螺杆模块冷水机组采用PLC控制的应用
陈海波
广州汉正能源科技有限公司
摘要本文介绍了PLC在螺杆模块冷水机组的应用。通过“本地”和“远程”的选择，使多台机组集中控制，又可以分散控制，大大确保系统控制的可靠性。
关键词模块机Modbus Modbus TCP/IP
Abstract:The article introduce the PLC appliance on Modular water cooled screw chillers.By "Native place" and "far distance" opinions,interlock multi-chillers while control seperate chiller, enhance reliance of control system.
Key words: Modular chillers, Modbus Modbus TCP/IP
一、前言：
螺杆冷水机组在工业冷冻行业应用很广泛，其中某些行业的生产线要求非常高，一年365天都不会停止。这就对冷冻设备的要求也是非常高。杭州邦联氨纶公司采用我公司模块式螺杆冷水机组（7台压缩机组成），原有的方案是采用单片机控制，一个控制器控制7台螺杆压缩机。但此控制方案最大的缺陷是控制器坏了，7台压缩机都运转不了，可靠性非常差，难以满足氨纶生产线的高可靠性
要求。
目前PLC在各行各业应用得很广泛，并且PLC的可靠性非常高。改成PLC控制的方案后，每台压缩机都有一个PLC 控制器，使整个冷冻系统既可以根据总管温度协调控制各台压缩机，又可以每台压缩机根据自己检测到的水温自动控制。因此任何一台压缩机的控制器有故障，都不影响其它压缩机的正常运行，极大提高整个系统的可靠性稳定运行。
二、控制方案介绍
1、控制设备简介
整个控制系统中，7台压缩机共用一个触摸屏作数据显示和操作，主机的PLC采用带以太网口的CPU，从机采用24点的CPU，
每个PLC都需要配一个温度扩展模块和通信适配器，用以测量温度和扩展通信口。详细配件参数和输入输出配置见下表。
名称型号品牌性能
触摸屏PWS6600C-P 台湾HITECH 5.7英寸，256色
主机CPU模
块TWDLCAE40DRF 施耐德TWIDO
24点输入，2晶体管输出，14
继电器输出，内置以太网口
从机CPU模
块
TWDLCAA24DRF 施耐德TWIDO 14点输入，10继电器输出温度模块TWDARI8HT 施耐德TWIDO 8路输入，PTC/NTC，10位通信适配
器
TWDNAC485T 施耐德TWIDO RS485物理层，通讯适配芯片
表一
序号名称PLC输入/输出
1 冷冻水流开关I0.0
2 冷却水流开关I0.1
3 冷冻泵过载I0.2
4 冷却泵过载I0.3
5 冷却塔过载I0.4
6 压缩机低压保护I0.5
7 压缩机高压保护I0.6
8 机内保护I0.7
9 压缩机过载保护I0.8
10 压缩机油位保护I0.9
11 逆相保护I0.10
12 启动I0.11
13 停止I0.12
14 本地/远程I0.13
15 冷冻泵接%Q0.0
16 冷却泵%Q0.1
17 冷却塔%Q0.2
18 压缩机接触器一%Q0.3
19 压缩机接触器二%Q0.4
20 25％容调电磁阀%Q0.5
21 50％容调电磁阀%Q0.6
22 75%容调电磁阀%Q0.7
23 液路电磁阀%Q0.8
24 冷冻出水温度%IW1.0
25 冷冻回水温度%IW1.1
26 冷却出水温度%IW1.2
27 冷却回水温度%IW1.3
28 排气温度%IW1.4
表二
2、机组通讯系统介绍
施耐德TWIDO PLC本体上自带一个RS485通信口，通过增加RS485通信适配器，增加了第二个通信口。触摸屏通过每个PLC 的第一个通信口读取数据、发送操作控制命令和设备参数设置（见通讯系统图红色线部分），包括压缩机容调状态、冷冻进出水温度、
冷却进出水温度、故障报警等信息。主机PLC通过第二个通信口读取从机PLC的数据，根据从机的运行状态和总管冷冻水温，发送命令控制各压缩机的能量容调状态（见通讯系统图黑色线部分）。主机PLC通过本身自带的以太网通信口，上传各个压缩机的数据和报警信息到中控室（见通讯系统图黄色部分）。
上述的RS485通信口使用的通讯协议Modbus,波特率是19200，无校验，1位数据位；以太网通信口使用的协议是Modbus TCP/IP。下面是通讯系统图。
通讯系统图
三、控制难点问题解决
1、比较多台压缩机，运行时间短的先启动/加载，运行时间长的先停止/卸载
要启动加载压缩机，首先是比较多台压缩机运行时间，那个运行时间短的压缩机先启动在比较前，首先要判断压缩机处于那个状态（停止、运行、故障和禁用）。实现上述过程，使用最大值数据表搜索函数和数据表搜索函数。下面是实现这个过程的部分程序。
2、读写从机数据
主机PLC要读取从机PLC的多项数据，综合分析，才进行下一步的命令。实现读取从机的方法是采用Modbus通信。Modbus作为
一个通讯协议是由MODICON公司在1979年首次提出的，它是一个标准的，、真正开放的、在工业自动化领域应用最广泛的网络通讯
协议。下表是主机PLC读从机PLC多字的功能表。
数据表索
引
最高有效字节最低有效字节
控制表0 01（传输/接收）06（传输长度）(*)
1 03（接收偏移）00（传输偏移）
传输表 2 位于(1..247) 的从站03 或04（请求代
码）
3 要读取的第一个字的地址
4 N = 要读取的字数
接收表（响应后）5 位于(1..247) 的从站03 或04（响应代
码）
6 00（由Rx 偏移操作添加的字
节）
2*N（要读取的字节
数）
7 要读取的第一个字
8 要读取的第二个字（若N>1）
...
