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1、第一章常用低压电器绪论(2011年12月9日) 电气控制与PLC应用 电气控制系统是以配电电器和控制电器采用硬接线的方式构成的传统控制系统，在可编程控制器出现以前，传统的电气控制系统在工业控制领域占主导地位，由此构成的控制系统都是按预先设定好的时间或条件顺序地工作，若要改变控制的顺序就必须改变控制系统的硬件接线，改造周期长，成本高，因此，其通用性和灵活性较差。 可编程控制器（Programmable Logical Controller，简称PLC）是综合了计算机技术、电气控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使
2、用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。无论是国外引进的自动化生产线，还是自行设计的自动控制系统，都广泛采用单台或多台可编程控制器组成。所以，掌握PLC技术，是改造传统生产工艺和设备的重要途径。 PLC是电气控制的发展，但PLC并不能完全取代传统电气控制，对于一些大型的电机控制还是采用电气控制。同时，学习电气控制也是学习PLC的基础，因此电气控制的学习也是非常重要的。 电气控制与PLC应用是我们机电专业核心主干课程之一，也是一门实践性很强的综合控制技术课程。 本门课包含低压电器和电气控制的基本知识、PLC控制系统组成结构、指令应用、程序设计和系统设
3、计等部分。课程的主要任务是： 1、熟悉常用的低压电器元件（结构、原理、参数、符号、选用方法） 。 2、针对电动机的各种起动、制动、调速方法，研究控制线路的构成和原理（典型控制环节）。 3、分析典型电器控制线路的工作原理。 4、掌握继电接触器控制系统的一般设计内容和方法。 5、学习掌握PLC原理及应用技术。 6、应用PLC进行简单的控制系统设计。 达到：懂原理、会分析、能维护、会简单设计。 （三字：懂、会、能） 第一章 常用低压电器 11低压电器概述 一、电气、电器： 电气：以电能、电气设备、电气技术手段来创造、维持与改善限定空间环境的一门科学。电气设备是强电设备，电子设备是弱电设备。 电器：在
4、电能的生产、输送、分配、应用中，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备，均称为电器。简言之，电器就是一种能控制电路的设备。 低压电器：工作在交流额定电压1200V及以下，直流额定电压1500V及以下的电气线路中，起通断、保护、控制或调节等功能的电气设备。 控制电器：凡是根据外界特定的信号和控制要求，自动或手动地接通或断开电路、断续或连续地改变电路参数， 从而实现对电路控制的电器，称为控制电器。比如说接触器、开关、电磁铁等等。 注：电气、电器的区别：（可以提问） 1、电器的范围要陕隘一些，而电气则更为宽泛。凡是与电有关的一切相关事物均可能用电气来表述。而电器设备一般是指保证用电设备与
5、电网接通或断开的开关器件； 2、电器侧重于个体，是元件和设备；而电气则涉及到整个系统或系统集成；3、电器是实物词，它是指一种具体物质，如电视机、洗衣机等。而电气是 一种专业、一种行业，不具体指某种产品；当然，电气也是一种技术，如电气自动化专业（包括工厂电气、建筑电气等）。 二、低压电器的分类： 1、按控制对象分类： 配电电器 ：用于低压配电系统中或电力控制系统中，如断路器、刀开关 低压控制电器 ：用于电力拖动及自动控制系统中，如接触器、继电器等。 2、按动作性质或操作方式分类： 自动电器：按照电信号或非电信号的变化而自动动作的电器； 如接触器、继电器 手动电器：由人工操作而动作的电器； 如刀开
6、关、按钮 3、按有无触点分类： 有触点电器：继电器、接触点等 无触点电器：固态继电器SSR（Solid State Relays） 4、按工作电压分类：直流电器、交流电器 5、按所起作用分类： 1）控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器。如手动电器有转换开关、按钮开关等，自动电器有接触器、继电器等。 2）配电电器 用于电能的输送和分配，如断路器 3）主令电器 用于发送控制指令以控制其它电器的动作。如按钮、主令开关等。 4）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。 5）保护电器 用于对电路或电气设备进行安全保护等。如熔断器、热继电 器等。 三、常用低压电器： 三
7、、电气控制系统的发展 19世纪末，电机技术开始产生并应用，20世纪20年代初逐步取代蒸汽机，成为主要动力。 电气控制技术是针对电动机的控制技术，伴随着电机制造和应用发展起来。 以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用，是实现工业生产自动化的重要技术手段。 随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制
8、原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。 继电器接触器控制系统至今仍是许多生产机械设备广泛采用的基本电气控制形式，也是学习更先进电气控制系统的基础。它主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，由于其控制方式是断续的，故称为断续控制系统。它具有控制简单、方便实用、价格低廉、易于维护、抗干扰能力强等优点。但由于其接线方式固定，灵活性差，难以适应复杂和程序可变的控制对象的需要，且工作频率低，触点易损坏，可靠性差。 以
