电气控制与PLC应用技术完整
现代电气控制及PLC应用技术
现代电气控制及 PLC 应用技术摘要：电气工程技术人员将电气自动化充分的融入到工程运行中，实现电气控制目的。
现代的电气控制技术的发展同PLC应用技术有很大的关系，这种技术能够通过数据指令编辑和存储，从而完成电气设备的控制。
PLC应用技术使用的行业主要是在工业，能够有效地提升电气设备的整体运行效率和性能，保障电气企业的经济发展。
本文从现代电气控制技术的发展情况和PLC应用技术的特点，综合进行研究，从未促进电气行业的健康稳定发展。
关键词：电气控制；技术发展；PLC；工业引言我国电气行业的健康稳定发展，需要电气控制技术和PLC应用技术支持。
电气工程师是我国重要工程，其能够促进社会发展。
PLC应用技术又叫可编程逻辑控制器，在电气工程中能够发挥出计算机的部分作用，一直都是一种重要技术。
现代电气工程的发展，需要电气企业高效科学利用各种技术来促进其经济发展。
利用现代电器控制技术和PLC技术，能够促进电气系统的发展和保障其稳定运行。
一、现代电气控制及PLC应用技术概述1.1现代电气控制技术现代电气控制技术在使用的主要依靠智能控制技术和PID技术来支持电气设备的控制，智能控制技术能够将电气设备集中进行控制管理，对设备运行进行实时动态监控，随时了解电气设备的运行状态。
智能控制技术的使用将是电气控制的现代主要特点之一，同时也是国家重点关注的技术。
电气设备的引进和管理资金都比较高，设备在运行的时候如果出现故障问题，会严重影响到电气经济发展[1]。
因此使用智能控制技术能够对电气设备运行存在的安全隐患进行科学全面的排除，提前解决存在的问题，保持设备高效运行。
同时现代电气控制技术中的智能控制技术能够对电气系统的整体运行灵敏度进行把控，提高设备的自我故障诊断能力。
而PID技术的应用，主要是将现代控制技术的系统运行数据进行分析和测量，从而提高判断的精准度。
设备实际运行的时候数据一直都在变化，因此需要对电气系统的整体运行状态反映情况随时掌握，PID技术能够实现精准化的灵活控制数据，在较短的时间就完成电气系统的数据分析和控制，及时响应数据变化。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
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应用技术
(一)、填空题1.过电压继电器吸合动作电压值应（大于）线圈的释放电压值。
2.热继电器的热元件应（串联）于电动机定子绕组。
3.在使用刀开关时，正确的安装方法应使刀开关的手柄（向上）。
4.时间继电器的线圈是在（通电或断电）时，触点经过一段时间才动作的电器。
5.速度继电器的（转子的轴）与被控电动机的转轴相连接。
6.按钮在低压控制电路中用于手动发出控制信号，启动/停止按钮帽常用（绿/红）。
7.M8013的功能是产生（1秒）的周期振荡。
8.定时器T251是（定时单位为100ms的积算式定时器）的一种定时器。
9.定时器T200是（定时单位为10ms的非积算式定时器）的一种定时器。
10.定时器T246是（定时单位为1ms的非积算式定时器）的一种定时器。
11.FX系列PLC的输入和输出点编号是采用（八进制）。
12.FX2N系列可编程控制器有（11）个栈存储器。
13.接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成。
14.线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为（常开触点），而处于闭合状态的触点称为（常闭触点）。
15.时间继电器按延时方式可分为（通电延时）型和（断电延时）型。
16.复合按钮带有常开和常闭触头，按下按钮帽，（常闭触点）先断开（常开触电）再闭合，松开按钮，常开触头和常闭触头（先后）复位。
17.电气控制线路的表示方法有3种：（电气原理图）、（电器元件布置图）和（电气安装接线图）。
18.三相笼型电动机降压启动方法有（自耦变压器）降压启动、（定子绕组串电阻）降压启动、（星三角）降压启动和（延边三角形）降压启动。
19.PLC的输出方式通常有（继电器）方式、（晶体管）方式、（晶闸管）方式。
20.PLC的输入与输出映像相当于继电接触器电路中的线圈，但它们的常开、常闭触点可以在程序中（无限）次使用，所以常将其称为（软元件）。
21.PLC的运行周期一般可分为（输入采样）、（程序执行）、（输出刷新）三个阶段。
22.可编程控制器是一种专门为（工业）环境下应用而设计的通用工业控制计算机。
电气控制与PLC技术及应用
7.1.2 可编程控制器系统设计步骤
• 1. 熟悉被控对象，制定控制方案 • 在分析被控对象的基础上，根据PLC的技
术特点，与继电接触器控制系统、DCS系统、 微机控制系统进行比较，优选控制方案。
• 2. 确定I／O点数及类型 • 根据被控对象，确定用户所需的输入、输
KM
I0.5
1M
+24V
1L
GND L1 N
+24V 220VAC
3. 程序设计
• 依照流程图的设计思想，用传统的顺序控制的程序结构，画出
满足控制要求的梯形图 。
原位
SB 2=1
Y V 1-1= 1 Y V 2= 1
快进
SQ 2=1
Y V 1-1= 1 Y V 2= 0
工进
SQ 3=1
延 时 2秒
• 7.2.2 参数表的定义及地址分配
