第三章继电器-接触器控制系统设计

内容摘要这次课程设计的题目是“五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计”，是通过控制线路能够分别实现五台电动机的单独启停控制和实现要求的循环控制。

实现单独启停主要是通过电磁继电器和中间继电器实现；实现循环控制主要是通过时间继电器的延时启闭控制线路按时间要求通断。

由于控制五台电动机且电动机的执行顺序各有各的特点，一次循环中分四个步骤，每个步骤工作二十秒后换下一个步骤。

这次设计的主要问题是找到运动过程中的逻辑关系，并用各种电器原件实现这种逻辑关系，通过综合分析以后，发现可以通过四个时间继电器，每个继电器工作40s的方式实现控制。

由于电路控制主要是通过继电器接触器控制，因此在PLC编程中主要是用一些简单的、基本的命令。

关键字：时间继电器；接触器；逻辑关系目录第1章引言 (1)1.1设计题目 11.2控制要求.. 11.3设计思路 1第2章系统总体方案设计 (2)2.1设计背景 (2)2.2设计方案 (2)2.3方案比较 4第3章继电接触器控制系统设计 (5)3.1 继电器基本知识 53.1.1 继电器介绍 (5)3.1.2 时间继电器简介 (5)3.1.3 与接触器的区别 (6)3.2 选择元件 63.3 主电路图 63.4 控制电路图 6第4章 PLC控制系统设计 (8)4.1 PLC基本知识 (8)4.1.1 PLC简介 (8)4.1.2 PLC工作原理 (8)4.1.2 与继电器接触器控制系统的比较 (9)4.2系统控制要求分析设计 (9)4.2.1 PLC控制方案设计的特点94.2.2 工作流程图124.2.3 主电路设计.114.2.4 PLC控制系统设计.124.2.5确定PLC类型124.2.6 确定I/O信号数量、分配及编号134.2.7 PLC端子接线图 134.2.8 控制程序编制15结论 (19)设计总结 ......................................................... .20致谢. (21)附录 (22)附录（一）指令表22参考文献 ......................................................... .25第1章引言1.1设计题目五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计1.2控制要求：1.有五台电动机顺序循环控制，控制时序如表 1-1所示：2.系统可以自动循环启动3.每台电动机可单独启停控制1.3设计思路根据控制要求，要实现五台电动机的循环控制，每台电动机还可以独自启动和停止。

摘要本设计主要是介绍工业生产领域常用的运料往返小车的控制系统,课题主要采用基于继电器-接触器控制来完成本方案的设计,控制电路图的绘制。

系统中主要介绍了控制电路的方案选定，电气无件的选型，以及电路原理图的设计，后面介绍其工作过程和主要参考文献。

关键词：继电器-接触器控制正反转控制目录1 概述 (1)1.1 继电器-接触器控制系统的概况 (1)1.2 继电器与接触器的定义与概念 (1)1.3 继电器-接触器控制系统的优缺点 (2)1.4 继电器-接触器控制系统的发展形势 (2)2 方案设计 (3)2.1 控制系统描述 (3)2.3 继电器-接触器控制系统设计分析 (3)3 元器件的选型 (4)3.1 三相异步电动机的选择 (4)3.2 开关的选择 (5)3.3 熔断器的选择 (5)3.4 热继电器的选择 (6)3.6 接触器的选择 (8)4电路图设计 (10)4.1 电路图的绘制 (10)4.2工作原理 (13)5 设计小结 (14)参考文献 (15)附录电气原理图 (16)1 概述1.1 继电器-接触器控制系统的概况电气控制课程是材料成型与控制工程专业的专业基础课，是由继电接触器控制系统来实现的。

它包含控制线路、主电路、照明电路指示灯电路以及辅助线路等组成。

该系统是由接触器、继电器、保护电器等元件组成，按照一定的控制逻辑接线组成的控制系统。

其工作原理就是采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串联或并联，及延时继电器的滞后动作等组成控制逻辑，从而实现对电动机或其他机械设备的起动、停止、正反向、以及课题中所涉及的信号次数决定停哪个站点的功能。

