电气控制与PLC知识总结
第一章基础知识
§1-1 PLC的产生和发展
§1-1-1 什么是可编程序控制器（PC）
可编程序控制器是一种以计算机（微处理器）为核心的，集微机技术、自动化技术、通信技术与一体的通用工业控制装置。
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为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、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
§1-1-2 PLC的产生与发展
在PLC出现之前，工业生产控制是用继电器实现的。复杂的控制系统中，可能要使用成百上千个各式各样的继电器，接线、安装的工作量很大。且可靠性差，灵活性差。
世界上第一台PC的诞生美国的汽车制造厂家通用汽车公司（GM公司）
美国数字设备公司（DEC公司）
第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪70年代初。
①cpu使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。②功能简单（只有计数/定时功能）
③可靠性差，略强于继电器控制。④机种单一，没形成系列。
第二代；70年代初至70年代末
①cpu使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。②功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）③有了计算机接口和模拟量控制功能。④可靠性提高⑤整机功能向系列化，标准化发展，并由专用向通用方向过渡第三代；70年代末到80年代中期
①cpu使用8或16微处理器甚至多位处理器，采用半导体存储器EPROM\CMOSRAM等。
②增加浮点数运算，平方，三角函数等运算。③增加查表，列表功能。
④自诊断及容错技术提高。⑤梯形图语言及语句表成熟。
⑥大型PLC体积减小，可靠性提高，成本下降。⑦大型PLC向模块化，多功能化方向发展。
第四代；80年代中期至90年代中期
①增加高速计数，中断，A/D,D/A,PID等功能。②处理速度进一步提高（1us/步）
③联网功能增强。④编程语言进一步完善，开发了编程软件。
第五代；90年代中之后
①cpu使用16位或32位微处理器。②pl c的I/O点进一步增加，最多可达32K个I/O点
③处理速度进一步提高（1ns/步）④PLC都可以与计算机通信
⑤具有强大的数值运算，函数运算，大批量数据处理的功能。⑥开发了大量的特殊功能模块
⑦编程软件功能不断强大。⑧不断开发出功能强大的可编程终端。
§1-1-3 PLC的发展趋势
1、小型PLC
向着体积更小，速度更快，功能增强，价格低廉的方向发展，使之更利于取代继电气控制。
2、大中型PLC
向着更大的容量，更高的速度，更多的功能，更高的可靠性，易于联络通信的方向发展。使之更有利于对大规模，复杂系统的控制。
3、PLC控制系统性能
①cpu处理速度进一步加快②I/O模块直接安装在现场，CPU与现场I/O通过数据通信实现控制，使系统控制更有效，可靠性更好。③随着硬件冗余技术的应用，各种单元，甚至整个系统都可以应用冗余技术，使系统具有更高可靠性④进一步应用计算机的信息处理技术，网络通信技术和图形显示技术，使系统的生产控制功能与信息管理功能一体化。
§1-2 PLC的特点
PLC 的特点
（1）灵活性和通用性强
（2）可靠性高，抗干扰能力强（从软件和硬件方面说）
A硬件方面；①对电源变压器，cpu，编程器等主要部件，均采用严格措施进行屏蔽。以防外界干扰。②对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波。并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压，欠电压的影响。
③CPU 与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效的隔离了内部电路与I/O间电路的联系，减少故障和误动作。④采用模块式结构，这种结构有助于在故障情况下短时修复。
B软件方面；监控程序定期的检测外界环境，如掉电，欠电压，后备电池电压过低及强干扰信号等，以便及时进行处理，当检测到故障时，立即把状态存入存储器，并对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，当检测到外界环境正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的程序工作。②设置件事定时器WDT③加强对程序的检查和检验④对用户程序及动态数据利用后备电源供电，保证信息不丢失。
(3)编程简单，使用方便PLC采用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。
(4)接线简单PLC的接线只需要将输入设备与PLC输入端子连接；将输出设备PLC输出端子连接。接线工具仅为螺丝刀，接线工作极其简单，工作量少。
(5)功能强，功能的扩展能力强PLC可对开关量进行控制，又可对模拟量进行控制；即可控制一台电机，一条生产线，又可控制一个机群，多条生产线；即可现场控制，又可远距离控制，即可控制简单系统，又可控制复杂系统。
(6)系统设计，调试周期短由于PLC是通过程序进行控制。可以在实验室进行设计和程序调试，更为方便的是可在实验室进行系统模拟运行调试。
(7)体积小，重量轻，易于实现机电一体化PC 采用半导体集成电路，因此具有体积小，重量轻，功耗低的特点，易于装入机械设备内部实现机电一体化.
§1-2-2 PLC的应用领域
1\、关量控制开关量的逻辑控制是PLC的基本控制空能
2.、模拟量控制PLC 具有A/D,D/A转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制，具有PLC还具有PID 控制或模糊控制的功能，可用于闭环的位置控制，速度控制和过程控制等
3.数字量智能控制利用PLC能接受和输出高速脉冲的功能，在配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环形分配器、功效、步进电机）就能实现数字量的智能控制。
4.数据采集与监控PLC能把现场数据时显示并记录下来，共进一步研究分析使用。
5.通信、集散及智能控制PLC的通信联网能力强。PLC和PLC之间，PLC和计算机之间，PLC和智能仪器之间都可以实现通信。利用PLC强大的通信连网功能，把PLC分布到控制现场，并实现各站间的通信，上下层间的通信，达到分散控制，集中管理。即构成了现在的PCS系统。
§1-2-3 PLC控制的基本概念
概念：
1. PLC的内部继电器：并不是实际的硬继电
器，每个内部继电器是PLC内部存储单元的
一位，因此称为“软继电器”。
2. 梯形图：是从继电器控制电路的原理图演
变而来的。梯形图是由“软继电器”组成的
控制线路。它们并不是真正的物理连接。而是
逻辑关系上的连接，称为“软接线”。
§1-3 PLC的基本组成与各部分的作用
PLC的基本分类
一、整体式小型机采用（如右图上）
二、组合式，大中型机使用（如右图下）
§1-3-1 中央处理器（CPU）
一、CPU指挥PLC 完成各种预定的功能
①接受并存储从编程器输入的用户程序和数据（编程）
②诊断电源，PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误（诊断）
（输入）
④读取用户程序，解释和执行，完成程序中规定的操作。（执行程
序）
⑤将用户程序的执行结果送至输出端（输出结果）
§1-3-2 存储器
①元件映像寄存器；用来存储PLC的开关量输入输出和定时器，计数器，辅助继电器等内部继电器的ON/OFF状态。
②数据表；存放各种数据，每个数据占一个字节。可变参数，定时器/计数器的当前值和设定值，A/D转换结果等。
③数据保持区；停电时可以保持数据的储器区域称为数据保持区。
§1-3- 3 输入/输出单元
PLC与外部设备联系的桥梁
一，开关量输入单元包括直流输入单元和交流输入单元
二，开关量输出单元包括晶体管输出单元，晶闸管输出单元以及继电器输出单元
编程工具
§1-3-4 电源单元
1，plc由开关稳压电源为内部电路供电
开关电源具有以下特征①输入电压范围宽②体积小③重量轻④效率高⑤抗干扰性能好
2、有的
plc能向外
部提供
24v的直
流电源
3、可作为
输入单元
连接的外
部设备的
电源
§1-3-5 I/O扩展端口§1-3-6 其它外设端口
§1-3-7 编程工具
编程器是对PLC进行操作的工具
①专用编程器②简易编程器分为直插式、便携式③图形编程器④计算机辅助编程
在装有专用编程软件的计算机上编程
§1-3-8 智能单元
1、智能单元本身是一个独立的系统，具有CPU、系统程序、存储器、接口
2、（1）对组合式PLC：①智能单元是PLC系统的一个模块②与CPU单元通过系统总线相连接
③在CPU单元的协调管理下独立地进行工作
（2）对整体式PLC：①主机通过I/O扩展接口与智能单元连接
3、智能单元的工作不参加循环扫描过程，按它自己的规律工作。由其本身的CPU控制。
4、智能单元包括①A/D,D/A单元②高速计数单元③位置控制单元④PID控制单元⑤速度控制单元⑥通信单元
§1-4 PLC的编程语言
PLC的编程语言主要包括①梯形图，语句表，逻辑功能图，逻辑方程式，布尔代数式
§1-4-1 梯形图
1、定义由电气控制原理图演变而来。梯形图最左边是起始母线，最右边是结束母线。（可以省略）
2、符号
3、梯形图的特点
①梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器实际上是映象寄存器中的一位，因此称为“软继电器”。
梯形图中继电器线圈是广义的，除了输出继电器、辅助继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器以及各种算术运算等
②每个继电器对应映象寄存器中的一位。其状态可以反复读取，因此可以认为继电器有无限多个常开触点和常闭触点，在程序中可以被反复引用。
③梯形图的母线中无电流。
④梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。输入继电器的触点表示相应的输入信号。
⑤输出继电器供PLC作输出控制用。
⑥PLC运行的顺序是“从左到右，从上到下”，逐一处理，扫描方式工作。
⑦用户程序执行时，输入触点和输出线圈的状态是从I/O映象寄存器中读取的，不是执行时现场开关的实际状态。梯形图中前面程序执行的结果马上可以被后面的程序执行所利用。
§1-4-2 语句表
1、定义；是一种与汇编语言类似的助记符编程表达式
2、PLC的语句：操作码+ 操作数
操作码：用来指定要执行的功能，告诉CPU该进行什么操作。
操作数：包含为执行该操作所必须的信息。告诉CPU用什么地方的数据来执行此操作。
3、操作数分配原理①为了让CPU区别不同的编程元件，每个独立的元件应指定一个互不重复的地址。
②所指定的地址必须在该型机器允许的范围之内。超出机器允许的操作参数，PLC不响应，并以出错处理。
4、语句表的特点键入方便，编程灵活。不如梯形图形象直观。
§1-4-3 逻辑功能图
用基本逻辑关系表达控制功能。
§1-4-4 逻辑方程式或布尔代数式用基本方程式或布尔代数式表达控制功能。
§1-5 PLC的工作原理
一、继电器控制电路是一种并行工作方式
扫描周期：一次循环所需的时间。其长短与PC机性能、用户程序的长短有关。通常为几十ms
1、公共处理包括：
①硬件检查和用户程序内存检查②结果正常时执行用户程序；结果不正常时分为异常时：PC停止运行。警告时：报警，继续执行③监视时间预置（WDT）:WDT时间预置
2、程序执行
①定义：CPU按先左后右，先上后下的顺序对每条指令进行解释，执行
②CPU从输入映象寄存器（每个输入继电器对应一个输入映象寄存器）和元件映象寄存器（既与各种内部继电器、输出继电器对应的寄存器）中读出各继电器的状态，根据用户程序给出的逻辑关系进行逻辑运算，运算结果再写人元件映象寄存器中。
3、扫描周期计算处理