X i-1
第 i-1步 执 行 的 动 作
• 7.2.3 梯形图的功能流程图设计
a
• 1. 功能流程图的组成
Xi
功能（状态）流程图由状态、
b
转换、转换条件和动作说明四部分 X i+1 组成。
第 i步 执 行 的 动 作 第 i+1步 执 行 的 动 作
7.3 PLC应用举例
停留
K T=1
Y V 1-1= 0 Y V 2= 0
快退
Y V 1-2= 1
SQ 1=1
周期结束
4、电气设计
• 要求掌握：
电路化简、改错、经验法简单设计， 并会根据电路图写出逻辑表达式。
• 了解：
电气接线图和互连图的设计、绘制 规律。
《电气控制与PLC应用技术》教学大纲
二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。
它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。
2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。
前续课程：《电工电子技术》等。
后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。
三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。
2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。
3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。
（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。
（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。
电气控制与PLC应用技术-完整课件
交通工具
飞机、汽车、船舶等交通 工具的电气控制系统。
电气控制系统的基本组成
输入设备
控制元件
执行机构
控制系统
传感器、开关、按钮等， 用于采集被控对象的参
数和状态信息。
继电器、接触器等，用 于实现电路的通断控制。
电动机、电磁阀等，用 于实现被控对象的动作。
由控制器（如PLC）、 编程软件等组成，用于 实现控制逻辑和算法。
根据被控对象的控制要求，选择满足控制 点数、控制精度、控制顺序等要求的PLC。
选择具有良好扩展性的PLC，以便未来增加 或减少I/O模块。
考虑性能和可靠性
考虑成本因素
选择性能稳定、可靠性高的PLC，以确保长 期稳定运行。
在满足控制要求的前提下，选择性价比高 的PLC。
PLC的硬件配置
主控单元
包括中央处理器、存储器、电 源等核心部件。
运动控制
总结词
PLC能够实现高精度的运动控制，如伺服电机、步进电机等。
详细描述
在自动化生产线中，需要实现高精度的运动控制，如切割、装配等。通过与伺服电机、步进电机等运动控制设备 的配合，PLC能够实现精确的位置控制和速度控制，提高生产效率和产品质量。
过程控制
总结词
PLC能够对工业生产过程中的各种参数进 行监控和调节，实现自动化过程控制。
案例分析
以某高层建筑中的电梯为例，介绍PLC如何实现对电梯的自动化控 制和安全保护。
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电气控制与PLC应用技术-完整课 件
目录
• 电气控制技术概述 • PLC基础知识 • PLC在电气控制中的应用 • PLC的选型与配置 • PLC的通信与网络技术 • PLC应用案例分析
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
电气控制与PLC应用技术第一章低压电器及基本控制线路
2015-2-20
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2015-2-20
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1.3.1
接触器的结构及工作原理
接触器按流过主触点电流性质的不同，可 分为交流接触器和直流接触器；而按电磁 结构的操作电源不同，可分为交流励磁操 作和直流励磁操作的接触器两种。
2015-2-20
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1. 交流接触器的结构
交流接触器主要由电磁机构、触点系统、 灭弧装置和其他辅助部件四大部分组成。 结构示意图如图 1.11 所示。
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1.2.2
触点系统
触点是电磁式电器的执行机构，电器就是 通过触点的动作来接通或断开被控制电路 的，所以要求触点导电导热性能要好。电 接触状态就是触点闭合并有工作电流通过 时的状态，这时触点的接触电阻大小将影 响其工作情况。接触电阻大时触点易发热， 温度升高，从而使触点易产生熔焊现象， 这样既影响工作的可靠性，又降低了触点 的寿命。
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1.1 电器的作用与分类
