电工技术电子技术电工学i教学课件作者武丽第8章电气控制与plc的基础知识.ppt

普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社第第8 8章章 电气控制与电气控制与PLCPLC的基础知识的基础知识§8.1 §8.1 常用低压控制电器常用低压控制电器§8.2 §8.2 继电继电- -接触器控制系统的基本电路接触器控制系统的基本电路§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用9/19/20249/19/20241 1普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.1 §8.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 继电继电- -接触控制系统即电气控制系统，按其功能可接触控制系统即电气控制系统，按其功能可分为四个部分：输入设备、输出设备、保护设备、继电分为四个部分：输入设备、输出设备、保护设备、继电- -接触控制线路和被控生产机械或生产过程接触控制线路和被控生产机械或生产过程 根据生产机械或生产过程的要求，通过输入模块发根据生产机械或生产过程的要求，通过输入模块发送指令给继电送指令给继电- -接触控制线路，使其对应的触点动作，接触控制线路，使其对应的触点动作，进而控制输出设备的动作，以达到生产要求。

继电进而控制输出设备的动作，以达到生产要求继电- -接接触控制系统框图如触控制系统框图如8-18-1所示9/19/20249/19/20242 2普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.1 §8.1 常用低压控制电器常用低压控制电器图图8-1 8-1 继电继电- -接触控制系统的结构框图接触控制系统的结构框图 以下将针对输入以下将针对输入/ /输出设备及保护设备中所涉及的常输出设备及保护设备中所涉及的常用低压控制电器以及对控制系统进行保护的其它低压控制用低压控制电器以及对控制系统进行保护的其它低压控制电器进行介绍电器进行介绍9/19/20249/19/20243 3普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.1 §8.1 常用低压控制电器常用低压控制电器8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器9/19/20249/19/20244 4普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备 低压控制电器是指工作在交流电压小于低压控制电器是指工作在交流电压小于l200Vl200V、直流、直流电压小于电压小于1500V1500V，并在电路中起接通、断开、保护、控制，并在电路中起接通、断开、保护、控制或调节作用的电器设备。

随着生产的发展以及工业部门或调节作用的电器设备随着生产的发展以及工业部门使用电压等级的提高，低压电器的电压等级范围也会相使用电压等级的提高，低压电器的电压等级范围也会相应提高 常用低压控制电路中的输入设备一般包括按钮、刀常用低压控制电路中的输入设备一般包括按钮、刀开关、组合开关、行程开关开关、组合开关、行程开关 9/19/20249/19/20245 5普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备1. 1. 按钮（按钮（SBSB）） 按钮开关简称为按钮它是电力拖动系统中一按钮开关简称为按钮它是电力拖动系统中一种简单的发送指令的电器，通常用来接通或断开控种简单的发送指令的电器，通常用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从而控制电动机或其他制电路（其中电流很小），从而控制电动机或其他电气设备的运行按钮的文字符号为电气设备的运行按钮的文字符号为SBSB，其结构和，其结构和图形符号如图图形符号如图8-28-2所示。

所示9/19/20249/19/20246 6普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备 按下按钮帽时，动断触点分断（常闭触头断开），动按下按钮帽时，动断触点分断（常闭触头断开），动合触点接通（常开触头闭合）放开按钮帽时，在弹簧的合触点接通（常开触头闭合）放开按钮帽时，在弹簧的作用下，动触点复位（恢复到常态）作用下，动触点复位（恢复到常态）9/19/20249/19/20247 7普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备２２. . 刀开关（刀开关（QSQS）） 刀开关是低压配电中应用最广的电器，主要用来隔离刀开关是低压配电中应用最广的电器，主要用来隔离电源它的结构简单，主要由刀片（动触头）和刀座（静电源它的结构简单，主要由刀片（动触头）和刀座（静触头）组成。

在电流不大的线路里可以直接用它接通和断触头）组成在电流不大的线路里可以直接用它接通和断开电源，适合额定电压在交流开电源，适合额定电压在交流380V380V或直流或直流440V440V以下、额定以下、额定电流电流1500A1500A以下的场合以下的场合 9/19/20249/19/20248 8普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备 闸刀开关的种类很多，它的规格有数十种按校数的闸刀开关的种类很多，它的规格有数十种按校数的不同可分为单极（单刀）、两极（双刀）、三极（三刀）不同可分为单极（单刀）、两极（双刀）、三极（三刀）等三种，其文字符号为等三种，其文字符号为QSQS，图形符号和结构分别如图，图形符号和结构分别如图8-3a8-3a和图和图8-3b8-3b所示 9/19/20249/19/20249 9普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备 图图8-3b8-3b所示的为所示的为HKHK型三极胶盖瓷底闸刀开关，是目前型三极胶盖瓷底闸刀开关，是目前普遍应用的手动开关。

它由瓷底板、熔丝、胶盖及静刀片普遍应用的手动开关它由瓷底板、熔丝、胶盖及静刀片和动刀片等组成，胶盖可用来熄灭切断电派时产生的电弧，和动刀片等组成，胶盖可用来熄灭切断电派时产生的电弧，保证操作人员的安全这种开关可用于手控不频繁地接通保证操作人员的安全这种开关可用于手控不频繁地接通和切断带负载的电路，也可以作异步电动机不频繁地直接和切断带负载的电路，也可以作异步电动机不频繁地直接起动或停转之用起动或停转之用 选择使用闸刀开关时，刀的极数要与电源进线相数相选择使用闸刀开关时，刀的极数要与电源进线相数相等，其额定电流应大于或等于所控制负载的额定电流等，其额定电流应大于或等于所控制负载的额定电流9/19/20249/19/20241010普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备３３. . 组合开关（组合开关（QSQS）） 组合开关又称为盒式开关或转换开关它实质上也是组合开关又称为盒式开关或转换开关它实质上也是一种刀开关，由若干动触片和静触片（刀片）分别装于一种刀开关，由若干动触片和静触片（刀片）分别装于数层绝缘垫板内组成。

动触片装在附有手柄的转轴上，数层绝缘垫板内组成动触片装在附有手柄的转轴上，随转轴旋转而改变通断位置组合开关的外形与结构如随转轴旋转而改变通断位置组合开关的外形与结构如图图8-4a8-4a和图和图8-4b8-4b所示，图所示，图8-4c8-4c是组合开关的图形符号是组合开关的图形符号 9/19/20249/19/20241111普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备 图中，随着转动手柄停留位置的改变，它可以同时接通和图中，随着转动手柄停留位置的改变，它可以同时接通和断开部分电路在控制电路中，电源的接入、照明设备的通断、断开部分电路在控制电路中，电源的接入、照明设备的通断、小功率电动机的起动和停止都可以来用组合开关来实现组合小功率电动机的起动和停止都可以来用组合开关来实现组合开关也常用于小功率异步电动机的正转和反转控制开关也常用于小功率异步电动机的正转和反转控制9/19/20249/19/20241212普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备4 4．行程开关（．行程开关（SQSQ）） 行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方来发出控制指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方向、行程大小和位置保护等。

当行程开关用于位置保护时，向、行程大小和位置保护等当行程开关用于位置保护时，亦称为限位开关有自动复位和非自动复位两种按结构亦称为限位开关有自动复位和非自动复位两种按结构不同行程开关可分为直动式、滚轮式和微动式三种不同行程开关可分为直动式、滚轮式和微动式三种9/19/20249/19/20241313普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备（（1 1）直动式行程开关，其结构原理如）直动式行程开关，其结构原理如图图8-58-5所示这种行程开关有一对动合所示这种行程开关有一对动合触头和一对动断触头静触头装在绝缘触头和一对动断触头静触头装在绝缘基座上，动触头与椎杆相连，当推杆受基座上，动触头与椎杆相连，当推杆受到装在运动部件上的挡铁作用后，触点到装在运动部件上的挡铁作用后，触点换接当挡铁离开椎杆后，恢复弹簧使换接当挡铁离开椎杆后，恢复弹簧使开关自动复位开关自动复位 这种开关的分合速度与挡铁运动速度直接相关不能做瞬这种开关的分合速度与挡铁运动速度直接相关。

不能做瞬时换接，属于非瞬时动作的开关它只适用于挡铁运动速度不时换接，属于非瞬时动作的开关它只适用于挡铁运动速度不小于小于0.4m0.4m／／minmin的场合中，否则会由于电弧在触点上所停留时的场合中，否则会由于电弧在触点上所停留时间过长而使触点烧坏但这种行程开关的结构简单，价格便宜，间过长而使触点烧坏但这种行程开关的结构简单，价格便宜，应用甚广应用甚广9/19/20249/19/20241414普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备（（2 2）滚轮式行程开关，其结构原理如）滚轮式行程开关，其结构原理如图图8-68-6所示当被控机械上的撞块撞击所示当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作当运动机械返关中的触点迅速动作当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。

动作部件复位 滚轮式行程开关又分为单滚轮自滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮（羊角式）非自动复动复位和双滚轮（羊角式）非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有位置，有““记忆记忆””作用，在某些情况作用，在某些情况下可以简化线路下可以简化线路9/19/20249/19/20241515普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.1 8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备常用低压控制电器中的输入设备（（3 3）微动开关式行程开关，其结构如图）微动开关式行程开关，其结构如图8-78-7所示，常用所示，常用的有的有LXW-11LXW-11系列产品系列产品9/19/20249/19/20241616普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 常用低压控制电路中的输出设备一般包括接触器、继电器、常用低压控制电路中的输出设备一般包括接触器、继电器、指示灯等。

指示灯等1 1．接触器（．接触器（KMKM）） 接触器是一种自动的电磁式电器，适用于远距离频繁接通接触器是一种自动的电磁式电器，适用于远距离频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路其主要控制对象是电或断开交直流主电路及大容量控制电路其主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护 接触器是由触点系统、电磁机构和灭弧装置组成，按其主接触器是由触点系统、电磁机构和灭弧装置组成，按其主触头所控制主电路电流的种类，可分为交流接触器和直流接触触头所控制主电路电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器两种交流接触器结构示意如图器两种交流接触器结构示意如图8-88-8所示9/19/20249/19/20241717普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备9/19/20249/19/20241818普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（1 1）接触器的工作原理）接触器的工作原理 当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作；常闭触头断开，常开触头磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作；常闭触头断开，常开触头闭合，二者是联动的。

当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在闭合，二者是联动的当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原；常开触头断开，常闭触释放弹簧的作用下释放，使触头复原；常开触头断开，常闭触头闭合接触器的图形及文字符号如图头闭合接触器的图形及文字符号如图8-98-9所示9/19/20249/19/20241919普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（2 2）电磁机构的继电特性）电磁机构的继电特性 电磁机构的继电特性如图电磁机构的继电特性如图8-108-10所示，当输入量所示，当输入量x x＜＜xcxc时衔时衔铁不动作，其输出量铁不动作，其输出量y=0y=0；当；当x=xcx=xc时，衔铁吸合，输出量时，衔铁吸合，输出量y y从从“0”“0”跃变为跃变为“1”“1”；再进一步增大输入量使；再进一步增大输入量使x x＞＞xcxc，则输出量，则输出量仍为仍为y=1y=1 当输入量当输入量x x从从xcxc减小的时候，在减小的时候，在x x＞＞xfxf的过程中虽然吸力特的过程中虽然吸力特性向下降低，但因衔铁吸合状态下的吸力仍比反力大性向下降低，但因衔铁吸合状态下的吸力仍比反力大 ，所以，所以衔铁不会释放，输出量衔铁不会释放，输出量y=1y=1。

当当x=xfx=xf时，因吸力小于反力，衔时，因吸力小于反力，衔铁才释放，输出量由铁才释放，输出量由“1”“1”突变为突变为“0”“0”；再减小输量，输出量；再减小输量，输出量仍为仍为“0”“0”可见，电磁机构的输入可见，电磁机构的输入 —— ——输出特性或输出特性或““继电特继电特性性””为一矩形曲线为一矩形曲线9/19/20249/19/20242020普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备9/19/20249/19/20242121普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（3 3）接触器的主要技术参数）接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、线圈的额接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、线圈的额定电压、接通与分断能力、机械寿命与电气寿命和操作频率。

定电压、接通与分断能力、机械寿命与电气寿命和操作频率1 1）额定电压和额定电流）额定电压和额定电流 额定电压是指主触点的额定工作电压；额定电流是指主触额定电压是指主触点的额定工作电压；额定电流是指主触点的额定电流接触器的额定电压和额定电流的等级如表点的额定电流接触器的额定电压和额定电流的等级如表8-18-1所示9/19/20249/19/20242222普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备2 2）线圈的额定电压）线圈的额定电压 接触器线圈的额定电压（接触器线圈的额定电压（V V）等级如表）等级如表8-28-2所示直流接触器直流接触器交流接触器交流接触器2424、、4848、、110110、、220220、、4404403636、、110110、、220220、、3803803 3）接通与分断能力）接通与分断能力 接触器在规定条件下，能在给定电压下可靠接通和分断接触器在规定条件下，能在给定电压下可靠接通和分断的预期电流值。

接通时，主触点不应发生熔焊；分断时，主的预期电流值接通时，主触点不应发生熔焊；分断时，主触点不应发生长时间燃弧触点不应发生长时间燃弧9/19/20249/19/20242323普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备4 4）机械寿命与电气寿命）机械寿命与电气寿命 机械寿命：机械寿命：10001000万次以上万次以上 电气寿命：电气寿命：100100万次以上万次以上 5 5）操作频率）操作频率 每小时的操作次数，一般为：每小时的操作次数，一般为：300300次次/h/h、、 600 600次次/h/h、、 12001200次次/h/h几种9/19/20249/19/20242424普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（4 4）接触器选择的基本原则）接触器选择的基本原则1 1）接触器极数和电流种类的确定；）接触器极数和电流种类的确定；2 2）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器；触器；3 3）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级；）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级；4 4）） 根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压；器的额定电压；5 5）接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定；）接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定；6 6）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。

