电气控制技术第2版教学课件

1、第一节 PLC电气控制系统的设计原则与内容,PLC电气控制系统的设计原则,PLC最适合的控制对象是：工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高、 系统 工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。 PLC可取代工业控制机算机，作为主控 制器来完成复杂的工业自动控制任务。 PLC电气控制系统，应遵循以下原则： 1) 应能满足控制对象的工艺要求，保证 能按照工艺流程准确、可靠地工作。 2) 系统构成应力求简单、实用，系统易 操作、调整，检修方便。 3) 设计合理、经济，能发挥PLC控制的 优点。,PLC控制系统的设计内容 PLC控制系统的。

2、,PLC电气控制技术,第一节 状态编程思想及步进梯形指令,状态编程思想,先来看一个小车运动控制的实例:如图所示,小车手动控制运行的过程： 手动操作按钮X004接通并且小车底门关闭 （Y003断开）时，小车向前运动（Y000接 通）并且停止在最前端位置（Y000断开， 前限位开关X001接通）。 手动超作按钮X006接通，漏斗翻门打开 （Y001接通），货物通过漏斗卸下。7s后 自动关闭漏斗翻门（Y001断开）； 动操作按钮X005接通，小车向后运动 （Y002接通）至后限位开关位置停止 （Y002断开，后限位开关X002接通）； 手动操作按钮X007接通，小车底门打开 。

3、第一节 可编程序控制器的产生及发展,1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器。 在20世纪70年代初期、中期，可编程序控制器可以完成顺序控制，有逻 辑运算、定时、计数等控制功能。并且将可编程序控制器称为PLC （Programmable Logical Controller）。 20世纪70年代未至80年代初，可编程序控制器的处理速度大大提高，不 仅可以进行逻辑控制，而且可以对模拟量进行控制。美国电器制造协会 （NEMA）将可编程序控制器命名为PC（Programmable Controller）。 20世纪80年代以来，以16位和32位微处理器为核心的可编程序。

4、Come on,第二章啦,第二章 机床电气控制线路的分析及设计,前言 专业技术课程的显著特点是其实践性强。本章将就常用机床控制线路的工作原理、构成特点等问题进行分析，并以此为基础，力求使读者获得机床控制系统分析与设计的基本技能。图2-0为卧式车床实物图，它的工作离不开电气控制。,图2-0 卧式车床,卧式车床的电气控制线路分析 机床电气设计的一般内容 机床电气控制线路的设计 机床常用电器的选择 机床。

5、第2章 电器控制系统,2.1 电器控制电路的绘制原则、图形及文字符号 2.2 鼠笼电动机简单的起、停电器控制电路 2.3 组成电器控制电路的基本规律 2.4 电器控制电路的一般设计方法 2.5 电器控制电路的逻辑设计方法 2.6 常用典型电器控制电路,电器控制电路是用导线将电动机、电器、仪表等电气元件联接起来并实现某种要求的电器电路。电器控制电路应该根据简明易懂的原则，用规定的方法和符号进行绘制。,2.1 电器控制电路的绘制原则、图形及文 字符号,电器控制电路根据通过电流的大小可分为主电路和控制电路。属于前者的是流过大电流的电路，如发。

6、第12章可编程序控制器通信与网络,以往的PLC存在着如下缺点：内部总线不对用户公开，产品很少兼容，通信口及通信协议也不对用户透明。这些为用户的换型、故障诊断、维护和二次开发造成了很大的麻烦。,目前主要采用的解决办法有：,（1）设计一个标准通信接口模块，物理层一般为RS-232C或RS-485特性的模块。智能型的内部往往带有微处理器，并专门配带一个应用软件，来完成PLC内部总线与外部设备和产品的通信协调工作。,（2）以现场总线(FieldBus)为标准，开发新的链接模块或接口装置，所谓现场总线是指经过多年的技术综合和发展形成的更加适。