1、按电压等级分：高压电器（Highvoltage Apparatus）、低压电器（Lowvoltage Appara-tus）； 2、按所控制的对象分：低压配电电器 （Distributing Apparatus）、低压控制电 器（Control Apparatus）。前者主要用于 配电系统，如刀开关、熔断器等，后者主 要用于电力拖动自动控制系统和其他用途 的设备中。
电气控制与PLC应用技术
范国伟
安徽工业大学
2015-2-20 1
第一章 低压电器及基本控制线路
电器是根据外界特定的信号和要求，自动或 手动接通或断开电路，断续或连续地改变电 路参数，实现对电路的切换、控制、保护、 检测及调节的电气设备。凡是对电能的生产、 输送、分配和使用起控制、调节、检测、转 换及保护作用的电工器械均可称为电器。
现代电气控制及PLC应用技术
水电工程Һ㊀现代电气控制及ＰＬＣ应用技术施毅龙摘㊀要：文章针对现代电气控制以及ＰＬＣ技术的应用进行研究分析，包括现代电气控制技术㊁ＰＬＣ技术的实现途径，以及其具体的应用模块，为推动现代技术发展提供支持㊂关键词：现代技术；电气控制；ＰＬＣ技术；应用一㊁引言ＰＬＣ技术是一种新的技术形式，在提升企业竞争实力方面有着突出作用㊂随着当前竞争形式更加激烈，如果想要在未来的发展中处于优势地位，则需要不断地进行技术形式创新，ＰＬＣ技术是电气控制方面的重要应用的技术手段之一，对于企业发展有着重要影响，ＰＬＣ技术是以各种电气技术为基础，融合自动化控制技术㊁计算机互联网技术以及现代通信技术等，通过各种技术手段的综合应用，对于促进我国现代化工业建设，提升机械制造水平有着重要的作用㊂二㊁现代电气控制及ＰＬＣ技术（一）现代电气控制技术随着科技发展，现代电气控制技术的形式逐渐多样化，同时在社会生产的各个领域有着广泛应用，智能控制技术是通过对电气控制系统进行集中的数据化控制，确保电气系统运行的安全性，通过智能化的形式进行数据的集中化管理，可以实现设备数控管理的精准化，避免因为人为失误而引发的数据错误，在应用电气智能控制技术的过程中，在基本的功能前提下进行处理，从而确保电气设备具有更好的系统适应性，智能控制体系，能够在系统运行中保持灵活状况，从而降低运行故障发生的可能性，确保企业获得更高的经济收益㊂电气系统的控制技术能够确保产品的生产线具有更高的灵活性，能够切实提升产品的品质，确保系统运行的安全稳定性㊂而系统中的非线性控制技术具有突出的应用优越性，相较于线性控制形式，控制的精准度更高，可以确保电机系统能够安全稳定运行，是当前电气控制系统应用的主流技术形式㊂（二）ＰＬＣ控制技术ＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）可编程逻辑控制器，是一种以新的技术理论知识为基础的电子控制系统，系统内部包含着集中编程单元，系统中储存数据指令，运作过程中按照逻辑顺序依次执行程序系统命令，在完成操作之后，根据模拟计算进行机器生产运作的控制，ＰＬＣ主要适用的单位为工业运作环境，在其周围进行设备的安置，符合工业控制系统对于组件的要求，从而构成一种控制体系的闭环，发挥其拓展功能的价值㊂当前ＰＬＣ已经逐步规模化生产，在不同的控制现场投入应用，其具有较强的数字运算能力，能够辅助完成逻辑处理环节，同时可以数控领域发挥功能㊂当前ＰＬＣ技术持续完善发展，形成了更加丰富的控制体系单元，包括的组成部分有位置控制㊁温度控制系统等，随着ＰＬＣ通信能力的持续强化以及人机界面技术的发展，各种具有综合功能的控制系统将会应运而生㊂三㊁ＰＬＣ在电气控制中的应用（一）ＰＬＣ系统设计电气工程系统的控制效果受到多方面因素的影响，为了确保最优化系统功能，在进行系统设计时，不断进行ＰＬＣ技术的拓展，确保系统的稳定状态，切实提升生产的综合品质，确保电力产品具有高水平的技术含量㊂ＰＬＣ系统设计前首先明确对象特点，了解控制需求，做好现场工作环境的勘察，进行物料资源的搜集，设计人员与技术人员之间进行密切沟通，协商探究电气工程系统的最佳控制方案，如果存在问题在共同配合下制订解决方案，在进行自动系统的设计控制过程中，充分考虑其应用价值，确保系统具有较强的可靠性㊂（二）ＰＬＣ集中控制ＰＬＣ是一种中央控制结构集成，能够对电气配备组件统一管控，为了确保综合自动化的效果，将电气设备工作理论以及ＰＬＣ控制理论作为基础，根据电气设备集中控制的基本属性，来进行系统体系化的管控㊂综合控制体系在电气工程中的应用，具有较大的优势，分属设备的功能综合，可以优化ＰＬＣ控制效果，确保控制效果的同时，对电气工程系统升级，提高工作效率㊂（三）开关量逻辑控制作为ＰＬＣ系统最基础的功能单位，开关量逻辑控制系统具有较强的综合运算能力，能够进行各项指令的逻辑运算，通过对比分析不同控制指令，继电器之间通过串联㊁并联多元的形式实现逻辑控制，常见的控制系统类型主要是在开关处进行集中管控，而未能建立统一系统，控制体系固定化，不利于灵活控制，ＰＬＣ系统便于后续的维修管理，ＰＬＣ控制程序包括若干模块，在检测信号单元时，根据模块信号，建立中间变量，通过测点的数据转化，来读取ＰＬＣ系统信号信息，这种呈现形式可读性更高，则更有利于后续的维护，开关量逻辑控制系统是电气工程设备的集中管控的重要单元㊂（四）模拟量控制ＰＬＣ控制系统中包括大量的智能模拟量输入㊁输出部分，不同模块能够进行信息的集中收集运行，在进行模块信息的转换之后向中央数据处理系统发送，在完成集中处理转换后，通过数模单位进行被控制装置的管控，由专业技术水平较高的人员进行模拟量控制，从而正确应对各种可能存在的问题㊂四㊁结语当前随着科技进步，电子控制技术在多领域有着广泛的应用，自动化技术形式不断革新，在促进社会生产发展方面有着突出的贡献㊂电气工程的自动化控制是一种时代发展趋势，现代电气控制的复杂性更高，通过先进的控制技术能够提高生产效率，有利于企业竞争实力的提升㊂参考文献：［１］王荣．虚拟仿真技术在现代电气控制教学中的应用［Ｊ］．装备维修技术，２０２０（１）：１２６．［２］李晓宇．现代电气控制技术及ＰＬＣ应用技术研究［Ｊ］．黑龙江科学，２０１９，１０（２４）：１０２－１０３．作者简介：施毅龙，广西柳钢环保股份有限公司㊂１８１。
