电气控制与PLC第2章
电气控制与PLC(第二章 朱程辉)
1．智能控制原理
采用接通过程电磁机构的变电流控制方法实现吸合 过程的智能控制。 图2-10所示为该方法的控制电压、线圈电流及对应 的吸力特性曲线示意图。
智能继电器实际上是一个专用的微型计算机系 统，由硬件和软件两大部分组成。 （1）硬件 智能继电器的硬件从模拟信号源接 收电压、电流等数据，从控制电路中接收接点通 断状态数据，然后由硬件处理这些数据并通过接 点或固态开关的通断提供必要的控制作用。硬件 部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、 人机接口电路和标准通信接口等。
图2-13 智能断路器原理框图
2.4.2 智能断路器的通信与控制接口
国产智能断路器有框架式和 塑料外壳式两种。 框架式智能断路器主要用于 智能化自动配电系统中的主断 路器。 塑料外壳式智能断路器主要 用在配电网络中分配电能和作 为线路及电源设备的控制与保 护，亦可用作三相笼型异步电 动机的控制。
图2-3 智能继电器结构框图
智能继电器通常要有人机对话功能，即人与 机器交换信息的功能。这个功能有两方面的作用： 一是人对智能继电器进行状态干预和数据设置； 二是智能继电器向人报告运行状态和处理结果。
（2）软件 智能继电器的软件是指存放在 ROM中的系统程序，类似于计算机的操 作系统。系统程序包括监控程序、逻辑 处理程序、系统诊断程序、通信管理程 序等。
（2）满载电流（FLC）
电动机的额定电流也被称为满载电流（Fullload current）。对于传统继电器而言，不同额 定电流的电动机就需要相应满载电流值的继电 器与之配套使用，而对于智能继电器，可以通 过设置继电器的满载电流值来保护不同额定电 流的电动机。
PLC-第2章-1
3.为了突出和区分某些电路、功能等，导线、信号通路、连 接线等可采用粗细不同的线条来表示。
4.元器件和设备的可动部分通常应表示在非激励或不工作的 状态或位置。
5.所用图形符号应符合GB4728《电器图用图形符号》的规定。 如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。 当GB4728给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则：
KM1
KM2
SB3
反转控制辅助电路
KM2
改变通入电动机三相定子绕组中 电流的相序，即可使电动机改变旋 转方向而反转。
正反转控制演示：
Q
双重互锁
FU
KMR FR
KMF
SBstp
SBst1
KMF
SBst2
KMR
KMR
KMF
KMF
KMR
3~
KR
3、既能点动又能连续运转的电动机控制电路
L1 L2 L3
KM2
SQ2
KM1
SB3 KM2
KM1
SQ1 KM2
L2 FR
如此不断地重复前面 的往复运动，直至按动 停止按钮后，生产机械 才能停止运动。
生产 机械
L1 SB1
SB2 KM1
KM2
SQ2
KM1
L2 FR
SB3 KM2
KM1
SQ1 KM2
实现往复运 动的关键？
关键在于限位开关采用复合式 位置开关。正向运行停车的同时， 自动起动反向运动；反向运动停 车的同时，自动起动正向运动。
六、单台电动机的多地控制电路
L1 L2 L3 有些生产设备为了操作方便，需要在两地或多地 控制同一台电机。
电气控制与PLC-PLC第2章
A B C
6
14 4 1
11
8 2 16 10
热继电器
发热元件
功能：过载保护 双金 属片
结构：
I
扣板
常闭触头
工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双 金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使 其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
受热方式
受热前
受热后
热继电器的符号发热元件FR源自串联在主电路中常闭触头
串联在控制电路中
FR
2.1.3
第二章
常用其他低压电器
目录
本章主要是介绍电磁式低压电器以外的低压电器， 如热继电器，温度继电器，转速继电器等。
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
热继电器 信号继电器 主令电器 熔断器 低压开关和低压断路器 漏电保护开关
2.1 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行的保护及其它 电气设备发热状态的控制。
2.2 信号继电器
2.2.1 温度继电器
按温度原则动作的继电器，即温度继电器。 分两大类：双金属片式和热敏电阻式（28页，图2-8）。 静触点
动触点
2.2.2 速度继电器
速度继电器原理
干簧继电器
压力继电器
液位继电器
2.3 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。 • 主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控 制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令 控制器及其它主令电器（如脚踏开关、钮子开关、紧 急开关）等。
电气控制与PLC应用技术02第2版第二章习题答案
第二章习题与思考题参考答案1.电气图中，SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号?答：SB-控制按钮；SQ-行程开关；FU-熔断器；KM-接触器；KA-中间继电器；KT-时间继电器。
2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别，“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。
答：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。
点动电路为“一按（点）就动，一松（放）就停”，不需要自锁触点，因短时工作，电路中可不设热继电器作过载保护；而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点，在按下起动按钮并松开后，依靠自锁触点（接触器自身的辅助常开触点）接通电路，因电路工作时间较长，需要设热继电器作过载保护。
自锁是接触器（或其他电磁式电器）把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端，其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。
