电气控制技术(讲义) 电气控制技术 吕国芳 河海大学电气工程学院
电 气 控 制 技 术 （讲义） 1 电 气 控 制 技 术 吕国芳 河海大学电气工程学院
电气控制技术(讲义) 教学内容:电器控制(上篇)、PC原理及应用(下篇) 参考书目: 1.现代电气控制技术 郑萍主编重庆大学出版社 2.电器控制 李仁主编机械工业出版社 3.可编程序控制器应用技术 廖常初等编重庆大学出版社 4.可编程序控制器应用指南 易传禄等编上海科普出版社 5.可编程序控制器原理及程序设计 崔亚军等编电子工业出版社 学习要求 熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符 号、设计选型时要注意的重要技术参数 熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。 灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步 电机“Y/△”电气控制线路等,理解它们的设计思路,学会设计相应的电气控制电路 透彻了解PLC的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。 熟练掌握PLC的组成、各主要部件的功能、PLC的工作原理(扫描工作过程、系统响应时 间),了解三菱FX2PLC编程元件的地址 熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则,学会自己设计PLC梯形图程序,掌握三菱FXN PLC的基本指令。 熟练掌握PLC程序设计的功能表图法和其基本概念,学会用功能表图法设计PLC控制程序 并能熟练地转化为梯形图。 掌握PLC控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由PLC来构成的特性以及PLC选 型时应考虑的问题。 学会用PLC设计控制系统(包括PLC硬件、软件和电气控制回路)
电 气 控 制 技 术 （讲义） 2 教学内容： 电器控制（上篇）、PLC 原理及应用（下篇） 参考书目： 1. 现代电气控制技术 郑 萍 主编 重庆大学出版社 2. 电器控制 李 仁 主编 机械工业出版社 3. 可编程序控制器应用技术 廖常初 等编 重庆大学出版社 4. 可编程序控制器应用指南 易传禄 等编 上海科普出版社 5. 可编程序控制器原理及程序设计 崔亚军 等编 电子工业出版社 学习要求： 熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符 号、设计选型时要注意的重要技术参数。 熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。 灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路 、 异步电机正 、 反转电气控制线路 、 异步 电机“Y/△”电气控制线路等，理解它们的设计思路，学会设计相应的电气控制电路。 透彻了解 PLC 的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。 熟练掌握 PLC 的组成、各主要部件的功能、PLC 的工作原理（扫描工作过程、系统响应时 间），了解三菱 FX2N PLC 编程元件的地址。 熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则，学会自己设计 PLC 梯形图程序，掌握三菱 FX2N PLC 的基本指令。 熟练掌握 PLC 程序设计的功能表图法和其基本概念，学会用功能表图法设计 PLC 控制程序 并能熟练地转化为梯形图。 掌握 PLC 控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由 PLC 来构成的特性以及 PLC 选 型时应考虑的问题。 学会用 PLC 设计控制系统（包括 PLC 硬件、软件和电气控制回路）
电气控制技术(讲义) 录 上篇电器控制 第一章.常用低压电器及其符号 1.1电器的作用与分类… 12低压电器的电磁机构及执行机构 77777 121电磁机构…… 122执行机构 1.3接触器 1.3.1接触器的主要技术数据 132交流接触器 1.33直流接触器 10 14继电器 14l继电器的特性及主要参数 142电磁式继电器 143时间继电器 144行程开关 145热继电器 15其他常用电器 15 1.5.1低压熔断器 1.52低压隔离器 1.53低压断路器 154主令电器 16常用电气元件图形符号 第二章.基本电气控制线路 .27
电 气 控 制 技 术 （讲义） 3 目 录 上篇 电器控制 ..................................................................................... 7 第一章． 常用低压电器及其符号......................................................................7 1.1 电器的作用与分类.....................................................................................................................7 1.2 低压电器的电磁机构及执行机构...........................................................................................7 1.2.1 电磁机构...................................................................................................................... 7 1.2.2 执行机构...................................................................................................................... 8 1.3 接触器.........................................................................................................................................9 1.3.1 接触器的主要技术数据.......................................................................................... 9 1.3.2 交流接触器................................................................................................................ 10 1.3.3 直流接触器................................................................................................................ 10 1.4 继电器....................................................................................................................................... 11 1.4.1 继电器的特性及主要参数.....................................................................................11 1.4.2 电磁式继电器............................................................................................................11 1.4.3 时间继电器................................................................................................................ 13 1.4.4 行程开关.................................................................................................................... 13 1.4.5热继电器....................................................................................................................... 15 1.5 其他常用电器...........................................................................................................................15 1.5.1低压熔断器.................................................................................................................. 15 1.5.2低压隔离器.................................................................................................................. 16 1.5.3 低压断路器................................................................................................................ 17 1.5.4主令电器....................................................................................................................... 18 1.6 常用电气元件图形符号...........................................................................................................20 第二章． 基本电气控制线路...........................................................................27