接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求9/19/20249/19/20242525普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（5 5）接触器的选用步骤）接触器的选用步骤1 1）选择接触器的类型）选择接触器的类型 交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为类，分别记为AC1AC1、、AC2AC2、、AC3AC3和和AC4AC4 一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等；白炽灯、电阻炉等； 二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止； 三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断；和运行中分断； 四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。

反转和点动 9/19/20249/19/20242626普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备2 2）选择接触器的额定参数）选择接触器的额定参数 根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数作制等确定接触器的额定参数 ① ①接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低，使用时也较安全但为了方便和减少设的绝缘要求可以降低，使用时也较安全但为了方便和减少设备，常按实际电网电压选取备，常按实际电网电压选取 ② ②电动机的操作频率不高，如压缩机、水泵、风机、空调、电动机的操作频率不高，如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流即可接触器类型冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流即可接触器类型可选用可选用CJl0CJl0、、CJ20CJ20等。

等 9/19/20249/19/20242727普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 ③ ③对重任务型电机，如机床主电机、升降设备、绞盘、破对重任务型电机，如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等，其平均操作频率超过碎机等，其平均操作频率超过100100次／次／minmin，运行于起动、点动、，运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态，可选用正反向制动、反接制动等状态，可选用CJl0ZCJl0Z、、CJl2CJl2型的接触型的接触器为了保证电寿命，可使接触器降容使用选用时，接触器器为了保证电寿命，可使接触器降容使用选用时，接触器额定电流大于电机额定电流额定电流大于电机额定电流 ④ ④对特重任务电机，如印刷机、镗床等，操作频率很高，对特重任务电机，如印刷机、镗床等，操作频率很高，可达可达600600～～1200012000次／次／h h，经常运行于起动、反接制动、反向等，经常运行于起动、反接制动、反向等状态，接触器大致可按电寿命及起动电流选用，接触器型号选状态，接触器大致可按电寿命及起动电流选用，接触器型号选CJl0ZCJl0Z、、CJl2CJl2等。

等9/19/20249/19/20242828普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 ⑤ ⑤交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时，接触交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时，接触器选择应考虑电容器的合闸冲击电流一般接触器的额定电流器选择应考虑电容器的合闸冲击电流一般接触器的额定电流可按电容器的额定电流的可按电容器的额定电流的1.51.5倍选取，型号选倍选取，型号选CJ10CJ10、、CJ20CJ20等 ⑥ ⑥用接触器对变压器进行控制时，应考虑浪涌电流的大小用接触器对变压器进行控制时，应考虑浪涌电流的大小例如交流电弧焊机、电阻焊机等，一般可按变压器额定电流的例如交流电弧焊机、电阻焊机等，一般可按变压器额定电流的2 2倍选取接触器，型号选倍选取接触器，型号选CJl0CJl0、、CJ20CJ20等 ⑦ ⑦对于电热设备，如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻对于电热设备，如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小，因此起动电流相应要大一些。

选用接触器时可不用考虑较小，因此起动电流相应要大一些选用接触器时可不用考虑（起动电流），直接按负荷额定电流选取型号可选用（起动电流），直接按负荷额定电流选取型号可选用CJl0CJl0、、CJ20CJ20等 9/19/20249/19/20242929普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 ⑧ ⑧由于气体放电灯起动电流大、起动时间长，对于照明由于气体放电灯起动电流大、起动时间长，对于照明设备的控制，可按额定电流设备的控制，可按额定电流1.11.1～～1.41.4倍选取交流接触器，型倍选取交流接触器，型号可选号可选CJl0CJl0、、CJ20CJ20等 ⑨ ⑨接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许电流，持续时间电流，持续时间≤8h≤8h，且安装于敞开的控制板上，如果冷却，且安装于敞开的控制板上，如果冷却条件较差，选用接触器时，接触器的额定电流按负荷额定电条件较差，选用接触器时，接触器的额定电流按负荷额定电流的流的110%110%～～120%120%选取。

对于长时间工作的电机，由于其氧化选取对于长时间工作的电机，由于其氧化膜没有机会得到清除，使接触电阻增大，导致触点发热超过膜没有机会得到清除，使接触电阻增大，导致触点发热超过允许温升实际选用时，可将接触器的额定电流减小允许温升实际选用时，可将接触器的额定电流减小30%30%使用9/19/20249/19/20243030普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备２．继电器２．继电器 继电器是一种根据电量（如电压和电流等）或非电量继电器是一种根据电量（如电压和电流等）或非电量（如热、时间、压力、转速等）的变化接通或断开控制电路，（如热、时间、压力、转速等）的变化接通或断开控制电路，以实现自动控制或保护电力拖动装置的电器继电器一般由以实现自动控制或保护电力拖动装置的电器继电器一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成感测机感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成感测机构把感测到的电量或非电量的变化传递给中间机构，将它与构把感测到的电量或非电量的变化传递给中间机构，将它与所要求的整定值进行比较，当达到控制要求的整定值时，继所要求的整定值进行比较，当达到控制要求的整定值时，继电器动作，其触头接通或断开交、直流小容量的控制电路。

电器动作，其触头接通或断开交、直流小容量的控制电路 控制继电器种类繁多，常用的有中间继电器、时间继电控制继电器种类繁多，常用的有中间继电器、时间继电器、热继电器等器、热继电器等9/19/20249/19/20243131普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（1 1）中间继电器）中间继电器 中间继电器的触点数多（有六对或更多），触点电流容中间继电器的触点数多（有六对或更多），触点电流容量大，动作灵敏，其结构、工作原理与接触器相似，由电磁量大，动作灵敏，其结构、工作原理与接触器相似，由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成其主要用途是当其它继系统、触头系统和释放弹簧等组成其主要用途是当其它继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用由于它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用由于继电器用于控制电路，流过触头的电流小继电器用于控制电路，流过触头的电流小, ,所以不需要灭弧装所以不需要灭弧装置。

中间继电器主要依据被控制电路的电压等级、触点的数置中间继电器主要依据被控制电路的电压等级、触点的数量、种类及容量来选用中间继电器的文字符为量、种类及容量来选用中间继电器的文字符为KAKA9/19/20249/19/20243232普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（2 2）时间继电器（）时间继电器（KTKT）） 时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器按其动作原理与构造不同，可分为电磁式、空气阻尼电器按其动作原理与构造不同，可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等类型机床控制线路中应用较多的式、电动式和晶体管式等类型机床控制线路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器，目前晶体管式时间继电器也获得是空气阻尼式时间继电器，目前晶体管式时间继电器也获得了愈来愈广泛的应用了愈来愈广泛的应用 选择时间继电器主要根据控制回路所需要的延时触点的选择时间继电器主要根据控制回路所需要的延时触点的延时方式、瞬时触点的数目以及使用条件来选择。

时间继电延时方式、瞬时触点的数目以及使用条件来选择时间继电器的图形及文字符号符号如图器的图形及文字符号符号如图8-118-11所示9/19/20249/19/20243333普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备9/19/20249/19/20243434普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备（（3 3）热继电器（）热继电器（FRFR）） 热继电器是利用电流的热效应原理来保护设备，使之免受热继电器是利用电流的热效应原理来保护设备，使之免受长期过载的危害主要用于电动机的过载保护、断相保护、三长期过载的危害主要用于电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制相电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制 热继电器的结构如图热继电器的结构如图8-128-12所示，主要由热元件、双金属片所示，主要由热元件、双金属片和触点三部分组成。

和触点三部分组成 9/19/20249/19/20243535普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备9/19/20249/19/20243636普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量使双金属片向上弯曲，经过一定时间后，弯曲位移增的热量使双金属片向上弯曲，经过一定时间后，弯曲位移增大，推动板将常闭触点断开常闭触点是串接在电动机的控大，推动板将常闭触点断开常闭触点是串接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路若要使热继电器复位，则按下复位按钮即电动机的主电路。

若要使热继电器复位，则按下复位按钮即可热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电可热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护同理，在电动机起动或路立即断开，因此不能作短路保护同理，在电动机起动或短时过载时，热继电器也不会动作，这可避免电动机不必要短时过载时，热继电器也不会动作，这可避免电动机不必要的停车每一种电流等级的热元件，都有一定的电流调节范的停车每一种电流等级的热元件，都有一定的电流调节范围，一般应调节到与电动机额定电流相等，以便更好地起到围，一般应调节到与电动机额定电流相等，以便更好地起到过载保护作用过载保护作用9/19/20249/19/20243737普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备 热继电器的图形及文字符号如图热继电器的图形及文字符号如图8-138-13所示图8-13a8-13a的符的符号用于主电路，图号用于主电路，图8-13b8-13b的符号用于控制电路。

的符号用于控制电路 热继电器的选择主要根据电动机的额定电流来确定热继电热继电器的选择主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额定电流等级器的型号及热元件的额定电流等级9/19/20249/19/20243838普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.2 8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备常用低压控制电器中的输出设备３．指示灯３．指示灯 继电继电- -接触控制系统中的指示灯主要用于显示控制系统接触控制系统中的指示灯主要用于显示控制系统的工作状态红色表示工作状态停止，绿色表示工作状态运的工作状态红色表示工作状态停止，绿色表示工作状态运行9/19/20249/19/20243939普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器 其它的低压电器，在电气控制线路中起保护其它的低压电器，在电气控制线路中起保护作用，主要有熔断器和低压断路器等。

作用，主要有熔断器和低压断路器等１．熔断器（１．熔断器（FUFU）） 熔断器的结构一般分成熔体座和熔体等部分熔断器的结构一般分成熔体座和熔体等部分熔断器是串联在被保护电路中的，当电路短路时，熔断器是串联在被保护电路中的，当电路短路时，电流很大，熔体急剧升温，立即熔断，从而起到电流很大，熔体急剧升温，立即熔断，从而起到保护作用当电路中电流值等于熔体额定电流时，保护作用当电路中电流值等于熔体额定电流时，熔体不会熔断所以熔断器用于短路保护图熔体不会熔断所以熔断器用于短路保护图8-8-1414是熔断器的图形及文字符号是熔断器的图形及文字符号9/19/20249/19/20244040普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器 对熔断器的要求是：对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动应熔断；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动（如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持（如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。

对熔断器的选用主要包括类型选择续过载时，应延时熔断对熔断器的选用主要包括类型选择和熔体额定电流的确定和熔体额定电流的确定 选择熔断器的类型时，主要依据负载的保护特性和短路选择熔断器的类型时，主要依据负载的保护特性和短路电流的大小电流的大小例如，用于保护照明和电动机的熔断器，一般例如，用于保护照明和电动机的熔断器，一般是考虑它们的过载保护，这时，希望熔断器的熔化系数适当是考虑它们的过载保护，这时，希望熔断器的熔化系数适当小些所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌小些所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌合金的合金的RC1ARC1A系列熔断器，而大容量的照明线路和电动机，除系列熔断器，而大容量的照明线路和电动机，除过载保护外，还应考虑短路时分断短路电流的能力过载保护外，还应考虑短路时分断短路电流的能力9/19/20249/19/20244141普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器（（1 1）电阻性负载或照明电路这类负载起动过程很短，运行）电阻性负载或照明电路。

这类负载起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的电流较平稳，一般按负载额定电流的1~1.11~1.1倍选用熔体的额定倍选用熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流电流，进而选定熔断器的额定电流2 2）电动机等感性负载的起动电流为额定电流的）电动机等感性负载的起动电流为额定电流的4~74~7倍，一般倍，一般选择熔体的额定电流为电动机额定电流的选择熔体的额定电流为电动机额定电流的1.5~2.51.5~2.5倍 对于多台电动机，要求：对于多台电动机，要求：I IFUFU≥≥（（1.5~2.51.5~2.5））I INMAXNMAX+∑I+∑IN N式中，式中，I IFUFU————熔体额定电流（熔体额定电流（A A），），I INMAXNMAX————最大一台电动机最大一台电动机的额定电流（的额定电流（A A）3 3）为防止发生越级熔断，上、下级（供电干、支线）熔断）为防止发生越级熔断，上、下级（供电干、支线）熔断器间应有良好的协调配合为此，应使上一级（供电干线）熔器间应有良好的协调配合为此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大1~21~2个级差。

个级差 9/19/20249/19/20244242普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器２．低压断路器（２．低压断路器（QFQF）） 断路器又称自动空气开关或自动开关它可用来分配电能，断路器又称自动空气开关或自动开关它可用来分配电能，不频繁地起动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护不频繁地起动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时，能自动切断当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时，能自动切断电路其功能相当于熔断器式开关与过电路其功能相当于熔断器式开关与过/ /欠热继电器等的组合欠热继电器等的组合 断路器主要由断路器主要由3 3个基本部分组成，即主触点、灭弧系统和个基本部分组成，即主触点、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器等各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器等图图8-158-15所示是低压断路器原理图所示是低压断路器原理图。

9/19/20249/19/20244343普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器9/19/20249/19/20244444普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.1.3 8.1.3 其它低压控制电器其它低压控制电器 断路器开关是靠操作机构手动合闸的，主触点闭合后，断路器开关是靠操作机构手动合闸的，主触点闭合后，就被连杆装置的锁钩锁住当电路发生上述故障时，通过各就被连杆装置的锁钩锁住当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用自的脱扣器使脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用 过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护当线路的过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护当线路的电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现短路器的挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现短路器的跳闸功能。

跳闸功能 失压（欠电压）脱扣器用于失压保护失压脱扣器的线失压（欠电压）脱扣器用于失压保护失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器可以正常合闸；圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器可以正常合闸；当停电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力，当停电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力，弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣，实现短路器的跳闸功能弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣，实现短路器的跳闸功能9/19/20249/19/20244545普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.2 §8.2 继电继电- -接触器控制系统的基本电路接触器控制系统的基本电路 任何复杂的电气控制线路都是按照一定的控制原则，由任何复杂的电气控制线路都是按照一定的控制原则，由基本的控制线路组成的基本控制线路是学习电气控制的基基本的控制线路组成的基本控制线路是学习电气控制的基础特别是对生产机械整个电气控制线路工作原理的分析与础特别是对生产机械整个电气控制线路工作原理的分析与设计有很大的帮助。