互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。
即其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。
3.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种?答：减压起动：利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动，以减小起动电流，待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。
笼型异步电动机常用的减压起动方法有：定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。
绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。
4. 电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么?答：当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。
正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机，可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。
《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二课后答案
(d)
可以实现正常起动和停止，为 得电优先型电路。 停止按钮直接与接触器线圈串 联，可修改为断电优先型电路。
第二章 电气控制电路基本环节
2-2 图示电气控制线路中有哪些错误或不妥当的地方， 请指出并改正。 按下按钮SB2，KM线圈通电， KM常开触点闭合，造成短路 故障。 KM常开触点应并联在启动按 钮SB2两端形成自锁。
第二章 电气控制电路基本环节
工作台A前进 KM1 后退 KM2 ; 工作台B前进 KM3 后退 KM4
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3
SB SQ2
KM1 KM3 KM2 KM4
第二章 电气控制电路基本环节
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3 SB SQ2
KM1 KM3 KM2 KM4
第二章 电气控制电路基本环节
第二章 电气控制电路基本环节
3-1 M1、M2均为笼型电动机，都可以直接起动，试按 下列要求设计主电路及控制电路。 1）M1先起动 ，30秒后，M2自动起动； 2）M2起动后，M1立即停车； 3）M2可以单独停车； 4）M1、M2均能点动。
第二章 电气控制电路基本环节
主电路：
第二章 电气控制电路基本环节
控制电路：
第二章 电气控制电路基本环节
3-2 某机车主轴和润滑泵分别由各自的笼型电动机拖动， 且都采用直接启动，控制要求如下： 1）主轴必须在润滑泵启动之后才可以启动； 2）主轴连续运转时为正向运行，但还可以进行正、反向 点动； 3）主轴先停车后，润滑泵才可以停； 4）设有短路、过载及失压保护。 试设计其主电路和控制电路。 分析： 润滑泵电动机 KM1 主轴电动机正转 KM2 反转 KM3
第二章 电气控制电路基本环节
3-8 化简图示的控制线路。
电气控制与PLC应用-第2章习题与思考题参考解答
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？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SF并联，即可形成自锁环节。
当启动按钮SF松开后，接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。
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，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。
2•什么是互锁环节？它起到什么作用？答：控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其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。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3. 分析如图2-50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？为什么?(b )kMrpSBKMKM(d )(e )KMSB1，接触器KM 线圈通电〒SR_____ a ____________KM(a )图2-50习题3图答：（C ）和（门能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下 并自锁，电动机连续运行；按下SB ，KM 线圈断电，电动机停止。
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。
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；
电气控制与PLC作业(第一章和第二章)
第一章 常用低压电器作业P35 习题与思考题第1、2、3、4、5、6、8、9、12、13、16题1、何谓电磁式电器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？吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线称为吸力特性。
近似地表示为：式中，F 为电磁吸力；B 为气隙磁感应强度；S为铁心截面积。
当S 为常数时， 式中，φ为气隙磁通（Wb ）对于交流电磁机构，当f 、N 和U 为常数时，φ为常数，则电磁吸力F 为常数，即F 与气隙δ大小无关。
实际上，考虑到漏磁通的影响，F 随气隙δ的减少略有增加。
其吸力特性如右图。
对于直流电磁机构，根据磁路欧姆定律得： 当外加电压U 和线圈电阻不变时，I 为常数，即电磁吸力F 与气隙δ的平方成反比。
其特性曲线如右图。
