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第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是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。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
第4章可编程控制器梯形图程序设计方法教学目的：1.、熟练掌握可编程序控制器梯形图2、熟练掌握可编程控制器继电-接触器控制与可编程控制转换3、掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学重点：掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学难点：用可编程控制器梯形图的经验设计法设计程序参考课时：讲课8课时实验2课时说明：适当地增加与现代工业自动化有关联的事例第一讲：可编程控制器由于其应用方便，可靠性高，在各个行业，各个领域大量地应用着不同类型的可编程控制器。
如何用可编程序控制器完成实际控制系统的应用设计，是每个从事电气自动化控制技术人员所面临的实际问题。
在此，我们根据现学PLC的有关知识和可编程序控制器的工作特点和以往的经验。
通过实例，提出PLC控制系统经验设计的基本原则和一般的设计步骤，以及实际应用时的注意事项。
一. 可编程控制器梯形图可编程控制器梯形图中的某些元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），而是在软件中使用的编程元件。
每一编程元件与可编程控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。
该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应编程元件的线圈“通电”，其对应的动合触电接通，动断触点断开，称这种状态是该编程元件的“1”状态，或该编程元件ON（接通）。
如果该存储单元为“O”状态，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述相反，称该编程元件为“O”状态，或该编程元件OFF（断开）。
梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（bus bar）。
在编制中应按自上而下，从左到右的方式编。
同时应注意如下几点：1、注意适当的编程顺序可减少程序步。
1) 串联触点多的电路应尽量放在上部，例图4-1。
图4-1 梯形图2) 并联触点多的电路应尽量靠近母线，例图4-2。
图4-2 梯形图3) 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排，如图4-3为重新安排不能编程电路。
电气控制技术高纲1504江苏大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《电气控制技术》课程是我省高等教育自学考试机电专业的一门实践性很强的专业课程，是培养实用型电气控制技术人才的必修课程。
随着科学技术的不断发展，传统的电气控制技术内容发生了很大的变化，基于继电器—接触器控制系统原理设计的可编程控制器（PLC）在电气自动化领域中得到越来越广泛的应用。
现代电气控制技术包含了传统的继电器—接触器控制系统和可编程控制器应用技术两部分内容。
本课程以传统的电气控制技术为基础内容，向现代电气控制技术的内容延伸。
通过本课程的学习，一方面使学生熟悉掌握常用低压电器的工作原理、用途，达到正确选用和使用的目的。
并通过介绍继电器—接触器电气控制线路的基本环节，使学生掌握电气控制系统的设计方法与步骤，培养学生独立分析和设计电气控制线路的能力；另一方面通过对PLC工作原理、基本组成、系统配置及S7-200PLC基本指令及应用实例的介绍，使学生掌握PLC工作原理、基本指令及简单应用，将现代电气控制技术所包含的知识运用到现代生产领域中，以适应社会发展的需求，增强学生面向工程实际的适应能力。
二、课程目标本课程主要介绍电气控制系统中的常用低压电器、电气控制线路基本环节及典型设备的电气线路。
并重点介绍PLC的工作原理、组成和系统配置。
以西门子S7-200PLC为背景机，介绍PLC基本指令及应用，PLC控制系统设计步骤和方法。
简单介绍S7-200PLC网络通信技术和编程软件的使用。
通过对本课程的学习，要求应考者对现代电气控制技术有一个较全面的了解。
具体应达到以下要求：1．掌握常用低压电器的工作原理和用途，能进行正确的选用和使用，并能用标准图形符号和文字符号表示它们；2．熟练掌握电气控制线路基本环节，包括点动控制线路、自锁控制线路、电机正反转控制线路、多地控制线路、自动往返控制线路等。
能阅读、分析和设计基本的电气控制线路。
浅析PLC在机械手中的应用摘要:plc是可编程逻辑控制器的简称。
本文以plc在机械手控制中的应用为例,介绍plc的应用原理以及使用方法。
关键词:plc;控制;机械手;中图分类号：tp241 文献标识码：a 文章编号：0 引言现代化生产和工程施工控制的主要方式有机械控制、电气控制、液压控制、气动控制或上述几种方式的配合使用。