设计有很大的帮助 本节首先介绍电气控制原理图的基本知识和绘图方法，本节首先介绍电气控制原理图的基本知识和绘图方法，然后结合上节所讲的常用低压电器，如继电器、接触器和按然后结合上节所讲的常用低压电器，如继电器、接触器和按钮等，介绍其基本的控制线路，包括全压起动控制线路、正钮等，介绍其基本的控制线路，包括全压起动控制线路、正反转控制线路、点动与连续运动的控制线路、自动循环控制反转控制线路、点动与连续运动的控制线路、自动循环控制线路及反接制动控制线路线路及反接制动控制线路9/19/20249/19/20244646普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.2 §8.2 继电继电- -接触器控制系统的基本电路接触器控制系统的基本电路8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路8.2.3 8.2.3 减压起动控制线路减压起动控制线路8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路8.2.5 8.2.5 自动循环控制电路自动循环控制电路8.2.6 8.2.6 反接制动控制电路反接制动控制电路9/19/20249/19/20244747普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则1 1．图形符号及文字符号．图形符号及文字符号 1990 1990年年1 1月月1 1日开始执行的，由国家标准局颁布的日开始执行的，由国家标准局颁布的GB4728-GB4728-19841984《电气图用符号》及《电气图用符号》及GB6988-1987GB6988-1987《电气制图》和《电气制图》和GB7159-1987GB7159-1987《电气技术中的文字符号制订细则》。

《电气技术中的文字符号制订细则》 接线端子的标记符合国家标准接线端子的标记符合国家标准GB4026-1983GB4026-1983《电器接线端《电器接线端子的识别和用字母数字符号标记接线端子的通则》子的识别和用字母数字符号标记接线端子的通则》 常用电气图形符号和文字符号可见附录常用电气图形符号和文字符号可见附录A A9/19/20249/19/20244848普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则2.2.电气控制图绘制原则电气控制图绘制原则 电气控制线路的定义：电气控制线路的定义：以各类电机或其他执行电器为被以各类电机或其他执行电器为被控对象，以继电器、接触器、按钮、行程开关、保护元件等控对象，以继电器、接触器、按钮、行程开关、保护元件等器件组成的自动控制线路，通称为电气控制线路器件组成的自动控制线路，通称为电气控制线路。

电气控制线路的表示方法：电气控制线路的表示方法：电气原理图、安装接线图和电器电气原理图、安装接线图和电器布置图三种布置图三种 电气原理图是根据工作原理而绘制的，具有结构简单、电气原理图是根据工作原理而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路工作原理等优点在各种生层次分明、便于研究和分析电路工作原理等优点在各种生产机械的电气控制中，无论在设计部门或生产现场都得到广产机械的电气控制中，无论在设计部门或生产现场都得到广泛的应用图泛的应用图8-168-16所示为所示为CW6132CW6132型普通车床电气原理图图型普通车床电气原理图图中，按被控对象和控制功能的不同对图面区域进行了划分中，按被控对象和控制功能的不同对图面区域进行了划分9/19/20249/19/20244949普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则9/19/20249/19/20245050普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则 图图8-178-17中，对符号位置也进行了索引。

中，对符号位置也进行了索引 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，索引代号的组成如用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如图图8-178-17所示 当某原理图仅有一页图样时，只写图号和图区的行、列当某原理图仅有一页图样时，只写图号和图区的行、列号，在只有一个图号多页图样时，则图号可省略，而元件的号，在只有一个图号多页图样时，则图号可省略，而元件的相关触点只出现在一张图样上时，只标出图区号相关触点只出现在一张图样上时，只标出图区号9/19/20249/19/20245151普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则 电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系应用附图表示附图中各栏的含义如图应用附图表示附图中各栏的含义如图8-188-18所示9/19/20249/19/20245252普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则绘制电气原理图应遵循以下原则：绘制电气原理图应遵循以下原则：（（1 1）电气控制电路根据电路通过的电流大小可分为主电）电气控制电路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。

主电路包括从电源到电动机的电路，是强路和控制电路主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分控制电路是通过弱电流的电路，一般由电流通过的部分控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成点等组成 （（2 2）电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必）电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准须采用国家规定的统一标准 9/19/20249/19/20245353普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.1 8.2.1 常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则常用电气设备图形文字符号及电气控制图绘制原则（（3 3）采用电器元件展开图的画法同一电器元件的各部件）采用电器元件展开图的画法同一电器元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出若有多个同可以不画在一起，但需用同一文字符号标出若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号，如一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号，如KM1KM1、、KM2KM2等。

等 （（4 4）所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原）所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出始状态画出 （（5 5）控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，）控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出 9/19/20249/19/20245454普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路 笼型三相异步电动机的起动和停止控制电路是应用最广笼型三相异步电动机的起动和停止控制电路是应用最广泛的，也是最基本的控制电路主要有直接起动和降压起动泛的，也是最基本的控制电路主要有直接起动和降压起动两种方式两种方式 全压起动控制有刀开关直接起动控制及接触器直接起动全压起动控制有刀开关直接起动控制及接触器直接起动控制两种方式控制两种方式 一些控制要求不高的简单机械，如小型台钻、砂轮机、一些控制要求不高的简单机械，如小型台钻、砂轮机、冷却泵等常采用刀开关直接控制电动机起动和停止。

它适用冷却泵等常采用刀开关直接控制电动机起动和停止它适用于不频繁起动的小容量电动机，不能远距离控制和自动控制于不频繁起动的小容量电动机，不能远距离控制和自动控制9/19/20249/19/20245555普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路 采用接触器直接起动控制包括：点动；连续控制；既能采用接触器直接起动控制包括：点动；连续控制；既能点动又能长动控制点动又能长动控制 在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接起动在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接起动直接起动的优点是电气设备少，电路简单缺点是起动电流直接起动的优点是电气设备少，电路简单缺点是起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其他用电设备的正常工作大，引起供电系统电压波动，干扰其他用电设备的正常工作9/19/20249/19/20245656普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路1 1．点动控制电路．点动控制电路 如图如图8-198-19所示，主电路由所示，主电路由刀开关刀开关Q Q、熔断器、熔断器FUFU、交流接触、交流接触器器KMKM的主触点和笼型电动机的主触点和笼型电动机M M组组成；控制电路由起动按钮成；控制电路由起动按钮SBSB和和交流接触器线圈交流接触器线圈KMKM组成，线路组成，线路的工作过程如下：的工作过程如下：9/19/20249/19/20245757普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路起动过程：起动过程：先合上刀开关先合上刀开关Q→Q→按下起动按钮按下起动按钮SB→SB→接触器接触器KMKM线圈通电线圈通电→KM→KM主触点闭合主触点闭合→→电动机电动机M M通电直接起动。

通电直接起动停车过程：停车过程：松开松开SB→KMSB→KM线圈断电线圈断电→KM→KM主触点断开主触点断开→M→M停电停电停转 按下按钮，电动机转动；松开按钮，电动机停转，这按下按钮，电动机转动；松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制它能实现电动机短时转动，常用于种控制就叫点动控制它能实现电动机短时转动，常用于对机床的刀调整和电动葫芦等对机床的刀调整和电动葫芦等9/19/20249/19/20245858普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路2 2．连续运行控制线路．连续运行控制线路 在实际生产中往往要求电动在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓机实现长时间连续转动，即所谓长动控制，如图长动控制，如图8-208-20所示主电所示主电路由刀开关路由刀开关Q Q、熔断器、熔断器FUFU、接触器、接触器KMKM的主触点、热继电器的主触点、热继电器FRFR的发热的发热元件和电动机元件和电动机M M组成，控制电路由组成，控制电路由停止按钮停止按钮SB2SB2、起动按钮、起动按钮SB1SB1、接、接触器触器KMKM的常开辅助触点和线圈、的常开辅助触点和线圈、热继电器热继电器FRFR的常闭触点组成。

的常闭触点组成9/19/20249/19/20245959普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路工作过程如下：工作过程如下：起动过程：起动过程：合上刀开关合上刀开关Q→Q→按下起动按钮按下起动按钮SB1→SB1→接触器接触器KMKM线圈通线圈通电电→KM→KM主触点和常开辅助触点闭合主触点和常开辅助触点闭合→→电动机电动机M M接通电源运转；松接通电源运转；松开开SB1SB1，利用接通的，利用接通的KMKM常开辅助触点自锁，电动机常开辅助触点自锁，电动机M M连续运转连续运转停车过程：停车过程：按下停止按钮按下停止按钮SB2→KMSB2→KM线圈断电线圈断电→KM→KM主触点和辅助常主触点和辅助常开触点断开开触点断开→→电动机电动机M M断电停转断电停转 在连续控制中，当起动按钮在连续控制中，当起动按钮SB1SB1松开后，接触器松开后，接触器KMKM的线圈通的线圈通过其辅助常开触点的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的过其辅助常开触点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点的闭合而使线圈连续运行这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合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点称自锁触点开触点称自锁触点9/19/20249/19/20246060普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路线路设有以下保护环节：线路设有以下保护环节：短路保护：短路保护：短路时熔断器短路时熔断器FUFU的熔体熔断而切断电路起保护作的熔体熔断而切断电路起保护作用电动机长期过载保护：电动机长期过载保护：采用热继电器采用热继电器FRFR由于热继电器的热由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作因此在电动机起动时间不太长的情况下，器也不会立即动作因此在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，用它的常闭触点断开使控制电路断电。

会动作，用它的常闭触点断开使控制电路断电9/19/20249/19/20246161普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路欠电压、失电压保护：欠电压、失电压保护：通过接触器通过接触器KMKM的自锁环节来实现的自锁环节来实现当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压（如停电）当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压（如停电）时，接触器时，接触器KMKM断电释放，电动机停止转动当电源电压恢断电释放，电动机停止转动当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行起动，只有在操作人员重新按下起动按钮后，电动机才能起动，只有在操作人员重新按下起动按钮后，电动机才能起动9/19/20249/19/20246262普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.2 8.2.2 全压起动控制电路全压起动控制电路本控制线路具有如下优点：本控制线路具有如下优点：1 1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行；）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行；2 2）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故；身事故；3 3）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。

避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降 在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要求电动机既能实现点动又能实现长动将图工，则要求电动机既能实现点动又能实现长动将图8-198-19和和图图8-208-20的控制线路结合，就可以实现既能点动控制又能连续的控制线路结合，就可以实现既能点动控制又能连续控制的控制线路，在此不在详述控制的控制线路，在此不在详述9/19/20249/19/20246363普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.3 8.2.3 减压起动控制线路减压起动控制线路 较大容量的笼型异步电动机（大于较大容量的笼型异步电动机（大于10kw10kw）直接起动时，）直接起动时，电流为其额定电流的电流为其额定电流的4—84—8倍，过大的起动电流会对电网产生倍，过大的起动电流会对电网产生巨大的冲击，所以一般采用减压方式来起动具体实现的方巨大的冲击，所以一般采用减压方式来起动具体实现的方案有：定子串电阻或电抗器减压起动、星案有：定子串电阻或电抗器减压起动、星- -三角形（三角形（Y-△Y-△）变）变换减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动等，换减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动等，下面详细讲解星下面详细讲解星- -三角形（三角形（Y-△Y-△）减压起动控制电路。

减压起动控制电路9/19/20249/19/20246464普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.3 8.2.3 减压起动控制线路减压起动控制线路 图图8-218-21所示的星所示的星- -三角形三角形（（Y-△Y-△）减压起动控制电路，）减压起动控制电路，是按时间原则实现控制的起是按时间原则实现控制的起动时将电动机定子绕组连接成动时将电动机定子绕组连接成星形，加在电动机每相绕组上星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定电压的的电压为额定电压的1/1/，从而，从而减小了起动电流待起动后按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预先整定的时间把电动机换成三角形联接，使电动机在额定三角形联接，使电动机在额定电压下运行电压下运行9/19/20249/19/20246565普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.3 8.2.3 减压起动控制线路减压起动控制线路起动过程：起动过程：合上刀开关合上刀开关Q→Q→按下起动按钮按下起动按钮SBSB2 2，接触器，接触器KMKM1 1和和KMKM2 2线圈得电线圈得电→→其其KMKM1 1和和KMKM2 2的主触点均闭合，同时的主触点均闭合，同时KMKM1 1的辅助的辅助触点使接触器触点使接触器KMKM1 1和和KMKM2 2保持线圈通电状态保持线圈通电状态→→此时定子绕组连此时定子绕组连接成星形，电动机接成星形，电动机M M接通电源后降压起动；接通电源后降压起动；KMKM1 1的辅助触点接的辅助触点接通后，时间继电器通后，时间继电器KTKT线圈通电，延时线圈通电，延时t→KTt→KT延时常闭辅助触延时常闭辅助触点断开点断开→KM→KM2 2线圈断电；线圈断电；KTKT延时闭合常开触点闭合延时闭合常开触点闭合→KM→KM3 3接触接触器线圈得电，其主触点闭合，定子绕组连接成三角形器线圈得电，其主触点闭合，定子绕组连接成三角形→→电动电动机机M M加以额定电压正常运行。