SB F 25104⨯=22φ∝⇒∝F B F fNUNf E U 44.444.4==≈φφδμμδφ))((00S IN SINR IN m ===211δδφ∝⇒∝F反力特性：电磁机构使衔铁释放的力一般有两种：一种是利用弹簧的反力；一种是利用衔铁的自身重力。
吸力特性与反力特性间的配合关系：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；反之，则反力必须大于吸力。
2、单相交流电磁机构为什么要设置短路环，它的作用是什么？三相交流电磁铁是否装设短路环？单相交流电磁机构在工作中，衔铁始终受到反作用弹簧、触头弹簧等反作用力Fr 的作用。
尽管电磁吸力的平均值F 0大于Fr ，但在某些时候仍将出现Fat 小于Fr 。
当Fat 小于Fr 时，衔铁开始释放；当Fat 大于Fr 时，衔铁又被吸合，如此周而复始，从而使衔铁产生振动，发出噪声。
短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的φ1和穿过短路环的φ2，且φ2滞后φ1，使合成吸力大于反作用力，从而消除了振动和噪声。
三相交流电磁铁不需要装设短路环。
原因是三相交流电流之间的相位相差120°，其电流不会出现同时为0的情况，从而使合成的电磁吸力始终大于反作用力。
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原理及应用(第二版)周亚军章 (2)
第2章 电气控制线路基础
但此线路尚存在下述缺点，反向时，必先按停止按钮SB，不能 直接按反向按钮SB2，故操作不太方便。造成此缺点的基本原 因在于按SB2时，不能断开正向接触器KM1的常闭触头，继续互 锁保护。因此，需采用复合按钮，接成如图2-7(c)所示的线路。 此线路是一个较完整的正反转自动控制线路，生产机械中用得 很多。
第2章 电气控制线路基础
第2章 电气控制线路基础
2.1 电气控制线路图基础知识 2.2 继电接触器控制线路基本环节 2.3 三相笼型异步电动机的基本控制电路 2.4 典型生产机械设备电气电路分析 思考与习题
第2章 电气控制线路基础
2.1 电气控制线路图基础知识
2.1.1 常用电气图的图形符号和文字符号 在电气图中，电气设备和电气元件用不同的图形符号和文
第2章 电气控制线路基础
绘制电气安装图的原则是： (1) 同一电器的各部件画在一起，其尺寸和比例没有严格 要求，各部件的位置尽量符合实际情况。 (2) 各电气元件的图形符号、文字符号和回路标记，均应 以原理图为准，并且要保持一致。 (3) 不在同一控制箱内或不是同一块配电屏上的各电气元 件之间的连接，必须通过接线端子板进行连接。同一控制箱内 的各控制元件之间可以直接连接。安装接线图上所表示的电气 连接，一般不表示实际走线的途径，施工时由操作者根据实际 情况选择最佳走线方式。
第2章 电气控制线路基础 图2-1 电气原理图示例
第2章 电气控制线路基础 图2-1 电气原理图示例
第2章 电气控制线路基础
(1) 电气原理图一般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，是强电流通过的部分，画在 原理图的左侧或上面。辅助电路是通过小电流的电路，一般是 由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触头、继电器的触头 等组成的控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，画在 原理图的右侧。复杂的系统则分图绘制。
《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。
电气控制与PLC应用技术习题答案
电气控制与PLC应用技术习题答案第二章、继电-接触控制电路的基本环节2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。
2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。
2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。
2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。
2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。
试画出其电气原理图。
2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按以下顺序起动：MA l→MA2→MA3。
当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。
起动和停止的时间间隔均为10S。
试画出其电气原理图。
2、题目分解：该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。
有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。
其定时值依次为T1、T2、T3和T4。
工作顺序如图2-34所示。
图2–34、三台电动机工作顺序3、解题分析1〕、从图2-34中可以看出：MA l的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到；MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到；MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。
在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。
2〕、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。
图2 -35〔a〕三台电动机顺序启/停控制电路主电路3〕、该系统的电气控制线路原理图如图2-35(b)所示。
三台电动机顺序启/停控制电路图2-35(b)中的KF1，KF2线圈上方串联了接触器QA2和QA3的常闭触点，这是为了得到启动短信号而采取的措施；KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA2断电后，KF2和KF1的线圈重新得电而采取的措施。
电气控制与PLC应用技术 (FX3U) 第4版习题答案第2章
第2章1．分析图2-38中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加以改进。
答案：都不能正常工作 a) 起动按钮和自锁触点串联，不能起动。