电器控制与PLC技术应用
PLC在复杂系统中的应用
多轴运动控制
利用PLC的高速计数和脉冲输出 功能，实现多轴运动控制，提高
设备精度和生产效率。
过程控制
通过PLC的模拟量输入/输出模块， 实现对温度、压力、流量等过程
量的精确控制。
数据采集与处理
利用PLC的数据采集功能，对生 产过程中的数据进行实时采集、 处理和分析，为生产管理提供决
绿色环保理念在技术应用中的体现
节能技术应用
采用先进的节能技术，降低电器控制系统的能耗，提高系统的能 源利用效率。
环保材料应用
在电器控制系统的设计和制造过程中，选用环保材料，减少对环 境的影响。
废弃物回收处理
对于电器控制系统产生的废弃物，进行合理的回收和处理，降低 对环境的污染。
THANKS
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策支持。
远程监控与故障诊断技术
远程监控技术
01
通过PLC与上位机或云平台的通信，实现对设备运行状态的远程
实时监控和历史数据查询。
故障诊断技术
02
利用PLC的故障诊断功能，对设备故障进行快速定位和诊断，提
高维修效率。
预防性维护策略
03
通过对设备运行数据的分析，制定预防性维护策略，降低设备
故障率和维修成本。
03
CATALOGUE
电器控制与PLC技术应用实例
电机启动与停止控制
传统继电器控制
通过继电器、接触器等电器元件组成 控制电路，实现电机的启动、停止和 正反转等功能。
PLC控制
通过PLC编程，实现电机的软启动、软 停止、速度调节等复杂控制功能，提高 电机运行平稳性和效率。
灯光照明系统控制
传统灯光控制
05
CATALOGUE
电气控制与PLC应用技术完整课件
实现机床的工作台自动往复运动的电动机拖动控制电路
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.3
三相异步电动机降压启动控制电路
1.3.1三相笼型异步电动机降压启动控制电路
1.串电阻(电抗)降压启动控制电路
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.3.2自耦变压器降压启动控制电路
三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大 为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。
（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时 可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。
（2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。 （3）造成过流保护装置误动作。 因此：三相异步电动机的启动控制方式有两种： 一种是直接启动控制；
继电器—接触器控制电路由各种低压电器所组成。 一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关 控制电动机的启动运行和停止。 实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、 继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操作人员所发出的控制 指令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。
1.2.5三相异步电动机的顺序控制和多点控制电 路
1．顺序控制电路
（1）主电路实现顺序控制 ；
电动机M2的主电路接在M1的控制接触器KM1的主触点后面， 只有KM1主触点闭合，M1启动后，M2才能得电运行 。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
电气控制与PLC应用-完整版课件全套ppt教程
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
按工作原理分类
• 电磁式电器 依据电磁感应原理来工作，如 接触器、各种类型的电磁式继电器等。
• 非电量控制电器 依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、温度继电器等。
第二节 接触器
一、交流接触器 1．结构
➢触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）