在电气控制技术方面,最初主要是继电接触器控制。
电气控制具有结构简单、造价低廉等许多优点,使得电气控制技术曾经成为设备控制的首选方式,在许多机械设备中得到广泛应用。
plc是在继电接触器逻辑控制基础上发展而来的,它将继电器系统的优点与计算机控制系统的编程灵活、功能齐全、应用面广、计算功能强大等优点结合起来,避免了电气控制固定接线的缺点,有逐步取代继电接触器逻辑控制的趋势,在电气控制领域已得到广泛应用。
目前,plc不仅应用于工厂,而且已深深地渗透到产业界的每个角落,其应用领域涉及到机械、食品加工、造纸、货运、水处理、高层建筑、公共设施、农业和娱乐业等。
本文通过介绍plc的原理、程序运行以及它的类型选择,简述其在机械手控制中的应用。
一、plc原理plc是在传统电气控制的基础上将继电接触器系统的优点和计算机控制系统的优点结合起来而发展形成的。
plc具有微机的许多特点,但它的工作方式却和微机有很大不同。
微机一般采用等待命令的工作方式,plc采用循环扫描的工作方式。
在plc中,用户程序按先后顺序存放。
cpu从第一条指令开始执行程序,直至遇到结束符后又返回第一条。
如此周而复始不断循环。
这种工作方式是在系统软件控制下,顺次扫描各输入点的状态,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。
整个工作过程可分为五个阶段:自诊断、与编程器等设备的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新。
其工作过程可用框图表示,如图1所示。
图1 plc工作过程框图plc与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。
电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气控制方案各异，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点，它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2．设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。
3．机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4．确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计内容主要有：1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括：（l）拟订电气设计任务书。
（2）确定电力拖动方案，选择电动机。
（3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。
（4）选择电器元件，制订元器件明细表。
（5）编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有：（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
（2）设计组件布置图、安装图和接线图。
实训题目：三十秒钟倒计时钟——七段码译码指令一、实训目的1. 掌握PLC的基本逻辑指令；2. 训练PLC编程的思想和方法；3. 应用PLC技术将继电接触器控制系统改造为PLC控制系统；4. 掌握七段码译码指令SEGD。
二、实训器材1.可编程控制器1台（FX2N型）；2.按钮开关2个常开；3.实训控制台；4.计算机1台(已安装编程软件)；5.数码显示器2个；6.连接导线若干。
三、实训内容与指导1. 控制要求：将三十秒钟倒计时钟改造为PLC控制系统。
2. I／O分配：根据系统控制要求，确定PLC的I/O（输入输出口）。
3. 系统接线：根据系统控制要求和I/O点分配，画出电动机的系统接线图。
4. 程序设计：根据控制要求，设计梯形图程序。
5. 系统调试：（1）输入程序：通过计算机梯形图正确输入PLC中。
（2）静态调试：按PLC的I/O接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟静态调试，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示，否则，检查并修改程序，直至指示正确。
（3）动态调试：按PLC的I/O接线图正确连接好输出设备，进行系统的空载调试，设计一个三十秒钟倒计时钟。
接通控制开关，两个数码管分别显示“2”、“9”，即“29”。
随后每隔1s，显示数字减1，减到“0”、“0”时，返回“29”继续1s减1，断开控制开关停止显示。
否则，检查电路或修改程序，直至符合控制要求。
（4）修改、打印并保存程序：动态调试正确后，练习删除、复制、粘贴、删除连线、绘制连线、程序传送、监视程序、设备注释等操作，最后，打印程序（指令表及梯形图）并保存程序。
四、实训报告1. 实训总结实训之前，先要认清自己是否弄懂了“算数运算的四则运算指令”。