b) 按下起动按钮，接触器线圈通电，其常闭触点断开，不能起动；若一直按下起动按钮，接触器反复吸合、断开。
c) 自锁触点把起动按钮和停止按钮一起短路，可以自锁，不能正常停机。
d) 自锁触点把停止按钮短路，只能点动。
e) 自锁触点错接成接触器的常闭触点，一合电源就通电运行，起动按钮不起作用。
f) 自锁触点把起动按钮和接触器的线圈一起短路，按下起动按钮电源短路。
g) 按下起动按钮，接触器线圈通电，其常开触点闭合，与停止按钮一起把电源短路。
h) 接触器的常开触点和常闭触点串联，自锁支路不起作用，只能点动。
全部改正电路为：2．试设计可从两地对一台电动机实现连续运行和点动控制的电路。
答案：从两地对一台电动机实现连续运行和点动控制，需要6个按钮，分别为甲地停止按钮SB1、起动按钮SB2和点动按钮SB3，乙地停止按钮SB4、起动按钮SB5和点动按钮SB6，控制电路如下图。
123321DCB A TNS AD 1F FS B 1S B S B S B S B S B S B S B 2S B S B S B S B S B S B K M K M K M K K K S S K M K M K K M K M K M K M K M K M K K a) b) c) d) e) f) g) h) 图2-37 习题2.1图1221DCBA AB M1M2S Q1S Q2S Q3S Q41234图2-38 习题2.4图4．如图2-38所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作：(1) 运动部件A 从1到2；(2) 接着B 从3到4；(3) 接着A 从2回到1；(4) 接着B 从4回到3；试画出电气控制线路图。
答案：电气控制原理图如图所示，图中原始位置是：A 停在1位置SQ1被压下，B 停在3位置SQ4被压下，工作原理如下。
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。
电气控制与PLC应用-第2章习题与思考题参考解答
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？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SF并联，即可形成自锁环节。
当启动按钮SF松开后，接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。
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，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。
2.什么是互锁环节？它起到什么作用？答：控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其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。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3.分析如图2-50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？为什么？（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2-50 习题3图答：（c）和（f）能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下SB1，接触器KM线圈通电并自锁，电动机连续运行；按下SB，KM线圈断电，电动机停止。
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。
现代电器控制与PLC应用技术_第2章课后答案_王永华
第2章《电气控制线路基础》思考题与练习题2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答：三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。
题2.01、单向全压启动控制线路2.02、某三相笼型异步电动机单向运转，要求采用自耦变压器降压启动。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护措施。
2.02、自耦变压器降压启动控制线路2.03、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动时要快速停车。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。
星形-三角形降压启动线路适用于电动机空载或轻载启动的场合。
2.06、软启动器的启动和停车控制方式一般有哪些?与其他的启动方式相比有什么优点?答：(1)、斜坡升压启动方式(2)、转矩控制及启动电流限制启动方式软启动装置采用电子启动方法，其主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。
2.07、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式?各有什么特点和适用场合?答：三相笼型异步电动机的电气制动控制线路，常用的有反接制动和能耗制动。
1、反接制动反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。
反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接启动时电流的两倍。
反接制动特点之一是制动迅速，效果好，但冲击大，通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。
为了减小冲击电流，通常要求串接一定的电阻以限制反接制动电流，这个电阻称做反接制动电阻。
反接制动的另一要求是在电动机转速接近于零时，要及时切断反相序的电源，以防止电动机反向再启动。
2、能耗制动所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。
电气控制与PLC教材课件全书电子教案完整版课件 (2)全文编辑修改
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3
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4 电动机的 失压保护