①扫描周期为固定值（由用户通过数据存储区DM6619设定）②扫描周期时间不到则等待，时间到继续往下执行。
③扫描周期为不固定值④进行扫描周期计算
4、I/O刷新
①输入刷新：CPU从输入电路读出各输入点的状态写入输入映象寄存器
②输出刷新：输出继电器的元件映象寄存器内容送到输出锁存器——>隔离放大——>驱动负载
5、外设端口服务：完成与外设端口连接的外围设备（如编程器）或通信适配器的通信处理。
二、信号传递过程
开关的状态从输入端子反映到输出端子，至少需要两个I/O刷新阶段，既至少需要一个扫描周期
三、死循环自诊断功能
PLC内部设置了一个监视定时器WDT，其定时时间可由用户设置为大于用户程序的扫描周期，PLC在每个扫描周期的公共处理阶段将监视定时器复位。正常情况下，监视定时器不会动作。如果由于CPU内部故障使程序执行进入死循环，那么，扫描周期将超过监视定时器的定时时间，这时监视定时器动作，停止运行。
§1-5-2 PLC的I/O滞后现象
一、PLC有很多优越特性，但也有不足之处，其中，最显著的是：PLC的输入输出有响应滞后现象。对一般工业控制设备来说。这些滞后现象是完全允许的。但对某些设备，需要输出对输入作出快速响应时，则可采用快速响应模块、高速计数模块以及中断处理等措施来尽量减少滞后时间。
二、产生滞后的原因：
（1）.输入滤波器时间常数τ。（2）.输出继电器机械滞后。
（3）.扫描周期。（4）.程序语句的安排。
三、I/O响应时间：从输入触点动作到输出触点动作有一段延迟时间，称为I/O响应时间。
①最小I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间+输出ON延时（左图）
②最大I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间?2+输出ON延时（右图）
§1-5-3 PC对输入点计数的频率问题
一、PLC对外部事件计数分为高速计数，普通计数
①高速计数输入信号不经输入滤波器直接送到CPU，计数不受输入滤波器时间常数、扫描周期的影响，计数频率可以很高，如CPMIA的高速计数频率可达5kHZ。
②普通计数输入信号经输入滤波器后在PLC扫描周期的I/O刷新阶段被CPU读入，因此，计数频率受输入滤波器时间常数和扫描周期的限制，不可能很高。
二、
为了保证CPU能够可靠地读入开关接通或断开的状态，不丢失脉冲，输入滤波后的信号其有效高电平和低电平持续时间不能少于一个扫描周期。即T’≥τ+ Ts
若τ=8ms，Ts=2ms 则
上式假定程序执行时间为0，所以，计数频率 f < fmax
§1-6 PLC的性能指标
一、描述PLC内部器件的常用术语
位（bit）：二进制的一位。仅0、1两个状态，对应继电器。
数字（digit）：四个二进制。0000~1111，可以表示0~9 （BCD码）或0~F
字节（byte）：二个数字或8个二进制位构成。
字（word）：二个字节或16个二进制位构成。字也称为通道。
一个通道含16个继电器
二、PLC的性能指标
1、用户程序存储器容量-——决定可以容纳用户程序的长短，一般以字为单位计算，中小型PLC在8k字以下；大型达256k~2m字
2、I/O点数——输入输出端子的个数。I/O点数越多，PLC可外接的输入开关器件和输出控制器件越多，控制规模就越大，I/O点数是衡量PLC 的一个重要指标
3、扫描速度——是指PLC执行程序的速度。是衡量PLC控制速度的重要指标。以ms/K字为单位表示。
4、指令种类几条数——这是衡量PLC编程能力强弱的主要指标。指令种类几条数越多，其编程功能就越强。及处理能力，控制能力越强。
5、内部器件的种类和数量——内部器件包括辅助继电器、定时器、计数器、保持继电器、特殊辅助继电器、数据存储器等等。其种类和数量越多，同样反映其控制功能越强。
6、扩展能力——I/O点数扩展；特殊功能模块扩展
7、智能单元——PLC利用智能单元可完成模拟量控制、位置和速度控制以及通信联网等。智能单元的种类、功能的强弱是衡量PLC产品水平高低的一个重要指标。
第二章常用器件
一，电气控制，电气控制技术在生产过程、科学研究及其他各个领域的应用十分广泛．电气控制技术涉及面很广，各种电气控制设备种类繁多，功能各异，但就其控制原理、基本线路、设计基础而言它是类似的。本篇主要是以电动机或其他执行电器为控制对象．介绍电气控制的基本原理、线路及设计方法，从应用角度出发．培养对电气控制系统的分析和设计的基本能力。
1、常用低压元件
电器对电能的生产、传输、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。
随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展，一些电器元件可能被电子线路所取代。但是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展（表现在提高元件的性能，生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且有些电器元件有其特殊性，故是不可能完全被取代的。在今后的电气控制技术中继电接触器控制技术仍占有相当重要的地位。另一方面可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电接触器控制技术相结合的产物。而且
PLC的输入、输出仍然与低压电器密切相关，因此掌握继电接触器控制技术也
是学习和掌握PLC应用技术所必需的基础。
2、电器的分类：
（1）按电压等级分类①高压电器：用于交流电压1200V、直流电压1500V及以
上的电路中的电器。如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。②低压电
器：用于50Hz(60Hz)、额定电压1200V以下及直流额定电压1500V及以下的电
路中起通断、保护、控制或调节作用的电器（简称电器）。如接触器、继电器等。
（2）按动作原理分类：①手动电器：手动发出操作命令。如刀开关、按钮等。②自动电器：利用电磁吸力而自动完成动作指令的电器。如接触器、继电器、电磁阀等。
（3）按用途分类：①控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如接触器、继电器、电机启动器等。②配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如高压断路器。③主令电器：用于自动控制系统中发出动作命令的电器。如按钮、转换开关等。④保护电器：用于保护电路及用电设备。如熔断器、热继电器等。⑤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。
第一节，接触器
一、触器的结构和工作原理
1、接触器的作用
用来频繁地接通和分断交直流主回路或大容量控制电路。主要控制对象是电动机能远距离控制，具有欠（零）压保护。
2、接触器的结构：
（1）电磁系统——电磁系统包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。
（2）触头系统——a、触头又称为触点，是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。
b、触头的分类：①按分为控制的电路分为：主触头——主触头用于接通或断开主回路，允许通过较大的电流。辅助触头——辅助触头用于接通或断开控制回路，只能通过较小的电流
②按其原始状态分为：（线圈断电后所有触头复位，即回复到原始状态。）
常开触头（动合触点）——原始状态时(即线圈未通电)断开线圈通电后闭合的触头
常闭触头（动断触点）——原始状态时闭合，线圈通电后断开的触头。
（3）灭弧装置——触头在分段电流瞬间，触头间的气隙中产生电弧，电弧的温度能将触头烧损，并可能造成其他事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。常采用灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。
3 接触器的工作原理
当电磁线圈通电后，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作，使常闭触头断
开，常开触头闭合，两者是联动的、当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作
用下释放，使触头复原，即常开触头断开，常闭触头闭合。
4接触器的图形符号、文字符号（如右图）
二交、直流接触器的特点
接触器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器。
①当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁心端面上都
安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。 ②直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。
a 直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将线围绕制成长而薄的圆筒状。
b 250A 以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。
c 直流接触器灭弧较难，一般采用灭
弧能力较强的磁吹灭弧装置。
三接触器的选择原则
①、控制交流负载应选用交流接触器；控制直流负载则选用直流接触
②接触器的使用类别应与负载性质相一致。
③主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。
主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。还要注意的是接触器主触头的额定工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。
④吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。 ⑤主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的需要。 §1-2 继电器
一、作用：用于控制和保护电路中，作信号转换用 输入电路：输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到一定值时继电器动作。
输出电路：执行元件接通或断开控制回路。
继电器种类①电流继电器②时间继电器③电压继电器④热继电器⑤中间继电器⑥速度继电器 二、 继电特性
继电特性是继电器的输入—输出特性（如右图） ①当输入量X 增长时
X ＜X2 时，Y=0 ；X ≥X2 时，Y=Y1，继电器吸合 X ＞X2 时，Y=Y1 不变 ②当输入量X 减小时
X ＞X1 时，Y=Y1 ； X ≤X1 时，Y=0，继电器释放 X 继续减小时， Y=0 不变
X2 称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，则X ≥X2 X1 称为继电器释放值，欲使继电器释放，则X ≤X1 三. 继电器返回系数
①继电器返回系数 K=X1/X2
K 可以通过调节释放弹簧或调节铁芯与衔铁间非磁性垫片的厚度来改变。 调节弹簧：拧紧时，X1、X2增大，K 增大，
放松时，X1、X2减小，K 减小。 调节垫片：增加垫片厚度，X1增加，K 增加。
一般继电器要求低返回系数 K=0.1～0.4，继电器吸合后，输入量波动较大时，不致引起误动作。 欠电压继电器则要求高的返回系数 K ≥0.6
如 K=0.66，吸合电压为 U=0.9Ue ，则 U ≤60%Ue 时，继电器释放，起到欠压保护的作用。 四、 吸合时间和释放时间
①吸合时间：线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间。 ②释放时间：线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。 一般继电器，吸合时间和释放时间为0.05 ～ 0.15S 快速继电器，吸合时间和释放时间为0.005 ～ 0.05S 五、 继电器的符号（如右图） §1-2-1 电压、电流继电器