〇
TH(湿热带产品)
直流接触器型号意义说明举例：
CZ 16－ 〇
直流 接触器
设计 序号
额定电流
/〇
常开主触点数
〇
常闭主触点数
第二节 接触器
四、接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
● 线圈电流大于或等于整定电流时，继电器吸合 ● 线圈电流低于整定电流时，继电器释放 ● 动作电流整定范围：吸合电流为(30％～50％)IN
释放电流为(10％～20％)IN ● 一般自动复位
电压继电器： 根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器
➢过电压继电器：动作电压整定范围为(105％～120％)UN
电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用
电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用在当今科技飞速发展的时代，电气工程及其自动化控制领域取得了显著的进步。
其中，PLC 技术作为一项关键的控制技术，在提高生产效率、保障生产质量、降低生产成本等方面发挥着重要作用。
PLC 技术，即可编程逻辑控制器技术，是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用了可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
一、PLC 技术的特点1、可靠性高PLC 采用了大规模集成电路技术，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
它能够在恶劣的工业环境下稳定运行，如高温、高湿度、强电磁干扰等环境。
2、编程简单PLC 的编程语言通常采用梯形图、指令表、功能块图等，这些编程语言直观易懂，容易掌握。
即使是没有专业编程背景的技术人员，经过短期培训也能够进行编程操作。
3、灵活性强PLC 具有很强的灵活性，可以根据不同的控制需求进行编程和配置。
它可以方便地扩展输入输出点数，添加各种功能模块，以满足不同规模和复杂程度的控制系统的需求。
4、功能强大除了基本的逻辑控制功能外，PLC 还具有定时、计数、算术运算、数据处理、通信等多种功能。
它可以实现对生产过程的精确控制和监测，提高生产效率和产品质量。
二、PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的应用1、开关量控制在电气控制系统中，存在大量的开关量控制，如电机的启动、停止，阀门的打开、关闭等。
PLC 可以通过编写程序，实现对这些开关量的精确控制。
相比传统的继电器控制系统，PLC 控制具有更高的可靠性和灵活性。
2、模拟量控制在工业生产过程中，经常需要对温度、压力、流量等模拟量进行控制。
PLC 可以通过模拟量输入模块采集模拟量信号，经过内部的运算处理后，通过模拟量输出模块控制执行机构，实现对模拟量的精确控制。
3、运动控制PLC 可以与步进电机、伺服电机等配合，实现对机械设备的精确位置控制、速度控制和加速度控制。
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（1）打好继电器——接触器控制系统的基础，进而学习掌握 PLC控制系统的应用；
（2）注意学习内容的普及和发展需要； （3）学习时应注意掌握基本原理和应用规律； （4）加强实践技能训练做到理论和实践结合。
第1章 常用电动机控制电路
1.1 概 述
继电器—接触器控制电路由各种低压电器所组成。 一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关 控制电动机的启动运行和停止。 实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、 继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操作人员所发出的控制 指令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。
由于继电器——接触器控制系统的结构特点制约着它 的发展，在1968年，美国通用汽车（GM）公司率先提出 了 研制新型工业控制器的设想。一年后，由美国数据设 备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程控制器 ，即是 早期的工业电脑（PLC）。
在微电子技术和计算机技术发展的带动下，使PLC在 处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开 关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据 处理、PID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工 业自动控制标准装置。
绪论
1.电气控制技术的产生与发展
电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手 动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统 到以计算机为中心的存储控制系统。