21电气设备简单的起停保控制线路 2多地点控制线路 23异步电机正、反转电气控制线路 28 24异步电机“Y-△”降压起动电气控制线路 第三章.常用电器元件的选择 3.1按钮 30 3.2断路器 3.3接触器 34热继电器 30 3.5熔断器 下篇PLC原理及应用 第一章PLC概论 32 第一节.PLC的产生 32 第二节.PLC的定义及其术语 33 常用术语 第三节.PLC特点 可靠性高、抗干扰能力强 34 程序可变、具有柔性 三.编程简单、使用方便 四.功能完善 36 五.组合灵活、扩充方便 六.减少了工作量 七.体积小、重量轻、环境要求低 八.成本低、水平高 第四节.PLC的应用状况和发展趋势… 应用状况 发展趋势 第二章PLC的组成及工作原理 41 第一节.PLC的组成 第二节.PLC主要部件功能 存储器 IO部分 四 编程工具
电 气 控 制 技 术 （讲义） 4 2.1 电气设备简单的起停保控制线路.........................................................................................27 2.2 多地点控制线路.....................................................................................................................27 2.3 异步电机正、反转电气控制线路.........................................................................................28 2.4 异步电机“Y-△”降压起动电气控制线路.........................................................................29 第三章． 常用电器元件的选择.......................................................................30 3.1 按钮.......................................................................................................................................30 3.2 断路器...................................................................................................................................30 3.3 接触器...................................................................................................................................30 3.4 热继电器...............................................................................................................................30 3.5 熔断器...................................................................................................................................31 下篇 PLC原理及应用....................................................................32 第一章 PLC概论................................................................................................ 32 第一节． PLC的产生.................................................................................................................32 第二节． PLC的定义及其术语 .................................................................................33 一．定义..................................................................................................................................... 33 二．常用术语.............................................................................................................................. 33 第三节． PLC特点 ..........................................................................................................34 一． 可靠性高、抗干扰能力强................................................................................................... 34 二． 程序可变、具有柔性.......................................................................................................... 35 三． 编程简单、使用方便.......................................................................................................... 35 四． 功能完善............................................................................................................................ 36 五． 组合灵活、扩充方便.......................................................................................................... 36 六． 减少了工作量..................................................................................................................... 36 七． 体积小、重量轻、环境要求低............................................................................................ 36 八． 成本低、水平高................................................................................................................. 36 第四节． PLC的应用状况和发展趋势.....................................................................................37 一． 应用状况....................................................................................................................... 37 二． 发展趋势....................................................................................................................... 38 第二章 PLC的组成及工作原理.........................................................................41 第一节． PLC的组成.................................................................................................................41 第二节． PLC主要部件功能.....................................................................................................42 一． CPU.............................................................................................................................. 42 二． 存储器.......................................................................................................................... 42 三． I/O部分......................................................................................................................... 44 四． 编程工具....................................................................................................................... 49
电气控制技术(讲义) 五 电源 第三节.PLC的工作原理 PLC的工作过程 扫描周期的计算方法 系统响应时间 第四节.三菱FX2NPLC简介及编程元件的地址 第五节. OMRON C200H数据通道 I/O继电器区 二.内部辅助继电器区( Internal Relay)IR区 特殊继电器区( Special Relay)SR区 四 暂存继电器区( Temporary Relay)TR区 五.保持继电器区( Holding Relay)HR区 六.辅助存贮继电器区( Auxiliary Relay)AR区 七.链接继电器区( Link Relay)LR区 八.定时/计时继电器区( Timer& Counter)TC区 数据存贮区( Data Memory)DM区 第三章三菱FX2NPLC指令系统 70 第一节.编程语言简介 梯形图 助记符 布尔表达式 功能块图( Function block diagram) 五.功能表图( Function chart 高级语言 第二节.梯形图使用的符号、概念及注意事项 梯形图中的符号、概念 梯形图使用应注意事项: 第三节.三菱FX2NPLC指令 分类 基本指令概述 第四章PLC应用实例 87 第五章PLC程序设计的功能表图方法 第一节.概述 第二节.功能表图的基本概念 步 有向线和转移 100 三.功能表图的构成规则 四.功能表图的基本形式 101 第三节.用梯形图实现功能表图的程序设计 步的进入 104