加以额定电压正常运行KMKM3 3常闭辅助触点断开常闭辅助触点断开→KT→KT线圈线圈断电9/19/20249/19/20246666普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.3 8.2.3 减压起动控制线路减压起动控制线路 该电路结构简单，缺点是起动转矩也相应下降为三角形该电路结构简单，缺点是起动转矩也相应下降为三角形联接的联接的1/31/3，转矩特性差因而本线路适用于电网，转矩特性差因而本线路适用于电网380V380V、额、额定电压定电压660V/380V660V/380V、星、星- -三角形联接的电动机轻载起动的场合三角形联接的电动机轻载起动的场合9/19/20249/19/20246767普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路 在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台的前进和后退；电梯的上升和下降等，这就要求电动机作台的前进和后退；电梯的上升和下降等，这就要求电动机能实现正、反转的运行。

对于三相笼型异步电动机来说，可能实现正、反转的运行对于三相笼型异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现电动机正、反转控制电路如图电动机正、反转控制电路如图8-228-22所示，接触器所示，接触器KM1KM1为控制为控制电动机电动机M M正向运转的接触器；接触器正向运转的接触器；接触器KM2KM2为控制电动机为控制电动机M M反向反向运转的接触器运转的接触器9/19/20249/19/20246868普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路如图如图8-22 a8-22 a所示为无互锁控制线路，其工作过程如下：所示为无互锁控制线路，其工作过程如下：正转控制：正转控制：合上刀开关合上刀开关Q→Q→按下正向起动按钮按下正向起动按钮SB2→SB2→正向接触器正向接触器KM1KM1线圈得电线圈得电→KM1→KM1主触点和自锁触点闭合主触点和自锁触点闭合→→电动机电动机M M正转反转控制：反转控制：合上刀开关合上刀开关Q→Q→按下反向起动按钮按下反向起动按钮SB3→SB3→正向接触器正向接触器KM2KM2线圈得电线圈得电→KM2→KM2主触点和自锁触点闭合主触点和自锁触点闭合→→电动机电动机M M反转。

反转停机：停机：按停止按钮按停止按钮SB1→KM1SB1→KM1（或（或KM2KM2）断电）断电→M→M停转 该控制电路缺点是，若误操作会使该控制电路缺点是，若误操作会使KM1KM1与与KM2KM2线圈同时得电，线圈同时得电，从而引起主电路电源短路，为此要求电路设置必要的联锁环节从而引起主电路电源短路，为此要求电路设置必要的联锁环节9/19/20249/19/20246969普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路9/19/20249/19/20247070普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路 如图如图8-22 b8-22 b所示，将控制正转的接触器的辅助常闭触点所示，将控制正转的接触器的辅助常闭触点串入到控制反转的接触器线圈电路中，将控制反转的接触器串入到控制反转的接触器线圈电路中，将控制反转的接触器的辅助常闭触点串入到控制正转的接触器线圈电路中，则如的辅助常闭触点串入到控制正转的接触器线圈电路中，则如果当正转接触器线圈先通电后，则其辅助常闭触点打开，切果当正转接触器线圈先通电后，则其辅助常闭触点打开，切断了反转接触器接触器线圈此时的控制回路，即使此时按下断了反转接触器接触器线圈此时的控制回路，即使此时按下反转的起动按钮，控制反向运转的接触器线圈也无法通电。

反转的起动按钮，控制反向运转的接触器线圈也无法通电这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方式，叫电这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方式，叫电气互锁，或叫电气联锁起互锁作用的常闭触点叫互锁触点气互锁，或叫电气联锁起互锁作用的常闭触点叫互锁触点9/19/20249/19/20247171普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路 另外，该电路只能实现另外，该电路只能实现““正正→→停停→→反反””或者或者““反反→→停停→→正正””控制，即必须按下停止按钮后，再反向或正向起动这对需控制，即必须按下停止按钮后，再反向或正向起动这对需要频繁改变电动机运转方向的设备来说，是很不方便的要频繁改变电动机运转方向的设备来说，是很不方便的9/19/20249/19/20247272普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.4 8.2.4 正反转控制电路正反转控制电路 为了提高生产率，直接正、反向操作，利用复合按钮组为了提高生产率，直接正、反向操作，利用复合按钮组成成““正正→→反反→→停停””或或““反反→→正正→→停停””的互锁控制。

如图的互锁控制如图8-22 8-22 c c所示，复合按钮的常闭触点同样起到互锁的作用，这样的互所示，复合按钮的常闭触点同样起到互锁的作用，这样的互锁称做机械互锁该电路既有接触器常闭触点的电气互锁，锁称做机械互锁该电路既有接触器常闭触点的电气互锁，也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有双重互锁该电也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有双重互锁该电路操作方便，安全可靠，故应该广泛应用路操作方便，安全可靠，故应该广泛应用9/19/20249/19/20247373普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.5 8.2.5 自动循环控制电路自动循环控制电路 在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环工作的，例如龙门刨床的工作台前进、后退电动机环工作的，例如龙门刨床的工作台前进、后退电动机的正、反转是实现工作台自动往复循环的基本环节自的正、反转是实现工作台自动往复循环的基本环节自动循环控制电路如图动循环控制电路如图8-238-23所示控制电路按照行程控制所示。

控制电路按照行程控制原则，利用生产机械运动的行程位置实现控制，通常采原则，利用生产机械运动的行程位置实现控制，通常采用限位开关用限位开关9/19/20249/19/20247474普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.5 8.2.5 自动循环控制电路自动循环控制电路9/19/20249/19/20247575普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.5 8.2.5 自动循环控制电路自动循环控制电路工作过程：工作过程： 合上断路器合上断路器QF→QF→按下起动按钮按下起动按钮SB2→SB2→接触器接触器KM1KM1线圈得电线圈得电→→电动机电动机M M正转，工作台向前正转，工作台向前→→工作台前进到一定位置，撞工作台前进到一定位置，撞块压动限位开关块压动限位开关SQ2→SQ2SQ2→SQ2常闭触点断开常闭触点断开→KM1→KM1线圈断电线圈断电→M→M停停止向前 SQ2 SQ2常开触点闭合常开触点闭合→KM2→KM2线圈得电线圈得电→→电动机电动机M M改变电源相改变电源相序而反转，工作台向后序而反转，工作台向后→→工作台后退到一定位置，撞块压动工作台后退到一定位置，撞块压动限位开关限位开关SQ1→SQ1SQ1→SQ1常闭触点断开常闭触点断开→KM2→KM2线圈断电线圈断电→M→M停止后退。

停止后退9/19/20249/19/20247676普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.5 8.2.5 自动循环控制电路自动循环控制电路 SQ1 SQ1常闭开触点闭合常闭开触点闭合→KM1→KM1通电线圈得电通电线圈得电→→电动机电动机M M又正又正转，工作台又前进，如此往复循环工作，直至按下停止按钮转，工作台又前进，如此往复循环工作，直至按下停止按钮SB1→KM1SB1→KM1（或（或KM2KM2）线圈断电）线圈断电→→电动机停止转动电动机停止转动 另外，另外，SQ3SQ3、、SQ4SQ4分别为反、正向终端保护限位开关，防分别为反、正向终端保护限位开关，防止限位开关止限位开关SQ1SQ1、、SQ2SQ2失灵时造成工作台从机床上冲出的事故失灵时造成工作台从机床上冲出的事故9/19/20249/19/20247777普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.6 8.2.6 反接制动控制电路反接制动控制电路 三相异步电动机的制动方法有机械制动和电气制动，而三相异步电动机的制动方法有机械制动和电气制动，而电气制动方法中有反接制动、能耗制动、发电制动等，以下电气制动方法中有反接制动、能耗制动、发电制动等，以下重点介绍反接制动控制电路。

重点介绍反接制动控制电路 断开电动机电源后，电动机由于惯性不会马上停下来，断开电动机电源后，电动机由于惯性不会马上停下来，需要一段时间才能完全停止这种情况对于某些生产机械是需要一段时间才能完全停止这种情况对于某些生产机械是不适宜的如起重机的吊钩需要准确定位，铣床要求立即停不适宜的如起重机的吊钩需要准确定位，铣床要求立即停转等，都要求采取相应措施使电动机脱离电源后立即停转，转等，都要求采取相应措施使电动机脱离电源后立即停转，反接制动控制是一种很有效的机械制动反接制动控制是一种很有效的机械制动9/19/20249/19/20247878普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.6 8.2.6 反接制动控制电路反接制动控制电路 单向运行的三相异步电动机反接制动控制电路如图单向运行的三相异步电动机反接制动控制电路如图8-248-24控制电路按速度原则实现控制，通常采用速度继电器速度控制电路按速度原则实现控制，通常采用速度继电器速度继电器与电动机同轴相连，在继电器与电动机同轴相连，在120~3000r/min120~3000r/min范围内速度继电范围内速度继电器触点动作，当转速低于器触点动作，当转速低于100r/min100r/min时，其触点复位。

时，其触点复位 工作过程：合上刀开关工作过程：合上刀开关Q→Q→按下起动按钮按下起动按钮SB1→SB1→接触器接触器KM1KM1线圈得电线圈得电→→电动机电动机M M起动运行起动运行→→速度继电器速度继电器KSKS常开触点闭合，常开触点闭合，为制动作准备制动时按下停止按钮为制动作准备制动时按下停止按钮SB2→KM1SB2→KM1线圈断电线圈断电→KM2→KM2线圈得电（线圈得电（KSKS常开触点尚未打开）常开触点尚未打开）→KM2→KM2主触点闭合，定子绕主触点闭合，定子绕组串入限流电阻组串入限流电阻R R进行反接制动进行反接制动→→当当n≈0n≈0时，时，KSKS常开触点断开常开触点断开→KM2→KM2线圈断电，电动机制动结束线圈断电，电动机制动结束9/19/20249/19/20247979普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.6 8.2.6 反接制动控制电路反接制动控制电路9/19/20249/19/20248080普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.2.6 8.2.6 反接制动控制电路反接制动控制电路 此种制动方法适用于此种制动方法适用于10kW10kW以下的小容量电动机，特别以下的小容量电动机，特别是一些中小型卧式车床、铣床中的主轴电动机的制动，常是一些中小型卧式车床、铣床中的主轴电动机的制动，常采用这种反接制动。

采用这种反接制动9/19/20249/19/20248181普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用 PLC PLC即可编程序控制器，是美国通用汽车公司（即可编程序控制器，是美国通用汽车公司（GMGM）于）于19681968年由于生产的需要而提出的，主要用来取代继电年由于生产的需要而提出的，主要用来取代继电- -接触控接触控制系统可编程序控制器的英文名称为制系统可编程序控制器的英文名称为Programmable Logic Programmable Logic ControllerController，缩写为，缩写为PLCPLC 可编程序控制器是在传统的顺序控制器的基础上引入了可编程序控制器是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成的一代新型工业控制装置，是一种数字运算操作的电子系统，的一代新型工业控制装置，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，专为在工业环境下应用而设计它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程控制各种类型的机械或生产过程9/19/20249/19/20248282普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用图图8-268-26是继电是继电- -接触控制系统与接触控制系统与PLCPLC控制系统的比较图控制系统的比较图9/19/20249/19/20248383普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用 由图由图8-268-26可以看出，传统的继电可以看出，传统的继电- -接触控制系统与接触控制系统与PLCPLC控制控制系统的不同表现在以下几个方面：系统的不同表现在以下几个方面：（（1 1）控制方法：电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，继电）控制方法：电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，继电器的触点数量有限；而器的触点数量有限；而PLCPLC采用了所谓的采用了所谓的““软继电器软继电器””技术，技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，系统连线少、体其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，系统连线少、体积小、功耗小，触点数量是无限的，积小、功耗小，触点数量是无限的，PLCPLC系统的灵活性和可扩系统的灵活性和可扩展性好。

展性好2 2）工作方式：在继电）工作方式：在继电- -接触控制电路中，当电源接通时，电接触控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的都同时吸合，路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的都同时吸合，不该吸合的受某种条件限制而不能吸合，即采用并行工作方式不该吸合的受某种条件限制而不能吸合，即采用并行工作方式而而PLCPLC采用循环扫描的工作方式，即串行工作方式采用循环扫描的工作方式，即串行工作方式9/19/20249/19/20248484普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用（（3 3）从控制速度上看，继电器控制系统的工作频率低，机械）从控制速度上看，继电器控制系统的工作频率低，机械触点会出现抖动问题而触点会出现抖动问题而PLCPLC的速度快，程序指令执行时间在的速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题微秒级，且不会出现触点抖动问题4 4）从定时和计数控制上看，电气控制系统采用时间继电器）从定时和计数控制上看，电气控制系统采用时间继电器的延时时间易受环境温度和湿度变化的影响，定时精度不高。

的延时时间易受环境温度和湿度变化的影响，定时精度不高而而PLCPLC采用半导体集成电路作定时器，精度高，定时范围宽，采用半导体集成电路作定时器，精度高，定时范围宽，修改方便，不受环境的影响，且修改方便，不受环境的影响，且PLCPLC具有计数功能具有计数功能5 5）从可靠性和可维护性上看，由于电气控制系统的机械触）从可靠性和可维护性上看，由于电气控制系统的机械触点使系统的可靠性和可维护性较差而点使系统的可靠性和可维护性较差而PLCPLC采用无触点动作，采用无触点动作，其寿命长，可靠性高，并具有自诊断功能及动态监视功能，为其寿命长，可靠性高，并具有自诊断功能及动态监视功能，为现场调试和维护提供了方便现场调试和维护提供了方便9/19/20249/19/20248585普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社§8.3 §8.3 可编程序控制器的原理及应用可编程序控制器的原理及应用8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理8.3.2 8.3.2 西门子西门子 S7-200 PLC S7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用9/19/20249/19/20248686普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理1 1．．PLCPLC的结构的结构 PLC PLC包括硬件系统和软件系统两大部分。

