电气控制与PLC技术（S7-1200）配套课件.pptx

电气控制与电气控制与PLC技术（技术（S7-1200）配套课件配套课件 目目 录录第一章第一章 常用低压电器常用低压电器第二章第二章 电气控制电路的基本环节电气控制电路的基本环节第三章第三章 典型机械设备电气控制系统分析典型机械设备电气控制系统分析第四章第四章 可编程序控制器的基础知识可编程序控制器的基础知识第五章第五章 TIA博途软件及使用博途软件及使用第六章第六章 S7-1200PLC的编程指令的编程指令第七章第七章 S7-1200PLC的编程及应用的编程及应用第八章第八章 S7-1200 PLC的通信及应用的通信及应用电气控制与PLC技术（S7-1200）第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器1 1.1.1低压电器的基本知识低压电器的基本知识1 1.2.2开关电器开关电器1 1.3.3熔断器熔断器1 1.4.4主令电器主令电器1 1.5.5接触器接触器1 1.6.6继电器继电器电气控制与PLC技术（S7-1200）1.1 低压电器的基本知识低压电器的基本知识低压电器：用于交流50Hz、额定电压在1200V及以下或直流额定电压在1500V及以下的电力线路中起保护、控制、转换和调节等作用的电气元件的总称。

电气控制与PLC技术（S7-1200）1.1.1 低压电器的分类低压电器的分类按照用途或所控制的对象可分为：（1）配电电器主要用于低压配电系统中，如刀开关、转换开关、熔断器、低断路器和保护继电器等2）控制电器主要用于电力传动系统中，如控制继电器、接触器、起动器、控制器调整器、主令电器、变阻器和电磁铁等3）主令电器主令电器主要用于发送控制指令这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关等对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电器和机械寿命要长电气控制与PLC技术（S7-1200）（4）保护电器保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护这类低压电器有熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，动作可靠性要高5）执行电器执行电器主要用于执行某种动作和传动功能这类低压电器有电磁铁、电磁离合器等随着电子技术和计算机技术的进步，近几年又出现了利用集成电路和电子元件构成的电子式电器，利用单片机构成的智能化电器，以及可直接与现场总线连接的具有通信功能的电器电气控制与PLC技术（S7-1200）1.1.2 电器的作用电器的作用电器是构成控制系统的最基本元件，它的性能将直接影响控制系统能否正常工作。

它的工作进程是将一些电量信号或非电量信号转变为非通即断的开关信号或随信号变化的模拟量信号，实现对被控对象的控制控制作用测量作用保护作用调节作用指示作用转换作用电气控制与PLC技术（S7-1200）电气控制与PLC技术（S7-1200）1.1.3 低压电器的基本结构特点低压电器的基本结构特点低压电器一般由感测部分和执行部分组成感测部分：感测外界的信号做出有规律的反应在自控电器中感测部分大多由电磁机构组成执行部分：如触点，根据指令进行电路的接通或切断在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很多，它们结构相似，原理相同电气控制与PLC技术（S7-1200）1.2 开关电器开关电器开关电器常用来不频繁地接通或分断控制线路或直接控制小容量电动机，这类电器也可以用来隔离电源或自动切断电源而起到保护作用这类电器包括刀开关、转换开关、自动空气断路器等电气控制与PLC技术（S7-1200）1.2.1 刀开关刀开关刀开关俗称闸刀开关，可分为不带熔断器式和带熔断器式两大类它们用于隔离电源和无负载情况下的电路转换，其中后者还具有短路保护功能刀开关是低压电器中结构比较简单，应用十分广泛的一类手动操作电器，其主要作用是将电路和电源明显的隔开，以保障检修人员的安全。

