系统的组成和功能。
1.2 常用低压电器熟悉常用的开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理。
学习电器符号和功能，并能够识别和应用。
第二章：电气控制线路设计2.1 控制电路的基本设计原则掌握控制电路设计的基本原则和方法。
学习如何选择合适的控制电器和保护元件。
2.2 常用控制电路学习常用的控制电路图和原理，如启动、停止、正反转、调速等。
分析实际电路图，并进行解读和应用。
第三章：PLC基础3.1 PLC概述了解PLC的定义、功能和工作原理。
掌握PLC的组成部分和各部分的作用。
3.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装和界面操作。
熟悉编程软件的功能和编程的基本操作。
第四章：PLC编程技术4.1 PLC编程语言学习PLC编程的基本语言，如指令表、逻辑功能图、功能块图等。
掌握不同编程语言的特点和应用场景。
4.2 常用PLC指令学习常用的PLC指令及其功能和使用方法。
掌握指令的编程和应用技巧。
第五章：电气控制与PLC应用实例5.1 电动机控制实例分析电动机控制系统的需求，设计电气控制电路。
利用PLC实现电动机的控制，并进行编程和调试。
5.2 自动化生产线实例了解自动化生产线的组成和工作原理。
学习如何利用PLC实现生产线的控制和自动化。
第六章：常用PLC品牌及选型6.1 常用PLC品牌介绍熟悉国内外常见的PLC品牌，如西门子、三菱、欧姆龙等。
了解各品牌PLC的特点、性能和应用领域。
6.2 PLC选型原则掌握PLC选型的原则和步骤。
学习如何根据实际应用需求选择合适的PLC型号。
第七章：PLC系统设计与调试7.1 PLC系统设计学习PLC系统设计的一般流程和方法。
掌握PLC系统硬件选型、软件编程、参数设置等环节。
7.2 PLC系统调试与维护学习PLC系统的调试方法和技巧。
第二次课 电气控制线路的原理图及接线图
在电气原理图中，接触器和继电器线圈与触头的从属关
系应用附图表示，即在原理图中相应线圈的下方，给出触头 的图形符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使 用的触头用“×”表明，有时也可采用省去触头图形符号的表 示法。
对接触器，附图中各栏的含义如下：
左栏
KM中栏
右栏
主触头所 在区号
辅助常开（动合）触头 所在图区号
5
1.1.1按钮与开关 1. 按钮 按钮是手动开关，通常用来接通或断开小电流控制的电路。 控制按钮一般由按钮、复位弹簧、触点和外壳等部分组成，其 结构如图1.1.1所示，图形和文字符号如图1.1.2所示。
6
图1.1.1按钮开关
图1.1.2按钮的图形及文字符号
1—按钮帽；2—复位弹簧；3—动触头；4—常开触点的
静触头；5—常闭触点的静触头；6，7—触头接线柱
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7
2.位置开关 用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运行方向或行 程长短的主令电器，称为位置开关或行程开关。将位置开关安 装于生产机械行程终点处，可限制其行程，也称为限位开关或 终点开关。 位置开关的工作原理和按钮相同，区别在于它不靠手的按压， 而是利用生产机械运动部件的挡铁碰压而使触点动作。位置开 关按结构分为机械结构的接触式有触点行程开关和电气结构的 非接触式接近开关。 （1） 行程开关 机械结构的接触式行程开关靠移动物体碰撞其可动部件使常 开触头接通、常闭触头分断，实现对电路的控制。移动物体 （或工作机械）一旦离开，行程开关复位，其触点恢复为原始 状态。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式和微动式三种。
20世纪70年代开发了顺序控制器。它采用的是晶体管无触 点的逻辑控制，通过在矩阵板上插接晶体管实现编程。
第1章 电气控制基础知识
（二）继电器的种类及其特点 1、电磁式继电器：结构与接触器类似。 、电磁式继电器：结构与接触器类似。 结构一样， 结构一样，动作灵 电流继电器——线圈匝数少、导线粗 线圈匝数少、 电流继电器 线圈匝数少 接点容量小， 敏、接点容量小，且 电压继电器——线圈匝数多、导线细 线圈匝数多、 电压继电器 线圈匝数多 一个接点。 只有 一个接点。 中间继电器——接点容量大且数量多。起中间放大和转换小继电器 中间继电器 接点容量大且数量多。 接点容量大且数量多 接点数量和容量的作用。 接点数量和容量的作用。 2、磁电式继电器：结构与电流表类似。灵敏度高，能反映信号的 、磁电式继电器：结构与电流表类似。灵敏度高， 极性，接点容量小，常用于微弱信号的检测。 极性，接点容量小，常用于微弱信号的检测。 3、时间继电器：指继电器通电（或断电）到其触点动作有一些延 、时间继电器：指继电器通电（或断电） 不是同步！ 时，不是同步！ 电磁式（铜套阻尼式） 靠铜套延时， 电磁式（铜套阻尼式）——靠铜套延时，仅有断电延时，延时误差 靠铜套延时 仅有断电延时， 仅延时几秒。 大，仅延时几秒。 空气阻尼式——靠气囊延时，延时误差大，可延时几秒到几分。 靠气囊延时， 空气阻尼式 靠气囊延时 延时误差大，可延时几秒到几分。 电动机式——靠齿轮变速延时，体积大、价格高，延时准确，可延 靠齿轮变速延时， 电动机式 靠齿轮变速延时 体积大、价格高，延时准确， 时几秒到几个小时。 时几秒到几个小时。 半导体式——靠电容充、放电延时，体积小、价格低，延时准确， 靠电容充、 半导体式 靠电容充 放电延时，体积小、价格低，延时准确， 可延时几秒到几小时。 可延时几秒到几小时。
第一章 电气控制基础知识
本章主要学习常用低压电器的结构、 本章主要学习常用低压电器的结构、 工作原理和电器控制线路的组成,为后面 工作原理和电器控制线路的组成 为后面 学习PLC打下一些理论基础。 打下一些理论基础。 学习 打下一些理论基础
S7-1200 PLC应用基础课件第1章 电气控制与PLC基本知识
常用低压电器
第一部分
开关电器
第二部分
熔断器
第三部分
接触器
第四部分
继电器
第五部分
主令电器
5. 主令电器
主令电器
定义
主令电器是自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
分类
常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近开关、 光电开关等
5. 主令电器
控制按钮及指示灯
定义：控制按钮是发出控制指令和信号的电器，是一种手动而 且一般可以自动复位的主令电器。
分类
普通控制按钮：用于通常的启动、停止等。
旋转式控制钮：用于选择工作方式。
钥匙式控制钮：为了安全起见，需用钥匙插入方可操作。
紧急式控制钮：控制钮装有突出的蘑菇形钮帽，以便于 紧急操作。
指示灯式控制钮：在透明的按钮内装入指示灯，用作信 号指示等。
5. 主令电器——控制按钮及指示灯
结构和工作原理
控制按钮的结构由钮帽、复位弹簧、 动触点、动断静触点、动合静触点和 外壳等组成。