一、电流继电器——电流继电器的文字符号为KI
Y Y1
X
X1
X2
KA KA KA 线圈常开触头常闭触头
1、定义：根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器称为电流继电器。
2、电流继电器包括：过电流继电器，欠电流继电器
①欠电流继电器的任务是当电路电流过低时立即将电路切断，因此欠电流继电器线圈通过的电流大于或等于整定电流时继电器吸合，只有电流低于整定电流时，继电器才释放。欠电流继电器动作电流整定范围，吸合电流为（30％～50％）IN ，释放电流为（l0％～20％）IN ，欠电流继电器一般是自动复位的。
②过电流继电器的任务是当电路发生短路及过流时立即将电路切断。因此过流继电器线圈通过的电流小于整定电流时继电器不动作，只有超过整定电流时，继电器才动作。过电流继电器的动作电流整定范围，交流为（110％～350％）IN ；直流为（70％～300％）IN 。
3、JL18系列电流继电器的型号表示方法（如右图）
二、电压继电器——电压继电器的文字符号为KI和KV
1、定义；电压继电器是根据输入电压大小而动作的继电器。
2、分类：①过电压继电器（过电压继电器动作电压整定范围为（105％～120％）UN）②欠电压继电器（欠电压继电器吸合电压调整范围为(30％～50％)UN ，释放电压为（7% ～20％）UN）
§1-2-2 中间继电器
一、作用：是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。
二、常用的中间继电器有JZ7系列——以JZ7－62为例：JZ为中间继电器的代号，7为设计序号，有6对常开触头，2对常闭触头。（如右表）
§1-2-3 时间继电
一、定义：是一种按照时间原则进行控制的继电器。
二、分类
①空气阻尼式时间继电器——它由电磁机构、工作触头及气室三部分组成，它的延时是靠空气的阻尼作用来实现的。常见的型号有JS7－A系列，按其控制原理有通电延时和断电延时两种类型。空气阻尼式时间继电器延时时间有0.4～180s 和O.4～60s 两种规格，具有延时范围较宽，结构简单，工作可靠，价格低廉,寿命长等优点，是机床交流控制线路中常用的时间继电器。
我国生产的新产品JS23系列，可取代JS7－A、B及JS16等老产品、JS23系列时间继电器的型号意义如下：
当通电延时型时间继电器电磁铁
线圈1通电后，将衔铁吸下，于
是顶杆6与衔铁间出现一个空隙，
当与顶杆相连的活塞在弹簧7作
用下由上向下移动时，在橡皮膜
上面形成空气稀薄的空间（气室），空气由进气孔逐渐进入气室，活塞因受到空气的阻力，不能迅速下降，在降到一定位置时，杠杆15使触头14
动作（常开触点闭合，常闭触
点断开）。线圈断电时，弹簧
使衔铁和活塞等复位，空气经
橡皮膜与顶杆6之间推开的
气隙迅速排出，触点瞬时复
位。断电延时型时间继电器
与通电延时型时间继电器的
原理与结构均相同，只是将其
电磁机构翻转180゜安装。
②电动式时间继电器
它由同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机构组成，电动式时间继电器延时时间长。可达数十小时， 延时精度高，但结构复杂，体积较大，常用的有JS10、JS11系列和7PR 系列。
③电子式时间继电器
早期产品多是阻容式，近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其结构是由脉冲发生器、计数器、数字显示器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高的优点。有的还带有数字显示，应用很广，可取代阻容式、空气式、电动式等时间继电器。
我国生产的产品有JSS1系列，其型号意义为（如下图）
三、时间继电器的图形、文字符号:
§1-2-4 热继电器
一、定义 是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。 l. 热继电器的结构 及工作原理 （1）.结构（如右图）
由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。 （2）.工作原理
双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后因两层金属片伸长率不同而弯曲、加热元件串接在电动机定子绕组中，在电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作。当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。通常用其串接在接触器线圈电路的常闭触点来切断线圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后按手动复位按钮，热继电器触点复位，可以重新接通控制电路。 2. 热继电器主要参数及常用型号 （1）.热继电器主要参数
①热继电器额定电流，热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值 ②相数，
③热元件额定电流，热元件的最大整定电流值。
④整定电流——热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。 ⑤调节范围等。对于某一热元件的热继电器，可手动调节整定电流旋钮，通过偏心轮机构，调整双金属片与导板的距离，能在一定范围内调节其电流的整定值，使热继电器更好地保护电动机。 （2）.热继电器图形、文字符号及型号意义 JR16、JR20系列热继电器型号意义
§1-2-5 速度继电器
F R
热元
件
F R
热继电器常闭触点
速度继电器根据电磁感应原理制成，用于转速的检测，如用来在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。
一、组成（如右图）
速度继电器主要由转子、圆环（笼型空心绕组）和触点三部分组成。 ①转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相联，用以接受转动信号 二、工作原理
当转子（磁铁）旋转时，笼型绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点改变其通断状态（在摆杆左右各设一组切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用）。当调节弹簧弹力时 可使速度继电器在不同转速时切换触点改变通断状态。
速度继电器的动作转速一般不低于120r/min ，复位转速约在100r/min 以下，工作时，允许的转速高达1000～3600r/min 。
由速度继电器的正转和反转切换触点的动作，来反映电动机转向和速度的变化。常用的型号有JY1和JFZ0型。 三、速度继电器的图形、文字符号如右图： §1-3 熔断器
§1-3-1 熔断器的工作原理 一、熔断器的组成
①熔体：熔体是熔断器的核心，通常用低熔点的铅锡合金、锌、铜、银的丝状或片状材料制成，新型的熔体通常设计成灭弧栅状和具有变截面片状结构。
②外壳：由玻璃、陶瓷等绝缘材料制成。起保护熔体的作用。 二、工作原理
当通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而分断电路，从而保护了电路和设备。 三、熔断器的安-秒特性
1、熔断器熔体熔断的电流值与熔断时间的关系称为熔断器的保护特性曲线，也称为熔断器的安秒特性。
2、由特性曲线可以看出。流过熔体的电流越大,熔断所需的时间越短。熔体的额定电流IfN 是熔体长期工作而不致熔断的电流。
§1-3-2 常用熔断器的种类和符号（如右图）
一、 熔断器的种类
1、按其结构型式分：插入式、螺旋式、有填料密封管式、无填料密封管式等
电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它有明显的分断指示和不
用任何工具就可取下或更换熔体等优点。
§1-3-2 熔断器的选择
1、熔断器种类的选择——熔断器的种类主要由电控系统整体设计确定
2、熔断器的额定电压——熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压
3、熔断器的额定电流——确定熔体电流是选择熔断器的主要任务，选择原则：
①电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两级熔体额定电流的比值不小于1.6：1。
②对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即IfN ≥I1。式中IfN 为熔体的额定电流， I1为电路的工作电流。 ③保护一台异步电动机时．考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算； IfN ≥（l.5～2.5）IN 式中IN 为电动机的额定电流。 ④ 保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则应按下式计算 IfN ≥（l.5～2.5）INmax + ∑IN
式中， INmax 为容量最大的一台电动机的额定电流，∑IN 为其余电动机额定电流的
FU
总和。
§1-4 低压隔离器
低压熔断器主要有：①低压刀开关——切断电源②熔断器式刀开关——切断电源及分段一定的负载电流 ③组合开关——电路转换
§1-4-1 刀开关（如右图）
一、结构：低压刀开关由操纵手柄、触刀、触刀插座和绝缘底板等组成。 二、主要类型
1、带灭弧装置的大容量刀开关
2、带路断器的开启式负荷开关（胶盖开关）
3、带灭弧装置和断路器的封闭式负荷开关（铁壳开关）等。 三、刀开关型号的含义（如右图） 四、刀开关的图形 文字符号（如右图）
五、刀开关的选择原则
①刀的极数要与电源进线相数相等；
②刀开关的额定电压应大于所控制的线路额定电压； ③刀开关的额定电流应大于负载的额定电流。
§1-4-2 组合开关
1、组合开关也是一种刀开关，它的刀片是转动式的，操作比较轻巧，它的动触头（刀片）和静触头装在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构，其层数由动触头数量决定。动触头装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改变各对触头的通断状态
2、由于采用了扭簧储能，可使开关快速接通及分断电路而与手柄旋转速度无关，因此它不仅可用作不频繁地接通、分断及转换交、直流电阻性负载电路，而且降低容量使用时可直接起动和分断运转中的小型异步电动机。
3、组合开关的主要参数有额定电压、额定电流、极数等。其中额定电流有10A 、25A 、60A 等几级。全国
统一设计的常用产品有HZS 、HZ10系列和新型组合开关HZ15等系列。
§1-5 低压断路器
低压断路器过去称为自动开关，为了和IEC （国际电气技术委员会）标准一致，故改用此名。 一、低压熔断器的作用
①可用来分配电能；②不频繁地起动异步电动机；③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短路及欠电压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件，因而获得了广泛的应用。
二、低压熔断器的结构
1、框架式（万能式）——为敞开式结构，适用于大容量配电装置 。
2、塑料外壳式（装置式）——塑料外壳式断路器的特点是外壳用绝缘材料制作，
具有良好的安全性，广泛用于电气控制设备及建筑物内作电源线路保护，及对电动机进行过载和短路保护。 ① DZ47系列小型断路器适用于交流50Hz/60Hz 、额定工作电压为230V/400V 及以下，额定电流至63A 的电路中，主要用于现代建筑物的电气线路及设备的过载、短路保护、亦适用于线路的不频繁操作及隔离。