1.2 继电器与接触器的定义与概念接触器：由于接触器具有可控叫大容量，自身活动性质稳定，功能可靠，工作效率高及给够经久耐用等特性不仅被广泛应用在远距离操控高频度接断电路，一级容量较大甚至兼具负荷的各种系统物质中，比如各种电热机械装置、电焊机、电动机等，而且由于接触器可以进行自动控制一级齐纳电压情况下的释放作业保护型调节，所以，在各种进行远距离自动操控中也被作为一种电磁式自动调控开关进行使用。

继电器-------接触器控制系统电路设计1、要求画出主电路和控制电路原理图,设计二台电动机M1,M2电气控制电路,使其满足以下条件：1）M1要求正反转控制,以及正向点动控制2）M1启动后,M2才能启动.3）停车时,M1停止后M2才能停止.两台电动机均有短路和长期过载保护.2、设计两台电动机M1、M2电气控制电路，使其满足以下工作条件：1）M1可正反向点动控制；2）M1先启动，经过t秒后M2自动启动；3）停车时，M2停止后，M1才允许停止。

要求：画出主电路和控制电路原理图，两台电机均有短路和长期过载保护。

3、有两台电动机M1、M2，请设计主电路和控制电路。

要求如下：1）M1电动机既能点动，又能长动；2）在M1电动机启动之前，M2电动机不能启动。

3）M2电动机能够在两个地方进行启动。

4）当按下停止按钮时，两台电动机均停止。

5）要有短路保护和过载保护。

4、为两台异步电动机设计一个控制回路，要有主电路图和控制电路图，要求如下：1）两台电动机互不影响的独立操作2）能同时控制两台电动机的启动和停止3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

5、机床由两台三相鼠笼式异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：1）M1采用星-三角降压启动2）M1启动经20秒后方允许M2直接启动3）M2停车后方允许M1停车4）M1,M2的启动，停止均要求两地操作5）设置必要的电气保护.6、某机床的主轴和液压泵分别由两台笼型异步电动机M1、M2来拖动，设计控制线路，其要求如下：1）主轴电动机M1启动后液压泵电动机M2才能启动；2）主轴电动机M1能正反转，且能单独停车；3）设计必要的保护环节。

7、用时间继电器控制水泵开1分钟停30秒，自动循环，有过载及短路保护。

8、机床由三台三相鼠笼式异步电动机拖动，其电气控制要求如下：1）顺序启动；2）逆序停止；3）有必要的保护环节。

9、某工厂需要安装一台电动机，这台电动机需要实现正转10分钟——停10分钟——反转10分钟——再停10分钟——再正转，如此循环工作2小时。

继电器与接触器控制1. 前言继电器和接触器是电气控制系统中常见的两种电器元件，它们在自动化控制系统中扮演着重要的角色。

在现代工业生产中，继电器和接触器广泛应用于各种设备和机械的控制、保护、监测等方面。

本文将从工作原理、类型分类和应用领域三方面进行继电器和接触器控制的介绍。

2. 继电器继电器是一种电器元件，它通过控制一个电路的开、关来控制另一个电路的开、关。

它主要由铁芯、线圈、移动触点、不动触点等组成。

2.1 工作原理继电器工作的基本原理是将电信号转换为磁信号，通过控制磁信号的闭合与断开来控制电气信号的开、关。

根据工作原理不同，继电器可分为机械式继电器、固态继电器等不同类型。

机械式继电器的工作原理是利用电磁吸合原理，当线圈通电时，会产生磁场，吸引动铁芯与移动触点连同动作杆移动，使移动触点触碰固定触点闭合；当线圈断电时，动铁芯会被复位，移动触点脱离固定触点，回到原来位置，断开电路。