常用的开关电器有刀开关和低压断路器。
HK2系列刀开关的结构和外形图
刀开关图形及文字符号
1. 开关电器
低压断路器
定义
又称自动空气断路器或称自动空气开关,是一种既有手动开 关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。
分类
单极、双极、三极、四极4种 。
作用
可用于电源电路、照明电路、电动机主电路的分合及保护等 。
常用低压电器
第一部分
开关电器
第二部分
熔断器
第三部分
接触器
第四部分
继电器
第五部分
主令电器
4. 继电器
继电器
定义
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
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。
电气控制及PLC应用技术课程设计
电气控制及PLC应用技术课程设计
【课程设计】电气控制及PLC应用技术
1. 课程简介
本课程是针对电气控制及PLC应用技术而设计的课程，旨在帮助学生掌握电气控制基本理论和PLC编程技术，培养学生电气控制应用的能力。
课程内容包括电气控制的基本概念、电路图绘制、PLC编程技术等。
通过课程的学习，学生将能够了解电气控制的基本知识，掌握PLC技术的编程方法，能够应用所掌握的知识解决实际问题。
2. 授课大纲
第一章电气控制基础
1.1 电气控制的定义和基本概念
1.2 电路图的基本元素和绘制方法
1.3 电器元件的基本参数和使用方法
1.4 电磁继电器的工作原理和应用
第二章 PLC基础
2.1 PLC的定义和基本概念
2.2 PLC的组成和工作原理
2.3 PLC编程基础和用途
2.4 PLC应用实例分析
第三章 PLC编程技术
3.1 PLC编程软件和硬件环境介绍
3.2 PLC编程指令和语法
3.3 PLC控制程序设计方法
3.4 编写PLC控制程序实例
第四章电气控制及PLC案例分析
4.1 电气控制及PLC应用案例分析4.2 案例分析中的问题分析和解决方法4.3 案例分析中的维修和维护技术方法4.4 案例分析中的安全标准和操作规程3. 教学评估
本课程通过理论讲解、案例分析、实验操作等方式结合，实现学生对电气控制及PLC应用技术的深入理解和掌握。
在课程
开展过程中，将进行课堂考核、编程实验等多种教学评估方式，来协助学生巩固所学知识，并提供正确性参考，以确保学生对本门课程知识点的掌握和应用水平的提高。
主令电器
主令电器第一章电气控制基础主讲人：陈炜主令电器：自动控制系统中用于发送动作指令的电器。
常用来控制电动机的起动、停车、调速及制动等。
常用的主令电器：按钮、行程开关接近开关、脚踏开关万能转换开关、主令控制器等❍按钮❍按钮结构：由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳等组成。
按钮帽触点系统复位弹簧按钮帽触点系统连接件❍按钮❍触点动作特点：先断后合常开触点静触点金属推杆常闭触点静触点触点弹簧❍按钮❍触点动作特点：先断后合按钮帽下压按钮帽松开❍按钮❍按钮种类❍按结构分：揿钮式、紧急式、钥匙式、旋钮式、带灯式等。
❍按颜色分：红、绿、黄、黑、蓝等。
❍按钮选择：依据使用场所，选择按钮帽的形状、颜色和触点数量。
❍按钮❍按钮符号❍行程开关❍行程开关作用：运动部件的位置检测和限位保护。
❍行程开关结构：由金属推杆、触点系统等部分组成。
❍行程开关❍行程开关分类：直动式、滚轮式、微动式等等。
直动式滚轮式、微动式❍行程开关❍行程开关符号❍接近开关接近开关是一种非接触式的位置检测开关。
❍接近开关结构：由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。
❍接近开关类型：电感式、电容式。
❍接近开关❍电感式接近开关：它的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属物体。
当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号。
❍电容式接近开关：它的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有物体接近感应头时，电容量增大而使振荡器停振，经整形放大器后输出二进制的开关信号。
电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。
❍光电开关光电开关是一种非接触式的位置检测开关。
❍光电开关结构：由发射器、接收器和检测电路三部分组成。
❍光电开关❍光电开关类型：对射式、反射式对射式光电开关：发射器和接收器是分离在两侧，装在两个外壳中。
当无遮挡物时，接收器能够接收到发射器发出的红外线，触点动作；当有物体挡住时，接收器便接收不到红外线，触点复位。
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。
主令电器
发射器A 接收器B
被检测物
0
电器控制与PLC技术 FJUT
。万能转换开关
万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。
。万能转换开关作用：主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表
的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可 以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。
1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
。按钮
。按钮结构：由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳等组成。
按钮帽
触点系统 复位弹簧
1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
。按钮
。触点动作特点：先断后
合
常开触点 静触点 金属 推杆
常闭触点 静触点
触点 弹簧
电器控制与PLC技术 FJUT
1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
。按钮
。触点动作特点：先断后合
。光电开关结构：由发射器、接收器和检测电路三部分组
成。
发射器A
被检测物
接收器B
电器控制与PLC技术 FJUT
1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
。光电幵美
。光电开关类型：对射式、反射式
对射式光电开关：发射器和接收器是分离在两侧，装在两个外壳中。当无遮 挡物时，接收器能够接收到发射器发出的红外线，触点动作；当有物体挡住 时，接收器便接收不到红外线，触点复位。
直动式
)
滚轮式、
微动式
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1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