刀开关由手柄、触刀、静插座、铰链支座和绝缘底板等组成，依靠手动来实现触刀插人插座与脱离插座的控制电气控制与PLC技术（S7-1200）开启式负荷开关结构图由刀开关和熔断器组合而成瓷底板上装有进线座、静触点、熔丝、出线座和带瓷质手柄的闸刀电气控制与PLC技术（S7-1200） 电气控制与PLC技术（S7-1200）（a）刀开关符号（b）带熔断器的刀开关符号刀开关的图形符号电气控制与PLC技术（S7-1200）开启式负荷开关在安装时应注意：（1）闸刀在合闸状态时，手柄应朝上，不准倒装或平装，以防误操作2）电源进线应接在静触点一边的进线端（进线座在上方），而用电设备应接在动触点一边的出线端（出线座在下方），即“上进下出”，不准颠倒，以方便更换熔丝及确保用电安全电气控制与PLC技术（S7-1200）2.封闭式负荷开关封闭式负荷开关封闭式负荷开关，俗称铁壳开关，一般在电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，作为手动不频繁地接通与分断负荷电路用封闭式负荷开关在安装时，应保证外壳可靠接地，以防漏电而发生意外接线时，电源线接在静触座的接线端上，负载则接在熔断器一端，不得接反，以确保操作安全 电气控制与PLC技术（S7-1200）这种负荷开关由刀开关、熔断器、灭弧装置、操作手柄、操作机构和外壳构成。

三把闸刀固定在一根绝缘方轴上，由操作手柄操纵；操作机构设有机械联锁，当盖子打开时，手柄不能合闸，手柄合闸时，盖子不能打开，保证了操作安全在手柄转轴与底座间还装有速动弹簧，使刀开关的接通与断开速度与手柄动作速度无关，抑制了电弧过大封闭式负荷开关结构图电气控制与PLC技术（S7-1200）1.2.2 转换开关转换开关转换开关又称为组合开关，是一种变形刀开关，在结构上是用动触片代替了闸刀，以左右旋转代替了刀开关的上下分合动作，有单极、双极和多极之分常用的型号有HZ等系列电气控制与PLC技术（S7-1200）组合开关多用于不频繁接通和断开的电路，或无电切换电路如用作机床照明电路的控制开关，或5kW以下小容量电动机的启动、停止和正反转控制在选用时，可根据电压等级、额定电流大小和所需触点数选定组合开关的图形符号和文字符号电气控制与PLC技术（S7-1200）组合开关共有三副静触片，每一副静触片的一边固定在绝缘垫板上，另一边伸出盒外并附有接线柱供电源和用电设备接线三个动触片装在另外的绝缘垫板上，垫板套在附有手柄的砷绝缘杆上手柄每次能沿任一方向旋转900，并带动三个动触片分别与对应的三副静触片保持接通或断开。

在开关转轴上也装有扭簧储能装置，使开关的分合速度也与手柄动作速度无关，有效地抑制了电弧过大电气控制与PLC技术（S7-1200）1.2.3 低压断路器低压断路器低压断路器俗称自动空气开关，是低压配电网中的主要电器开关之一，它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且可以接通和分断短路电流电气控制与PLC技术（S7-1200）应用：主要用在不频繁操作的低压配电线路或开关柜(箱)中作为电源开关使用，并对线路、电器设备及电动机等实行保护，当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、漏电等故障时，能自动切断线路，起到保护作用应用十分广泛低压断路器的图形符号和文字符号电气控制与PLC技术（S7-1200）2.低压断路器的结构低压断路器的结构低压断路器主要由触头系统、灭弧装置、操作机构、保护装置（各种脱扣器）及外壳等几部分组成图为常用的塑壳式DZ5-20型自动空气开关的外形与结构图电气控制与PLC技术（S7-1200）3.3.低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理2是自动空气断路器的三对主触头，与被保护的三相主电路相串联，当手动闭合电路后，其主触头由锁链3钩住搭钩4，克服弹簧1的拉力，保持闭合状态。