然后通过加减乘除指令和七段码译码指令把所要的结果算出来，这就需要一定的理论基础知识以及听课的认真程度。
在课堂上，经过老师逐条指令给我们分解，使我对该指令有了初步的认识，而光靠这是不够的，而是需要课后大量的复习和反复的试验，才能弄懂以上指令。
控制系统发展史1引言控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。
现在所说的控制系统，多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统，在控制系统的发展史上，称为第三代控制系统，以PLC和DCS为代表，从70年代开始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。
从90年代开始，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等，本文将简要介绍各种常见的控制系统，并分析控制系统的演进过程和发展方向。
2集散控制系统DCS2.1 DCS的发展历程70年代中期，由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。
在此情况下，业内厂商经过市场调查，确定开发的DCS 产品应以模拟量反馈控制为主，辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制，它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
1975年前后，在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上，开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统 (DCS)。
由于当时计算机并不普及，所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时，开发DCS还应强调向用户提供整个系统。
此外，开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件，以保证可靠性、安全性。
在以后的近30年间，DCS先与成套设备配套，而后逐步扩大到工艺装置改造上，与此同时，也分成大型DCS和中小型DCS两类产品，使其性能价格比更具有竞争力。
DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，共出现了三代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
2.2 DCS今后发展的几个问题到目前为止，DCS所存在的问题，主要集中在3个方面：即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题；价格较贵问题。
电气与PLC控制技术概述电气与PLC（可编程逻辑控制器）控制技术是现代工业自动化中不可或缺的重要组成部分。
它们应用广泛，可以被用于控制各种设备和工艺。
电气控制技术电气控制技术是利用电气元件和电气接线来控制设备和系统的方法。
电气控制系统通常由电气元件如继电器、电磁接触器、断路器、开关等以及电气接线组成。
这些元件和接线可以实现各种控制功能，如开关控制、逻辑控制、时间控制、电机控制等。
继电器继电器是一种电气控制元件，常用于控制功率较大的设备和电路。
继电器根据输入信号的变化来控制输出回路的开关状态。
它具有控制精度高、稳定可靠、寿命长等特点。
继电器广泛应用于电力系统、自动化设备等领域。
电磁接触器电磁接触器是一种常用的电气控制元件，通过控制电磁线圈的通断来控制大功率设备的开关状态。
电磁接触器通常由接线圈和接触器两部分组成。
当接线圈通电时，产生磁场使得接触器闭合或断开，从而控制设备的运行。
电磁接触器具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等特点。
PLC控制技术PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制工业自动化过程的电子计算器。
它采用可编程的存储器来存储指令，通过接收输入信号并根据事先编写好的程序来输出控制信号。
PLC具有可编程性强、适应性广、可靠性高等优点，广泛应用于各种工业自动化控制系统中。
PLC控制技术主要由PLC的硬件和软件组成。
硬件部分包括PLC的中央处理器、输入模块、输出模块和通信模块等。
软件部分主要是PLC的编程软件，用于编写控制程序。
PLC编程主要采用逻辑图、状态图、指令列表等形式进行。
PLC控制技术可用于控制各种设备和工艺，如流水线、机械手、压力控制、温度控制等。
它具有精确控制、可靠性高、适应性强等特点，使得工业自动化控制更加简单和高效。
总结电气与PLC控制技术是现代工业自动化中必不可少的重要技术。
电气控制技术通过电气元件和接线实现设备和系统的控制，而PLC控制技术则通过可编程的存储器和编程软件实现自动化控制。
1.低电压器往常指工作在交,直流电压 1200V 以下的电路中起切换,通断,控制,保护,检测与调理作用的电气设施。