o行程开关
。行程开关符号
电器控制与PLC技术 FJUT
1.1常用电器元件及符号 1.1.6主令电器
。接近幵关 接近开关是一种非接触式的位置检测开关。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制系统简介了解电气控制系统的概念、组成及分类掌握电气控制系统的图形符号和文字符号1.2 低压电器熟悉常用的低压电器元件及其功能掌握低压电器的图形符号和文字符号1.3 电气控制电路图的识读与分析学习电气控制电路图的识读方法练习分析简单的电气控制电路第二章：PLC基本原理2.1 PLC简介了解PLC的概念、发展历程及分类掌握PLC的组成、工作原理及应用领域2.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装、启动及操作界面掌握编程软件的基本功能及使用方法2.3 PLC编程基础熟悉PLC编程的基本规则和方法掌握PLC编程的基本语句和功能指令第三章：PLC控制系统设计与应用3.1 PLC控制系统设计步骤学习PLC控制系统设计的基本步骤和方法了解PLC控制系统设计中的注意事项3.2 PLC控制系统的应用案例分析实际应用案例，了解PLC控制系统在各个领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法3.3 PLC控制系统的设计与仿真学习PLC控制系统的设计与仿真方法练习使用PLC仿真软件进行控制系统的设计与调试第四章：电气控制与PLC控制系统的设计与实施4.1 电气控制与PLC控制系统的设计结合具体项目，进行电气控制与PLC控制系统的设计掌握设计过程中各环节的关键技术4.2 电气控制与PLC控制系统的实施学习电气控制与PLC控制系统的实施方法了解实施过程中的注意事项及故障处理方法4.3 电气控制与PLC控制系统的设计与实施案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统的设计与实施过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第五章：电气控制与PLC控制系统的设计与优化5.1 电气控制与PLC控制系统的设计优化学习电气控制与PLC控制系统设计优化的方法掌握设计优化过程中各环节的关键技术5.2 电气控制与PLC控制系统的性能评估与改进了解电气控制与PLC控制系统性能评估的方法学习控制系统性能改进的方法和技巧5.3 电气控制与PLC控制系统的设计与优化案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统设计与优化过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第六章：电气控制与PLC控制系统的安全与保护6.1 电气控制与PLC控制系统安全技术学习电气控制与PLC控制系统安全技术的基本知识了解常见的安全保护装置及其功能6.2 电气控制与PLC控制系统故障诊断与保护掌握电气控制与PLC控制系统故障诊断的基本方法学习故障保护措施及实施方法6.3 电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用探讨电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用问题学习相应的防护措施和技术第七章：电气控制与PLC控制系统在工业自动化中的应用7.1 工业自动化与电气控制的关系理解工业自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉工业自动化系统的分类和组成7.2 PLC在工业自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在工业自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法7.3 电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用学习电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用了解自动化生产线的构成、工作原理及运行维护第八章：电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的应用8.1 交通运输领域电气控制与PLC控制系统概述了解交通运输领域电气控制与PLC控制系统的基本应用掌握相关系统的组成和功能8.2 PLC在交通运输领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在交通运输领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法8.3 电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新与发展探讨电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新学习新技术在相关领域中的应用和前景第九章：电气控制与PLC控制系统在楼宇自动化中的应用9.1 楼宇自动化与电气控制的关系理解楼宇自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉楼宇自动化系统的分类和组成9.2 PLC在楼宇自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在楼宇自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法9.3 电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用学习电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用了解智能楼宇的构成、工作原理及运行维护第十章：电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的角色10.1 新能源与电气控制的关系探讨新能源领域电气控制的重要性及其应用学习新能源领域电气控制的技术特点和发展趋势10.2 PLC在新能源领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在新能源领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法10.3 电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的挑战与机遇探讨电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中所面临的挑战分析未来的机遇以及如何应对挑战，保持技术的持续发展。
电气控制基础培训课程PPT(共 44张)
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