② DZ47LE 漏电断路器适用于交流50Hz 额定电压至400V 的线路中，作漏电保护之用。当人触电或电路泄漏电流
1-静插座 2-操作手柄 3-触刀 4-支座 5-绝缘底版
超过规定值时，能在极短的时间内自动切断电源，保障人身安全和防止设备因发生泄漏电流造成的事故。同时也具有过载和短路保护功能，亦可在正常情况下作为不频繁转换之用。
三、低压断路器的组成及工作原理
1、低压断路器的组成①触头和灭弧装置②可供选择的脱扣器与操作机构③自由脱扣 其中脱扣器包括过流、欠压（失压）脱扣器和热脱扣器等。
2、低压断路器的工作原理（如右图）
开关的主触头靠操作机构手动或电动合闸，在正常工作状态下能接通和分断工作电流，当电路发生短路或过流故障时，过流脱扣器3的衔铁被吸合，使自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触头分离，及时有效地切除高达数十倍额定电流的故障电流。若电网电压过低或为零时，失压脱扣器6的衔铁被释放，自由脱扣机构动作，使断路器触头分离，从而在过流与零压欠压时保证了电路及电路中设备的安全。
四、塑料外壳断路器的主要参数 1、额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。 2、塑壳式断路器的主要产品有DZ15、DZ20系列及DZS 、DZ10、DZX10、DZX19等系列，其中DZS 的壳架电流为10～50A ，DZ10为100～600A ．
五、低压断路器图形文字符号（由上图）
我国新研制的DZ20系列断路器按其极限分断故障电流的能力分为一般型（Y 型）、较高型（J 型）、最高型（G 型）。J 型是利用短路电流的巨大电动斥力将触头斥开，紧接着脱扣器动作，分断时间在14ms 以内，G 型可在8～10ms 以内分断短路电流。我国生产的带漏电保护功能的低压断路器有DZL25系列漏电断路器等。
DZ20系列低压断路器型号意义为：
六、 六、漏电保护断路器
①是一种安全保护电器②在线路或设备出现对地漏电或人身触电时，迅速自动断开电路，能有效保护人身和线路安全。
③工作原理——检测“零序电流”（“零序电流”测量，来源于三相电路的对称分量法。） 正常运行为零，IL=IN ，则I0=0
发生漏电时， IL ＞IN ，所测量到的电流就是漏电电流I0＞0 。 当I0大于整定值时，断路器自动分闸。 §1-6 主令电器
一、作用：发布命令、改变控制系统工作状态。它可以直接作用在控制电路，也可以通过电 磁式电器的转换对电路实现控制。
二、主要类型：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器、脚踏开关等。 §1-6-1 按钮一、. 结构及工作原理
二、为标明按钮的作用，避免误操作。通常将按钮帽做成红 绿、黑、黄、蓝、白、灰等颜色。国标GB5226一85对按钮颜色作了如下规定:
1. “停止” 和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。
2. “起动” 按钮的颜色是绿色。
L N
I 0
M
按钮开关结构示意图 1、2—常闭触头 3、
4—常开触头 5—桥式触头 6—复位弹簧
7—按钮帽
SQ
SQ
常开触点
常闭触点
3. “起动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色，不得用红色和绿色。
4. “点动”按钮必须是黑色。
5. “复位”（如保护继电器的复位按钮）必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。 §1-6-2 行程开关
1.作用：检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动
方向或行程长
短。行程开关也称位置开关。
2 行程开关的图形、文字符号（如右图）
常用的行程开关有LX10、LX21、JLXK1等系列。 3、行程开关的结构
①机械结构的接触式有触点行程开关 ②电气结构的非接触式接近开关 4、 结构及工作原理
移动物体碰撞行程开关的操作头而使行程开关的常开触头接通，常闭触头打开，从而实现对电路的控制。
第三章继电接触控制系统的基本控制电路
§2-1 电动机控制的基本环节 §2-1-1 起动、停止控制线路 一、定义
1、主电路：主电路是设备的驱动电路，包括从电源到电动机的电路，是
强电流通过的部分。
2、控制电路：控制电路由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的动合（常开）、动断（常闭）触点组合构成控制逻辑，实现需要的控制
功能，是弱电流通过的部分。
二. 线路的工作原理
1、起动控制
2、停止控制
当手松开SB1时，KM 线圈不能再依靠自锁通电。 三、电路的保护措施
1、短路保护——用熔断器FU 作为电路短路的电器
2、过载保护——用热继电器FR 作为过载保护的电器
当电动机长时间过载，热元件动作，热继电器的常闭触点断开控制电路，使接触器线圈断电释放，其主触头断开主电路，电动机停止运转，实现过载保护。 3、欠压和失压保护——它是依靠接触器自身的电磁机构来实现的。条件是主电路与
控制电路共用同一电源。
§2-1-2 点动控制线路 一、线路（a ）：按下SB ，KM 线圈通电，电机启动。手松 开按钮SB 时，接触器KM 线圈又断电，其主触点断开， 电机停止转动
二、线路（b ）是带手动开关SA 的点动控制线路。 当需要点动控制时，只要把开关SA 断开，
由按钮SB 来进行点动控制。当需要正常运行时， 只要把开关SA 合上，将KM 的自锁触点接入， 即可实现连续控制。
三、线路（c ）
增加了一个复合按钮SB3
来实现点动控制。
四、线路（d ）
利用中间继电器实现点动的控制线路
§2-1-3 多地控制线路如图3-3
1、在大型生产设备上，为使操作人员在不同方位均能进行起、停操作，常常要求组成多地控制线路。
2、原则：①多个起动按钮并联，② 多个停止按钮串联。
§2-1-4 可逆运行控制线路
各种生产机械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。三相交流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组相序来实现。为避免正、反向接触器同时通电造成电源相间短路故障，正反向接触器之间需要有一种制约关系——
互锁。
（a
）
§2-2 按连锁控制的规律
一、连锁控制：凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制约或互相配合的控制，均是连锁控制 前面介绍的“自锁”、“互锁”、“点动—连续控制”均属于连锁控制。
二、. 按顺序工作时的连锁控制
在机床的控制线路中常常要求电动机的起停有一定的顺序 例如：
磨床：要求先起动润滑油泵，然后再起动主轴电机；龙门刨床：在工作台移动前，导轨润滑油泵要先起动；
铣床：主轴旋转后，工作台方可移动等。
2、做法线路（a): 顺序起动，同时停止起动顺序： 线路（b ）
§2-3 按控制过程的变化参量进行控制
任何一个生产过程的进行，总伴随着一系列的参数变
化，如机械位移、温度、流量、压力、电流、电压、转矩等。原则上说，只要能检测出这些物理量，便可用它来对
生产过程进行自动控制、对电气控制来说，只要选定某些能反映生产过程中的参数变化的电器元件，例如各种继电器和行程开关等，由它们来控制接触器或其他执行元件，实现电路的转换或机械动作，就能对生产过程进行控制。 常见的有按时间变化、转速变化、电流变化、位置变化参量进行控制的电路，分别称为时间、速度、电流和行程原
则的自动控制。
顺序工作控制线
路有 顺序起动、同时停止控制线路 顺序起动、顺序停止控制线路
顺序起动、逆序停止控制线
路
总结：要实现顺序动作连锁 顺序启动：将先通电的电器的常开触头串接在后通电的电器的线图通路中。 顺序停止：将先断电的电器的常开触头并接到后断电电器的线图通路中的停止按钮（或其他断电触头）上。
§2-3-1 时间原则控制
时间继电器是时间控制的基本电器。利用时间控制原则可以实现电动机降压起动和制动过程的自动控制，自动间歇和各种动作的时间顺序的控制等。
1、直流启动
2、定子串电阻降压启动控制线路
电动机启动时在三相定子电路串接电阻， 使得加在定于绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电 动机在额定电压下正常运行。
自耦变压器降压启动的特点： 自耦变压器绕组一般具有多个
抽头以获得不同的变化。在获得同样大小的起动转矩的前提下，自
耦变压器降压起动从电网索取的电流要比定子串电阻降压起动小得多，或者说，如果两者要从电网索取同样大小的起动电流，则采用自耦变压器降压起动的起动转矩大。缺点：自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动
（三）. 星型-三角形降压起动控制线路
①正常运行时定于绕组接成三角形的笼型三相异步电动机可采用星形--三角形的降压起动方法达到限制起动电流的目的。 起动时，定
常用的三相笼型电 启动的方法直接启动
降压启动 高压电机：串电抗
低压电机：
串电阻 自耦变压器降压启动
Y —Δ 降压启动
于绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定于绕组的接线换接成三角形，电动机便进人全电压正常运行状态。因功率在4kW以上的三相笼型异步电动机均为三角形接法，故都可以采用星形--三角形起动方法。②优点与其他降压起动相比，Y-Δ降压起动投资小，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法只适用于空载或轻载状态。
§2-3-2 速度原则控制
一、速度原则控制取转速为变化参量。速度继电器是检测转速和转向的自动电器，也是速度控制的基本电器。利用速度原则可以实现电动机反接制动和能耗制动的自动控制，以及电动机的低速脉动控制等。
（一）. 速度原则控制的单向能耗制动控制线路
1、控制原理电动机脱离三相交流电之后，向定子绕组通以直流电流，在转子感应电流与静止磁场的作用下，产生制动转矩，达到制动的目的。制动过程中，电流、时间、转速均在变，原则上可以选其中任何一个进行控制，在此选转速n
2、控制线路速度在120~3000r/min范围内，速度继电器常开触头闭合。当n<100r/min时，其触点复位。SB2为启动按钮，SB1为停
止按钮。
（二）.反接制动控制线路
1、控制原理①反接制动是利用改变电动机电源的相
序，使定于绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生
制动转矩。反接制动常采用转速为变化参量进行控
制。②反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接
近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制
动电流相当于全电压直接起动时电流的两倍，因此反
接制动特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常
仅适适用于10kw以下的小容量电动机。为了减小冲
击电流，通常要求在电动机主电路中串接限流电阻。
2、控制线路
注意：正常运行时KS已经闭合
3、具有限流电阻的可逆运行的反接制动控
制线路
①在启动过程和制动过程中，均由电阻R起限制启
动电流和制动电流的作用。
②正向启动KM1得电，正常运行KM1、KM3
得电，反向制动KM2得电。
电动机反向启动和停车制动过程与此相似。反向启动时KM2通电；反向正常运行时KM2、KM3通电；反向停车制动时KM1通电。§2-3-3 电流原则控制
一、电流原则控制取电流为变化参量，电流继电器是电流原则控制的基本电器。电流继电器可在线圈中的电流达到某一整定值时动作，或在电流降低到某一整定值时释放。按电流原则，可以实现过电流或欠电流保护、电动机的分级起动的自动控制等。
二、电流原则控制转子电路串电阻启动控制线路
①绕线转子异步电动机转子串电阻启动，既可以限制启动时转子及定子电流，还能增大启
动转矩，减少启动时间。绕线转子电动机比笼型转子异步电动机有较好的启动特性，适用