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1．1主-主触触头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
低压断路器的图形和文字符号
低压断路器的主要参数
塑壳式低压断路器原理图
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线路短路 或严重过 载保护
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1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
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5
远距离跳 闸，对电 路不起保 护作用
空气阻尼时间继电器
时间继电器的图形和文字符号
(a)通电延时线圈；(b)断电延时线圈；(c)瞬动触点；(d)通电延时闭合常开触点； (e)通电延时断开常闭触点；(f)断电延时断开常开触点；(g)断电延时闭合常闭触点
1.3.5 热继电器
用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护 热继电器的结构和工作原理
自恢复熔断器
瓷插式熔断器 有填料式熔断器
有填料封闭管式熔断器
螺旋式熔断器 无填料密封式熔断器
熔断器的选择
型号
选 熔断器的额定电压 择 熔断器额定电流
熔体的额定电流
1）熔断器额定电压大于等于线路的工作电压 2）熔断器额定电流必须大于等于所装熔体的额定电流 ➢ 用于保护照明或电热设备的熔断器，因负载电流比 较稳定，熔体的额定电流一般应等于或稍大于负载的 额定电流。即 Ire ≥ Ie ➢用于保护单台长期工作的电动机的熔断器，考虑电 动机启动时不应熔断，即
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第二章)
习题与思考题1.电气图中，SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号?答：SB-控制按钮；SQ-行程开关；FU-熔断器；KM-接触器；KA-中间继电器；KT-时间继电器。
2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别，“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。
答：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。
点动电路为“一按（点）就动，一松（放）就停”，不需要自锁触点，因短时工作，电路中可不设热继电器作过载保护；而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点，在按下起动按钮并松开后，依靠自锁触点（接触器自身的辅助常开触点）接通电路，因电路工作时间较长，需要设热继电器作过载保护。
自锁是接触器（或其他电磁式电器）把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端，其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。
互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。
即其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。
1.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种?答：减压起动：利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动，以减小起动电流，待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。
笼型异步电动机常用的减压起动方法有：定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。
绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。
4.电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么?答：当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。
正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机，可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。
电气控制与PLC应用 第二章电气控制系统图
第二章 电气控制系统图
3．图区和触点位置索引
工程图样通常采用分区的方式建立坐标，以便于阅 读查找。在电路图的下方（或右方）沿横坐标（或纵坐 标）方向划分图区，并用数字1、2、3…（或字母A、B
、C…）标明，同时在图的上方(或左方)沿横坐标（或纵
坐标）方向划分图区，分别用文字标明该图区电路的功 能和作用，使读者能清楚地知道某电气元件或某部分电
第二章 电气控制系统图
四、电气图中的阿拉伯数字
阿拉伯数字与电气图形文字符号组合原则：数字可以放 在电气设备、装置或元器件文字符号的前面或后面。数字与 文字符号组合的符号使用说明： （1）主电路中该用数字与文字符号组合成的符号作为接 线的标志号，辅助电路一般只用数字作为接线的标志号。 （2）在主电路中，同一条走向的接线线号文字符号不变， 数字要变。 （3）在辅助电路中用数字表示接线标志时，主要元器件 靠近电源的一侧用偶数，另一侧用奇数。 （4）电路图中的同一根线两端标相同线号。
第二章 电气控制系统图
在电气原理图中，还需要知道接触器和继电器线
圈与触点的从属关系。
（a）继电器索引代号（b）接触器索引代号 图2-5 电磁电磁触点的索引代号
第二章 电气控制系统图
2.2.2 电气原理图
电路图也称电气原理图，是电气控制系统图中最重
要的工程图。绘制电路图是为了便于阅读和分析控制线路
路的功能，以便于理解整个电电路图中技术数据的表注
电路图中元器件的数据和型号，一般在元件明细
表中标明外，还可以用小号字体标注在电器代号的下 面或旁边。如电动机的用途、型号、额定功率、额定 电压、额定电流和额定转速等。
第二章 电气控制系统图