常见的控制电器
Wang yan弘毅
刀开关
刀开关是一种手动电器，由操作手柄、 触刀、静插座和绝缘地板组成；按刀数可分 为单极、双极和三极。
刀开关是一种手动配电电器。 它主要用来隔离电源、手动接通或断开 交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断 额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉 等。
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
控制电器分类：
（一）按用途分 1） 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器，各种控 制继电器等。 2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如：控制按钮、主 令开关、行程开关、转换开关等。 3）保护电器：用于保护电设备的电器。如：熔断器、热继电器、避雷器等。 4）执行电器：指用于完成某种动作或传动功能的电器。如：电磁铁、电磁阀 等。 （二）按工作原理分 1） 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、各 种电磁式继电器等。 2） 非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如： 刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
Wang yang
Wang yang
1.7 编码器
信以致远捷行弘毅
编码器
它是一种将旋转位移转换成一 串数字脉冲信号的旋转式传感器， 这些脉冲能用来控制角位移，如果 编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在 一起，也可用于测量直线位移。
KM
KM
a)
b)
c)
接触器的符号 a) 线圈 b) 常开触头 c) 常闭触头
1.5 接触器
信以致远捷行弘毅
Wang yang
Wang yang
电气控制与PLC教案
电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、熔断器等低压电器的原理和应用分析各种低压电器的符号和功能1.3 电气控制线路设计讲解电气控制线路的设计原则和方法分析典型电气控制线路的实例和应用第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、发展历程和应用领域解释PLC的组成和基本工作原理2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点讲解梯形图、指令表、功能块图等编程语言的语法和应用2.3 PLC的安装与维护介绍PLC的安装要求和方法讲解PLC的维护保养措施和安全操作注意事项第三章：PLC编程与应用实例3.1 基本逻辑控制编程讲解PLC的基本逻辑控制功能，如启动、停止、互锁、互斥等分析典型逻辑控制编程实例3.2 定时与计数控制编程讲解PLC的定时与计数功能及其应用分析定时与计数控制编程实例3.3 数据处理与传输编程讲解PLC的数据处理与传输功能，如数据存储、数据运算、数据转换等分析数据处理与传输编程实例第四章：电气控制系统的设计与应用4.1 电气控制系统设计的一般步骤介绍电气控制系统设计的一般步骤和方法讲解设计过程中的注意事项和技术要求4.2 电气控制系统的应用实例分析典型电气控制系统的应用实例，如机床、电梯、自动化生产线等讲解电气控制系统在不同领域的应用特点和技术要求4.3 PLC在电气控制系统中的应用实例分析PLC在电气控制系统中的应用实例讲解PLC在电气控制系统中的应用优势和注意事项第五章：电气控制与PLC的故障诊断与维修5.1 电气控制系统的故障诊断与维修介绍电气控制系统的故障类型和诊断方法讲解电气控制系统的维修措施和注意事项5.2 PLC系统的故障诊断与维修介绍PLC系统的故障类型和诊断方法讲解PLC系统的维修措施和注意事项5.3 电气控制与PLC故障诊断与维修实例分析电气控制与PLC故障诊断与维修的实例讲解故障排除的方法和技巧第六章：PLC通讯与网络技术6.1 PLC通讯基础介绍PLC通讯的基本概念、分类和标准讲解串行通讯和并行通讯的原理及其应用6.2 PLC网络技术介绍PLC网络的基本概念、分类和结构讲解工业以太网、工业现场总线等PLC网络技术的原理和应用6.3 PLC通讯与网络实例分析PLC通讯与网络的实例，如远程I/O、Modbus、Profibus等讲解PLC通讯与网络在工业自动化中的应用和优势第七章：人机界面（HMI）与PLC应用7.1 HMI概述介绍HMI的定义、功能和分类讲解HMI与PLC的连接方式及其应用领域7.2 HMI界面设计介绍HMI界面设计的原则和方法讲解文本、图形、动画等HMI界面元素的设计和应用7.3 HMI与PLC应用实例分析HMI与PLC在工业自动化中的应用实例，如生产线监控、电梯控制等讲解HMI与PLC协同工作的原理和优势第八章：电气控制与PLC在工业自动化中的应用8.1 自动化生产线控制系统介绍自动化生产线的组成、工作原理及其分类讲解电气控制与PLC在自动化生产线中的应用实例8.2 控制系统介绍的组成、分类和工作原理讲解电气控制与PLC在控制系统中的应用实例8.3 电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用分析电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用实例，如楼宇自动化、环保设备等讲解电气控制与PLC在工业自动化中的重要作用和前景第九章：电气控制与PLC项目的实施与验收9.1 项目实施流程介绍电气控制与PLC项目实施的基本流程讲解项目实施过程中的注意事项和技术要求9.2 项目调试与优化讲解电气控制与PLC项目的调试方法与技巧介绍项目调试过程中的优化措施和评估方法9.3 项目验收与维护讲解电气控制与PLC项目的验收标准与流程介绍项目维护保养措施和安全操作注意事项第十章：电气控制与PLC技术的发展趋势10.1 新型PLC技术介绍新型PLC技术的特点和应用领域分析新型PLC技术的发展趋势及其对工业自动化领域的影响10.2 电气控制与PLC技术的融合与发展讲解电气控制与PLC技术在工业自动化领域的融合趋势分析电气控制与PLC技术在智能制造、物联网等领域的应用前景10.3 电气控制与PLC技术在新能源领域的应用介绍电气控制与PLC技术在新能源领域的应用实例，如风力发电、太阳能发电等讲解电气控制与PLC技术在新能源领域的作用和前景重点和难点解析一、电气控制基础中的低压电器符号和功能分析。
自动化原理电气控制基础知识【共46张PPT】
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号（1）
QK 一般三极电源开关
QF
SQ
FU
低压断路器
常开触点 常闭触点 复合触点 限位开关
熔断器
SB
常开
常闭
复合
按钮
KM