于功率较大的重载启动。②在启动过程中，随着转速n 的增加，逐渐切除启动电阻R，当
n=ne 时，R全部切除。③KI电流继电器。KI1、KI2、KI3其线圈串在转子电路中，三个
继电器吸合电流都一样，但释放电流不一样。释放电流KI1 > KI2 > KI3
三、启动过程
①SB2为启动按钮，②SB1为停止按钮③KI1~3为电流继电器，其常闭触点接在控制回路。
④启动时，电机串三级电阻R启动，随着转速n的增加，
启动电流IQ下降，逐级切除启动电阻。启动过程结束，电机全压运行。
§2-3-3 行程原则控制
一、行程原则控制取行程为变化参量，行程开关是行程原则控制的基本电器。行程开关装
在所需地点，当装在运动部件上的撞块碰动行程开关时，行程开关的触头动作，从而实现
(完整版)电气控制与PLC试题及答案.docx
一、填空题（每空 1 分，共 25 分） 1. 选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用___交流接触器 _______；控制直流负载则选用 _______直流接触器 ___。 2.当接触器线圈得电时，使接触器 ______常开触头 ______闭合、 ____常闭触头 ______断开。 3.中间继电器的作用是将一个输入信号变成 ______多个 ____输出信号或将信号 _____放大 ____。 4.当电路正常工作时，熔断器熔体允许长期通过 ____1.25~1.3______倍的额定电流而不熔断。当流过熔断器的 电流 _________过载 _____时，熔体熔断切断电路。 5.试举出两种不频繁地手动接通和分断电路的开关电器：_______刀开关 _____、 _______转换开关 _____。 6.试举出两种主令电器： ________按钮 ______、_____行程开关 _________。 7. PLC 是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括____输入采样，用户程序执行，输出刷新__ ______、______________、______________三个阶段。 8. 当运行如下图所示的PLC 程序时： 若输入继电器X0 得电，则经过 __ 5 __s 后，常开触头 _____闭合，输出继电器Y0__得电接通， _____；若输入继电器 X1 得电，则输出继电器Y0______失电断开 ______。 9. JO2-51-2 型 10kW 异步电动机，电源频率为50Hz，转子额定转速 n N=2930 r/min，则其额定转差率 s N=_________。 10.试举出交流异步电动机的三种调速方法： __调压调速，串级调速，变频调速（或矢量控制 ______________________、__________________________、。 11. 试举出 FP1 的两种特殊功能： _________________、_________________。 1~5. ×√√××6~10. ×√√×√ 二、判断题（正确划“√”，错误划“×”。每小题 1 分，共 10 分） （） 1.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。 （） 2.低压断路器具有失压保护的功能。 （） 3.行程开关、限位开关、位置开关是同一种开关。 （） 4.三相笼型异步电动机的电气控制线路中，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 （） 5.在反接制动控制线路中，必须采用以时间为变化参量进行控制。 （） 6.绘制电气原理图时，电器应是未通电时的状态；二进制组件应是“1”时的状态；机械开关应是接通的状态。 （） 7.小型 PLC 的 I/O 点数一般在 128 点以下。 （） 8. FP1 的 CT 计数器为预置计数器，当计数输入端信号由OFF 变为 ON 时，计数器减 1；当计数值减为 0 时，计数器为 ON，使其接点动作。 （） 9. ED 是有条件结束指令，而 CNDE 是无条件结束指令。 （） 10. 直流电动机闭环调速系统的机械特性比开环系统的机械特性硬得多。 三、指出如下图所示控制线路有何错误？应如何改进？（ 8 分） 控制要求： (1)对三相异步电动机进行“正—停—反”控制（在主电路中，KM1 、KM2 分别为实现正、反转的接触器主
电气控制实训报告
电气控制实训报告 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
电工实训报告 一.实训目的： 实习是机械学生不可缺少的实习环节，学校安排本次实习是在学生完成所有基础课、技术基础课后进行的。实习的目的在于通过在实习基地的实践，使学生能将所学的理论和实践相结合，巩固所学的专业知识，培养实践操作技能，建立电工电子应用的概念。 本次的实习要提高自己对社会的认知能力，让自己迅速适应社会，跟上电子信息前进的步伐。通过理论与实践的相结合、学校与社会相沟通，进一步提高学生的思想觉悟、业务水平，尤其是观察、分析解决问题的实际工作能力，以便培养自己成为能够主动适应神会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。 二,实训设备 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器三,实习内容： 5周周二 1.电动机的点动控制电路 老师讲解原理、连接电路的方法和步骤，自己实践操作 ①.实习目的： （1）学会三相异步电动机的点动控制的接线和操作方法；
（2）了解交流接触器的工作原理和构造； （3）了解按钮开关的构造与作用； （4）掌握三相电动机点动控制的工作原理、安装及操作方法； （5）掌握交流接触器常开、常闭触头在电路中的应用； （6）通过对三相异步电动机点动线路的实际操作过程，掌握由电气原理图变换成实际电路接线图的知识； （7）理解点动控制线路的概念。 ②.实习元件： 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器③.点动控制原理： 当按下启动按钮SB后，接触器KM的吸引线圈通电，常开主触点闭合，电动机定子绕组接通三相电源，电动机启动。松开启动按钮，接触器线圈断电，主触点分开切断三相电源，电动机停止 4.实习过程： (1)按点动控制线路进行安装接线，接线是先接主电路，后接控制电路； (2)线路接好后，对照电路原理图仔细检查；
电气控制与PLC应用期末总复习
考试题型 第一部分填空题 第一章常用低压控制电源(33’) 1、低压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V以下的电路中。 2、接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成。 3、电磁系统包括铁心(衔铁)、静铁心和电磁线圈3部分。 4、常见的灭弧装置有电动力灭弧、灭弧栅灭弧和磁吹灭弧。 5、时间继电器按延时方式可分为通电延时和断电延时。 6、速度继电器主要有定子、转子和触头3个部分组成，动作转速在120r/min 左右，复位转速在100r/min以下。 7、低压断路器又称自动空气开关或自动开关。 8、低压断路器相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器组合。 9、当低压电网发生人体触电或设备漏电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故。 10、漏电保护器按其检测故障信号的不同可分为电压型和电流型。 11、低压隔离器也称刀开关，品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关3种。 12、位置开关按其结构不同可分为直动式、滚轮式和微动式。 第二章电气控制线路的基本原则和基本环节(26’) 1、电气控制线路的表示方法有：电气原理图、电气元件布置图和电气安装接线图3种。 2、电气控制工程图中，文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。 3、三相笼型电动机减压启动的方法有定子绕组串电阻减压启动、自耦变压 器减压启动、Y-△减压启动和延边三角形减压启动等。 4、三相异步电动机常用的电气制动方法有：反接制动、能耗制动、发电制 动和电容制动等。
5、三相异步电动机的调速方法有：改变电动机定子绕组的磁极对数p、改 变电源频率f1和改变转差率s等。 第三章可编程控制器基础(14’) 1、PLC的存储器单元可分为两个部分：系统程序存储器和用户程序存储器。 2、PLC的输入单元通常有直流、交流和交直流3种类型。 3、PLC的输出方式通常有继电器方式、晶体管方式和晶闸管方式3种方式。 4、PLC的运行周期一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新3个阶段。 5、一个继电接触器控制系统必然包括3个部分：输入部分、逻辑电路部分 和输出部分。 第四章S7-200 PLC的系统配置(6’) 1、PLC的存储器主要用于存放：系统程序、用户程序和工作状态数据。 2、S7-200 PLC的接口模块有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和智能模块等。 第五章S7-200 PLC的指令系统(34’) 1、使用SIMATIC指令集，可以用梯形图、功能块图和语句表编程语言编程。 2、S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位 字节型(BYTE)、16位无符号整数(WORD)、有符号整数(INT)、32位无符号 双字整数(DWODE)、有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。 3、PlC的存储器分为程序区、系统区、数据区3个部分。 4、S7-200 PLC定时器的时基有3种：1ms、10ms、100ms。 5、S7-200 PLC定时器有3种类型：TON(通电延时)、TONR(有记忆通电延时)、TOF(断电延时）。 6、S7-200 PLC计数器有3种类型：增计数、减计数、增减计数。 7、S7-200 PLC寻址方式有3种：立即寻址、直接寻址、间接寻址。 8、用户程序可分为3个程序区：主程序、子程序、中断程序。 9、每一个SCR程序段中均包含3个要素：输出对象、转移条件、转移目标。 10、S7-200 系统提供3个顺序控制指令：顺序控制开始指令(LSCR)、顺序 控制转移指令(SCRT）、顺序控制结束指令(SCRE)。 第九章S7-200可编程控制器的通信与网络(22’) 1、按照传输数据的时空顺序，数据的通信可分为并行通信和串行通信两种。 2、串行通信按信息传输格式分为同步通信和异步通信。 3、按串行通信的数据在通信线路进行传送的方向可分为单工、半双工和全 双工通信方式3种。
电气控制技术试题及答案
机床电气控制技术试题及答案 一、填空题： 1、电器按动作性质分为手动和自动电器。 2、接触器的结构主要由电磁机构，触头系统，灭弧装置等组成。 3、电流继电器的励磁线圈应串接于被测量电路。 4、中间继电器具有触点对数多，容量小的特点。 5、常见的灭弧方法有电动力吹弧，窄缝灭弧室，栅片灭弧，磁吹灭弧。 6、机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数，称为机械寿命。在正常工作条件下，机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。 7、电气控制系统中常见的保护线路用欠压保护、过载保护、缺相保护、短路保护和电气、机械互锁等。 8. 中间继电器在电路中的作用是增加触头的数目；热继电器在电路中的作用是过载保护，熔断器在控制线路中的作用是短路保护。9. 通常构成机械设备的电气工程图有电气原理图、电器位置图和安装接线图等三种。而设计电气控制线路，常用的方法是经验设计法和逻辑设计法。 10. 交流接触器从结构上看是由触头系统、触头系统和灭弧装置、以及其他部分组成，通常用它可作为零压保护和欠压保护。二、选择题