N+6 要读取的第N 个字（若N>2）
程序举例
主机PLC要读从机PLC的%MW760～%MW769的数据，首先要在主PLC的寄存器%MW400～%MW404定义通讯格式，其中%MW400赋值为16#0106，完全是遵从面功能表的格式，一字不差。%MW401也是如此。%MW402赋值为16#203，其中2为从PLC的通讯地址，03为标准格式定义。如果要读地址为5的从PLC数据，%MW402就要改为16#503。%MW403赋值为760，表示读从PLC的第一个数据的地址是%MW760。%MW404表示要连续读从PLC数据的个数，从PLC数据的地址必须要连续的。因此从PLC的数据%MW760～%MW769被读取并保存到主PLC的%MW407～%MW416。在使用通讯命令前，先给%MW400～%MW404给予正确的通讯参数，再使用EXCH指令，其中EXCH1表示使用第一个通讯口读数据，EXCH2表示使用第二个通讯口读数据，EXCH3表示使用以太网读数据。EXCH2 %MW400:16表示通讯字表从%MW400开始，一直到%MW414共16个字组成这次的通信命令。具体例子见下图。
从站地址2
0 读多字命令%MW40
0 16#010
6
1 控制表%MW40
1 16#030
2 读取从站地址%MW40
2 16#020
3
3 读取第一个字的
地址%MW40
3
760
4 读取的字数%MW40
4
10 5 接收从站地址%MW40
5
6 读取字节数%MW40
6
7 接收第1个字%MW40
7
机组状态一%MW760
8 接收第2个字%MW40
8 运行时间（小
时）
%MW761
9 接收第3个字%MW40
9
%MW762
10 接收第4个字%MW41
0 冷冻出水温
度
%MW763
11 接收第5个字%MW41
1 冷冻回水温
度
%MW764
12 接收第6个字%MW41冷却出水温%MW765
2 度
13 接收第7个字%MW41
3 冷却回水温
度
%MW766
14 接收第8个字%MW41
4
排气温度%MW767
15 接收第9个字%MW41
5 机组故障信
息
%MW778
16 接收第10个字%MW41
6 机组故障信
息
%MW769
四、控制方案的优点
优点一：可靠性高
每台机组都有冷冻进出水温度的检测，并且在操作箱上有“本地”和“远程”的选择开关和启动停止按钮。当选择本地控制，也
就是单台机组控制。在此模式下，每台机组根据自己检测到的冷冻水温度，控制自己机组的加载和卸载，和其它机组一点关系也没有。这时只要在本机上的操作箱操作按钮，就可以启停控制机组。
当选择“远程”控制时，此时机组受主机的控制器控制，相当于模块机的控制了。主机的控制器根据检测到的总管冷冻水温度，判断那些参与“远程”的机组加载卸载。本地”的机组不参与远程控制，也就是说本地的机组不受主机控制器控制。
以上的描述中，可以得知，任何一台机组有故障了，都不影响其它机组的运行，因为每台机组可以选择“本地”和“远程”两种控制方式。而且主机的制冷系统有问题，主机控制器还是很好时，还是能实现主控制器的功能，和压缩机的制冷系统无关。即使主机的控制器坏了，或者触摸屏坏了，其它从机可以选择“本地”控制，只是不能实现模块控制的功能，大大提高了整个设备的可靠性。目前传统的控制器一旦触摸屏坏了，所有的机组都不能用。虽然触摸屏坏的概率很低，可是万一坏的话，对有些特殊行业的客户来说造成的损失是非常大的。
优点二：可远程监控
通过MODBUS TCP/IP以太网采集主机控制器的数据，实际上就是采集了所有机组的数据，然后传送到中控室的电脑，实现远程监控、重要参数自动记录功能。传统人工值班必须时时刻刻在机组旁边，由于现场噪声比较大，值班人员长期在这种场合值班工作效率并不高。采用电脑远程监控，可以避开现场噪声大的干扰，又可以实时了解每台机组运转情况。记录机组运行工况和参数，人工是
每半小时记录，电脑是每3分钟自动记录，可见电脑自动记录参数大大减轻人工劳动。查询以往时间机组的参数，只需要输入想要查询的开始日期时间和结束的日期时间，就自动把这一段的数据显示并打印出来。报警记录可以保存3年时间，最大支持10000条记录，还可以把当前报警信息自动发到指定邮箱和指定的手机上。
参考文献：Twido可编程控制器软件编程手册
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。
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。
电气控制及PLC应用技术A卷 一、判断题（对的打√，错的打X，并改正）（30分） 1.控制按钮和行程开关按照用途划分属于主令电器。（） 2.电弧的产生使电路的切断时间延长，但不会引起火灾或造成其他事故。（） 3.交流电磁机构上短路环的作用是消除振动和噪声。（） 4.安装刀开关时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装或平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。（） 5.绘制电气原理图时，同一元器件的所有部件都必须绘制在一起，并且必须使用同一文字符号。（） 6.在电气控制回路中，多地控制的接线原则是：启动按钮（常开按钮）互相串联，停止按钮（常闭按钮）互相并联。（） 7．电流继电器触点的动作与线圈电流的大小有关，使用时电流继电器与被测量电路并联。（） 8.STEP7的标准版配置了三种基本语言：指令表、梯形图、功能块图。（） 9.S7-300PLC生成项目时，自动生成的块是OB100。（） 10.梯形图中的输出线圈可以放在梯形图逻辑行的任意位置。