线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点 接触器
KT
线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点 时间继电器
电流继电器： 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器 ➢过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断
■ 线圈电流小于整定电流时，继电器不动作 ■ 线圈电流超过整定电流时，继电器才动作 ■ 动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN
直流为(70％～300％)IN ➢欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
自动化原理电气控制 基础知识
目录
第一章 第二章
第三章
第四章
自动化生产概念 电气控制基本原理
常用电气控制器件
可编程序控制器简介
第一章 自动化生产概念
自动化生产的概念
■ 自动化生产：时指人们通过自动化的技术手段来创造各种产品的过程，它能 够实现作业过程的主动完成而无须或只需极少的人工参与。
■ 自动化目的：省人，省力，提高质量，降低成本。
触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。
■ 结构复杂，体积较大。
系统周而复始地依一定的顺序完成一系列的具体的动作，这种工作方式叫做循环扫描工作方式。
额定电压：长期工作所承受的最大电压，大于所控制的线路额定电压。
◆▪P手LC动的■电基本器控检：制通原测过理：人装的操置作（发出五动作官指）令的：电器从。 被控现场获得各种信号，供控制器分析、判断和决
郭艳萍电气控制与PLC教案
郭艳萍电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制系统概述1.1.1 电气控制系统的组成与分类1.1.2 电气控制系统的应用领域1.2 低压电器1.2.1 开关与保护电器1.2.2 接触器与继电器1.2.3 变频器与软启动器1.3 电气控制电路1.3.1 基本控制电路1.3.2 电动机控制电路1.3.3 电气控制线路的设计与调试第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述2.1.1 PLC的定义与功能2.1.2 PLC的组成与工作原理2.1.3 PLC的分类与性能指标2.2 PLC编程语言2.2.1 指令系统2.2.2 程序组织与编程方法2.2.3 编程软件的使用2.3 PLC的硬件系统2.3.1 PLC的模块组成2.3.2 PLC的输入/输出接口2.3.3 PLC的电源模块与扩展模块第三章：PLC控制系统设计与应用3.1 PLC控制系统设计步骤3.1.1 需求分析3.1.2 PLC选型与I/O配置3.1.3 程序设计与调试3.2 PLC在电气控制中的应用案例3.2.1 案例一：三相异步电动机的控制3.2.2 案例二：复杂的电气控制线路改造3.2.3 案例三：自动化生产线的控制3.3 PLC的通信与网络3.3.1 PLC的通信方式与协议3.3.2 PLC网络结构与设备3.3.3 PLC在工业现场的应用案例第四章：PLC编程技术提升4.1 功能指令及其应用4.1.1 常用功能指令介绍4.1.2 功能指令的应用实例4.2 顺序控制与状态控制4.2.1 顺序控制程序设计4.2.2 状态控制程序设计4.3 高级编程技术4.3.1 批量生产与流水线控制4.3.2 PLC与人机界面（HMI）的编程与集成4.3.3 PLC与上位机的数据交换与控制第五章：电气控制与PLC课程实践项目5.1 实践项目一：简单电气控制电路的设计与搭建5.1.1 项目目标5.1.2 项目步骤与要求5.1.3 项目评价5.2 实践项目二：PLC控制的三相异步电动机启停系统5.2.1 项目目标5.2.2 项目步骤与要求5.2.3 项目评价5.3 实践项目三：PLC控制的自动化生产线模型5.3.1 项目目标5.3.2 项目步骤与要求5.3.3 项目评价5.4 实践项目四：PLC与HMI集成控制系统设计5.4.1 项目目标5.4.2 项目步骤与要求5.4.3 项目评价5.5 实践项目五：电气控制与PLC技术应用综合训练5.5.1 项目目标5.5.2 项目步骤与要求5.5.3 项目评价第六章：PLC在工业自动化中的应用案例分析6.1 案例分析一：自动化装配线控制系统设计6.1.1 项目背景及需求分析6.1.2 PLC选型与I/O配置6.1.3 控制程序设计及调试6.2 案例分析二：注塑机控制系统设计6.2.1 项目背景及需求分析6.2.2 PLC选型与I/O配置6.2.3 控制程序设计及调试6.3 案例分析三：锅炉自动控制系统设计6.3.1 项目背景及需求分析6.3.2 PLC选型与I/O配置6.3.3 控制程序设计及调试第七章：PLC在特殊环境中的应用7.1 防爆型PLC及其应用7.1.1 防爆型PLC的原理与结构7.1.2 防爆型PLC在危险环境中的应用案例7.2 耐高温型PLC及其应用7.2.1 耐高温型PLC的原理与结构7.2.2 耐高温型PLC在高温环境中的应用案例7.3 防水型PLC及其应用7.3.1 防水型PLC的原理与结构7.3.2 防水型PLC在潮湿环境中的应用案例第八章：PLC的故障诊断与维护8.1 PLC故障诊断的基本方法8.1.1 观察法8.1.2 信号检测法8.1.3 程序诊断法8.2 PLC故障诊断的常用工具8.2.1 逻辑测试仪8.2.2 编程器8.2.3 仿真器8.3 PLC的维护与保养8.3.1 PLC的日常维护8.3.2 PLC的定期保养8.3.3 PLC故障预防策略第九章：PLC技术在现代工业领域的拓展应用9.1 PLC在工业中的应用9.1.1 工业的基本组成与工作原理9.1.2 PLC在工业控制中的应用案例9.2 PLC在数控机床中的应用9.2.1 数控机床的基本组成与工作原理9.2.2 PLC在数控机床控制中的应用案例9.3 PLC在新能源领域的应用9.3.1 新能源领域的基本概况9.3.2 PLC在新能领域中的应用案例第十章：电气控制与PLC技术的未来发展趋势10.1 工业4.0与PLC技术10.1.1 工业4.0的基本概念10.1.2 PLC技术在工业4.0中的作用10.2 PLC与物联网技术的融合10.2.1 物联网的基本概念10.2.2 PLC在物联网中的应用案例10.3 智能PLC及其发展趋势10.3.1 智能PLC的基本概念10.3.2 智能PLC的发展趋势与挑战重点和难点解析一、电气控制基础中的1.3节电气控制电路设计与调试：此环节涉及到电气控制线路的实际设计与调试，是理解和应用电气控制理论的关键。