包括硬件系统和软件系统两大部分软件系统包括：软件系统包括：系统程序和用户程序系统程序和用户程序硬件系统的组成包括：硬件系统的组成包括：中央处理器、存储器、输入中央处理器、存储器、输入/ /输出模输出模块、编程器等，其系统构成框图如图块、编程器等，其系统构成框图如图8-278-27所示9/19/20249/19/20248787普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理9/19/20249/19/20248888普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（1 1））PLCPLC硬件系统各模块简介硬件系统各模块简介1 1）中央处理器）中央处理器CPUCPU CPU CPU按照其系统程序所赋予的功能，完成以下任务：按照其系统程序所赋予的功能，完成以下任务：① ① 接收编程器或上位机键入的用户程序和数据，存入随机存接收编程器或上位机键入的用户程序和数据，存入随机存储器储器RAMRAM中；中；② ② 用扫描的方式接收现场输入设备的状态或数据，并存入输用扫描的方式接收现场输入设备的状态或数据，并存入输入状态表或数据寄存器中；入状态表或数据寄存器中；③ ③ 诊断电源、诊断电源、PLCPLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等；错误等；9/19/20249/19/20248989普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理④ PLC④ PLC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经指进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经指令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去接通或令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去接通或断开相关的控制电路，分时、分渠道地去执行数据的存取、传断开相关的控制电路，分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑运送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务；算或算术运算等任务；⑤ ⑤ 根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表的根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表的内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容，实内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容，实现输出控制、打印或数据通讯等功能；现输出控制、打印或数据通讯等功能；⑥ CPU⑥ CPU除顺序执行程序外，还能接收输入输出接口发来的中断除顺序执行程序外，还能接收输入输出接口发来的中断请求，并进行中断处理，处理完后，再返回原址继续执行。

请求，并进行中断处理，处理完后，再返回原址继续执行9/19/20249/19/20249090普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（2 2）存储器：）存储器： PLC PLC中常用的存储器有中常用的存储器有RAMRAM、、ROMROM和和EEPROMEEPROM随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）：读）：读/ /写存储器，是易失性的存储器，写存储器，是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失它的电源中断后，储存的信息将会丢失RAMRAM的工作速度高，的工作速度高，价格便宜，改写方便价格便宜，改写方便3 3）输入）输入/ /输出模块输出模块 输入输入/ /输出模块（简称输出模块（简称I/OI/O）是现场输入设备（如限位开关、）是现场输入设备（如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关等）、输出设备（如驱动电磁操作按钮、选择开关、行程开关等）、输出设备（如驱动电磁阀、接触器、电机等）或其它外部设备之间的连接部件。

阀、接触器、电机等）或其它外部设备之间的连接部件 输入输入/ /输出模块包括：开关量输入输出模块包括：开关量输入/ /输出模块；模拟量输入输出模块；模拟量输入/ /输输出模块　　出模块　　9/19/20249/19/20249191普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理1 1）开关量输入模块的基本原理）开关量输入模块的基本原理 开关量输入模块的作用是接收现场的开关信号，并将输入开关量输入模块的作用是接收现场的开关信号，并将输入的高电平信号转换为的高电平信号转换为PLCPLC内部所需要的低电平信号开关量输内部所需要的低电平信号开关量输入模块根据使用的电源不同，分为直流输入模块、交流输入模入模块根据使用的电源不同，分为直流输入模块、交流输入模块和交块和交/ /直流输入模块三种直流输入模块三种2 2）开关量输出模块的基本原理）开关量输出模块的基本原理 开关量输出模块的作用是将开关量输出模块的作用是将PLCPLC的输出信号传送给外部负的输出信号传送给外部负载（即用户输出设备），并将载（即用户输出设备），并将PLCPLC内部的低电平信号转换为外内部的低电平信号转换为外部所需电平，以满足不同负载的需要。

其输出方式的分类如图部所需电平，以满足不同负载的需要其输出方式的分类如图8-288-28所示 9/19/20249/19/20249292普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理9/19/20249/19/20249393普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理3 3）模拟量输入模块的基本原理）模拟量输入模块的基本原理 该模块用来将模拟信号转换成该模块用来将模拟信号转换成PLCPLC能够接收的数字信号能够接收的数字信号其主要功能就是进行模拟量到数字量的转换这种模拟量可其主要功能就是进行模拟量到数字量的转换这种模拟量可以是缓慢变化的温度或电压（电流）信号以是缓慢变化的温度或电压（电流）信号4 4））S7-200 PLCS7-200 PLC的模拟量模块：的模拟量模块：EM231EM231为模拟量输入模块，有为模拟量输入模块，有4 4路模拟量输入通道，可以是标准的电压信号，也可以是标准路模拟量输入通道，可以是标准的电压信号，也可以是标准的电流信号。

的电流信号EM232EM232为模拟量输出模块，有为模拟量输出模块，有2 2路模拟量输出通道，可以输出路模拟量输出通道，可以输出标准的电压信号，也可以输出标准的电流信号标准的电压信号，也可以输出标准的电流信号EM235EM235为模拟量输入为模拟量输入/ /输出组合模块，有输出组合模块，有4 4路输入通道、路输入通道、2 2路输路输出通道9/19/20249/19/20249494普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（4 4）编程器）编程器 PLC PLC的编程器分简易编程器、图形编程器、手持编程器及计算机的编程器分简易编程器、图形编程器、手持编程器及计算机四类简易编程器：简易编程器：通常把它直接插入通常把它直接插入PLCPLC的专用接口，与的专用接口，与PLCPLC相连接，并相连接，并由由PLCPLC提供电源它只能与提供电源它只能与PLCPLC直接联机编程，不能脱机编程；直接联机编程，不能脱机编程； 图形编程器：图形编程器：图形编程器的图形显示屏可以用来显示编程内容、继图形编程器的图形显示屏可以用来显示编程内容、继电器占用情况、程序容量、程序调试与执行时各种信号的状态和错电器占用情况、程序容量、程序调试与执行时各种信号的状态和错误提示等。

这种编程器还可以和打印机、盒式磁带机等设备相连，误提示等这种编程器还可以和打印机、盒式磁带机等设备相连，监控功能强，但价格贵，适用于大、中型监控功能强，但价格贵，适用于大、中型PLCPLC的编程；的编程；手持编程器手持编程器及将工业控制计算机作为编程器，是目前使用比较多的及将工业控制计算机作为编程器，是目前使用比较多的情况 9/19/20249/19/20249595普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理2 2．．PLCPLC的工作原理的工作原理（（1 1））PLCPLC的等效电路的等效电路 梯形图中的继电器，不是继电梯形图中的继电器，不是继电- -接触控制线路中的物理继接触控制线路中的物理继电器，它实际上是存储器中相应的一个触发器，因此称为电器，它实际上是存储器中相应的一个触发器，因此称为““软软继电器继电器””当该触发器为当该触发器为“1”“1”状态，表示该状态，表示该””软继电器软继电器””线线圈通电，对应梯形图中的常开触点闭合，常闭触点断开。

圈通电，对应梯形图中的常开触点闭合，常闭触点断开 图图8-298-29中，左侧是输入继电器线圈与相应输入继电器线圈中，左侧是输入继电器线圈与相应输入继电器线圈的控制触点的控制触点9/19/20249/19/20249696普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理9/19/20249/19/20249797普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理 输入继电器线圈是否接通，取决于外部开关等的状态当外部输入继电器线圈是否接通，取决于外部开关等的状态当外部开关信号是常开触点时，在未按下时左侧输入继电器线圈是通电的，开关信号是常开触点时，在未按下时左侧输入继电器线圈是通电的，所以对应右侧梯形图中的常开触点闭合，常闭触点断开；当开关按所以对应右侧梯形图中的常开触点闭合，常闭触点断开；当开关按下后，输入继电器线圈是断电的，梯形图中的控制触点恢复原始状下后，输入继电器线圈是断电的，梯形图中的控制触点恢复原始状态。

图中的右侧是输出继电器线圈与相应线圈的控制触点当控制态图中的右侧是输出继电器线圈与相应线圈的控制触点当控制Q0.0Q0.0线圈的逻辑关系满足条件时，线圈的逻辑关系满足条件时，Q0.0Q0.0线圈得电，其常开触点闭合，线圈得电，其常开触点闭合，使得外部的输出电路电路接通，使得外部的输出电路电路接通，KMKM接触器线圈得电，相应触点动作接触器线圈得电，相应触点动作 注意：注意：梯形图中的常开、常闭控制触点的状态，都是相对输入梯形图中的常开、常闭控制触点的状态，都是相对输入继电器线圈不通电时的状态而言，一旦输入继电器线圈通电，梯形继电器线圈不通电时的状态而言，一旦输入继电器线圈通电，梯形图中相应的控制触点动作，常开的闭合，常闭的断开图中相应的控制触点动作，常开的闭合，常闭的断开9/19/20249/19/20249898普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（2 2））PLCPLC的工作方式的工作方式 PLC PLC则采用循环扫描的工作方式。

这种工作方式是在系统则采用循环扫描的工作方式这种工作方式是在系统软件控制下，顺序扫描各个输入点的状态，按用户程序进行软件控制下，顺序扫描各个输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号整个过运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号整个过程如图程如图8-308-30所示9/19/20249/19/20249999普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（3 3）可编程序控制器的工作过程）可编程序控制器的工作过程 PLC PLC的工作过程如图的工作过程如图8-318-31所示PLCPLC大多采用成批输入大多采用成批输入/ /输输出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行一出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行一个完整周期可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段个完整周期可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段9/19/20249/19/2024100100普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理输入刷新阶段：输入刷新阶段：程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存器。

器程序处理阶段：程序处理阶段：所有的输入端口采样结束后，即开始进行逻辑所有的输入端口采样结束后，即开始进行逻辑运算处理，根据用户输入的控制程序，从第一条开始，逐条加运算处理，根据用户输入的控制程序，从第一条开始，逐条加以执行，并将相应的逻辑运行结果，存入对应的中间元件和输以执行，并将相应的逻辑运行结果，存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器，当最后一条控制程序执行完成后，即转入出元件映象寄存器，当最后一条控制程序执行完成后，即转入输出刷新处理输出刷新处理输出刷新阶段：输出刷新阶段：将输出元件映象寄存器的内容，从第一个输出将输出元件映象寄存器的内容，从第一个输出端口开始，到最后一个结束，依次读入对应的输出锁存器，从端口开始，到最后一个结束，依次读入对应的输出锁存器，从而驱动输出器件形成可编程的实际输出而驱动输出器件形成可编程的实际输出9/19/20249/19/2024101101普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.1 8.3.1 可编程序控制器的结构和工作原理可编程序控制器的结构和工作原理（（4 4）可编程序控制器对输入）可编程序控制器对输入/ /输出的处理原则输出的处理原则1 1）输出映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上）输出映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上一刷新周期的接通和断开状态；一刷新周期的接通和断开状态；2 2）程序执行结果取决于用户所编程序和输入）程序执行结果取决于用户所编程序和输入/ /输出映像寄存输出映像寄存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容；器的内容及其他各元件映像寄存器的内容；3 3）输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果；）输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果；4 4）输出锁存器的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存）输出锁存器的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的数据决定；器的数据决定；5 5）输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定；）输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定；6 6））PLCPLC的输入与输出存在滞后现象。

的输入与输出存在滞后现象9/19/20249/19/2024102102普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程 西门子公司（西门子公司（SiemensSiemens）生产的）生产的S7S7系列系列PLCPLC包括：微型包括：微型PLC PLC S7-200S7-200系列、较低性能系列、较低性能PLC S7-300PLC S7-300系列和中系列和中/ /高性能高性能PLC S7-PLC S7-400400系列本文主要以系列本文主要以S7-200 PLCS7-200 PLC系列小型系列小型PLCPLC为例，介绍为例，介绍PLCPLC系统的硬件构成及内部资源系统的硬件构成及内部资源1. S7-2001. S7-200系列系列PLCPLC的基本构成的基本构成 S7-200 S7-200系列系列PLCPLC可提供可提供4 4种不同的基本单元和种不同的基本单元和6 6种型号的扩种型号的扩展单元。

其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存展单元其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等储卡、写入器、文本显示器等9/19/20249/19/2024103103普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（1 1）基本单元）基本单元 S7-200 S7-200系列系列PLCPLC中可提供中可提供4 4种不同的基本型号的种不同的基本型号的8 8种种CPUCPU供选供选择使用，其输入输出点数的分配如表择使用，其输入输出点数的分配如表8-38-3所示型型 号号输输入点入点输输出点出点可可带扩带扩展模展模块块数数S7-200CPU22164—S7-200CPU222862个个扩扩展模展模块块，最多可，最多可扩扩展出展出78路数字量路数字量I/O点或点或10路模路模拟拟量量I/O点点S7-200CPU22414107个个扩扩展模展模块块，最多可，最多可扩扩展出展出168路数字量路数字量I/O点或点或35路模路模拟拟量量I/O点点S7-200CPU22624162个个扩扩展模展模块块，最多可，最多可扩扩展出展出248路数字量路数字量I/O点或点或35路模路模拟拟量量I/O点点S7-200CPU226XM24162个个扩扩展模展模块块，最多可，最多可扩扩展出展出248路数字量路数字量I/O点或点或35路模路模拟拟量量I/O点点表表8-3 S7-2008-3 S7-200系列系列PLCPLC中中CPU22XCPU22X的基本单元的基本单元9/19/20249/19/2024104104普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（2 2）扩展单元）扩展单元 S7-200 S7-200系列系列PLCPLC主要有主要有6 6种扩展单元，它本身没有种扩展单元，它本身没有CPUCPU，只，只能与基本单元相连接使用，用于扩展能与基本单元相连接使用，用于扩展I/OI/O点数，点数，S7-200S7-200系列系列PLCPLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表扩展单元型号及输入输出点数的分配如表8-48-4所示。