（） 11. S7-300中央机架的4号槽的16点数字量输入模块占用的字节地址为IB0和IB1。（） 12.功能和功能块的区别在于FC有自己的存储区，通过背景数据块传递参数。（） 13.接口模块IM360可以放在S7-300的中央机架的2号槽位。（） 14.S7-300 PLC的CPU为背板总线提供的电压是DC 24V。（） 15.MD100中最低8位对应的字节是MB100。( ) 二、简答题（20分） 1.热继电器主要由哪几部分组成？用途与熔断器是否相同？为什么？（6分） 2.简述交流接触器的构成及工作原理。（7分） 3.构成PLC的主要部件有哪些？简述PLC的工作原理及工作过程。（7分） 三、分析程序段，并完成相应的内容（20分，每空1分） 1.PLC执行下面的梯形图指令，当I0.0的状态值由0变为1时，Q0.0的状态值
1第一章 1.低压电器：指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。 2. 低压电器的分类：①按用途和控制对象不同，可分配电电器、控制电器。②按操作方式不同，可分为自动电器、手动电器。③按工作原理，可分非电量控制电器、电磁式电器。 3. 短路环的作用：为了消除交流电磁铁产生的振动和噪音。 4.电器的基本结构：检测部分、执行部分。 5.熔断器结构：主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。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，从而达到保护电路的目的。 7. 低压断路器：由触点系统、操作机构、保护元件三部分组成。过电流、过负载、失电压、分励脱扣器。其功能为：①过电流：与主电路串联，当发生短路时，过电流脱扣器的衔铁被吸引使自动脱扣机构动作。②过载：电路过载时，~元件产生的热量增加，使双金属向上弯曲，推动自动脱扣器构动作③失电压：电路失压时，~的衔铁释放，使~④分励：用于远距离分断电路。 第二章 1. 三相异步电动机制动控制电路：能耗制动控制、反接制动控制、机械制动控制。区别：能耗制动作用的效果与通入直流电流的大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大，其制动时间越短；而反接制动是在电动机转速接近零时，及时切断交流电源，防止反向又起动。 第五章 1. 可编程序控制器基本组成：微处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O）、外围设备、电源。 2.可编程序控制器的工作原理：PLC执行程序是以循环扫描方式进行的。扫描过程三阶段：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。 3. PLC控制与继电器控制的区别：①元器件不同②工作方式不同③元件触点数量不同④控制电路实施方式不同。 4.PLC与单片机区别：①PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性②单片机可以构成各种应有系统，PLC是单片机应用系统的特例③PLC具有互换性，而单片机应有系统千差万别。
第一节低压电器概述 一、电器：高压电器： 低压电器： 二、低压电器的分类 1．按用途方式 1）低压配电电器 低压配电电器主要用于低压供电系统。分断能力强、限流效果好，动稳定和热稳定性能好。 刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关等。 2）低压控制电器 低压控制电器主要用于电力拖动控制系统。有一定的通断能力、操作频率高，电气和机械寿命长。 接触器、继电器、控制器等。 3）低压主令器 用于发送控制指令的电器。操作频率高，抗冲击，电气和机械寿命长。 按钮、主令开关、行程开关、万能开关等。 4）低压保护电器 用于对电路和电气设备进行安全保护的电器。有一定的通断能力、反应灵敏、可靠性高。 熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。 2．按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器 三、电磁式电器组成 1.电磁机构 组成：铁芯，衔铁，线圈 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。 总结： a.衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。 b.直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。 c.交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。 U型电磁铁：6～7倍 E型电磁铁：10～15倍 衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。 对于可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。 2.触点系统 1)触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。 2)触点接触形式：点接触、线接触、面接触 3．灭弧装置灭弧措施：降低电弧温度和电场强度 磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）：磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。 灭弧栅（常用作交流灭弧装置） 灭弧罩（用于交流和直流灭弧）：采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。