2.2.3 电气元件布置图 电气元件布置图也称电器位置图，主要用 来表明各种电器设备在机械设备上和电气柜中 的实际安装位置，为机械电气控制设备的制造 、电气元件之间的配线、安装和检修电气故障
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用图形符号”、GB6988-87“电气制图”和GB7159-87“
电气技术中的文字符号制定通则”等新标准，在绘制电气控
制系统图时必须严格遵循。
电气控制与PLC第2章
•二、电气控制系统图
•电气原理 图 •电器布置图
•电气安装接线图 • （一）电气原理图 • 用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并 依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电 气原理图。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点， 不表示电气元件的形状、大小和安装方式。
电气控制与PLC第2章
2020/11/28
电气控制与PLC第2章
•第一节 电气控制系统图的类型及有关标准
• 电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接而成的。
电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电
气元件及其联接关系，图中采用不同的图形符号表示各种电
器元件、采用不同的文字符号表示各电器元件的名称、序号
电气控制与PLC第2章
• 2. 原理图区域划分 • 图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号下方或
上方表明它对应电路的功能。
• 3. 符号位置的索引
• 符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引 代号组如下：
•
• 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当 每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：
• 电动机经自耦变压器降压起动时，如自耦变压器的电压 变比为K=U1/U2>1，利用自耦变压器降压起动时的电压为 额定电压的1/K，电网供给的起动电流减小到1/K2，由于 T∝U2，此时的起动转矩降为直接起动时的1/K2。所以，自 耦变压器降压起动常用于空载或轻载起动。 • 自耦变压器降压起动的方法适用于正常工作时接成星形 或三角形的较大容量电动机，起动转矩可以通过改变自耦变 压器抽头的连接位置而改变，缺点是自耦变压器价格较贵， 且不允许频繁起动。 • 常用的自耦变压器起动产品是成套的补偿降压起动器。 包括手动、自动操作两种形式。手动操作的补偿器有QJ3、 QJ5等型号，自动操作的有XJ01型和CTZ系列等。
电气控制与PLC第2章
• 在原理图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，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， 有时也可采用上述省去触头的表示法。 • 对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：
• 右栏 •主触头所 •在图区号
中栏
左栏
辅助常开触头 辅助常闭触头
所在图区号 所在图区号
电气控制与PLC第2章
• 例如，车床的电气安装接线图
电气控制与PLC第2章
•第二节 三相笼型异步电动机全压起动 •和正反转控制
•全压起动 额定电压直接加到电动机的定子绕组。
•优点：电路简单
•缺点：起动电流大
• 对于起动频繁，允许直接起动电动机容量不大于变压器 容量的20%。 • 对于不经常起动者，直接起动电动机容量不大于变压器容 量的30%。 • 通常对容量小于10kW的笼型异步电动机采用直接起动方 法。
•连续运行：
•按下SB3 •KM得电 自锁
•M起动
电气控制与PLC第2章
• 三、电动机的正、反转控制电路 • 在电动机正反转控制线路中，利用两个接触器的常闭 辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的 触头叫做互锁触头。
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•1、电动机“正-停-反”控制电路 • 如图 a）所示：
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•一、定子串电阻降压起动控制 • 三相笼型异步电动机定子绕阻串接起动电阻时，由于起 动电阻的分压，使定子绕组起动电压降低，起动结束后再将 电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小起动 电流。这种起动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单 、经济，在中小型生产机械中应用较广。 • 1、自动切换的降压起动电路原理： • 合上电源开关QS，接入三相电源，按下SB2，KM1、KT 线圈得电吸合并自锁，电动机串电阻R降压起动，当电动机 转速接近额定值时，时间继电器KT动作，其延时闭合的常开 触点闭合，KM2线圈得电并自锁。KM2主触点短接电阻R， KM2的常闭触点断开，使KM1、KT线圈断电释放，电动机 经KM2主触点在全压下进入稳定正常运转。
电气控制与PLC第2章
• 2、自动/手动短接电阻降压起动电路原理： • SA为自动/手动选择开关，当SA置于自动时，电路与图a）相同。若
SA置于手动时，KT被切除，此时按下起动按钮SB2后，电动机串电阻R 降压起动。再按下加速按钮SB3，电阻R被短接，电动机全压运行。
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• 二、星-三角（Y-）降压起动控制 • 1、适用范围 • 正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相笼型异步 电动机，可采用星-三角降压起动。适用于操作较频繁的空载 或轻载场合。 • 2、原理 • 起动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压的 ，故起 动电流下降到全压起动时的1/3，其起动转矩只有全压起动 时的1/3。当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改接 成三角形，电动机进入正常运行状态。