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案第一章：机床电气控制基础1.1 机床电气控制系统的组成1.2 机床电气控制电路的分类1.3 机床电气控制元件的功能与作用1.4 机床电气控制电路的分析方法第二章：常用低压电器2.1 低压电器的分类与功能2.2 开关电器2.3 保护电器2.4 控制电器第三章：继电器控制电路3.1 继电器控制电路的组成与原理3.2 常用继电器及其符号3.3 继电器控制电路的设计与分析3.4 继电器控制电路实例第四章：可编程逻辑控制器（PLC）基础4.1 PLC的概述4.2 PLC的组成与工作原理4.3 PLC的编程语言4.4 PLC的应用范围第五章：PLC编程与控制系统设计5.1 PLC编程的基本规则与方法5.2 PLC程序的设计与调试5.3 PLC控制系统的应用实例5.4 PLC控制系统的维护与故障分析第六章：常用PLC编程软件的使用6.1 PLC编程软件的概述与功能6.2 西门子Step7编程软件的安装与使用6.3 三菱GX Works2编程软件的安装与使用6.4 PLC编程软件的选择与使用注意事项第七章：典型机床电气控制与PLC控制系统的应用7.1 车床电气控制与PLC控制系统7.2 铣床电气控制与PLC控制系统7.3 镗床电气控制与PLC控制系统7.4 电梯电气控制与PLC控制系统第八章：PLC在工业现场的应用案例分析8.1 PLC在自动化生产线的应用案例8.2 PLC在物料输送系统的应用案例8.3 PLC在水利控制系统中的应用案例8.4 PLC在环保工程中的应用案例第九章：PLC控制系统的设计与优化9.1 PLC控制系统设计的基本步骤9.2 PLC控制系统的硬件选型与配置9.3 PLC控制系统的软件设计与优化9.4 PLC控制系统的性能评价与改进第十章：PLC控制技术的未来发展10.1 PLC技术的发展趋势10.2 PLC技术在智能制造领域的应用10.3 PLC技术在物联网中的应用10.4 PLC技术在我国工业发展中的地位与展望重点和难点解析一、机床电气控制基础：理解机床电气控制系统的组成、分类、元件功能以及分析方法是学习后续内容的基础。
电气控制电子教案
电气控制电子教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域讲解电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍低压电器的分类和功能讲解开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的原理和应用1.3 电气控制系统的设计原则讲解电气控制系统设计的基本原则和方法介绍电气控制系统的性能指标和优化方法第二章：常用电气控制电路2.1 简单电气控制电路讲解开关、接触器、继电器等基本控制电路的设计和应用2.2 电动机控制电路讲解电动机的启动、停止、反转、调速等控制电路的设计和应用2.3 典型机械设备电气控制电路分析典型机械设备的电气控制系统，如机床、电梯等第三章：可编程控制器（PLC）3.1 PLC概述介绍PLC的基本概念、原理和应用领域讲解PLC的组成和功能3.2 PLC编程软件的使用讲解PLC编程软件的选择和安装介绍PLC编程软件的基本操作和功能3.3 PLC程序设计方法讲解PLC程序设计的基本方法和步骤介绍PLC程序的设计技巧和注意事项第四章：电气控制系统的安装与调试4.1 电气控制系统的安装讲解电气控制系统安装的基本要求和步骤介绍电气设备安装的注意事项和常见问题4.2 电气控制系统的调试讲解电气控制系统调试的基本方法和步骤介绍调试过程中常见问题的解决方法和技巧4.3 电气控制系统的维护与保养讲解电气控制系统维护保养的基本要求和内容介绍电气设备维护保养的注意事项和常见问题第五章：电气控制系统的应用案例5.1 电气控制系统在机床中的应用分析机床电气控制系统的组成和功能讲解机床电气控制系统的设计和应用案例5.2 电气控制系统在电梯中的应用分析电梯电气控制系统的组成和功能讲解电梯电气控制系统的设计和应用案例5.3 电气控制系统在其他领域的应用介绍电气控制系统在其他领域的应用案例，如自动化生产线、等第六章：电气控制系统的故障诊断与维修6.1 电气控制系统的故障诊断讲解电气控制系统故障诊断的基本方法和步骤介绍故障诊断中的常用检测工具和设备6.2 电气控制系统的常见故障分析分析电气控制系统常见故障的原因和特点讲解故障排除的方法和技巧6.3 电气控制系统的维修与保养讲解电气控制系统维修保养的基本方法和步骤介绍维修保养中的注意事项和常见问题第七章：电气控制系统的设计与仿真7.1 电气控制系统设计的一般流程讲解电气控制系统设计的基本流程和方法介绍设计过程中需要考虑的因素和注意事项7.2 电气控制系统的仿真技术讲解电气控制系统仿真的基本原理和方法介绍仿真工具的选择和使用方法7.3 电气控制系统设计仿真实例给出电气控制系统设计的仿真实例，让学生通过仿真软件进行实践操作第八章：电气控制系统与PLC的应用案例8.1 PLC在电气控制系统中的应用案例分析PLC在电气控制系统中的应用案例，如自动化生产线、等8.2 PLC与电气控制系统的集成应用讲解PLC与电气控制系统集成应用的基本原理和方法介绍集成应用中的注意事项和常见问题8.3 PLC与电气控制系统的创新应用介绍PLC与电气控制系统的创新应用案例，如智能家居、物联网等第九章：电气控制系统的安全与保护9.1 电气控制系统安全概述讲解电气控制系统安全的基本概念和重要性介绍电气控制系统安全的相关标准和规定9.2 电气控制系统的保护措施讲解电气控制系统保护的基本方法和措施介绍保护装置的选择和使用方法9.3 电气控制系统的安全操作与维护讲解电气控制系统安全操作和维护的基本要求和注意事项介绍操作过程中常见问题的解决方法和技巧第十章：电气控制系统的发展趋势与新技术10.1 电气控制系统的发展趋势分析电气控制系统的发展趋势和未来应用领域介绍电气控制系统发展中的新技术和新概念10.2 电气控制系统的新技术应用讲解电气控制系统新技术的应用案例和实际效果介绍新技术应用中的注意事项和前景展望第十章：电气控制系统的故障分析与维修10.1 电气控制系统的故障类型及诊断方法介绍电气控制系统常见故障的类型及特点讲解故障诊断的基本方法和步骤10.2 故障分析与维修实例分析实际案例中电气控制系统的故障原因及处理方法介绍故障分析与维修的技巧和注意事项第十一周：电气控制系统的优化与节能11.1 电气控制系统的优化方法讲解电气控制系统优化的目的和意义介绍优化设计的基本方法和步骤11.2 电气控制系统的节能技术讲解电气控制系统节能的原理和方法介绍节能设备的选择和应用第十二周：电气控制系统的保护与监控12.1 电气控制系统的保护措施介绍电气控制系统保护的基本原理和方法讲解保护装置的选择和应用12.2 电气控制系统的监控技术讲解电气控制系统监控的意义和作用介绍监控设备的选择和应用第十三周：电气控制系统的应用案例分析13.1 电气控制系统在工业生产中的应用案例分析电气控制系统在工业生产中的具体应用实例讲解应用案例的实施方法和步骤13.2 电气控制系统在其他领域中的应用案例分析电气控制系统在其他领域的应用实例讲解应用案例的实施方法和步骤第十四周：电气控制系统的创新发展趋势14.1 电气控制系统新技术的发展趋势介绍电气控制系统新技术的研究内容和方向讲解新技术的发展前景和应用领域14.2 电气控制系统与智能制造的关系讲解电气控制系统在智能制造领域的重要性和作用介绍智能制造的发展趋势和应用领域第十五周：电气控制系统的安全与保护15.1 电气控制系统安全的重要性讲解电气控制系统安全的基本概念和意义介绍安全保护的基本措施和方法15.2 电气控制系统的保护装置及应用讲解保护装置的类型和功能介绍保护装置的选择和应用方法重点和难点解析本教案涵盖了电气控制基础知识、常用低压电器、电气控制系统的设计原则、常用电气控制电路、可编程控制器（PLC）、电气控制系统的安装与调试、电气控制系统的应用案例、电气控制系统的故障诊断与维修、电气控制系统的设计与仿真、电气控制系统与PLC的应用案例、电气控制系统的安全与保护、电气控制系统的发展趋势与新技术、电气控制系统的故障分析与维修、电气控制系统的优化与节能、电气控制系统的保护与监控、电气控制系统的应用案例分析、电气控制系统的创新发展趋势、电气控制系统的安全与保护等主题。