《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
习题答案 第1章习题答案 1．什么是低压电器？常用的低压电器有哪些？ 工作在交流50Hz，额定电压为1000V或直流额定电压1500V及以下电路中的电器都属于低压电器。 常用的低压电器有刀开关、组合开关、负荷开关、接触器、继电器、、断路器、热继电器、熔断器、电压继电器、电流继电器、按钮、行程开关、主令开关、万能转换开关等。 2．在使用和安装HK系列刀开关时，应注意些什么？铁壳开关有哪些特点？ 在使用和安装HK系列刀开关时，应注意： 1）额定电流选择：根据控制对象的类型和大小，计算出相应负载电流大小，选择相应额定电流的刀开关。一般应等于或大于所分断电路中各个负载电流的总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选额定电流大一级的刀开关。若考虑电路出现的短路电流，还应选择额定电流更大一级的刀开关。 2）用途和安装位置选择：选用刀开关时还要根据刀开关的用途和安装位置选择合适的型号和操作方式。同时根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择是否带灭弧装置，及选择是正面、背面，还是侧面操作形式。 3）安装时应将开启式负荷开关垂直安装在控制柜的开关板上，且合闸状态时手柄向上，不允许倒装或平装，以防止发生误合闸事故。 4）开启式负荷开关的注意事项：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头一边的出线端。当开启式负荷开关控制照明和电热负载时，须安装熔断器作短路和过载保护。在刀开关断开时，闸刀和熔丝均不得通电，以确保更换熔丝时的安全。 当开启式负荷开关用作电动机的控制开关时，应将开关的熔体部分用铜导线直连，并在出线端加装熔断器作短路保护。在更换熔体时务必把闸刀断开；在分闸和合闸操作时，为避免出现电弧，动作应果断迅速。 铁壳开关有哪些特点： 铁壳开关特点：一是采用了弹簧储能分合闸，有利于迅速熄灭电弧，从而提高开关的通断能力；二是设有联锁装置，以保证开关在合闸状态下开关盖不能开启，而当开关盖开启时又不能合闸、确保操作安全。 3．组合开关有哪些特点？它的用途是什么？ 组合开关的特点和用途：它体积小、灭弧性能比刀开关好，接线方式多，操作方便。常用于交流380V、直流220V以下的电气控制电路中，供手动不频繁地接通或分断电路，可控制3kW以下小容量异步电动机的起动、停止和正反转。 4．接触器有哪几部分组成？如何区分交流接触器和直流接触器？ 交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及辅助部件构成。接触器按其主触点控制电路中电流的种类，分为交流接触器和直流接触器两大类。交流接触器型常用于远距离、频繁地接通和分断额定电压至1140V、额定电流至630A的交流电路。直流接触器主要用于接通和分断额定电压至440V、额定电流至630A的直流电路，可直接控制直流电动机的起动、停止、反转与反接制动。 5．继电器中电压线圈与电流线圈在结构上有什么区别？能否互换？
授课计划 授课时数:2 授课教师: 授课时间: 课题：第一章常用低压电器 教学目的：了解低压电器的分类，熟悉各个低压电器的图形符号，掌握常用低压开关的电气符号和文字符号 教学重点：掌握常用低压开关的电气符号和文字符号 教学难点：正确地画出各低压开关的符号 教学类型：一体化 教学方法： 情景模拟法 教学过程： 引入新课：小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？ 讲授新课： [一] 引入新课 小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对
的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？今天我们要学习的就是低压电。 [二]讲授新课 一、概述 电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压在1200V以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。 二、低压电器的分类 1、按用途分：在电路中所处的地位和作用可分为控制电器和配电电器两大类。 2、按动作方式分：自动切换电器和非自动切换电器两大类。 3、按有无触点分：有触点和无触点电器两大类。 4、按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器 三、低压电器的型号表示法： 四、低压电器的主要技术数据 在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。主要技术指标有： 1、额定电流：在规定条件下，保证开关器正常工作时的电流值 2、额定电压：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值
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