所示表表8-4 S7-2008-4 S7-200系列系列PLCPLC扩扩展展单单元型号及元型号及输输入入输输出点数出点数类类 型型型型 号号输输入点入点输输出点出点数字量数字量扩扩展模展模块块EM221EM2218 8无无EM222EM222无无8 8EM223EM2234/8/164/8/164/8/164/8/16模模拟拟量量扩扩展模展模块块EM231EM2314 4无无EM232EM232无无2 2EM235EM2354 41 19/19/20249/19/2024105105普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（3 3）） 编程器编程器 PLC PLC在正式运行时，不需要编程器编程器主要用来进行在正式运行时，不需要编程器编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLCPLC中，中，在调试过程中，进行监控和故障检测。

在调试过程中，进行监控和故障检测S7-200S7-200系列系列PLCPLC可采用可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型多种编程器，一般可分为简易型和智能型 简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便智能型编程器采用计算机进行编程方式输入，使用不够方便智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现监测，非常直观，且功能强大，言编程，实现监测，非常直观，且功能强大，S7-200S7-200系列系列PLCPLC的专用编程软件为的专用编程软件为STEP7-Micro/WINSTEP7-Micro/WIN9/19/20249/19/2024106106普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（4 4）程序存储卡）程序存储卡 为了保证程序及重要参数的安全，一般小型为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLCPLC设有外接设有外接EEPROMEEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLCPLC，也，也可将可将PLCPLC内的程序及重要参数传到外接内的程序及重要参数传到外接EEPROMEEPROM卡盒内作为备份。

卡盒内作为备份程序存储卡程序存储卡EEPROMEEPROM有有6ES 7291-8GC00-0XA06ES 7291-8GC00-0XA0和和6ES 7291-6ES 7291-8GD00-0XA08GD00-0XA0两种，程序容量分别为两种，程序容量分别为8K8K和和16K16K程序步5 5）写入器）写入器 写入器的功能是实现写入器的功能是实现PLCPLC和和EEPROMEEPROM之间的程序传送，是将之间的程序传送，是将PLCPLC中中RAMRAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLCPLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAMRAM区9/19/20249/19/2024107107普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（6 6）文本显示器）文本显示器 文本显示器文本显示器TD200TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置备，还可作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入输入/ /输出量。

文本信息的显示用选择输出量文本信息的显示用选择/ /确认的方法，最多可显确认的方法，最多可显示示8080条信息，每条信息最多条信息，每条信息最多4 4个变量的状态过程参数可在显个变量的状态过程参数可在显示器上显示，并可随时修改示器上显示，并可随时修改TD200TD200面板上的面板上的8 8个可编程序的功个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在起动和测试能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在起动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断系统时，可以进行参数设置和诊断9/19/20249/19/2024108108普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程 西门子西门子S7-200S7-200系列系列 PLC PLC提供了梯形图（提供了梯形图（LADLAD）、语句表）、语句表（（STLSTL）、功能块图（）、功能块图（FBDFBD）三种编程语言其中梯形图和语句）三种编程语言。

其中梯形图和语句表是最常用本章以表是最常用本章以S7-200 CPU22XS7-200 CPU22X系列系列PLCPLC的指令系统为对象，的指令系统为对象，用举例的形式介绍基本逻辑指令、程序控制指令、定时用举例的形式介绍基本逻辑指令、程序控制指令、定时/ /计数计数器指令的使用和编程器指令的使用和编程9/19/20249/19/2024109109普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程2. 2. 标准触点的位逻辑指令标准触点的位逻辑指令 当常开（当常开（NONO）触点对应的存储器址位（）触点对应的存储器址位（bitbit）为）为1 1时，表时，表示该触点闭合，常闭（示该触点闭合，常闭（NCNC）触点对应的存储器址位（）触点对应的存储器址位（bitbit））为为0 0时，表示该触点闭合时，表示该触点闭合常开触点常开触点bit常闭触点常闭触点bit标准触点：标准触点：9/19/20249/19/2024110110普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程 （（1）装载与非装载指令）装载与非装载指令——LD、、LDN 当常开触点或常闭触点起于左母线时，分别使用以上命令。

当常开触点或常闭触点起于左母线时，分别使用以上命令例【例8-1】】LD I0.0LDN I0.1I0.0I0.1（）（）（）（）Q0.0Q0.19/19/20249/19/2024111111普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程LD I0.0A I0.1LD I0.0O I0.1【例【例8-2】】（（ 2）与、或及输出指令）与、或及输出指令1）常开触点的与、或）常开触点的与、或——A、、O9/19/20249/19/2024112112普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程2）常闭触点的与、或）常闭触点的与、或——AN、、ONLD I0.0AN I0.1LD I0.0A I0.1ON I0.2【例【例8-3】】以上指令的操作对象：以上指令的操作对象：I、、Q、、M、、SM、、T、、C、、V、、S、、L9/19/20249/19/2024113113普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程LD I0.0A I0.1= Q0.0（（3）输出指令）输出指令—— =【例【例8-4】】9/19/20249/19/2024114114普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（4）取非指令）取非指令—— NOTI0.0（）（）Q0.0NOTLD I0.0NOT= Q0.0时序：时序：I0.0Q0.0【例【例8-5】】9/19/20249/19/2024115115普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（5）正、负跳变指令）正、负跳变指令—— EU、、EDNP正跳变触点：正跳变触点： 在检测到每一次正跳变（从在检测到每一次正跳变（从OFF到到ON））之后，让能流接通一个扫描周期。

之后，让能流接通一个扫描周期负跳变触点：负跳变触点： 在检测到每一次负跳变（从在检测到每一次负跳变（从ON 到到OFF ））之后，让能流接通一个扫描周期之后，让能流接通一个扫描周期9/19/20249/19/2024116116普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程9/19/20249/19/2024117117普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（6）置位和复位（）置位和复位（N位）指令位）指令—— S、、R（（ S ））bitN（（ R ））bitN 执行置位（置执行置位（置1）和复位（置）和复位（置0）指令时，从）指令时，从bit或或out指令的指令的地址参数开始的地址参数开始的N个点都被置位或复位。

个点都被置位或复位 置位、复位的点数置位、复位的点数N可以是可以是1—255当用复位指令时，如果当用复位指令时，如果bit或或OUT指令的是指令的是T或或C位，那么定时器或计数器被复位，同时位，那么定时器或计数器被复位，同时计数器或定时器当前值被清零计数器或定时器当前值被清零梯梯 形形 符符 号号语语 句句 符符 号号 S bit，，N R bit，，N9/19/20249/19/2024118118普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程9/19/20249/19/2024119119普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（7）空操作指令）空操作指令—— NOP 空操作指令不影响程序的执行，操作数空操作指令不影响程序的执行，操作数N是一个是一个0—255之间的数。

之间的数 NOP ））N NOP N（（8）块操作指令）块操作指令—— ALD、、OLD ALD — 块串联块串联 OLD — 块并联块并联9/19/20249/19/2024120120普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程3 3．逻辑堆栈指令．逻辑堆栈指令（（1）栈装载与指令）栈装载与指令ALD （与块）（与块） 栈装载与指令在梯形图中用于将并联电路块进行串联连接栈装载与指令在梯形图中用于将并联电路块进行串联连接2）栈装载或指令）栈装载或指令 OLD （或块）（或块） 栈装载或指令在梯形图中用于将串联电路块进行并联连接栈装载或指令在梯形图中用于将串联电路块进行并联连接3）逻辑推入栈指令）逻辑推入栈指令 LPS （分支或主控指令）（分支或主控指令） 逻辑推入栈指令在梯形图中的分支结构中，用于生成一条逻辑推入栈指令在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。

处开始注意：注意：使用使用LPS指令时，本指令为分支的开始，以后必须有分指令时，本指令为分支的开始，以后必须有分支结束指令支结束指令LPP即LPS与与LPP指令必须成对出现指令必须成对出现9/19/20249/19/2024121121普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（4）逻辑弹出栈指令）逻辑弹出栈指令 LPP （分支结束或主控复位指令）（分支结束或主控复位指令） 逻辑弹出栈指令在梯形图中的分支结构中，用于将逻辑弹出栈指令在梯形图中的分支结构中，用于将LPS指令指令生成一条新的母线进行恢复生成一条新的母线进行恢复注意：注意：使用使用LPP指令时，必须出现在指令时，必须出现在LPS的后面，与的后面，与LPS成对成对出现5）逻辑读栈指令）逻辑读栈指令 LRD 在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，开始在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，开始第二个和后边更多的从逻辑块。

第二个和后边更多的从逻辑块6）装入堆栈指令）装入堆栈指令 LDS 本指令编程时较少使用本指令编程时较少使用指令格式：指令格式：LDS n （（n为为0~ 8的整数）的整数） 9/19/20249/19/2024122122普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程4.4.比较指令比较指令（（1）字节比较指令）字节比较指令 用于比较两个字节型整数值用于比较两个字节型整数值IN1和和IN2的大小，字节比较是的大小，字节比较是无符号的比较式可以是无符号的比较式可以是LDB、、AB或或OB后直接加比较运算符后直接加比较运算符构成如：构成如：LDB=、、AB<>、、OB>= 等 整数整数IN1和和IN2的寻址范围：的寻址范围：VB、、IB、、QB、、MB、、SB、、SMB、、LB、、*VD、、*AC、、*LD和常数例【例8-6】指令格式】指令格式 LDB=VB10，，VB12 AB<> MB0，，MB1 OB<= AC1，， 1169/19/20249/19/2024123123普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（2）整数比较指令）整数比较指令用于比较两个一字长整数值用于比较两个一字长整数值IN1和和IN2的大小，整数比较是有符的大小，整数比较是有符号的（整数范围为号的（整数范围为16#8000和和16#7FFF之间）。

比较式可以是之间）比较式可以是LDW、、AW或或OW后直接加比较运算符构成后直接加比较运算符构成如：如：LDW=、、AW<>、、OW>= 等整数整数IN1和和IN2的寻址范围：的寻址范围：VW、、IW、、QW、、MW、、SW、、SMW、、LW、、AIW、、T、、C、、AC、、*VD、、*AC、、*LD和常数例【例8-7】指令格式】指令格式 LDW=VW10，，VW12 AW<> MW0，，MW4 OW<=AC2，， 11609/19/20249/19/2024124124普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（3）双字整数比较指令）双字整数比较指令用于比较两个双字长整数值用于比较两个双字长整数值IN1和和IN2的大小，双字整数比较是的大小，双字整数比较是有符号的（双字整数范围为有符号的（双字整数范围为16#80000000和和16#7FFFFFFF之间） 【例【例8-8】指令格式】指令格式 LDD= VD10，，VD14 AD<> MD0，，MD8 OD<= AC0，， 1160000 LDD>=HC0，， *AC09/19/20249/19/2024125125普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（4）实数比较指令）实数比较指令用于比较两个双字长实数值用于比较两个双字长实数值IN1和和IN2的大小，实数比较是有的大小，实数比较是有符号的（负实数范围为符号的（负实数范围为-1.175495E-38和和-3.402823E+38，正实，正实数范围为数范围为+1.175495E-38和和+3.402823E+38）。

比较式可以是）比较式可以是LDR、、AR或或OR后直接加比较运算符构成后直接加比较运算符构成例【例8-9】指令格式】指令格式 LDR= VD10，，VD18 AR<> MD0，，MD12 OR<= AC1，，1160.478 AR> *AC1，，VD1009/19/20249/19/2024126126普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程5. 5. 定时器的编程定时器的编程 S7-200的定时器有三种：接通延时定时器（的定时器有三种：接通延时定时器（TON）、有记）、有记忆接通延时定时器（忆接通延时定时器（TONR）和断开延时定时器（）和断开延时定时器（TOF）1））TON和和TONR的工作的工作 当使能输入接通时，接通延时定时器和有记忆接通延时定当使能输入接通时，接通延时定时器和有记忆接通延时定时器开始计时，当定时器的当前值（时器开始计时，当定时器的当前值（Txxx）大于等于预设值时，）大于等于预设值时，该定时器位被置位。

当使能输入断开时，清除接通延时定时器该定时器位被置位当使能输入断开时，清除接通延时定时器的当前值，而对于有记忆接通延时定时器，其当前值保持不变的当前值，而对于有记忆接通延时定时器，其当前值保持不变可以用有记忆接通延时定时器累计输入信号的接通时间，利用可以用有记忆接通延时定时器累计输入信号的接通时间，利用复位指令（复位指令（R）清除其当前值清除其当前值9/19/20249/19/2024127127普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（2））TOF的工作的工作 TOF用来在输入断开后延时一段时间断开输出当使能输用来在输入断开后延时一段时间断开输出当使能输入接通时，定时器位立即接通，并把当前值设为入接通时，定时器位立即接通，并把当前值设为0当输入断当输入断开时，定时器开始定时，直到达到预设的时间当达到预设时开时，定时器开始定时，直到达到预设的时间当达到预设时间时，定时器位断开，并且停止计时当前值。

当输入断开的时间时，定时器位断开，并且停止计时当前值当输入断开的时间短于预设时间时，定时器位保持不变间短于预设时间时，定时器位保持不变9/19/20249/19/2024128128普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程梯梯 形形 符符 号号语语 句句 符符 号号注意：不能把一个定时器同时用作注意：不能把一个定时器同时用作TOF和和TON9/19/20249/19/2024129129普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程 TON、、TONR、、TOF定时器有三个分辨率，这些分辨率与定时器有三个分辨率，这些分辨率与定时器号有关，如表定时器号有关，如表8-5所示表表8-5 定时器工作方式及类型定时器工作方式及类型定时器类型用毫秒（ms）表示的分辨率用秒（s）表示的最大当前值定时器号TONR1ms32.767sT0，T6410ms327.67sT1-T4，T65-T68100ms3276.7sT5-T31，T69-T95TON/TOF1ms32.767sT32，T9610ms327.67sT33-T36，T97-T100100ms3276.7sT37-T63，T101-T2559/19/20249/19/2024130130普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程6.计数器的编程计数器的编程 计数器指令有：增计数器指令（计数器指令有：增计数器指令（CTU）、减计数器指令）、减计数器指令（（CTD）和增）和增/减计数器指令（减计数器指令（CTUD）。