相比机械式继电器，固态继电器没有机械运动，它的工作原理是利用固态器件进行开关控制，其核心是触发元件和输出元件。

当控制信号作用于触发元件时，触发元件输出高电平，使输出元件闭合；当控制信号消失时，触发元件输出低电平，使输出元件断开。

2.2 类型分类继电器可以根据使用场合、功能及结构特点进行分类。

在使用场合上，继电器一般分为小功率继电器和大功率继电器。

小功率继电器主要用于信号传输和控制，大功率继电器则用于电路开关控制。

在结构类型上，继电器可以分为电磁式继电器、固态继电器、时间继电器、中间继电器、保护继电器等多种类型。

不同类型的继电器在结构和电气性能上有所不同，以适应不同的工作场合和应用要求。

2.3 应用领域继电器广泛应用于自动化控制、通讯、电力电子、仪器仪表等领域。

在自动化控制中，继电器可用于启动、停止电机、控制电器、控制灯光等；在通讯领域，继电器可用于开关线路的控制和保护；在电力电子领域，继电器可用于电路的保护、响应和开关控制；在仪器仪表领域，继电器可用于信号转换和控制等方面。

《机电液传动控制》课程教学大纲课程编号:08253111课程名称：机电液传动控制英文名称：Mcchatronics- Hydraulic Transmission and Control课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：36实验学时：4）适用专业：工业工程一、课程性质与任务本课程是工业工程、物流工程专业的一门学科基础课，包括机电传动控制和液压与气压传动两方面的内容。

本课程将机械类学生应掌握的传动控制知识科学、有机结合起来，学生学习后对机械传动控制有全面、系统的了解和掌握。

能够应用课程中的基础知识于工程问题，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题；能够针对复杂工程问题的解决方案进行分析和改进，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全以及环境等因素：能够基于科学原理并采用科学方法对实际工程问题进行研究、分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。

培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的复合型人才。

二、课程与其他课程的联系机电液传动控制涉及机械传动与控制，要求学生具备相关课程知识，先修课程为大学物理、工程力学、机械设计基础、电工技术基础，电了技术基础等课程，为本课程学习打下良好的知识基础。

后续课有现代制造系统、设施规划与物流系统设计。

三、课程教学目标1.掌握机电、液压和气压传动的基础知识，并将其综合运用于机械制造及控制等方面的工程问题分析中；能够对复杂工程问题的解决途径进行分析和改进。

（支撑毕业要求2.1、2.2）2.理解机电传动控制和液压与气压传动控制系统的组成及各自特点，了解其创新的途径和方法；能够识别完成工程任务面临的各种制约条件，并提出解决方案；（支撑毕业要求3.1、3.2）3.了解传动控制在机械行业中的重要性及其在机械设备中的应用，能够在应用过程中，考虑社会、安全以及环境等多种制约因素，并阐明设计方案的合理性。

（支撑毕业要求3.3）4.掌握接触器-继电器控制工作原理图、液压传动原理图和气压传动原理图的设计方法以及各类图纸的分析技能；（支撑毕业要求4.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)1.为保证教学质量，严格要求学生课后做一定量的作业并附以辅导和答疑。