7、第10章 西门子 S7-200 PLC,第一节 S7系列可编程控制器概述,德国西门子（SIEMENS）公司是很早步入中国市场的大公司，其可编程序控制器有很多种型号，最早的产品为1975年投放市场的S3系列，1979年推出了S5系列，20世纪90年代初又研制出了S7系列，并获得巨大成功。,一、概述,S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）以及工业网络（多点接口网络MPI、工业以太网、PROFIBUS现场总线等），工业软件和HMI人机界面等。,1.型号|： SIMATIC S7-200 PLC SIMATIC S7-300 PLC SIMAT。

8、第11章 可编程控制器控制系统设计,第一节 可编程控制器设计的内容和步骤,第二节 PLC的硬件设计,第三节 PLC的软件设计,第一节 可编程控制器设计的内容和步骤,一、PLC控制系统设计的基本原则,1)最大限度地满足被控对象的工艺要求。 认真分析研究被控设备(或过程)的工艺流程及特点，明确控制的任务和范围。 2)根据设备或生产过程的操作要求，工艺指标、原材料及能源消耗、安全规范等多种因素综合考虑，合理地选择现场信号及控制参数。,保证设计出的控制系统在特定的现场条件下能安全可靠地工作。 在满足控制要求的前提下，应尽量使系统简单、。

9、第十三章 可编程控制器的应用,第一节 高层建筑变频恒压供水监控系统,本例的变频恒压供水闭环控制系统由内置PID功能的变频器、PLC、压力变送器、控制切换电路以及电动机泵组等构成，通过上位机软件实行监控，使管网压力保持恒定，代替了传统的水塔供水控制方案，具有自动化程度高、高效节能的优点，在小区供水和工厂供水控制中得到广泛应用，并取得了明显的经济效益。,变频恒压供水系统简图,主电路图,变频器控制电路接线,PLC程序主流程图,增减主泵程序梯形图,水泵控制部分程序图,变频器控制部分程序图,。

10、第一节 电气图的基本知识,电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。,电气图的命名：根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。,电气控制系统图：根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。,电气控制系统图内容。

11、第四章 空调与制冷系统的电气控制,空气调节是一门维持室内良好热环境的技术。 良好的热环境是指能满足实际需要的室内空气温度、相对湿度、流动速度、洁净度等。 空气调节（简称空调）系统的任务就是根据使用对象的具体要求，使上述参数部分或全部达到规定的指标。,一、概述,空调系统的分类,按空气处理设备的设置情况进行分类： 1）集中式系统 2）分散式系统（也称局部系统） 3）半集中式系统,二、分散式空调系统的电气控制实例,夏季运行 降温、减湿 冬季运行 升温、增湿,三、集中式空调系统的电气控制实例,1.集中式空调系统电气控制特点 。

12、第一章 常用控制电器,第一节 概述,一、电器的定义,电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。,简而言之：,电器就是一种能控制电的工具,二、控制电器,控制电器能对电能进行分配、控制和调节。 由控制电器组成的自动控制系统，称为继电接触控制系统。 我们通常把工作电压在1200V以下的电器称为低压电器。 控制电器主要是低压电器。,三、电器分类,控制电器的用途广泛，职能多样，因而品种规格繁多，工作原理各异，常。

13、第五章 水泵与锅炉设备的电气控制,第一节 生活水泵的控制,根据要求不同，可通过水位或压力来控制 。,一、水位控制 水位控制一般用于 1）高位水箱给水 2）污水池排水,水位信号 电信号的设备称为水（液）位控制器（传感器），,常用的水位控制器有： 干簧管开关式 浮球（磁性开关,水银开关,微动开关）式 电极式 电接点压力表式,干簧管原理结构图,1.舌簧片 2.玻璃管 3.舌簧片,干簧管水位控制器的安装和接线图,二、水泵的电气控制,1）单台泵控制方案； 2）两台泵互为备用、备用泵手动投入的控制方案； 3）两台泵互为备用，备用泵自动投入的控制。