1）增计数器指令（）增计数器指令（CTU）） 使该计数器在每使该计数器在每CU输入的上升沿递增计数，直至计数最大输入的上升沿递增计数，直至计数最大值当当前计数值（值当当前计数值（C×××）大于或等于预置计数值（）大于或等于预置计数值（PV）时，）时，该计数器被置位当复位输入（该计数器被置位当复位输入（R）置位时，计数器被复位置位时，计数器被复位梯形图指令如图梯形图指令如图8-32所示9/19/20249/19/2024131131普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程C×××PVRCUCTU脉冲输入端脉冲输入端复位端复位端预置计数值预置计数值C×××PVLDCD CTD脉冲输入端脉冲输入端装载输入装载输入预置计数值预置计数值图图8-32 增计数器增计数器 图图8-33 减计数器减计数器9/19/20249/19/2024132132普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程（（2）减计数器指令（）减计数器指令（CTD）） 使该计数器在使该计数器在CD输入的上升沿从预置值开始递减计数。

输入的上升沿从预置值开始递减计数当当前计数值（当当前计数值（C×××）等于）等于0时，该计数器被置位当装载输时，该计数器被置位当装载输入（入（LD）接通时，计数器复位并把预设值（）接通时，计数器复位并把预设值（PV）装载当前值装载当前值梯形图指令如图梯形图指令如图8-33所示3）增）增/减计数器指令（减计数器指令（CTUD）） 使该计数器在每使该计数器在每CU输入的上升沿，从当前计数值开始递输入的上升沿，从当前计数值开始递增计数，在每一个增计数，在每一个CD输入的上升沿，递减计数当复位输入输入的上升沿，递减计数当复位输入（（R）置位时，计数器被复位梯形图指令如图）置位时，计数器被复位梯形图指令如图8-34所示PV：：VW、、IW、、QW、、MW、、SMW、、LW、、AIW、、AC、、T、、C、、常数等9/19/20249/19/2024133133普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程C×××PVCDCU CTUD增计数增计数脉冲输入端脉冲输入端预置计数值预置计数值R 复位端复位端减计数减计数脉冲输入端脉冲输入端图图8-34 增增/减计数器减计数器9/19/20249/19/2024134134普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.2 8.3.2 西门子西门子S7-200 PLCS7-200 PLC的基本指令和编程的基本指令和编程【例【例8-10】减计数器的应用】减计数器的应用 减计数器的应用如图减计数器的应用如图8-35所示的梯形图和语句表。

所示的梯形图和语句表LD I0.2LD I0.1CTD C50，，3C50PVLDCU CTDI0.2I0.13图图8-35 减计数器应用程序减计数器应用程序9/19/20249/19/2024135135普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用1．．PLC控制系统设计的内容及步骤控制系统设计的内容及步骤（（1））PLC控制系统设计时应遵循以下原则控制系统设计时应遵循以下原则1）最大限度的满足被控对象的要求；）最大限度的满足被控对象的要求； 2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、适用及维护方便；适用及维护方便；3）保证系统的安全可靠；）保证系统的安全可靠； 的的4）考虑生产发展和工艺改进的要求，在选型时应留有适当的）考虑生产发展和工艺改进的要求，在选型时应留有适当的余量 9/19/20249/19/2024136136普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（2））PLC控制系统设计的主要内容控制系统设计的主要内容 1）分析控制对象，明确设计任务和要求；）分析控制对象，明确设计任务和要求； 2）选定）选定PLC的型号，对控制系统的硬件进行配置；的型号，对控制系统的硬件进行配置；3）保证系统的安全可靠；）保证系统的安全可靠； 4）选择所需的输入）选择所需的输入/输出模块，编制输出模块，编制PLC的输入的输入/输出分配表输出分配表和输入和输入/输出端子接线图；输出端子接线图；5）根据系统设计要求编写程序规格要求说明书，再用相应的）根据系统设计要求编写程序规格要求说明书，再用相应的编程语言进行程序设计；编程语言进行程序设计；6）设计操作台、电气柜、选择所需的电器元件；）设计操作台、电气柜、选择所需的电器元件；7）编写设计说明书和操作使用说明书。

编写设计说明书和操作使用说明书 9/19/20249/19/2024137137普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（3））PLC控制系统设计的一般步骤控制系统设计的一般步骤1）详细了解被控对象的生产工艺过程，分析控制要求详细了解被控对象的生产工艺过程，分析控制要求2）根据控制要求确定所需的用户输入）根据控制要求确定所需的用户输入/输出设备输出设备3）选择）选择PLC类型4）分配）分配PLC的的I/O点，设计点，设计I/O连接图5））PLC软件设计，同时可进行控制台的设计和现场施工软件设计，同时可进行控制台的设计和现场施工6）系统调试，固化程序，交付使用系统调试，固化程序，交付使用 9/19/20249/19/2024138138普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用2．．PLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计 PLC的硬件设计包括的硬件设计包括PLC机型、容量、机型、容量、I/O模块、外围设备模块、外围设备的选择等多个方面。

的选择等多个方面 选择能满足控制要求的适当型号的选择能满足控制要求的适当型号的PLC是应用设计中至关是应用设计中至关重要的一步在设计时，首先要尽可能考虑采用与你单位正在重要的一步在设计时，首先要尽可能考虑采用与你单位正在使用的同系列的使用的同系列的PLC，以便于学习和掌握，其次是备件的通用，以便于学习和掌握，其次是备件的通用性，可减少编程器的投资由于性，可减少编程器的投资由于PLC品种繁多，其结构形式、品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、价格等各有不同，适用场合也各有侧性能、容量、指令系统、价格等各有不同，适用场合也各有侧重，因此合理选择重，因此合理选择PLC，对于提高，对于提高PLC控制系统的技术经济指控制系统的技术经济指标有着重要作用标有着重要作用9/19/20249/19/2024139139普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（1））PLC的机型选择的机型选择 从物理结构来讲，从物理结构来讲，PLC可分为整体式和模块式，对于工可分为整体式和模块式，对于工作过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，可作过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，可选用整体结构选用整体结构PLC，这样可以降低成本。

其它情况下可选用，这样可以降低成本其它情况下可选用模块式模块式PLC，便于灵活地扩展，便于灵活地扩展I/O点数，有更多特殊点数，有更多特殊I/O模块模块可供选择，维修更换模块、判断故障范围也很方便，缺点是可供选择，维修更换模块、判断故障范围也很方便，缺点是价格稍高价格稍高9/19/20249/19/2024140140普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（2））PLC容量估算容量估算 PLC容量的选择包括两个方面：一是容量的选择包括两个方面：一是I/O点数，二是应用程点数，二是应用程序存储器容量的选择序存储器容量的选择 I/O点数的选择除了要满足当前控制系统的要求以外，考虑点数的选择除了要满足当前控制系统的要求以外，考虑到以后生产工艺的可能变化及可靠性的要求，适当预留到以后生产工艺的可能变化及可靠性的要求，适当预留10% ～～15%的裕量应用程序存储器量的估算与许多因素有关，例如的裕量应用程序存储器量的估算与许多因素有关，例如I/O点数、运算处理量、控制要求、程序结构等。

一般用下列公点数、运算处理量、控制要求、程序结构等一般用下列公式作粗略估算式作粗略估算只有开关量控制时，只有开关量控制时，I/O点所需存储量＝点所需存储量＝I/O点数点数×8只有模拟量输入时，模拟量所需存储器字数＝模拟量路数只有模拟量输入时，模拟量所需存储器字数＝模拟量路数×1209/19/20249/19/2024141141普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 由于程序设计者水平的差异，即使对一样的系统，由不同由于程序设计者水平的差异，即使对一样的系统，由不同的编程人员设计的程序，其长度和执行时间也会有很大差异，的编程人员设计的程序，其长度和执行时间也会有很大差异，因此在考虑存储器容量时应当固有适当裕量，初学者可多留因此在考虑存储器容量时应当固有适当裕量，初学者可多留一些，有经验者可少留一些一般可按计算结果的一些，有经验者可少留一些一般可按计算结果的25% 考虑需要注意的是，一般小型用户程序存储器容量是固定的，不需要注意的是，一般小型用户程序存储器容量是固定的，不能随意扩充和调整。

能随意扩充和调整 存储器容量与系统规模、控制要求、实现方法及编程水平存储器容量与系统规模、控制要求、实现方法及编程水平等许多因素有关，其中等许多因素有关，其中I/O点数在很大程度上可以反映点数在很大程度上可以反映PLC系系统对存储器的要求因此在工程实践中，存储器容量一般是统对存储器的要求因此在工程实践中，存储器容量一般是通过通过I/O点数并根据统计经验粗略估算的：点数并根据统计经验粗略估算的：9/19/20249/19/2024142142普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用开关量输入：总字节数＝总点数开关量输入：总字节数＝总点数×10；；开关量输出：总字节数＝总点数开关量输出：总字节数＝总点数×8；；模拟量输入模拟量输入/输出：总字节数＝通道数输出：总字节数＝通道数×100；；定时器定时器/计数器：总字节数＝定时器计数器：总字节数＝定时器/计数器个数计数器个数×2；；通信接口：总字节数＝接口数量通信接口：总字节数＝接口数量×300。

以上计算的结果只具有参考价值，在明确存储器容量时，以上计算的结果只具有参考价值，在明确存储器容量时，还应对其进行修正特别是对初学者来说，应该在估算值的基还应对其进行修正特别是对初学者来说，应该在估算值的基础上充分考虑余量础上充分考虑余量9/19/20249/19/2024143143普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（3））I/O模块的选择模块的选择 I/O模块的价格占模块的价格占PLC价格的一半以上，不同价格的一半以上，不同I/O模块，其模块，其结构与性能也不一样，它直接影响到结构与性能也不一样，它直接影响到PLC的应用范围和价格的应用范围和价格1）开关量输入模块的选择）开关量输入模块的选择 根据根据PLC输入量和输出量的点数和性质可以确定输入量和输出量的点数和性质可以确定I/O模块模块的型号和数量，每一模块的点数可能有的型号和数量，每一模块的点数可能有4、、8、、16、、32点和点和64点。

点按结构来分有共点式、分组式、隔离式，按电压形式范围来可按结构来分有共点式、分组式、隔离式，按电压形式范围来可分为直流分为直流5、、12、、24、、48、、60V和交流和交流110V、、220V9/19/20249/19/2024144144普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 高密度模块如高密度模块如32点、点、64点，平均每点的价格较低，但受工点，平均每点的价格较低，但受工作电压、工作电流和环境温度的限制应注意同时接通的点数作电压、工作电流和环境温度的限制应注意同时接通的点数不能超过该模块总点数的不能超过该模块总点数的60% 隔离式模块平均每点的价格较高，若输入信号之间不需要隔离式模块平均每点的价格较高，若输入信号之间不需要隔离，可选共点式或分组式隔离，可选共点式或分组式 输入模块的工作电压尽量与现场输入设备（有源设备）一输入模块的工作电压尽量与现场输入设备（有源设备）一致，可省去转换环节。

对无源输入信号，则需根据现场与致，可省去转换环节对无源输入信号，则需根据现场与PLC的距离远近来选择电压的高低一般直流电压如的距离远近来选择电压的高低一般直流电压如5、、12、、24V属于低电压，传输距离不宜太长，距离较远或环境干扰较强时，属于低电压，传输距离不宜太长，距离较远或环境干扰较强时，应选用高电压模块在有粉尘、油雾等恶劣环境下，应选用交应选用高电压模块在有粉尘、油雾等恶劣环境下，应选用交流电模块流电模块9/19/20249/19/2024145145普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用2）开关量输出模块的选择）开关量输出模块的选择 开关量输出模块，按点数分有开关量输出模块，按点数分有16、、32、、64点，按电路结构点，按电路结构分有共点、分组式、隔离式它们的选择与输入模块有类似的分有共点、分组式、隔离式它们的选择与输入模块有类似的原则 按输出方式分，有继电器输出、双向可控硅输出、晶体管按输出方式分，有继电器输出、双向可控硅输出、晶体管输出。

继电器输出模块适用电压范围广，导通压降小，承受瞬输出继电器输出模块适用电压范围广，导通压降小，承受瞬时过载能力强，且有隔离作用但动作速度慢，寿命（动作次时过载能力强，且有隔离作用但动作速度慢，寿命（动作次数）有一定限制，驱动感性负载时最大通断频率不得超过数）有一定限制，驱动感性负载时最大通断频率不得超过1ns，适用于不频繁动作的交，适用于不频繁动作的交/直流负载晶体管和双向可控硅模直流负载晶体管和双向可控硅模块分别适用于直流和交流负载，它们可取性高，反应速度快，块分别适用于直流和交流负载，它们可取性高，反应速度快，寿命长，但过载能力稍差寿命长，但过载能力稍差9/19/20249/19/2024146146普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 在选用共点式或分组式输出模块时，不仅要考虑每点所允在选用共点式或分组式输出模块时，不仅要考虑每点所允许的输出电流，还应考虑公共端所允许的最大电流，避免同时许的输出电流，还应考虑公共端所允许的最大电流，避免同时动作时超出范围而损坏输出模块。

动作时超出范围而损坏输出模块3）模拟量输入）模拟量输入/输出模块的选择输出模块的选择 连续变换的温度、压力、位移等非电量最终都要采用相应连续变换的温度、压力、位移等非电量最终都要采用相应传感器转化成标准电压或电流信号，然后送入输入模块输入传感器转化成标准电压或电流信号，然后送入输入模块输入模块有模块有2、、4、、8个通道，根据所需进行选取按输入信号的形个通道，根据所需进行选取按输入信号的形式来分，有电压型和电流型一般来讲，电流型的抗干扰能力式来分，有电压型和电流型一般来讲，电流型的抗干扰能力强，但要根据输入设备来确定另外，输入模块信号还有不同强，但要根据输入设备来确定另外，输入模块信号还有不同的范围，在选择时应加以注意的范围，在选择时应加以注意9/19/20249/19/2024147147普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 一般的模块都具有一般的模块都具有l2bit以上的分辨率，能够满足普通生以上的分辨率，能够满足普通生产的精度要求。

