PLC继电器-接触器控制电路基本环节

期末复习1、常用低压控制电器重点掌握：元器件的结构、原理、用途（功能）、主要参数、选择方法、电器图形和文字符号。

例如：接触器；继电器（电流、中间、时间、热、速度）；熔断器；低压断路器；刀开关（转换开关）；主令电器等。

2、基本控制电路（1）会背部分基本环节例：起停控制，点动，正反转控制，多处起停控制，联锁控制，自耦补偿起动，Ｙ-△起动，双速电动机控制等。

（2）掌握自锁、互锁、多处起停控制的特点（3）电气控制线路保护类型及实现方法（保护元件）3、电气设计（1）常用电气图的图形符号和文字符号（2）原理图设计中应注意的问题4、PLC（1）PLC的功能特点、目前常用PLC生产厂商及对应产品型号。

（2）PLC的硬件组成及各部分作用。

（3）PLC的输出类型。

（4）PLC的硬件结构（模块类型）、基本单元与扩展单元模块的组成及它们的区别。

（5）PLC的结构型式（6）PLC的工作方式、工作过程、循环扫描周期及对输入/输出的处理原则。

（7）PLC的选型原则（选型应考虑的因素）。

（8）PLC的元器件类型、元器件编号原则及各类元器件的功能、使用特点、数量及编号范围。

（9）基本指令的应用。

①基本逻辑关系指令表示。

②基本环节的梯形图设计③基本逻辑指令、算术运算指令和数据处理指令的编程应用-----结合例题、习题。

④能设计简单控制系统的控制流程图、梯形图和I/O分配表（图）《PLC》试题集一．选择题1．一般公认的PLC发明时间为：A．1945 B．1968 C．1969 D．1970参考答案：C2．十六进制的F，转变为十进制是多少?A．31B．32C．15D．29参考答案：C3．三菱PLC中，16位的内部计数器,计数数值最大可设定为A．32768 B．32767 C．10000 D．100000参考答案：B4．FX系列PLC是（B）公司的产品。

A．西德西门子B．日本三菱C．美国HONEWELL D．日本富士5．PLC中不包括（C ）。

试题(二)答案一、填空题（每空1分，共30分）1.交流接触器主要由触头系统、电磁系统、和灭弧系统组成。

为了减小铁心的振动和噪音，在铁心上加入短路环。

2.欠电流继电器在正常工作电流流过线圈时，衔铁是吸合状态，而当流过线圈的电流小于整定电流时衔铁释放。

3.三相闸刀开关垂直安装时，电源端应在上方，负载端应在下方。

4.复合按钮的复位顺序为：常开按钮先断开，常闭按钮后闭合。

5.根据工作电压的高低，电器分为低压电器和高压电器。

6.频敏变阻器的等效阻抗随频率的减小而减小。

7.PLC的工作方式为周期循环扫描，其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

8.数据寄存器D存放 16 位二进制的数据，其中最高位为符号位，当最高位为1时为负数，为0时为正数。

9.FP系列PLC的输入和输出继电器采用十六进制编号，其它内部继电器为十六进制编号。

10.速度继电器常用以接受转速信号，当电动机的转子转速上升到 120 r/min以上时触头动作；下降到 100 r/min以下时触点复位。

11.在FP系列PLC中，EV是经过值寄存器。

12.FP系列PLC在功能指令中，R900为自诊断错误标志，R9007为操作标志，R9013为初始闭合继电器。

二、画图题（每题10分，共20分）1.画出下列继电器的图形符号：A．断电延时打开常闭触点；B．通电延时打开常开触点；C．复合按钮；D．热继电器常闭触点。

2．画出一台电动机正反转控制电路图，要求有必要的保护环节(包括主回路和控制回路)。

三、根据梯形图写出指令表（10分）(a)(b)（a)指令表： (b)指令表：四、根据梯形图分析程序，完成下列要求：(10分）1．写出程序指令表，并分析程序功能指令表试题（四）答案一、填空（每空0.5分，共30分）1、低压电器是指工作电压在_直流1500V__或_交流1200V__以下的各种电器。

2、触器按其主触头通过电流的种类，可分为__直流___接触器和__交流___接触器。

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。

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。

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，按以下顺序起动：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。

图2 -35〔a〕三台电动机顺序启/停控制电路主电路3〕、该系统的电气控制线路原理图如图2-35(b)所示。

三台电动机顺序启/停控制电路图2-35(b)中的KF1，KF2线圈上方串联了接触器QA2和QA3的常闭触点，这是为了得到启动短信号而采取的措施；KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA2断电后，KF2和KF1的线圈重新得电而采取的措施。

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。

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。

高纲1477江苏省高等教育自学考试大纲02207 电气传动与可编程控制器（PLC）扬州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传动与可编程控制器（PLC）是一门实践性很强的机电一体化专业基础课程，对考生电工学、电子学、微型计算机原理、数控技术、液压控制及机械制造技术等课程基础知识有较高要求。

本课程的任务是让考生掌握机电设备电气控制回路分析与设计的理论与方法，包括继电器、接触器控制、可编程控制器PLC控制，同时掌握交、直流电机调速方法及其相关理论知识。