1. 在低压电器中，用于短路保护的电器是（ B ）。 A. 过电流继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 2. 在电气控制线路中，若对电动机进行过载保护，则选用的低压电器是（ C ）。 A. 过电压继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 3. 下列不属于主令电器的是（ D ）。 A. 按钮 B. 行程开关 C. 主令控制器 D. 刀开关 4. 用于频繁地接通和分断交流主电路和大容量控制电路的低压电器是（ B ）。 A. 按钮 B. 交流接触器 C. 主令控制器 D. 断路器 5. 下列不属于机械设备的电气工程图是（ D ）。 A. 电气原理图 B. 电器位置图 C. 安装接线图 D. 电器结构图 6、接触器是一种自动控制电器，其作用是：（C ） （A）不频繁地接通或断开电路 （B）频繁地接通或断开电路，但不具备任何保护功能。 （C）频繁的接通或断开电路，且具有一定的保护功能。 （D）和普通开关的作用基本相同，只是能够控制的距离较远。
电气控制系统工程实训报告
电气控制系统工程实训报告 ——Z3050型摇臂钻床电气控制原理 一、机床加工工艺 钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。Z3050摇臂钻床是一种立式钻床，它的最大加工孔径是50mm，适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。 二、机床实际电路控制分析 2.1主电路的控制分析 如图2-1所示，M1是主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转有机械手柄操作。M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电器是总电源开关中的电磁脱扣装置。 M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制其正反转。因为电动机短时间工作，故不设过载保护电器。
M3是液压泵电动机，可以做正向转动和反相转动。正向转动和反向转动的启动与停止由接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧与松开。 M4是冷却泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关QS1直接启动与停止。 2.2控制电路的控制分析 (1)主轴的控制 控制电路图如图2-2所示。合上QF，按启动按钮SB2，KM1吸合并自锁，M1启动运转，指示灯HL3亮。按SB1，KM1断电释放，M1停转，HL3熄灭。 (2) 摇臂升降的控制 按摇臂上升按钮SB3（下降按钮SB4），其复合互锁断开KM3（或KM2），时间继电器KT吸合，其瞬动常开触点闭合，还要因为是断电延时，故其延时闭合的常闭触点断开，延时断开的常开触点闭合，使接触器KM5失电复位，同时接触器KM4和电磁铁YA得电闭合，液压泵电动机M3旋转，供给压力油，使摇臂松开。摇臂松开到位后，压位置开关SQ2，使KM4释放，M3停转，放松动作停止，而KM2 (或KM3)吸合，升降电动机M2运转，带动摇臂上升（或下降）当摇臂上升(或下降)到所需位置时，松开SB3 (或SB4)，KM2 (或KM3)、KT 断电释放，M2停转，摇臂停止上升（或下降）。由于KT为断电延时，经过1～3秒
电气控制与PLC期末试题及知识点详细总结大全
《电气控制》复习资料 一、填空题 1.按用途分类，低压电器分为(控制电器)、(主令电器)、(保护电器)、(配电电器)和(执行电器)。 2.按执行机能分类，低压电器分为(有触点)电器和(无触点)电器。 3.按工作原理分类，低压电器分为(电磁式电器)和(非电量控制电器)。 4.电磁机构由(吸引线圈)、(铁心)、(衔铁)等几部分组成。 6.刀开关接线时，电源进线应接在(静插座)一边的进线端，用电设备应接在(动触刀)一边的出线断。 7.使用铁壳开关时，外壳应可靠(接地)，防止以外漏电造成触电事故8.接触器主要由(电磁系统)、(触点系统)、和(灭弧装置)组成。9.(直流)接触器不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。 10.继电器是一种根据(外界输入)信号来控制电路通断的自动切换电器。11.继电器和接触器相比用于切换(小电流)的控制电路和保护电路，故继电器没有(灭弧)装置，也无(主辅)触点之分。 12.速度继电器主要用于笼型异步电动机的(反接)制动控制。13.接近开关又称做(无触点)行程开关。 14.熔断器主要由(熔体)和(安装熔体的熔管)组成。15.断路器主要由(触点)、(灭弧系统)和(脱扣器)组成。16.常用的短路保护电器是(熔断器)和(自动空气断路器)。17.常用的过载保护电器是(热继电器)。 18.PLC的硬件是由(主机)、(I/O扩展模块)和各种外部设备组成。19.PLC的软件系统由(系统程序)和(用户程序)组成。 20.PLC执行程序的过程分为(输入采样或输入处理)、(程序执行)和(输出刷新或输出处理)三个阶段。 21.通常一条PLC指令由(步序号)、(助记符)和(元件号)三部分组成。22.PLC等效电路中的继电器并不是实际的继电器，为了将其与实际继电器区别，通常把它们称为(“软继电器”)。 23.状态转移图中，每一状态提供：(驱动负载)、(指定转换条件)、(置位新状态)三个功能。二、选择题 1.接触器属于( A )电器。 A.有触点
(完整版)电气控制技术试题库和答案
电气控制技术试题库及答案 一、名词解释：（每题5分） 1、低压电器：（B） 是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器：（B） 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器：（B） 是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器：（B） 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图（B） 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁（C） “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。 7、自锁电路：（C） 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护（B） 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护（B） 在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。 10、星形接法：（A） 三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。 11、三角形接法：（C） 三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动（A） 在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。13、主电路：（A） 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路， 14、辅助电路；（B）
辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器：（C） 以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。 16、继电器：（C） 继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式) 17、热继电器：（C） 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器：（C） 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动：（C） 在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。 20、电压：（A） 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点，是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件，它将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮，线圈通电吸合，主触头闭合，电动机接人三相交流电源，起动旋转；松开按钮，线圈断电释放，主触头断开，电动机断电停转， 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速：（A） 异步电动机调速中，改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式，它是用规定的图形符号按电器元件的实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速：（C） 异步电动机调速中，改变电源频率的调速方法。 二、填空：（每题2分） 1、常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。(B) 1200、 1500 2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应( )电路正常工作时的电压和电流。(C)
电气实训总结3000字
电气实训总结3000字 电气实训总结3000字篇一电气生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。我们不妨看看主人公所写的优秀实习报告。 一、实习目的 通过这次生产实习，使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学习时，培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必须的，从而近一步的提高了我们的组织观念。 我们在实习中了解到了工厂供配电系统，尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程，为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观四川第一化工集团自动化系统，使我开阔了眼界、拓宽了知识面，为学好专业课积累必要的感性知识，为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。 通过生产实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养
我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。 二、实习内容 (一)安全教育 一、事故的发生及其预防： 1、事故发生的因素人为因素——不安全行为物的因素——不安全因素; 2、发生事故的认为因素; (1)管理层因素; (2)违章： a、错误操作 b、违章操作 c、蛮干 (3)安全责任(素质)差。 二、入厂主要安全注意事项： 1、防火防爆 2、防尘防毒 3、防止灼烫伤 4、防止高处坠落 5、防止车辆伤害 6、防止触电 7、防止机械伤害 8、防止起重机械伤害 9、防止物体打击 10、班前班中不得饮酒 三、设备内作业须知： 1、在各种储罐，槽车，塔等设备以及地下室，阴井，地坑，下水道或是其他密闭场所内部进行工作均属于设备内作业 2、设备上与外界连通的管道，孔等均应与外界有效的隔离 3、应采取措施，保持设备内空气良好
电气控制与PLC应用期末考试卷子