电 气 控 制 技 术 （讲义） 5 五． 电源.............................................................................................................................. 50 第三节． PLC的工作原理.........................................................................................................51 一． PLC的工作过程............................................................................................................. 51 二． 扫描周期的计算方法..................................................................................................... 52 三． 系统响应时间................................................................................................................ 53 第四节． 三菱FX2N PLC简介及编程元件的地址....................................................................56 第五节． OMRON C200H数据通道.........................................................................................65 一． I/O继电器区.................................................................................................................. 65 二． 内部辅助继电器区 ( Internal Relay ) IR区.................................................................... 66 三． 特殊继电器区 ( Special Relay ) SR区................................................................ 66 四． 暂存继电器区 ( Temporary Relay ) TR区......................................................................... 69 五． 保持继电器区 ( Holding Relay ) HR区........................................................................ 69 六． 辅助存贮继电器区 ( Auxiliary Relay ) AR区................................................................. 69 七． 链接继电器区 ( Link Relay ) LR区..................................................................... 69 八． 定时/计时继电器区 ( Timer & Counter ) TC区................................................................. 69 九． 数据存贮区 ( Data Memory ) DM区...................................................................... 69 第三章 三菱FX2N PLC指令系统......................................................................70 第一节． 编程语言简介.............................................................................................................70 一． 梯形图.......................................................................................................................... 70 二． 助记符.......................................................................................................................... 70 三． 布尔表达式................................................................................................................... 71 四． 功能块图 ( Function block diagram ) ............................................................................... 71 五． 功能表图 ( Function chart ) ............................................................................................ 71 六． 高级语言....................................................................................................................... 72 第二节． 梯形图使用的符号、概念及注意事项.....................................................................73 一． 梯形图中的符号、概念.................................................................................................. 73 二． 梯形图使用应注意事项：.............................................................................................. 73 第三节． 三菱FX2N PLC指令....................................................................................................75 一． 分类.............................................................................................................................. 75 二． 基本指令概述................................................................................................................ 81 第四章 PLC应用实例........................................................................................ 87 第五章 PLC程序设计的功能表图方法.............................................................. 99 第一节. 概 述.........................................................................................................................99 第二节. 功能表图的基本概念.................................................................................................99 一． 步................................................................................................................................100 二． 有向线和转移...............................................................................................................100 三． 功能表图的构成规则....................................................................................................101 四． 功能表图的基本形式....................................................................................................101 第三节. 用梯形图实现功能表图的程序设计.......................................................................104 一． 步的进入......................................................................................................................104