9、软件手段实现各种控制功能、以微处理器为核心的可编程控制器PLC，是20世纪60年代诞生并开始发展起来的一种新型工业控制装置。它具有通用性强、可靠性高、能适应恶劣的工业环境，指令系统简单、编程简便易学、易于掌握，体积小、维修工作少、现场连接安装方便等一系列优点，正逐步取代传统的继电器控制系统，广泛应用于冶金、采矿、建材、机械制造、石油、化工、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环保等各个行业的控制中。 在自动化领域，可编程控制器与CAD/CAM、工业机器人并称为加工业自动化的三大支柱，其应用日益广泛。可编程控制器技术是以硬接线的继电器接触器控制为基础，逐步发展为既有逻辑控制、计时、计数，又有运算、数据
10、处理、模拟量调节、联网通信等功能的控制装置。它可通过数字量或者模拟量的输入、输出满足各种类型机械控制的需要。可编程控制器及有关外部设备，均按既易于与工业控制系统联成一个整体，又易于扩充其功能的原则设计。可编程控制器已成为生产机械设备中开关量控制的主要电气控制装置。 20世纪30年代继电接触器控制系统, 60年代末矩阵式顺序控制器（PLC） 80年代末以来 可编程控制器（PC） 分布式（集散式）控制系统（DCS） 数控装置（CNC）激光加工机（laser） 柔性制造系统、计算机集成制造系统 CIMS 注：几个知名的国际、同内低压电器生产厂家 1、国内：正泰、德力西 正泰的发展史，既是一家民营企业
11、的创业史，更是一部中国自主品牌的成长史。二十余年励精图治，正泰一步步向国际化迈进。 起步与积累阶段（1984年1990年） 1984年7月创立“求精开关厂”（正泰集团与德力西集团的前身）。从5万元起家，本着“精益求精”的精神，依靠质量和信誉求得生存，完成原始资本积累，为企业的发展奠定了基础。 定向发展阶段（1991年1993年） 1991年建立中美合资正泰电器有限公司，引进国外先进技术和设备，充分利用合资企业的优惠政策，发展壮大企业实力，并确立了电器专业化发展方向。标志性的事件是1993年9月正泰首栋办公大楼落成，提出“重塑温州电器新形象”的口号。 规模扩张与集团化经营阶段（1994年1996
12、年） 1994年2月，成立国内低压电器行业第一家企业集团。以资本为纽带，以市场为导向，以产品为龙头，以品牌为中心，横向联合，走上规模经济之路，使企业迅速发展壮大。 集团化向控股（集团）公司过渡阶段（1997年2002年） 1997年7月21日，集团内首家规范的股份有限公司“浙江正泰电器股份有限公司”经浙江省人民政府批准成立。以此为契机，对集团所属企业进行股份制改造，组建股份有限公司和有限责任公司，按照现代企业制度的要求发展企业，并向国际化企业迈进。 提升与跨越阶段（2003年至今） 确立“打造国际性电气制造基地”目标，逐步形成柳市为低压、仪表和建筑电器制造基地，上海为高压输配电设备制造基地、嘉
13、兴为输配电配套设备基地，杭州为工业自动化和太阳能生产基地的“长三角布局”。自主创新成为企业发展主旋律，先后获得各种国内外专利200多项，领衔和参与制订各种行业标准30多项。同时，加快企业上市工作，推进资本经营与产品、产业经营同步发展，互为促进。集团概况 发展战略 面对经济全球化的浪潮，正泰集团实施“国际化、科技化、产业化”战略，完成了由低压向高压、由元器件向成套、由传统工业电器制造向自动化、新能源领域、由电气制造业向系统集成方向发展的历史性突破。我们期待，在未来世界电气领域里，有一个响亮的品牌来自中国，她的名字叫-正泰！ 编辑本段技术研发 精良设备 正泰技术研发已形成了以集团技术开发中心、专业
14、技术处为主体的多层次开放式技术开发网络和集科研、教育、培训、开发为一体的“科技链”。使产品开发从“跟随型”向“领先型”发展。正泰在民营企业中率先建立了国家级的技术研发中心、理化测试中心、计量中心和低压电器检测中心等，为企业的技术创新提供了良好的硬件保证。同时，形成了以温州为基地、上海为中心、北京和美国硅谷为龙头、相关科研院、所为依托的多层次开放式的信息网络和技术研发体系。为推进科技进步，集团出台了关于加快技术进步的若干规定，规定每年以销售收入的5%用于研发。定期召开科技大会，重奖科技进步有功人员。正泰集团坚持走技术兴企之路，自主创新，不断加大技术研发力度，硕果累累。目前，共获发明专利、实用新型
15、、外观专利等专利200多项。 德力西电气座落在“中国电器之都”浙江省乐清市柳市镇，公司于2007年11月16日正式成立，总投资额为18亿人民币，拥有员工7000余名，占地84431平方米。公司主要生产小型断路器、塑壳断路器、空气断路器、漏电保护器、接触器、继 德力西的发展战略是：坚持科学发展，实行战略管理，提升打造先进制造业、高科技产业、能源矿业三大核心产业，巩固原有产业，努力建设一个具有强大国际竞争力的卓越企业。 四、主要技术指标： 1、绝缘强度：电器元件触头处于分断状态时，动触头之前耐受的电压值（无击穿或闪烁现象）。 2、耐潮湿性能：保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。 3、极限允许温升：通过电流时将引起发热和温升。极限允许温升是为防止过度氧化和烧熔而规定的最高温升值。 4、操作频率：单位时间允许操作的最高次数（1h）。 5、寿命：电寿命和机