电气控制与P L C应用期 末考试卷子 Revised as of 23 November 2020
试卷一 一、填空题。（30分，每空分） 1、说明下列指令意义： ON 并联的常闭触点 ALD电路块的串联指令 OLD 电路块的并联指令 LD 装载指令 LPS 入栈指令 TON 通电延时定时器指令 AN串联的常闭触点 CTU加计数器指令 2、继电器的线圈断电时，其常开触点断开，常闭触点闭合。 3外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为 1 状态， 梯形图中对应的常开触点接通，常闭触点断开。 4、点动控制要变为长动控制，需在启动按钮上加上自锁环节。 5、星形—三角形换接的采用是三相笼型异步电动机中常用的起动方法。 6、电气控制图一般分为论主电路和控制电路两部分。 7、热继电器是对电动机进行过载保护的电器；熔断器是用于供电线路和电气设备的短路保护的电器。 8、将编程器内编写好的程序写入PLC时，PLC必须处在 STOP 模式。（RUN，STOP） 二、指出下列电路有何错误应如何改进（画图说明）（15分） 评分标准：能正确画出电气互锁的给5分。两个机械互锁画出的给10分，少画一个扣5分 三、写出下图语句表。（10分）
四、简答题（15分） 试比较交流接触器与中间继电器的相同及不同之处，并说明如果采用PLC控制，还需要中间继电器吗（5分） 相同：电磁机构相同；（5分） 不相同：用途不同。接触器用于自动接通和断开大电流负荷电路。中间继电器用于增加控制点数或信号放大。 不需要。（5分） 五、设计控制一台电动机长动和点动的电气控制电路。 （主电路6分，控制电路9分，共 15分） 要求：1．有启动和停止及点动按 钮；2．有短路和过载保护。请画 出主电路和控制电路。 评分标准：画出主电路的给6分，没 有画保险的扣2分，没有画过载保护 的扣2分接接触器没有正确换向的扣 4分。 控制电路：没有启动按钮的扣分，没 有停止按钮的扣分。没有画自锁的扣 分 没有画电气互锁的扣分 六、试用PLC来实现第五题的控制。 要求1。画出I/O分配图；2。画出 梯形 图或写出语句表。（I/O分配图5 分，画出梯形图或写出语句表 10 分） 评分标准：没有画出扣I/O分配图5分，其中少一输入和输出扣1分。画出梯形图或写出语句表 10分）两个网络少一个扣5分，其中每网络少一环节扣1分
电气控制试题及答案
电气控制试题及答案 一、填空题：（每空1分，共20分）1．行程开关也称开关，可将信号转化为电信号，通过控制其它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。2．电流继电器的线圈应联在电路中，绕组较，电压继电器的线圈应在电路中，绕组较。3．常用的低压电器是指工作电压在交流以下、直流以下的电器。4．低压电器触点的接触形式有_______、_______和接触。5．低压电器基本结构是、 和。6. 电磁机构中的__________是静止不动的，只有_______是可动的。7．自动空气开关又称开关，它是既能通断电路，又能进行、、、保护。二、简答题（每小题5分、共10分）1、交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么？2、一台具有自动复位热继电器的接触器正转控制电路的电动机，在工作过和中突然停车，过一段时间后，在没有触动任何电器情况下，电路又可重新起动和正常工作了。试分析其原因。三、设计题（10分）有一台专机,由二台三相异步电动机拖动，要求M1先起动，经过20秒后M2自行起动，M2起动后M1自行停转。四、实作题（60分）按图安装三相异步电动机星形—三角形降压起动
控制线路1、设负载为3kW、额定电压380伏、工作转速1440转/分的三相笼型异步电动机。根据考题及负载要求，选择电器元件。2．按给定的电气原理图在规定的安装板上配线安装线路。（1）按钮固定在安装木板上，按钮、电源、负载均应经接线端子排出入。（2）主回路选用BLV—2.5mm2导线，控制回路选用BV—1.5mm2导线，按钮进出线选用BVR—1mm2导线。（3）在安装板上进行板前配线，导线敷设要求平直、整齐、合理。各接点必须牢固、板面整洁。3．安装完毕，考生应主动向监考教师提出通电试车要求，经同意，由监考教师陪同进行通电。通电试车时不得对线路作改动或对线路是否正确进行带电检查。在通电试车前将时间继电器动作延时时间调整到合适。4．一次通电试车不成功，必须断电检修故障，检查完毕，应再次向监考教师提出通电要求。5．考试完毕，保留安装板备查。考生打扫完工位的清洁卫生后，经监考教师同意，方可离开。电气控制原理图如下：答案一、填空题1．限位、机械位移2．串联、短粗、并联、细长3．1200V、1500V4．点、线、面5．电磁机构、触点系统、灭弧装置6．静铁心、动铁心7．空气开关或自动开关、短路、过载、失压、欠压保护二、 简答题1．交流电磁线圈误通直流电源时，因其等效直流电阻较小，将导致线圈发热。直流电磁线圈误通交流电时，因线圈铁心为整块硅钢做成，会产生较大涡流，产生大量热量，
电气实训报告
电气控制实训 ——报告题目名称：电气控制实训报告 专业班级：机械设计制造及自动化10-3班 学号： 学生姓名： 指导老师： 目录
一、实习的性质、目的、意义 电气控制技术实习是在学习常用低压电气设备、电气控制线路的基本控制环节，典型机床电气控制线路等章节的基础上进行的实践性教学环节、其目的是培养我们掌握本专业所学必须的基本技能和专业知识。通过学习使学我们熟悉并掌握各种常用的低压电器设备的构造、工作原理及使用方法，初步掌握电气控制基本控制的原理、连接规则、故障排除方法，学习常用机床的电气控制的线路结构、工作原理、故障分析和排除方法。通过实习培养我们热爱专业、热爱劳动、吃苦耐劳、刻苦钻研的精神。
二、Z3050摇臂钻床机加工工艺介绍 钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。Z3050摇臂钻床是一种立式钻床，它的最大加工孔径是50mm，适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。 三、机床实际电路控制分析 主电路控制分析 图3-1主电路原理图 如图3-1所示： （1）M1是主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转有机械手柄操作。M1装在主轴箱顶部，带动株洲及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电气是总电源开关中的电磁脱扣装置。 （2）M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制其正反转。应为电动机短时间工作，故不设过载保护电源。 （3）M3是液压泵电动机，可以做正向转动和反向转动。正向转动和反向转动的气动与停止有接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电气。该电动机的主要作用是供给加夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开。 （4）M4是冷去泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关QS1直接气动与停止。 控制电路的控制分析 图3-2控制电路原理图 （1）主轴的控制
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性 之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称 作反力特性。电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且 彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么 现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁 芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？ 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
电气控制与PLC期末复习重点内容
1、常用的低压电器是指工作电压在交流（1200 ）V以下、直流（1500 ）V以下的电器。 2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应（）电路正常工作时的电压和电流。 不小于 3、行程开关也称（）开关，可将（）信号转化为电信号，通过控制其 它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。 限位机械位移 4、按钮常用于控制电路，（）色表示起动，（）色表示停止。 绿红 5、熔断器是由（）两部分组成的。 熔体和熔管 6多台电动机由一个熔断器保护时，熔体额定电流的计算公式为（）I＞（1.5~2.5 ）INmax+ 刀IN 。 7、交流接触器是一种用来（）接通或分断（）电路的自动控制电器。 频繁主 8、交流接触器共有（）个触头，其中主触头为（）个，辅助触头为（）个。 14 6 8 9、时间继电器是一种触头（）的控制电器。 延时接通或断开
10、一般速度继电器的动作转速为（）r/min，复位转速为（）r/min。 120 100
11、三相异步电动机的能耗制动可以按（）原则和（）原则来控制。 时间速度 12、反接制动时，当电机接近于（）时，应及时（）。 零断开电源防止反转 13、双速电动机的定子绕组在低速时是（）联结，高速时是（）联 结。 三角形双星形 14、通常电压继电器（）联在电路中，电流继电器（）联在电路中。 并串 15、自锁电路是利用（）来保持输出动作，又称“自保持环节”。 输出信号本身联锁 16、在机床电气线路中异步电机常用的保护环节有 短路过载零压和欠压 18、电气原理图一般分为（）和（）两部分画出。 主电路和辅助电路 19、电气原理图设计的基本方法有（）两种。 经验设计逻辑设计 20、异步电动机的转速公式n=( n= 60fh(^s) P
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《电气控制技术》试题库及答案 一、名词解释：（每题 5 分） 1、低压电器： 是指在交流额定电压 1200V，直流额定电压 1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器： 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器： 是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器： 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁 “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。 K1 动作就禁止了 K2 的得电， K2 动作就禁止了 K1 的得电。 7、自锁电路： 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护 在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措 施切断电源，这就是欠压保护。 10、星形接法： 三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。 11、三角形接法： 三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动 在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。 13、主电路： 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路， 14、辅助电路；
辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器： 以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时 输出开关信号。 16、继电器： 继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力 (有触头式 )或使输出状态发生阶跃变化(无触头式 ) 17、热继电器： 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器： 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动： 在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。 20、电压： 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点，是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件，它将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。 23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容 量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮，线圈通电吸合，主触头闭合，电动机接人三相交流电源，起动旋转；松开按钮，线圈断电释放，主触头断开，电动机断电停转， 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速： 异步电动机调速中，改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式，它是用规定的图形符号按电器元件的 实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速： 异步电动机调速中，改变电源频率的调速方法。 二、填空：（每题 2 分） 1、常用的低压电器是指工作电压在交流(1200)V 以下、直流 (1500 )V 以下的电器。 2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应(不小于 )电路正常工作时的电压和电流。 3、行程开关也称(限位)开关，可将 (机械位移)信号转化为电信号，通过控制其它电器来
《机床电气控制》实验报告
《机床电气控制》实验报告 单位______________________ 班级______________________ 学号______________________ 姓名______________________ 实验组____________________ 实验日期__________________ 实验一各种常见低压电器的识别、结构和使用方法（2节） 一、实验目的 1、掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路器、 熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。 2、掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。
二、实验器材及工具
三、实验内容 1、按钮 理解按钮的用途。正确识别按钮的型号和参数的含义，掌握按钮的使用方法，用万用表测量按钮触头的好坏。 2、交流接触器
理解交流接触器的用途。正确识别交流接触器的型号和参数的含义，拆卸交流接触器，认识交流接触器的结构。掌握交流接触器的使用方法。用万用表测量交流接触器触头的好坏。 3、小型电磁式继电器 理解电磁式继电器的用途。正确识别继电器的型号和参数的含义，掌握继电器的使用方法。 4、热继电器 理解热继电器的用途。正确识别热继电器的型号和参数的含义，掌握热继电器的使用方法。掌握热继电器的整定电流调节方法。 5、行程开关 理解行程开关的用途。正确识别行程开关的型号和参数的含义，掌握行程开关的使用方法。用万用表测量行程开关触头的好坏。 6、断路器 理解断路器的用途。正确识别断路器的型号和参数的含义，掌握断路器的使用方法。用万用表测量断路器的好坏。
(完整版)电气控制与PLC期末试题及知识点详细总结大全
《电气控制及PLC 应用》复习资料 一、填空题 1．按用途分类，低压电器分为（控制电器）、（主令电器）、（保护电器）、（配电电器）和（执行电器）。 2．按执行机能分类，低压电器分为（有触点）电器和（无触点）电器。 3．按工作原理分类，低压电器分为（电磁式电器）和（非电量控制电器）。 4．电磁机构由（吸引线圈）、（铁心）、（衔铁）等几部分组成。 5．电磁式电器分为（直流）和（交流）两大类，都是利用（电磁铁）的原理制成的。 6．刀开关接线时，电源进线应接在（静插座）一边的进线端，用电设备应接在（动触刀）一边的出线断。 7．使用铁壳开关时，外壳应可靠（接地），防止以外漏电造成触电事故 8．接触器主要由（电磁系统）、（触点系统）、和（灭弧装置）组成。 9．（直流）接触器不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。 10．继电器是一种根据（外界输入）信号来控制电路通断的自动切换电器。 11．继电器和接触器相比用于切换（小电流）的控制电路和保护电路，故继电器没有（灭弧）装置，也无（主辅）触点之分。 12．速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接）制动控制。 13．接近开关又称做（无触点）行程开关。 14．熔断器主要由（熔体）和（安装熔体的熔管）组成。 15．断路器主要由（触点）、（灭弧系统）和（脱扣器）组成。 16．常用的短路保护电器是（熔断器）和（自动空气断路器）。 17．常用的过载保护电器是（热继电器）。 18．PLC 的硬件是由（主机）、（I/O 扩展模块）和各种外部设备组成。 19．PLC 的软件系统由（系统程序）和（用户程序）组成。 20．PLC 执行程序的过程分为（输入采样或输入处理）、（程序执行）和（输出刷新或输出处理）三个阶段。 21．通常一条PLC 指令由（步序号）、（助记符）和（元件号）三部分组成。 22．PLC 等效电路中的继电器并不是实际的继电器，为了将其与实际继电器区别，通常把它们称为（“软继电器”）。 23．状态转移图中，每一状态提供：（驱动负载）、（指定转换条件）、（置位新状态）三个功能。 二、选择题 1．接触器属于（ A ）电器。 A ．有触点 B ．无触点 2．吸引线圈的作用是将（ A ）。 A ．电能转换为磁场能 B ．磁场能转换为电能 3．（ A ）不会产生涡流和磁滞损耗。 A ．直流接触器 B ．交流接触器 4．根据外界输入信号来控制电路通断的自动切换电器是（ B ）。 A ．接触器 B ．继电器 5．常用的过载保护电器是（ C ）。 A ．接触器 B ．继电器 C ．热继电器 D ．自动空气断 路器 6．常用的短路保护电器是（ D ）。 A ．接触器 B ．继电器 C ．热继电器 D ．自动空气断 路器 7．直流电器的线圈能否串联使用？（ A ） A ．能 B ．不能 8．交流电器的线圈能否串联使用？（ B ） A ．能 B ．不能 9．电气控制系统中，常用的起过载保护作用的电器是（ B ）。 A ．自动空气开关 B ．热继电器 C ．接触器 D ．电磁式电压 继电器 10．（ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。 A ．接触器 B ．继电器 C ．接近开关 11．下列属于PLC 用户程序的是（ D ）。 A ．系统管理程序 B ．用户程序编辑和指令解释程序 C ．标准子程序 D ．逻辑符号图 12．某PLC 的I/O 点数为3072点，那么该PLC 属于（ C ）。 A ．小型PLC B ．中型PLC C ．大型PLC D ．超大型PLC 13．PLC 等效的输入继电器由什么驱动？（ B ）。 A ．PLC 内部信号 B ．外部信号 C ．程序内部指令 D ．定时 器信号 14．PLC 等效的输出继电器由什么驱动？（ C ） A ．输入信号 B ．外部信号 C ．程序内部指令 D ．定时器信号 15．PLC 中的什么继电器相当于继电器控制电路中的中间继电器？（ B ） A ．输入继电器 B ．辅助继电器 C ．输出继电器 D ．顺序控制继 电器 16．下列哪种是表示数据按“字节”寻址方式进行数据的存取（ C ）。 A ．I3.2 B ．Q0.0 C ．IB3 D ．VD100 17．在PLC 梯形图中，哪种软继电器的线圈不能出现（ A ）。 A ．输入继电器 B ．辅助继电器 C ．输出继电器 D ．变量存储器 18．PLC 中，什么软继电器的触点才可以驱动外部负载（ C ）。 A ．输入继电器 B ．辅助继电器 C ．输出继电器 D ．变量存储器 三、简答题 1．什么是电器? ——凡是根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都称为电器。 2．什么是低压电器？ ——工作在交流电压1200V ，或直流1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。 3．交流电磁铁的短路环是如何消除振动和噪声的？ ——短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的和穿过短路环的，切滞后，使合成吸力始终大于反作用力，从而消除振动和噪声。 4．电弧是如何产生的？对电路有何影响？常用的灭弧方法有哪些？ ——在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值（在12~20V 之间）时，则触点间隙中就会产生电弧。 ——电弧产生后，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的断开；另一方面会烧毁触点，缩短电器的使用寿命。 ——常用的灭弧方法有——机械灭弧；电动力灭弧；磁吹灭弧；窄缝灭弧；栅片灭弧；气吹灭弧。 5．PLC 执行程序的过程分为哪三个阶段？其工作方式的主要特点是什么？ ——PLC 执行程序的过程分为输入采样或输入处理、程序执行和输出刷新或输出处理三个阶段。 ——工作方式的主要特点是采用扫描周期循环扫描、集中输入与集中输出的方式。这种“串行”工作方式可以避免继电器控制系统中触点竞争和时序失配问题，使PLC 具有可靠性高，抗干扰能力强的优点，但也存在输出对输入在时间上的响应滞后，速度慢的缺点。 6．可编程控制器如何按I/O 点数分为哪几类？ ——可编程控制器如何按I/O 点数分小型、中型和大型3种。I/O 点数在256点及以下的，属于小型；I/O 点数在256～2048点，属于中型；I/O 点数在2048点及以上的，属于大型。 7．简述PLC 控制系统设计的基本原则 ——1）充分发挥PLC 的功能，最大程度地满足被控对象的控制要求；2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便；3）保证控制系统安全可靠；4）在选用PLC 时，在I/O 点数和内存容量上适当留有余地，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 8．简述PLC 程序设计的一般步骤 ——1）对于较复杂的系统，需要绘制系统功能表（简单控制系统可省去）；2） 设计梯形图程序；3）根据梯形图编写语句表清单；4）对程序进行模拟测试及及修改，直到满意为止。 四、阅读分析题（答案仅供参考） 1．试说明图1、2、3电路的控制功能（是什么控制电路），并分析其工作原理（过程）。图1解答： 是一台三相异步电动机定子串电阻降压启动的控制电路。 其工作过程如下： 1KM 线 圈得电 常开触点 闭合，自锁 常开触点 闭合，M 定子中接入R 降压启动 KT 线圈得 闭合→2KM 电，延时后 闭合，自锁 断开，1KM 线圈失电 断开 闭合，M 正常运行 按2SB →2KM 线圈失电→M 停转 按 1SB