电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制系统的概念、组成和分类掌握电气控制的基本环节和设计方法1.2 低压电器熟悉常见低压电器的结构、原理和应用学会选择和使用低压电器1.3 继电器-接触器控制系统掌握继电器-接触器控制电路的设计方法能够分析并绘制简单的继电器-接触器控制系统图第二章：PLC基础2.1 PLC概述了解PLC的概念、结构和分类掌握PLC的工作原理和性能指标2.2 PLC编程软件熟悉PLC编程软件的概念和功能学会使用PLC编程软件进行程序设计与调试2.3 PLC programming language掌握PLC编程语言的语法规则学会使用PLC编程语言编写简单的程序第三章：电气控制实训操作3.1 实训设备介绍熟悉实训设备的结构、原理和操作方法学会使用实训设备进行电气控制实验3.2 继电器-接触器控制电路实训能够独立完成继电器-接触器控制电路的设计与调试掌握继电器-接触器控制电路的故障排除方法3.3 PLC控制电路实训学会使用PLC编程软件编写控制程序能够独立完成PLC控制电路的设计与调试第四章：电气控制实训案例分析4.1 案例一：电动机控制电路分析电动机控制电路的工作原理掌握电动机控制电路的设计与调试方法4.2 案例二：自动化生产线控制系统分析自动化生产线控制系统的工作原理掌握自动化生产线控制系统的编程与调试方法4.3 案例三：电梯控制系统分析电梯控制系统的工作原理掌握电梯控制系统的编程与调试方法反思实训过程中的不足和需要改进的地方5.2 电气控制与PLC应用课程设计能够独立完成电气控制与PLC应用的课程设计掌握课程设计的基本步骤和方法5.3 电气控制与PLC应用技能拓展了解电气控制与PLC应用领域的最新发展动态学会使用电气控制与PLC应用相关的工具软件和仪器仪表第六章：常用控制算法与PLC编程6.1 控制算法概述理解控制算法的概念和分类掌握PID控制算法的基本原理6.2 PLC在控制算法中的应用学会使用PLC实现简单的控制算法能够针对具体应用场景进行算法选择和参数调整6.3 高级PLC编程技术熟悉高级PLC编程技术，如功能块图、顺序功能图等学会使用高级编程技术实现复杂的控制逻辑第七章：电气控制实训安全知识7.1 实训安全基本知识掌握电气安全的基本原则和规定了解触电急救的基本步骤和方法7.2 实训设备安全操作熟悉实训设备的安全操作规程学会使用实训设备的安全防护装置7.3 应急处理与事故分析掌握常见应急处理方法和事故分析步骤能够正确处理实训过程中的安全事故了解实训报告的结构和内容要求学会如何清晰、准确地表达实训过程和结果8.3 实训报告修改与完善学会对实训报告进行修改和完善提高实训报告的质量和表达能力第九章：电气控制实训考核与评价9.1 实训考核方式了解实训考核的方式和标准掌握实训考核的基本要求和评价指标9.2 实训考核准备学会如何准备实训考核能够独立完成实训考核任务9.3 实训考核评价与反馈了解实训考核评价的方法和流程学会根据考核结果进行自我评价和反思第十章：电气控制实训展望与职业发展10.1 电气控制技术发展趋势了解电气控制技术的发展趋势掌握新兴电气控制技术的基本原理和应用10.2 PLC技术在工业自动化中的应用熟悉PLC在工业自动化中的广泛应用了解PLC技术在不同行业中的具体应用案例10.3 职业发展与继续教育了解电气控制与PLC应用领域的职业发展前景学会如何进行职业生涯规划和继续教育选择重点和难点解析：一、电气控制基础：重点关注电气控制系统的概念、组成和分类，以及电气控制的基本环节和设计方法。

继电器与接触器控制的基本电路引言继电器和接触器是常用的电气元件，用于控制电路中的电流流动。

它们在各种自动化系统、电力系统等领域中起着重要的作用。

本文将介绍继电器和接触器的基本原理以及它们在电路控制中的应用。

继电器的基本原理继电器是一种电控制装置，能够使用小电流来控制大电流的流动。

继电器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成。

电磁系统继电器的电磁系统由线圈和铁芯组成。

当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。

机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。

当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。

电气系统电气系统由常开触点（NO）和常闭触点（NC）组成。

当继电器处于非通电状态时，常开触点闭合，常闭触点断开；当继电器通电时，常开触点断开，常闭触点闭合。

接触器的基本原理接触器与继电器类似，也是一种电控制装置。

接触器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成，但接触器的结构更为复杂。

电磁系统接触器的电磁系统由线圈和铁芯组成。

当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。

接触器的机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。

当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。

和继电器不同的是，接触器的机械系统可以有多个机械触点，可以实现多个电路的控制。

电气系统接触器的电气系统由多个触点组成，触点通过电气连接与外部电路相连。

接触器的电气系统常用接线方式有串联和并联两种。

继电器和接触器在电路控制中的应用继电器和接触器广泛应用于各种电路控制中，下面将介绍它们在电路控制中常见的应用。

继电器的应用•自动控制：继电器可以实现自动控制功能，通过传感器检测到的信号来控制其他设备的启停。

•电机控制：继电器可以用于电机的启停、正反转等控制。

•照明控制：继电器可以通过光敏传感器或定时器控制照明设备的开启和关闭。

•报警控制：继电器可以用于报警系统的控制，如火灾报警、温度报警等。