低压电器的工作原理详细教程
高于线圈额定电压的 70% （5）吸引线圈额定电压 接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是
按钮
限位开关4Fra bibliotek主令电器
微动开关
主要用于发布命令或程序控制
接近开关
万能转换开关
5
接触器
交流接触器 直流接触器
主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路
磁力起动器
6
起动器
星三起动器 自耦减压起动器
主要用于电动机的起动
7
控制器
凸轮控制器 平面控制器
主要用于控制回路的切换
电流继电器
8
继电器
电压继电器 时间继电器 中间继电器
定电流为 9～630A。 （四）接触器的选用 交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体分为以下步骤： 1．选择接触器的类型 交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为 AC1 、AC2 、AC3 和 AC4 。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感 负荷，如白炽灯、电阻炉等；二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和 运行中分断；四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。 2．选择接触器的额定参数 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，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低，使用时也较安全。但为了方便和减少设备，常按实际电网电压
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触头是接触器的执行元件，用于接通或断开被 控制回路。通常由动、静触点组合而成。 触点的接触形式有三种：点接触、线接触和面 接触。 主触头：用于接通或断开主电路，允许通过较大的 电流。 辅助触头：用于接通或断开控制电路，只能通过较 小的电流。 常开触头：原始状态断开，通电后闭合。 常闭触头：原始状态闭合，通电后断开。
课程要求及考核
课堂讲授与实验相结合 考核：笔试成绩+实验成绩
绪 论
工业生产的各个领域，无论是过程控制系统
还是传动控制系统，都包含着大量的开关量 和模拟量。
开关量也称为数字量，如电动机的启停、电
灯的亮灭、阀门的开闭等。
模拟量也称连续量，如不断变化的温度、压
力、速度、流量、液位等。
低压隔离器又称刀开关。 品种主要有低压刀开关、 熔断器式刀开关和组合开 关3种。 隔离器主要用于切断电源， 将线路与电源明显隔开， 以保障检修人员的安全。
QK
刀开关的 图形、文字符号
1.7主令电器
主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的
电器，用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，
使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目 的。
速度继电器的图形、文字符号
n>
KS
1.4熔断器
串接于被保护电路，主要起短路保护 作用。 由熔体（保险丝）和安装熔体的熔管 组成。 熔体由熔点较低的材料构成，如铅、 锡等。 熔管由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制 成，兼有灭弧作用。 安-秒特性：电流越大，熔体熔断时 间越短。 最小熔断电流：熔断电流与不熔断电 流的分界线。
电磁式继电器
电压继电器反映电压信号
欠电压继电器：（30%~50%）额定电压 过电压继电器：（105%~120%）额定电压 零电压继电器：（5%~25%）额定电压
中间继电器：在控制电路中起信号传递、放大、 切换 和逻辑控制等作用，实质为电压继电器。 电流继电器反映电流信号
欠电流继电器 过电流继电器
热继电器结构与工作原理
热继电器主要由热元件、双金属片和触头组成。
热元件由发热电阻丝制成；
热元件 双金属片
双金属片由两种热膨胀系数不
同的金属碾压而成，当双金属
片受热时，会出现弯曲现象；
热元件串接于电动机的主电路 中，常闭触头串接于电动机的 控制电路中。
触头
导板
热继电器的符号
FR
FR
发热元件
常闭触点
1.2 接 触 器
接触器是控制系统中常用的一种低压控制电器 ，用于频 繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制 对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压保护和灭弧 功能。
接触器的结构
接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧系
统、释放弹簧以及基座等几部分构成。
接触器的结构
电磁系统
电气控制基础
常用低压控制电器
常用低压电器的用途、结构、基本工作原理、 型号规格、选用原则以及各自的电气图形符号和文 字符号等。
电气控制线路的基本原则和基本环节
了解电气控制线路的绘制方法，掌握电动机的 控制以及保护环节。
1.1 电 器 的 分 类
电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路 及电气设备用的电工器具。
接触器的结构
灭弧装置
当触头断开瞬间，触头间产生大量的带 电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电 现象，称为电弧。 常用的灭弧装置有电动力灭弧，灭弧栅、 磁吹灭弧以及灭弧罩。
接触器的工作原理
接触器的图形、文字符号
KM KM KM KM
线圈
主触头
常开辅助触头
常闭辅助触头
接触器的工作原理
