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1、可编程控制器应用技术,第一章 可编程控制器概述,目录,可编程控制器的定义PLC之前的工业控制装置PLC的历史及发展可编程控制器的特点及应用未来的可编程控制器,2,内容提要,3,本章回顾了可编程控制器的发展过 程;概述了可编程控制器的特点及应 用领域;对未来的可编程控制器作了展望。,第一节 可编程控制器的定义,4,可编程控制器简称 PLC (Program-mable Logic Controller)。,1987年颁布的 PLC标准草案中对 PLC作的定义：,PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计
2、时、计数和算术运算等操作的指令,并能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。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。,第一节 可编程控制器的定义,定义中值得注意的几点：,可编程控制器是“数字运算操作的电子装置”。可编程控制器是“为在工业环境下应用”而设计的计算机。可编程控制器能控制“各种类型”的工业设备及生产过程。,5,第一节 可编程控制器的定义,6,第二节 PLC之前的工业控制装置,9,工厂电气控制技术,开 关,按钮,继电器,接触器,行程开关,空气开关,时间继电器,热继电器,可编程序控制器,电 机,电 磁 阀,机 械
3、设 备,各种机床,电梯,洗衣机,一. 刀开关,刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。,刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源， 电源电压消失后，不能自动复原。,双掷刀开关,单掷刀开关,动触点 （刀片）,静触点 （刀座）,三刀开关控制手动电路,M 3,FU,条件：电动机容量不得超过75KW， 刀开关的额定电流应大于电动机额 定电流的3倍,3,二. 熔断器,熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。,若一台电机，熔丝的选择按,Ifu = (1.5 2.5)IN,若多台电机，熔丝的选择按,Ifu =
4、 Im/2.5,可能出现的最大电流,表示符号,熔丝的额定电流,电动机的额定电流,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,三. 断路器,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,三. 断路器,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,三. 断路器,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,三. 断路器,
5、四. 按钮,通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,动合（常 开）触头,动断（常 闭）触头,按钮帽,复位弹簧,表示符号：,按钮的额定电流 一般不超过5A,五. 交流接触器,接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。,交流接触器的图形及文字符号：,交流接触器的结构原理图,复位弹簧,动铁心,线圈,静铁心,1,2,3,1,2,3,主触点动合(常开),辅助触头,动断触点,动合触点,交流接触器线圈通电后的状态,1,2,3,1,2,3,动断触点断开,动合触点闭合,i,主触点闭合,辅助触头,线圈,复位弹簧,动铁心,静铁心,六. 热继电器,热继电器是利用电
6、流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。,热继电器的图形及文字符号,发热元件将串联在电动机的主电路中,常闭触点将串联在电动机的控制电路中,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,当主电路中电流超过 容许值而使双金属片 受热时，它便向上弯 曲，因而脱钩。,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,常闭触点打开从而断 开电动机的主电路,七. 中间继电器,中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头
7、，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为5A。,中间继电器主要用在 控制电路中，起信号 传递与转换作用以及 同时控制多个电路。,中间 继电 器的 图形 符号,KM,SB1,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,1. 点动控制线路,控制 电路,主电路,先闭合开关Q，接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,松SB1KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M 3,M 3 ,点动电路功能,控制电机在很 短时间内工作。,工作原理,1.2 简单电机控制电路,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,2. 长动控制
8、线路,控制电路,主电路,工作原理先闭合开关Q 接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,按SB2KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M 3,M 3 ,KM辅助触头闭合 自锁,KM辅助触头恢复失去自锁,长动电路功能,控制电机长时间连续工作,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,SB3,3. 点动及长动控制线路 (1),M 3,M 3,M 3,M 3 ,控制 电路,主电路,工作原理：先闭合Q，接通电源,按SB1KM线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,松SB3KM线圈失电,K
9、M触头恢复M停转,KA,SB1,SB2,Q,KH,FU,KM,M 3 ,KM,SB3,KA,KA,中间继电器 KA的功能： 实现自锁 从而实现M长动运转。,3. 点动及长动控制线路（2）,按SB1KA线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,KM线圈得电,KA触头闭合自锁,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,工作原理 合Q,KM,SB1,SB4,KH,Q,KH,FU,KM,M 3 ,SB2,KM,SB3,SB5,SB6,多地点控制线路,利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；,利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。,三种保护作用
10、,a. 短路保护 FU,b. 过载保护 KH,c. 零压欠压保护KM,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,1.3 正、反转控制,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转；,按SB2KM2线圈得电,KM2触头动作M反转；,KM1、KM2常闭触头互锁：,防止KM1KM2同时 得电造成电源 短路,工作原理,合Q，接通电源,按SB3KM1线圈失电,KM1触头恢复M停转；,正转 反转 必须先按停 止
11、按钮 SB3,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,按SB1KM1得电,KM1常开触头闭合M运转,误按SB2KM2得电,KM1,KM2,若去掉互锁 KM1、KM2常闭触头，合Q，,KM2常开触头闭合,A B C,则电源A、C线间短路,M 3 , 熔断器 FU烧毁！,KM1,一定要加 互锁触头,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,直接正、反转控制线路,利用复合按钮SB1、SB2，可以实现： 正转反转直接转换, 不必再按SB3。,KM1和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！,SB1,SB3,Q,KH1,FU,KM1,M1 3,SB2,M2 3,KM2,KH2,KM1,KM2,KH1,KH2,KM1,KM1,KM2,