2.按所控制的对象, 电器可分为低压配电电器与低压控制电器两大类3.从构造上瞧, 电器一般由感测部分与履行部分两个基本部分构成4.电磁机构由吸引线圈与磁路两部分构成5.按衔铁的运动方式电磁机构可分为衔铁绕棱角转动衔铁绕轴转动衔铁直线运动三大类6.熔断器就是一种利用熔体的融化作用而切断电路的最先级的保护电路7.低压断路器又称作自动空气断路器; 主要由触头系统、操作系统、保护元件三大多数构成8.异步电动机泊车制动的方式有机械制动与电气制动两大类9.常用的电气制动方式有能耗制动与反接制动两种10.电气控制设施设计一般分为 3 个阶段初步设计, 技术设计与产品设计11.电气控制线路的设计主要有一般设计法与逻辑设计法12.电子时间继电器可分为晶体管式与数字式时间继电器13.FEND 功能指令作用在主程序结束, 输出刷新发生在输出映像存放器送到输出锁存器或履行完用户程序14.可编程控制器的扫描周期由履行用户程序时间、系统管理操作时间等要素15.可编程控制器有 9 此中止源, 其优先级按中止产生的先后与中止指针号的高低摆列16.OUT 指令不可以用于输入继电器17.按直流电源的性质变频器可分为电压型与电流型两种18.按控制方式分变频器可分 V/F 控制变频器, 转差频次控制与矢量控制3 大类19数控机一般由控制介质, 数控介质, 伺服介质, 机床本体及检测装置 5 个部分20计算机数控系一致般由程序、输入输出设施、计算机数控装置、可编程控制器、主轴驱动与伺服驱动21靠谱性指系统在规定条件下, 在规准时间内, 达成规定功能的能力22简述电磁机构中灭弧产生的机理及常用的一些灭弧措施？答: 当断路器或接触器触电切断电路时, 如电路中电压超出 10~12V 与电流超出 80~100mA, 在拉开的两个触点间的撞击电离、热电子发射与热游离使得体现大批朝阳极飞奔的电子流,出现激烈火花, 即“电弧”灭弧的举措 1磁吹式灭弧装置-直流 2 灭弧栅-沟通 3灭弧罩-沟通与直流灭弧 4 多断电灭弧23接触器的作用就是什么？依据构造特色, 如何划分交, 直流接触器？答: 接触器就是用来屡次接通与切断电动机或其她负载主电路的一种自动切换电路依据构造特色, 一般来说,直流接触器为单极或双级; 沟通接触器大多为三极24按物理性质继电器有哪些主要分类？它们各有什么用途？什么就是继电特征？答: 电压继电器, 电流继电器, 功率继电器, 时间继电器,温度继电器, 速度继电器等电压继电器的用途: 对电路进行过电压或欠电压的保护电流继电器的用途: 对电路进行过电流或欠电流的保护功率继电器的用途: 对电路的功率进行控制时间继电器的用途: 使履行元件延缓一段时间动作继电器的主要特色: 就是拥有跳跃性的输入-输出特征再把书上的 11 页答上25什么就是继电器的返回系数？将开释弹簧放松或拧紧一些, 对电流(或电压) 继电器的吸合电流(或电压)与开释电流(或电压)有何影响？答 k=x1/x2 ,k 称为继电器的返回系数 ,x2称为继电器的吸合值 ,x1称为继电器的开释值当拧紧时,x2与x1同时增大,K 也随之增大 , 放松时 ,k 减小26试论述速度继电器的工作原理？答: 速度继电器的转子的轴与被控电机的轴相连, 而定子空套在转子上。
PLC习题参考答案解析PLC控制技术练习题1、什么是可编程控制器？它的特点是什么？2、可编程控制器主要应用在哪些领域？3、可编程控制器的发展方向是什么？4、PLC由哪几部分组成？各有什么作用？5、PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，有几种形式？6、可编程控制器常用哪几种存储器？各有什么特点？7、可编程控制器常用哪几种编程器？各有什么特点？8、PLC按I/O点数和结构形式可分为几类？各有何特点？9、PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？10、简述PLC的扫描工作过程。
11、简述FX系列可编程控制器型号的意义。
12、可编程控制器的技术性能指标有哪些？13、为什么PLC中软继电器的触点可无数次使用？14、FX2N有哪几种编程器件？它们的作用是什么？15、FX2N的高速计数器有哪几种类型？简述其工作原理。
16、可编程控制器有几种常用的编程语言？17、可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么？18、请写出以下指令表对应的梯形图。
0 LD X0 8 LD X61 AND X1 9 OR X72 ANI X2 10 ANB3 OR X3 11 OUT Y34 OUT Y1 12 LD X115 OUT Y2 13 OUT Y46 LD X4 14 AND X127 OR X5 15 OUT Y516 END19、根据给出语句表程序画出对应的梯形图。
20、根据图写出语句表程序。
0 LD X01 MPS2 AND X13 MPS0 LD X01 AND X12 OR X33 LD X24 OR X45 ANB6 OUT Y07 LD X58 AND X69 LD X10 10 AND X1111 ORB12 OR X1213 AND X714 OUT T1 K1017 LD X1018 PLS M10020 LD X021 RST C23423、根据梯形图补充时序图。
24、用经验设计法设计满足图示波形的梯形图。