当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心 产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作；常闭触头断 开，常开触头闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔 铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原，常开触头断 开，常闭触头闭合。
低压断路器的选用
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。 断路器的极限通断能力大于或 等于电路最大短路电流。 欠电压脱扣器的额定电压等于 线路的额定电压。 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。
低压断路器的 图形、文字符号
QF
1.6低压隔离器
热继电器的图形、文字符号
时间继电器
从得到输入信号开始，经过一定的延时后才输出信 号的继电器，称为时间继电器。 通电延时：接收输入信号后延迟一定的时间，输出 信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复 原。 断电延时：接收输入信号时，瞬时产生相应的输出 信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出 才复原。
生产机械应用的电器与控制方法
最初采用手动电器来控制执行电器，适用于容量小、 操作单一的场合。 随后发展为采用自动控制电器的继电-接触器控制系 统，主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组 成，特点是结构简单、价格低廉，维护方便，抗干 扰性强，因此应用广泛。缺点是通用性和灵活性差， 可靠性差。
电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，其 作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带 动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接 通或分断。 电磁系统由磁路和激磁线圈两部分组成。磁 路主要包括铁芯（静铁芯）、衔铁（动铁芯）和 空气隙。 激磁线圈的作用是将电能转换为磁能，可分 为直流线圈和交流线圈。
接触器的结构
SB SB SB
启动按钮
停止按钮
复合按钮
位置开关
位置开关是利用运动部件的行程位置实现控制的电器元件，
常用于自动往返的生产机械中。
位置开关的结构与工作原理与按钮相同。区别在于位置开关 不靠手动而是利用运动部件上的档块碰压而使触头动作。
SQ
SQ
常开触头
常闭触头
凸轮控制器
凸轮控制器用于起重设备和其它电力拖动装置，以
电器控制与PLC应用
主讲：李秋菊
西安电子科技大学模式识别与智能控制研究所
主要内容
电气控制基础
可编程控制器基础
S7-200 PLC的系统配置
S7-200 PLC的指令系统
STEP 7-Micro/WIN32编程软件
可编程控制器系统设计与应用
可编程控制器的通信与网络
使用教材
《电气控制与PLC应用》电子工业出版社 陈建明 参考书目：与S7-200 PLC相关的书籍
型号表示及选用
JZ：电压继电器； JL：电流继电器 考虑触头数量、种类、返回系数 、电压、电流、负载等。
热继电器
热继电器是利用电流流过热元件时产生的热
量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动 作的一种保护电器。
主要用于交流电动机的过载保护、断相及电
流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状
态的控制。
控制电动机的启动、正反转、调速和制动。
结构主要由手柄、定位机构、转轴、凸轮和触头组
成。
转动手柄时，转轴带动凸轮一起转动，转到某一位
置时，凸轮顶动滚子，克服弹簧压力使触头动作而
接通或分断电路。在转轴上叠装不同形状的凸轮，
可以使若干个触头组按规定的顺序接通或分断。
FU
1.5低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动开关。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。 低压断路器与接触器的不同：接触器允许频繁地接 通和分断电路，但不能分断短路电流；低压断路器 不仅能分断额定电流、一般故障电流，还能分断短 路电流，但操作频率较低。 低压断路器按其用途及结构特点分为万能式、塑料 外壳式、直流快速式和限流式等。
结构和工作原理
低压断路器由操作机构、触头、保护装置（各种脱 扣器）、灭弧系统等组成。 低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。 主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位 置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与 主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当 电路发生短路、过载或欠压时，各种保护脱扣器的 衔铁动作，推动自由脱扣机构动作，主触头断开主 电路。
时间继电器的图形、文字符号
KT KT
常开延时闭合触头
KT
常开延时断开触头
线圈
KT
KT
常闭延时断开触头
常闭延时闭合触头
速度继电器
速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制， 也称反接制动继电器。 例如用于机床主轴，在机床转速接近于0时，主动断开 反向电源。
KS
n>
KS
转子
常开触头
常闭触头
（1）手动电器：人工操作发出动作指令的电器。如
刀开关、 按钮等。
（2）自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令
的电器。如接触器、继电器、电磁
阀
等。
电器的分类
3、按用途分
（1）控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如接 触器、继电器、电动机启动器等。 （2）配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如高压断路 器等。 （3）主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器， 如按钮、转换开关等。 （4）保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断 器、热继电器等。 （5）执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器，如电 磁铁、电磁离合器等。
额定电流
指主触头的额定电流，应等于或大于负载的额定电流。
电磁线圈的额定电压
等于控制回路的电源电压。
触头数目
满足控制线路的要求。交流接触器的主触头有3对， 辅助触头有4对；直流接触器主触头有2对，辅助触头有 4对。