14、第九章 三菱FX2N系列可编程序控制器,第一节 FX2N系列PLC的概况,FX2N系列PLC的型号： FX2N128 M R001 ,其中： 表示PLC系列名称， 输入和输出点数总和，128为64点输入和64点输出， 单元种类：M基本单元，E输入输出混合扩展模块及扩展单元，EX输入专用扩展模块，EY输出专用扩展模块， 输出型式：R继电器输出，S晶闸管输出，T晶体管输出， 其它区分：001专为中国推出的产品。,例：型号FX2N128 M R001 表示为FX2N型PLC，64点输入和64点输出，128点基本单元，继电器输出方式，专为中国推出的产品。,第二节 FX2N系列PLC编程元件及其编号,通用定时。

15、第八章 OMRON CPM1A小型可编程控制器,CPM1A系列PLC的基本组成,第一节,1.主机的规格,按I/O点数分,10、20、30、40点,按电源类型分,分直流和交流型,按输出方式分,一、 CPM1A系列PLC的主机,CPM1A 40点的主机的外观,输入点LED,输出点LED,I/O扩展器,外设端口,运行状态LED,2. CPM1A 40点的主机的面板结构,1. I/O扩展单元的规格和类型,二、 CPM1A系列PLC的I/O扩展单元,连接电缆,I/O扩展器,输入点LED,输出点LED,CPM1A-20EDR I/O扩展单元的外观,编程软件,CPM1A,适配器,三、 CPM1A系列PLC的编程工具,四、 CPM1A系列的特殊功能单元,模 拟 量 I/O 单 元。

16、第三章 电气控制系统的设计,第一节 设计的基本原则,1熟悉控制对象的总体技术要求及工作过程，弄清对电气控制系统的技术要求。 2了解设备的现场工作条件、供电情况及测量仪表的种类等。 3通过技术经济分析，选择最佳传动方案和控制方案。 4设计出简单合理、工作可靠、维护方便的电器控制电路。 5保证使用的安全性。,一、设计的要求,二、设计步骤,1拟定电气设计任务书及技术条件。 2确定电气传动方案和控制方案。 3选择传动电动机。 4设计控制电路原理图。,5选择电器元件或装置，制定电器元件或装置易损坏件及备用件的清单。 6绘制电气控制。

17、第七章 可编程序控制器的基础知识,可编程序控制器的优点与这个“可”字有关。 从软件来讲，它的程序可编，也不难编; 从硬件上讲，它的配置可变，也易变。,PLC的简史,在PLC问世前，继电接触器控制在工业控制领域中占主导地位，这种控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。,另外，大型控制系统用继电接触器控制，使用的继电器数量多，控制系统的体积大，耗电多，且继电器触点多为机械触点，工作频率较低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障。

18、第六章 电梯的电气控制,概 述,一、电梯产品的隶属关系 电梯、手扶梯、自动人行道等都属于起重运输设备。,电梯-垂直方向上运行 手扶梯-斜面上运行 自动人行道-水平面上运行,运输设备,电梯的定义：,是把任何货物从一个水平面提升到另一个平面上的起重运输设备。,二、电梯产品的发展简史,公元前2800年在古代埃及为了建筑当时的金字塔曾使用过由人力驱动的升降机械。 公元1765年，瓦特发明了蒸汽机之后，1858年美国研制初以蒸汽为动力，并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。,1878年英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。并随着水压梯的发展淘汰。

19、第二章 电气控制的基本环节与规律,由于生产机械的种类繁多，所要求的电气控制线路也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的电气控制线路，都是由一些基本环节组合而成。本章着重阐明组成这些电气控制线路的基本规律和典型线路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握电气控制线路的分析和设计方法。,第一节 电气控制系统的电路图及绘制原则,电气控制系统中用国家规定的统一符号、文字和图形的形式来表示各电器元件及其相互连接关系，这就是电气控制系统的电路图。,电气原理图 电气安装图,根据电气设备的工作。