二、课程目标课程电气传动与可编程控制器（PLC）设置的目标是鼓励考生：1.了解机电设备工作过程的特点，对工作过程的现象能够用本课程知识加以解释，分析机电设备工作过程的自动控制方法，能拟定合理的电气控制方案。

2.掌握继电器、接触器控制方法的基本原理，能分析机电设备继电器、接触器控制电路的工作原理，工作实践中能够检修控制电路并能对控制电路加以优化改进，对功能较简单的控制要求，能够用继电器、接触器控制方法实现电气控制回路的设计、调试，满足控制要求。

3. 掌握可编程控制器PLC的工作原理，掌握常用编程方法、编程指令，分析较复杂的机电设备控制过程特点，可用可编程控制方法实现其控制功能。

4. 熟悉交、直流电机调速原理、方法，掌握相关理论知识，实践中能够根据工作特点，选用合理的调速控制方案。

5．通过本课程的学习，能够掌握常用机电控制回路分析与设计的基础理论与方法，选用合理的电气控制方案，解决工作实践中的相关控制问题。

三、与相关课程的联系与区别本课程是一门实践性及实用性均很强的机电一体化专业基础课程，考生须具有电工学、电子学、微型计算机原理、数控技术、液压控制及机械制造技术等课程基础知识，本课程与数控技术的控制目标不同，但用本课程控制方法可进行数控机床辅助运动的自动控制，本课程与微机（单片机）控制有一定的相同之处，但微机控制主要用于开关量、模拟量的“实时”控制，本课程控制方法主要用于机电设备及生产自动线的动作控制（通常为开关量控制，高档PLC也可实现模拟量控制），本课程控制能实现的速度、容量与微机控制相比，相对较低，但本课程控制理论与控制方法在机电工程中有更广泛的应用。

可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC技术》教学大纲一、课程的基本信息课程编号：课程性质：专业课学时：48学时（理论40学时，实验8学时）学分：学分开课单位：光电与机电工程系适用专业：机械类专业先修课程：《电路分析基础》、《数字电子技术》二、课程目的与任务通过先进完整的梯形图设计方法，包括经验设计法、继电器电路转换法和顺序控制设计法，以及具有多种工作方式的系统的梯形图设计方法，培养学生将新知识、新技术、新领域逐渐融合到教学、实践环节的实际工程能力，达到PLC控制系统应用与产品开发等工作的工程技术水平，为后续《电机调速控制技术》和《电机拖动》等多门课程打好基础。

本课程的主要任务是：从应用角度出发，使学生熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法，了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。

在此基础上，学习可编程控制器(PLC)的基本原理及三菱(FX2N)系列PLC的指令系统。

三、课程教学基本要求1、了解常用的低压电器，电气控制线路的绘制方法，交直流典型电动机控制环节的控制线路技术。

2、掌握电气控制系统的基本控制电路，(FX2N)系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令，PLC的系统设计与调试。

3、理解PLC应用指令的基本规则，PLC模拟量和位置控制及其网络与通信和跳转应用指令。

五、课程教学基本内容第一章常用低压电器教学内容：概述、常用控制类电器、常用保护类电器重点：掌握常用低压控制电器的结构、工作原理、对应的图形文字符号及其工业环境要求的选择原则。

难点：理解各低压电器，尤其是交直流接触器的特点、分类及其选择原则。

第二章继电器—接触器控制电路基本环节教学内容：电路图的基本概念及绘制、三相笼型异步电动机的直接起动与正反转控制电路、三相笼型异步电动机减压起动控制电路、三相笼型异步电动机的制动控制电路、三相笼型异步电动机有级变速控制电路、电液组合控制电路、其他功能控制电路重点：掌握三相笼型异步电动机各典型控制环节线路实现方法的工作原理、控制分类和线路中的保护环节及特点。

摘要生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。

由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。

本文设计系统的控制是采用PLC的编程语言——梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。

关键词：三相异步电动机；PLC；可编程控制；梯形图目录摘要 (I)引言 (1)1PLC基础的知识 (2)1.1关于PLC的定义 (2)1.2PLC的工作原理 (2)1.3PLC的应用领域 (3)1.4PLC的发展趋势 (4)2三相异步电动机的PLC控制 (5)2.1三相异步电动机正反转控制电路的特点 (5)2.1.1三相异步电动机正反转控制电路的主控制电路 (5)2.1.2按钮接触器联锁的正反转控制电路特点及应用分析 (5)2.2交流接触器的正反转自动控制线路工作过程 (6)2.3PLC的选择 (7)2.4三相异步电动机使用PLC控制优点 (7)2.5输入输出定义 (7)2.6输入输出接线图 (8)参考文献 (10)引言电动机的正反转控制大量应用于工业生产当中，而快速准确安全的控制更能够保证生产的安全可靠和产品的品质。

PLC控制三相异步电动机实现正反转，其运行性能更好，且在满足上述需要的前提下还可节省各种材料。

生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动。

如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等,这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。

改变通入电动机定子绕组的三相电源相序,即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调,电动机即可反转。