搭钩4可绕轴5转动当被保护的主电路正常工作时，电磁脱扣器6中线圈所产生的电磁吸合力不足以将衔铁8吸合；而当被保护的主电路发生短路或产生较大电流时，电磁脱扣器6中线圈所产生电磁吸合力随之增大，直至将衔铁8吸合，并推动杠杆7，把搭钩4顶离在弹簧1的作用下主触头断开，切断主电路，起到保护作用又当电路电压严重下降或消失时，欠电压脱扣器11中的吸力减少或失去吸力，衔铁10被弹簧9拉开，推动杠杆7，将搭钩4顶开，断开了主触头当电路发生过载时，过载电流流过发热元件13，使双金属片12向上弯曲，将杠杆7推动，断开主触头，从而起到保护作用电气控制与PLC技术（S7-1200）4.低压断路器的型号及主要参数低压断路器的型号及主要参数主要参数：额定电压、额定电流、极数、脱扣类型及其额定电流、整定范围、电磁脱扣器整定范围、主触点的分断能力等电气控制与PLC技术（S7-1200）1.3 熔断器熔断器1.3.1 熔断器的结构和类型熔断器的结构和类型1.熔断器的定义熔断器的定义熔断器俗称保险丝，它是一种简单有效的保护电器在使用时，熔断器串接在保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，其主要作用是短路保护。

电气控制与PLC技术（S7-1200）2.熔断器的结构熔断器的结构熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成其中熔体是主要部分，它既是感受元件又是执行元件熔体可做成丝状、片状、带状或笼状，其材料有两类：一类为低熔点材料，如铅、锌、锡及铅锡合金等；另一类为高熔点材料，如银、铜、铝等熔管是熔体的保护外壳，可做成封闭式或半封闭式，其材料一般为陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维电气控制与PLC技术（S7-1200）3.熔断器的工作原理熔断器的工作原理熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而实现保护的目的熔断器的图形符号和文字符号电气控制与PLC技术（S7-1200）4. 常见的熔断器常见的熔断器1）RC1V系列瓷插式熔断器RC1V系列瓷插式熔断器由动触点、熔丝、瓷盖、静触点和瓷底5部分组成它主要用于交流50Hz、额定电压380V及以下、额定电流220A及以下的低压线路的末端或分支电路中，作为电气设备的短路保护及一定程度的过载保护1动触点；2熔丝；3瓷座；4静触点；5瓷盖电气控制与PLC技术（S7-1200）2）RL1系列螺旋式熔断器RL1系列螺旋式熔断器主要由瓷帽、金属螺管、指示器、熔管、瓷套、下接线端、上接线端及瓷座等几部分组成，它属于有填料封闭管式熔断器。

1上接线；2瓷底；3下接线端；4瓷套；5熔断管；6瓷帽电气控制与PLC技术（S7-1200）1.3.2 熔断器的保护特性熔断器的保护特性熔断器的保护特性是指流过熔体的电流与熔体熔断的时间的关系曲线，也称安秒特性通过熔体的电流越大，熔体熔断的时间越短电气控制与PLC技术（S7-1200）1.3.3 熔断器的技术数据熔断器的技术数据在选配熔断器的时候，通常需要考虑以下主要技术参数1）额定电压：是指熔断器长期工作时以及分断后能够承受的电压值，其值一般大于或等于电气设备的额定电压2）额定电流：指熔断器长期通过的、不超过允许温升的最大工作电流值3）熔体的额定电流：指长期通过熔体而不熔断的最大电流值4）熔体的熔断电流：指通过熔体并使其熔化的最小电流值5）极限分断能力：指熔断器在故障条件下，能够可靠地分断电路的最大短路电路电流值电气控制与PLC技术（S7-1200）熔断器的选择熔断器的选择对熔断器的要求要求：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（如电动机启动过程）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和熔体额定电流的确定。

1）类型的选择类型的选择：依据负载的保护特性和短路电流的大小2）额定电压的选择：额定电压的选择：要大于或等于电路的额定电压3）额定电流的选择：额定电流的选择：依据负载情况而选择电气控制与PLC技术（S7-1200）电阻性负载或照明电路：这类负载的启动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的11.1倍选用熔体的额。