（1）电力拖动自动控制系统的组成 （2）电气控制技术的发展
2.可编程控制器（PLC）的产生与发展
（4）按钮开关 按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主
要用于人们对电路发出控制指令。
为了便于操作人员识别，避免发生误操作，生产中用不同的颜色 和符号来区分按钮的功能及作用，不能乱用，特别是红色按钮一定是 用于停止控制。
（5）接触器控制电动机单向运转的电路
控制原理：
(1)合上电源开关QS：接通电源；
2.采用刀开关控制的异步电动机启动电路
实物示意图
电气控制线路图
电路的工作原理是： （1）合上电源开关QS 三相异步电动机通电电动机启动； （2）断开QS 电动机断电停转。
1.2.3.使用空气断路器直接控制电动机单 向运转的电路
空气断路器是一种具有过负载、过热、电源 欠压、过压等保护功能于一体的电器。
近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造 技术的发展，PLC在通信能力以及控制领域等方面都不断 有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一 体化和网络化的方向发展。
3.本课程的性质、内容和任务要求
主要内容：
（1）工业控制系统中的继电器—接触器控制系统； （2）PLC控制系统； （3）变频器的基本应用。
(2)启动控制： 按下启动按钮SB2
接触器KM电磁线圈得电吸合
KM主触点闭合 电动机M得电启动运转
KM辅助动合触点闭合 自锁控制
(3)停止控制：
按下停止按钮SB1
接触器KM电磁线圈断电释放
KM主触点断开
电动机M断电停止
KM辅助动合触点断开 （4）过载保护：
自锁控制解除
当电动机在运行中出现过载并达到一定程度时
（6）欠压保护
上述电路如果电源电压过低(如降至额定电压的85％以下)， 则接触器线圈产生的电磁吸力不足，接触器会在复位弹簧的作 用下释放，从而切断电动机电源，防止电动机在电压不足的情 况下运行，这种保护功能称为欠压保护，同样由接触器KM实现。
1.2.5三相异步电动机的顺序控制和多点控制电 路
1．顺序控制电路
（2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。 （3）造成过流保护装置误动作。 因此：三相异步电动机的启动控制方式有两种： 一种是直接启动控制；
另一种是降压启动控制。
1.2.2用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运 转电路
1.刀开关
胶壳开关
铁壳开关
组合开关
闸刀开关的图形和文字符号
1.2三相异步电动机直接启动控制电路
1.2.1三相异步电动机的启动问题
三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动 时起，到达额定转速为止这一段过程。
三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大 为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。
（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时 可造成影响连接在电网上的其他设备的使用方便、价格低廉、控制有效的
短路保护电器，它串联在电路中。
常用几种熔断器的外形
（2）接触器 接触器是一种自动化的控制电器，接触器主要用于频繁
接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作， 配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和 失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路。
交流接触器从结构上可分为电磁系统、触点系统和灭弧装置三大部分。
（3)热继电器
热继电器正是根据电动机过载保护的需要而设计的，它利 用电流热效应原理和反时限特性，当热量积聚到一定程度时使 触点断开切断电路，实现对电动机的过载保护。
注意： 熔断器和热继电器这两种保护电器，都是利用电流的热效
应原理作过流保护的，但它们的动作原理不同，用途也有所不 同，不能混淆。
多种断路器的外形
空气断路器的基本结构
在合闸后，搭钩将锁键钩住，使主触点闭合，电动机通电启 动运行。扳动手柄于“分”的位置(或按下“分”的按钮)，搭钩 脱开，主触点在复位弹簧的拉力作用下断开，切断电动机电源。 除手动分断之外。空气断路器还可以分别由三个脱扣器自动分断， 实现对应的保护功能。
1.2.4.用接触器直接控制电动机单向 运转的电路
热继电器
FR动作 FR动断触点断开
接触器KM电磁线圈断电释放
KM主触点断开
电动机M断电停止
（5）失压保护
上述电路如在工作中突然停电而又恢复供电，由于接触器 KM断电时自锁触点已断开，这就保证了在未再次按下启动按钮 SB2时接触器KM不动作，因此不会因电动机自行启动而造成设 备和人身事故。这种在突然停电时能够自动切断电动机电源的 保护功能称为失压(或零压)保护，由接触器KM实现。