电气控制与PLC应用技术习题答案 第二章、继电-接触控制电路的基本环节 2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。 2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？ 1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。 2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。 2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。
2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。试画出其电气原理图。 2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：MA l→MA2→MA3。当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。起动和停止的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。 2、题目分解： 该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。 有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作顺序如图2-34所示。 图2–34、三台电动机工作顺序 3、解题分析 1）、从图2-34中可以看出： MA l的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到； MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到； MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。 在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。 2）、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。
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
《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
1.1、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。 1.3、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。 1.5、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。 1.8、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。 1.9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 1.11、中间继电器与接触器有何异同？ 答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。 不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制； 接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置 第二章作业参考答案 2.1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能？
《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
电气控制与PLC应用_知识点汇总 1、低压电器一般由两个基本部分组成，即感受机构和执行机构。感受机构感受外界信号的变化，做出有规律的反应；而执行机构则根据指令信号，实现电路的通断控制。P8 2、直流电磁机构，由于其铁心不发热、只有线圈发热，所以其铁心通常由整块铸铁铸成，线圈匝数多、导线细，制成细长型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，便于线圈的散热。P8 3、交流电磁机构，由于其铁心存在磁滞损耗和涡流损耗，其铁心和线圈均发热，所以其铁心通常用硅钢片叠成以减小铁损，而其线圈匝数少、导线粗，制成短粗型，且设有骨架，使铁心与线圈隔离，有利于铁心和线圈的散热。P8 4、在可靠性要求高或操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构。P9 5、直流电磁机构适合于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性高。P10 6、当直流电磁机构的励磁线圈断电时，会在励磁线圈中感应生成很大的反电动势，易使线圈电压过高而损坏。为此必须增加线圈放电回路，一般采用反串联二极管并加限流电阻来实现。P10 7、根据电流性质的不同，电弧可分为直流电弧和交流电弧。由于交流电弧有自然过零点，所以容易被熄灭。而直流电弧没有过零点，故电弧不易熄灭。P12 8、电器的主要技术参数指电器的额定值，额定值即电器长期正常工作的使用值。P14 9、通断能力是指在规定的条件下，能在给定的电压下，接通和分断的预期电流值。