• 某机床的电器元件 • 布置图
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• （三）电气安装接线图 • 电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相 对位置绘制的实际接线图。 • 安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表 示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接 线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个 部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件 的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电 器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的 各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。 • 安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引 出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。
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• 一、单向全压直接起动控制电路
• 右图为三相笼型异步电动机单
向全压直接起动控制电路。
•1.工作原理 • 起动过程：
•合QS •按下SB2 •KM线圈得电
•M起动
自锁
•停车过程：
•自
•按下SB2 •KM线圈断 •M停车
锁
电
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•2、电路的保护环节 • （1）短路保护 由熔断器实现电路短路保护。 • （2）过载保护 通过热继电器实现电动机长期过载保护。 • （3）欠压和失压保护 由接触器本身的电磁机构实现。 • 欠压保护：是指电机主回路和控制回路供电电压低于电 机额定电压时所实施的保护。 • 失压保护：是指在电机运行时由于外界突然断电后又重 新恢复供电时所实施的保护。
•M正转 •拖动运动部件前进•自锁
•碰SQ1 •KM1失电 •KM2得电 •M反转
•KM2失电 •拖动运动部件后退 •碰SQ2
•KM1
•M正转
得电
•如此周而复始。
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• 上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环，电动机 要进行两次制动过程，会出现较大的制动电流和机械冲击 。因此，这种电路只适用于电动机容量较小、循环周期较 长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统。另外，在选择 接触器的容量时应比一般情况选择的容量大一些。
或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来
表示导线与连接等。电气控制系统图表达了生产机械电气控
制系统的结构、原理等设计意图，是电气系统安装、调整、
使用和维修的重要资料。
• 一、电气控制系统图中的图形符号和文字符号
• 电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文字符号都有
统一的国家标准。近年来，我国采用GB4728-84“电气图
电气控制与PLC第2章
•某机床的电气控制原理图
电气控制与PLC第2章
• 1．绘制电气原理图的原则 • 1）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。
• 2）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统一规定的图形 符号和文字符号来表示。 • 3）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置 ，应根据便于阅读的原则安排，同一电器元件的各个部件文字符 号一致,可以不画在一起。同类型器件使用多个用不同下标区分。 • 4）电气原理图中，所有电器的触头都按没有通电和没有受外 力作用时的状态（常态）绘制。 • 5）电气原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件 一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排序，可水平布置或者 垂直布置。 • 6）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑 圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。
•正转：•合QS •按下SB2 •KM1得电自锁 •M正转
•停车：•按下SB2 •KM1失电 •M停车
•反转：•按下SB2 •KM2得电自 •M反转锁
•
•互锁
a）正-停-反电路
电气控制与PLC第2章
• 2、电动机“正-反-停”控制电 路•其控制电路如图所示。
•正转：•合QS •按下SB2
•KM1得电自锁 •M正转
•（2）、三接触器控制电路
• 按 下 SB2 ， KM1 、 KT 、 KM3线圈同时通 电吸合自锁，星 形降压起动，当 KT 动 作 ， KM3 线圈断电释放， KM2线圈通电吸 合，电动机三角 形连接，进入正 常运行。
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•三、自耦变压器降压起动控制电路
• 按下SB2，KM1、 KT线圈同时得电并自 锁，KM1主触点闭合 ，电动机定子绕组经 自耦变压器二次侧供 电开始降压起动。当 KT 动 作 ， 使 接 触 器 KM1 线 圈 断 电 ， KM1主触点断开，自 耦变压器从电网上切 除；同时使接触器 KM2线圈得电，电动 机直接接到电网上， 全电压气控运制与行PL。C第2章
电气控制与PLC第2章
• 图(b)是既可以实现点动又可以实现连续运行的控制线路。
•点动：手动开关SA打 开 •连续工作：合上SA，自锁触头接入，