选择输入模块的另一个考虑基于被控系统的产的精度要求选择输入模块的另一个考虑基于被控系统的实时性有的模块转换速度快，有的较慢，因考虑到滤波效实时性有的模块转换速度快，有的较慢，因考虑到滤波效果，输入模块大多用积分式转换，速度稍慢，在要求实时性果，输入模块大多用积分式转换，速度稍慢，在要求实时性较强的场合，可选用专用的高速模块输出模块的选择方法较强的场合，可选用专用的高速模块输出模块的选择方法与输出模块的选择方法大致相同与输出模块的选择方法大致相同9/19/20249/19/2024148148普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（4）编程器和外围设备的选择）编程器和外围设备的选择 对于小型机，一般选用手持型简易编程器特点是价格低，对于小型机，一般选用手持型简易编程器特点是价格低，移动方便，但功能有限对于大中型机，一般采用图形编程器移动方便，但功能有限对于大中型机，一般采用图形编程器现在采用个人计算机或工业控制计算机作为编程器的应用也很现在采用个人计算机或工业控制计算机作为编程器的应用也很广泛。

广泛 为防止由于掉电、干扰而破坏应用程序，存储器一般选用为防止由于掉电、干扰而破坏应用程序，存储器一般选用EPROM、、EEPROM或或Flash存储器9/19/20249/19/2024149149普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（5）输入）输入/输出设备与输出设备与PLC连接时应注意的问题连接时应注意的问题 在在PLC控制系统中，控制系统中，PLC是主要的控制设备，它与控制对是主要的控制设备，它与控制对象中各种输入设备（如按钮、继电器触点、限位开关及其他检象中各种输入设备（如按钮、继电器触点、限位开关及其他检测信号等）和输出设备（继电器、接触器、电磁阀等执行元件）测信号等）和输出设备（继电器、接触器、电磁阀等执行元件）相连，连接电路需设计此外还要考虑设计各种运行方式的电相连，连接电路需设计此外还要考虑设计各种运行方式的电路（自动、半自动、手动、紧急停止电路等）、电气主电路以路（自动、半自动、手动、紧急停止电路等）、电气主电路以及一些未纳入及一些未纳入PLC范围的电气控制电路等。

总之，形成一个完范围的电气控制电路等总之，形成一个完整的控制系统所需的整的控制系统所需的PLC以外的电路均需要设计这里要着重以外的电路均需要设计这里要着重介绍的只是与介绍的只是与PLC连接的有关问题连接的有关问题9/19/20249/19/2024150150普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用1）） PLC的外部输入电路的外部输入电路 现场的输入信号如按钮开关、拨动开关、选择开关、限位现场的输入信号如按钮开关、拨动开关、选择开关、限位开关、行程开关和其他一些检测元件输出的开关量或模拟量，开关、行程开关和其他一些检测元件输出的开关量或模拟量，通过连接电路进入通过连接电路进入PLC对于开关触点，当为强电电路的触点对于开关触点，当为强电电路的触点时，有些要求时，有些要求48V、、50mA左右或左右或110V、、15mA～～20mA左右才左右才能可靠接通，而输入模块的输入电源电压一般不高，额定电流能可靠接通，而输入模块的输入电源电压一般不高，额定电流也是毫安级，要注意模拟量输入信号的数值范围应与也是毫安级，要注意模拟量输入信号的数值范围应与PLC的模的模入口数值相匹配，否则应加变送器或加其他电路解决。

入口数值相匹配，否则应加变送器或加其他电路解决9/19/20249/19/2024151151普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用2）） PLC的外部输出电路的外部输出电路 PLC的各输出点与现场各执行元件相连的各输出点与现场各执行元件相连PLC的这些执行的这些执行元件有电感性负载、电阻性负载、电灯负载；有开关量和模拟元件有电感性负载、电阻性负载、电灯负载；有开关量和模拟量；负载电源有交流也有直流在进行输出电路设计时，有几量；负载电源有交流也有直流在进行输出电路设计时，有几点是需要注意的：点是需要注意的：①① 建议在建议在PLC外部输出电路的电源供电线路上装设电源接触外部输出电路的电源供电线路上装设电源接触器，用按钮控制其接通器，用按钮控制其接通/断开，当外部负载需要紧急断开时，断开，当外部负载需要紧急断开时，只需按下按钮就可将电源断开，而与只需按下按钮就可将电源断开，而与PLC无关另外，电源在无关另外，电源在停电后恢复，停电后恢复，PLC也不会马上起动，只有在按下起动按钮后才也不会马上起动，只有在按下起动按钮后才会起动。

会起动9/19/20249/19/2024152152普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用②② 线路中加入熔断器（速熔）作短路保护当输出端的负载线路中加入熔断器（速熔）作短路保护当输出端的负载短路时，短路时，PLC的输出元件和印刷电路板将被烧坏，因此应在的输出元件和印刷电路板将被烧坏，因此应在输出回路中加装熔断器可一个线圈回路接一个熔断器，也输出回路中加装熔断器可一个线圈回路接一个熔断器，也可一组接一个公共熔断器熔丝电流应选择得适当大于负载可一组接一个公共熔断器熔丝电流应选择得适当大于负载电流③③ 当输出端接的是感性元件，应注意加装保护当为直流输当输出端接的是感性元件，应注意加装保护当为直流输出时，感性元件两端应并接续流二极管；当为交流输出时，出时，感性元件两端应并接续流二极管；当为交流输出时，感性元件两端应并接阻容吸收电路这样做是用于抑制由于感性元件两端应并接阻容吸收电路这样做是用于抑制由于输出触点断开时电感线圈感应出的很高的尖峰电压，对输出输出触点断开时电感线圈感应出的很高的尖峰电压，对输出触点的危害及对触点的危害及对PLC的干扰。

的干扰9/19/20249/19/2024153153普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 续流二极管可选额定电流为续流二极管可选额定电流为1A左右的二极管，其额定电左右的二极管，其额定电压应为负载电压压应为负载电压3倍以上阻容吸收电路可选倍以上阻容吸收电路可选0.5W、、100~120Ω的电阻和的电阻和0.1PF的电容 白炽灯在室温和工作时的电阻值相差极大，通电瞬间产生白炽灯在室温和工作时的电阻值相差极大，通电瞬间产生很大的冲击电流，所以额定电流很大的冲击电流，所以额定电流2A继电器输出电路最多允许继电器输出电路最多允许带带100W、、220V/AC的灯泡负载的灯泡负载 双向可控硅输出电路的负载电流小于双向可控硅输出电路的负载电流小于10mA时，可能出现时，可能出现可控硅工作不正常的现象，这时应在负载两端并联一只电阻可控硅工作不正常的现象，这时应在负载两端并联一只电阻9/19/20249/19/2024154154普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用④④ 对于一些危险性大的电路，除了在软件上采取联锁措施外，对于一些危险性大的电路，除了在软件上采取联锁措施外，在在PLC外部硬件电路上也应采取相应的措施。

如异步电动机外部硬件电路上也应采取相应的措施如异步电动机正、反转接触器的常闭触点在正、反转接触器的常闭触点在PLC外部再组成互锁电路，以外部再组成互锁电路，以确保安全过载保护用的热继电器也可接在确保安全过载保护用的热继电器也可接在PLC的外部电路的外部电路中⑤⑤ PLC的模拟量输出用于控制如变速电动机的调节装置、阀的模拟量输出用于控制如变速电动机的调节装置、阀门开度的大小（有的要先通过电门开度的大小（有的要先通过电-气转换装置，再去控制气动气转换装置，再去控制气动调节阀）等模拟量输出有电流输出如调节阀）等模拟量输出有电流输出如4～～20mA，，DC也有电也有电压输出如压输出如0~10V，，DC等，用户设计时自行选择等，用户设计时自行选择 在硬件设计中，为了保护人身安全和设备安全，还应考在硬件设计中，为了保护人身安全和设备安全，还应考虑安全回路设计以及可靠性设计问题虑安全回路设计以及可靠性设计问题 9/19/20249/19/2024155155普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用3．．PLC控制系统软件设计控制系统软件设计 （（1）编程软件的选择）编程软件的选择 软件系统的设计主要是用户程序的编写。

西门子软件系统的设计主要是用户程序的编写西门子S7-200系系列列PLC的编程软件采用的编程软件采用STEP 7-Micro/WIN 32（可在西门子公（可在西门子公司的网站上下载），按要求安装后即可使用司的网站上下载），按要求安装后即可使用2）编程方法的选择）编程方法的选择 经验设计法：在一些典型的控制环节和电路的基础上，根经验设计法：在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件 9/19/20249/19/2024156156普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用 经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。

但是，由于这种方法主要效的，可以收到快速、简单的效果但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验较高，特别是要求设计者有一定的实践经验逻辑设计法：逻辑设计法：工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等电器元件来实现，因此，用电器元件来实现，因此，用“0”和和“1”两种取值的逻辑代数两种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的，用逻辑设计法设计设计电器控制线路是完全可以的，用逻辑设计法设计PLC应用应用程序的一般步骤如下：程序的一般步骤如下：1）列出执行元件动作节拍表；）列出执行元件动作节拍表；2）绘制电气控制系统的状态转移图；）绘制电气控制系统的状态转移图；3）进行系统的逻辑设计；）进行系统的逻辑设计；9/19/20249/19/2024157157普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用4）编写程序；）编写程序；5）对程序检测、修改和完善。

对程序检测、修改和完善 顺序功能图法：顺序功能图法：顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图，然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序计顺序功能图，然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序在顺序功能图中，实现转换时使前级步的活动结束而使后续在顺序功能图中，实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始，步之间没有重叠步的活动开始，步之间没有重叠 顺序控制继电器（顺序控制继电器（SCR））指令是基于顺序功能图（指令是基于顺序功能图（SFC）的编程方式，专门用于编制）的编程方式，专门用于编制顺序控制程序使用它必须依据顺序功能图进行编程顺序控制程序使用它必须依据顺序功能图进行编程9/19/20249/19/2024158158普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（3）梯形图程序设计注意事项）梯形图程序设计注意事项1）每个网络以接点开始，以线圈或功能指令结束，信号总）每个网络以接点开始，以线圈或功能指令结束，信号总是从左向右传递。

是从左向右传递2）内部和中间继电器接点可以使用无数次，但继电器线圈）内部和中间继电器接点可以使用无数次，但继电器线圈在一个程序中只能使用一次在一个程序中只能使用一次3）有些系统要求程序结束时必须使用）有些系统要求程序结束时必须使用END指令，但有些可指令，但有些可以不用4）中间继电器、定时器和计数器等功能性指令不能直接产）中间继电器、定时器和计数器等功能性指令不能直接产生输出，必须用生输出，必须用OUT指令才能输出指令才能输出5）） 在一个网络中要将得电条件和失电条件综合考虑，以保在一个网络中要将得电条件和失电条件综合考虑，以保证控制的可靠性和准确性证控制的可靠性和准确性9/19/20249/19/2024159159普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用6）在一个程序中，同一编号的线圈如果使用两次，称为双线）在一个程序中，同一编号的线圈如果使用两次，称为双线圈输出，它很容易引起误操作，应尽量避免圈输出，它很容易引起误操作，应尽量避免。

7）在梯形图中没有真实的电流流动，为了便于分析）在梯形图中没有真实的电流流动，为了便于分析PLC的周的周期扫描原理和逻辑上的因果关系，假定在梯形图中有期扫描原理和逻辑上的因果关系，假定在梯形图中有“电流电流”流动，这个流动，这个“电流电流”只能在梯形图中单方向流动只能在梯形图中单方向流动——即从左向即从左向右流动，层次的改变只能从上向下图右流动，层次的改变只能从上向下图8-36就是一种错误的桥就是一种错误的桥式梯形图式梯形图图图8-36 一种错误的桥式电路梯形图一种错误的桥式电路梯形图9/19/20249/19/2024160160普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用4、、PLC控制系统的应用控制系统的应用 现以现以8.2.3节中的电动机星形～三角形减压起动控制为例，节中的电动机星形～三角形减压起动控制为例，说明说明PLC控制系统梯形图设计的一般步骤控制系统梯形图设计的一般步骤1））PLC机型的选择机型的选择选用选用S7-200（（CPU222）进行电动机星形～三角形减压起动控）进行电动机星形～三角形减压起动控制。

制2）输入）输入/输出分配表的设计输出分配表的设计根据设计要求，列出系统所有的输入和输出信号，并分配地根据设计要求，列出系统所有的输入和输出信号，并分配地址，如表址，如表8-6所示本例中只有开关量本例中只有开关量9/19/20249/19/2024161161普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用表表8-6 输入输入/输出分配表输出分配表输入信号停止按钮SB1I0.0起动按钮SB2I0.1输出信号接触器KM1Q0.1接触器KM2Q0.2接触器KM3Q0.3（（3）画出控制系统模块硬件控制接线图，如图）画出控制系统模块硬件控制接线图，如图8-37所示9/19/20249/19/2024162162普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用图图8-37 电动机星形～三角形减压起启控制电动机星形～三角形减压起启控制I/O接线图接线图9/19/20249/19/2024163163普通高等教育普通高等教育““十二五十二五””规划教材规划教材 机械工业出版社机械工业出版社8.3.3 8.3.3 可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器系统设计及应用（（4）编写控制系统梯形图及语句表，如图）编写控制系统梯形图及语句表，如图8-38所示。

所示 9/19/20249/19/2024164164。