接通能力是指开关闭合电路不会造成触点熔焊的能力，断开能力是指开关断开时电路能可靠灭弧的能力。P15 10、主令电器是用来接通或断开控制电路，以发布信号或命令来改变控制系统工作状态的电器。主令电器应用十分广泛，种类很多，常用的有按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。P16 11、按钮在控制电路中通过手动发出控制信号去控制继电器、接触器或电气联锁电路等，而不是直接控制主电路的通断。控制按钮触点允许通过的电流很小，一般不超过5A。p16 12、复位功能按钮的颜色为蓝。P17 13、在机床行程通过路径上不宜安装直动式行程开关而应选用滚轮式行程开关。P19 14、要对导电材料和非导电材料均能实现可靠检测应选用电容式接近开关。P20 15、容量在10 A以上的接触器都有灭弧装置。P23
一：填空题1.1 刀开关在安装时，手柄要(向上)不得(倒装或平装),避免由于重力 自动下降，引起误动合闸。接线时，应将(电源线)接在刀开关上端,(负载线)接在开关下端。 1.2 转换开关由(触头座),(凸轮), (转轴),定位机构(螺杆)、(手柄)及外壳等部分组成。 1.3 螺旋式熔断器在装接使用时，(电源线)应当接在下接线端，_负载线_接到上接线端。 1.4 自动空气开关又称(自动空气断路器)，其热脱扣器做(过载)保护用，电磁脱口机构做（短路）保护用，欠电压脱扣器做（断路）保护用。 1.5 接触器按其主触点通过电流的种类不同可分为(直流接触器)和(交流接触器)接触器两种。 1.6 交流接触器由(电磁机构)、(触头闭合),(灭弧装置)及其他部件等四部分组成。 1.7 热继电器是利用电流的(热)效应而动作的，它的发热元件应(串联)于电动机电源回路中。 1.8 电压继电器按动作电压值的不同，有(过电压),(欠电压)和(零电压)之分。 1.9 中间继电器的结构和原理与(交流接触器)相同，故也称为(辅助)继电器，其各对触头允许通过额定电流一般为(10)安。
1.10电流继电器的吸引线圈应(串联)在主电路中。欠电流继电器在主电路通过正常工作电流时，动铁芯已经被(吸合),当主电路的电流(下降至)其整定电流时，动铁芯才被(释放)。电流继电器的文字符号是(KA)。 二：判断题（正确的打√，错误的打×） 1.11 刀开关铁壳开关组合开关的额定电流要大于实际电路电流。（R ） 1.12 刀开关若带负载操作时，其动作越慢越好。（F） 1.13 选择刀开关时，刀开关的额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流应大于或等于线路的额定电流。（R） 1.14 熔断器应用于低压配电系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，使用时并接在被保护电路中。（F） 1.15 中间继电器有时可控制大容量电动机的启停。（F） 1.16 交流接触器除通断电路外，还具备短路和过载保护作用。（R）三;选择题 1.17 下列电器哪一种不是自动电器（D） A.组合开关 B.直流接触器 C.继电器 D.热继电器 1.18 接触器的常态是指（A） A.线圈未通电情况 B.线圈带电情况 C.触头断开时 D.触头动作 1.19 复合按钮在按下时其触头动作情况是（C）
电气控制与PLC应用技术知识要点
《电气控制与PLC 应用技术》 一、基本常识与概念 在计算机技术中，常用的进制主要有二进制、八进制、十进制和十六进制等几种，任意进制（N 进制）数展开式的通式为： ∑?=i i N k D )0(n n i -≤≥=之间任意整数 式中，N 为计数的基数，i k 为第i 位的系数，i N 为第i 位的权（简称位权），这就是按权位展开再求和即可。 1、任意N 进制数转换为十进制 将任意N 进制数按上述通式展开，再求和，就可得到该N 进制数对应的十进制数。 例1：将二进制数（1010）2转换成十进制数。 解：321021010(1010)12021202(82)(10)=?+?+?+?=+= 例2：将八进制数531.6转换成十进制数。 解：10 1 0128)75.345(75 .012432086818385)6.531(=+++=?+?+?+?=- 2、十进制数转换成任意N 进制数 十进制数的整数部分与小数部分转换方法不同，可将其分别转换，然后再将两部分合来即可。 （1）整数部分转换方法：除基取余法。第一个余数为N 进制数最低位即第0位的数码D0 。 （2）小数部分转换方法：乘基取整法。第一个整数即为N 进制小数部分中小数点后第一位的数码D-1。
例3：将十进制数12.24转换成二进制数（小数部分取4位小数的近似值）。 解:(1)整数部分 12÷2=6 除基取余数0(LSD) 6÷2=3 除基取余数0 3÷2=1 除基取余数1 1÷2=0 除基取余数1(MSD) 整数部分为:1100 (2)小数部分 0.24×2=0.48 乘基取整0(N-1) 0.48×2=0.96 乘基取整0 0.96×2=1.92 乘基取整1 0.92×2=1.84 乘基取整1 （3）以上两部分全起来得：（12.24）10=(1100.0011)2 3、二进制数与八进制、十六进制数之间的转换 （1）二进制数转换成八进制、十六进制数 转换方法：从小数点开始，分别向左、向右每3位（八进制）数或每4位（十六进制）数为一组，位数不足者在最左或最右侧用0补足位数，每组分别用对应的一个八进制或十六进制数来表示。 例4 ：将二进制数10111011.01011转换成八进制数。 解：将二进制数分组： 010 111 011 . 010 110 对应转换成八进制数：2 7 3 . 2 6