PLC第4章 电气控制线路设计基础PPT课件
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电气控制与PLC-第四章电气控制线路-继电接触器控制
“锁”表示存在限制、控制对方的意思， 因此拿什么去锁，锁什么是关键。
自然是拿触点去锁，锁人家的线圈。
实现联锁控制的基本方法是采用反映某一 运动的联锁触点控制另一运动的相应电器， 从而达到联锁工作的要求。联锁控制的关 键是正不能动作，则需将 甲接触器的常闭辅助触点串在乙接触器的线圈电路。
KM2的常开常闭触头动作顺序是否有要求？
2)以行程（地点、位置）为线索：
图1所示的组合机床，被加工工件的孔深加工误差<=0.02mm。 图2是它部分动作循环图。
思考：有哪些常见的场合使用这种方式？
（一）自动循环 P95
（二）无进给切削
SQ1并联是 否有问题？
（三）快速停车
注意 KSF 常开常闭 触点动作 顺序 P97
根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转90度或 180度或45度绘制，即图面可以水平布置，或者垂 直地布置，也可以采用斜的交叉线。
要求层次分明，各电器元件以及它们的触头的安 排要合理，并应保证电气控制线路运行可靠，节 省连接导线，以及施工、维修方便。
处理复杂的原理图需要背景知识、经验和技巧。
段落和过渡
3) 在控制线路中应避免出现寄生电路。在控制线路的动作过程中， 那种意外接通的电路叫寄生电路(或叫假回路)。下图是一个具有 指示灯和热保护的电路。在正常工作时，能完成起动、停止和信 号显示。接触器KM2工作时，若热继电器KR动作，线路就出现了 寄生电路，如图中虚线所示，使接触器KM2有可能继续保持而不 能释放，起不了保护作用。
第四章 电气控制线路－继电接触器控制
本章内容（电气控制线路－继电接触器控制）
记叙文、议论文 • （词汇） • 语法 • 段落和过渡 • 其他注意事项 • 语感和生活阅历 • 写作：套路
电气控制线路的设计及元器件选择课件
电气控制线路的设计步骤
明确控制要求
在设计电气控制线路之前，需要明确 控制要求，确定需要实现的功能和性 能指标。
制作和测试
根据设计的电路原理图，制作出实际 的电气控制线路并进行测试，确保其 性能符合要求。
01
02
选择合适的元器件
根据控制要求，选择合适的电气元器 件，如电源、开关、继电器等。
03
设计电路原理图
接口电路
设计合理的接口电路，实现变频器与外部控制器的信号传输 和控制。
滤波与抗干扰
采取有效的滤波和抗干扰措施，保证系统的稳定性和可靠性 。
PLC控制线路设计
可靠、灵活、集成
PLC控制线路广泛应用于工业自动化领域，具有高可靠性、灵活性和集成性。
PLC控制线路设计
设计要点：
I/O模块选择：根据实际需求选择合适的输入输出模块，满足信号采集和 控制需求。
根据元器件的特性和控制要求，设计 出电路原理图，明确各元器件之间的 连接关系和工作原理。
05
04
优化和完善设计
对电路原理图进行优化和完善，确保 设计的可靠性和稳定性。
常用电气元器件及
02
其选择
开关电器
开关电器
用于接通或断开电路， 包括刀开关、断路器、
接触器等。
刀开关
用于不频繁开启和关闭 电路，结构简单，价格
控制算法：根据工艺要求选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等 。
PLC控制线路设计
网络通信
实现PLC与上位机和其他智能设备的通信 ，提高系统的集成度和智能化水平。
VS
安全保护
设置安全保护措施，如故障检测与诊断、 冗余设计等，提高系统的可靠性和稳定性 。
电气控制线路的优
电气线路控制及元器件选择-PPT课件
大于负载所需功率； ② 对于变动负载长期工作制电动机，应保证负载变到最大时，电动机
仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值； ③ 对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择； ④ 对于重复短时工作制电动机，原则上可按电动机在一个工作循环内
的平均功耗来选择； （4）电动机电压：应根据使用地点的电源电压来决定。 （5）在无特殊要求的场合，一般采用交流电动机。
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
4.电气控制方案的确定 综合考虑各方案的性能，设备投资、使用周期、维护检修、发展等因素. 主要原则： （1）自动化程度与国情相适应 尽可能选用最新科技，同时要与企业自身经济实力相适应。 （2）控制方式应与设备的通用及专用化相适应 对工作程序固定的专用设备，可采用继电接触器控制系统； 对要求较复杂的控制对象或要求经常变换工序和加工对象的设备，可采
2.确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案；
3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型 号；
4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，确 定各部分间关系，拟订各部分技术要求。
2
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数； 6.选择电器元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件清单； 7.编写设计说明书。 4.1.2 工艺设计内容 主要目的：便于组织电气控制装置的制造，实现所要求的各项技术指标，为
15
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
3.电动机的选择 根据拖动方案，选择电动机的类型、数量、结构形式以及容量，额定电
压，额定转速等。 基本原则: （1）电动机机械特性应满足生产机械要求，与负载特性相适应，保证
仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值； ③ 对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择； ④ 对于重复短时工作制电动机，原则上可按电动机在一个工作循环内
的平均功耗来选择； （4）电动机电压：应根据使用地点的电源电压来决定。 （5）在无特殊要求的场合，一般采用交流电动机。
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
4.电气控制方案的确定 综合考虑各方案的性能，设备投资、使用周期、维护检修、发展等因素. 主要原则： （1）自动化程度与国情相适应 尽可能选用最新科技，同时要与企业自身经济实力相适应。 （2）控制方式应与设备的通用及专用化相适应 对工作程序固定的专用设备，可采用继电接触器控制系统； 对要求较复杂的控制对象或要求经常变换工序和加工对象的设备，可采
2.确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案；
3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型 号；
4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，确 定各部分间关系，拟订各部分技术要求。
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数； 6.选择电器元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件清单； 7.编写设计说明书。 4.1.2 工艺设计内容 主要目的：便于组织电气控制装置的制造，实现所要求的各项技术指标，为
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
3.电动机的选择 根据拖动方案，选择电动机的类型、数量、结构形式以及容量，额定电
压，额定转速等。 基本原则: （1）电动机机械特性应满足生产机械要求，与负载特性相适应，保证
电气控制线路基础课件PPT
•5 居中•第2章Fra bibliotek电器控制线路基础
•电气原理图绘制规则举例
•6 居中
•第2章 电器控制线路基础
•7 居中
•第2章 电器控制线路基础
•8
•图 M7120平面磨床轴坐居标中 图示法电气原理图
•第2章 电器控制线路基础
2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路
•
三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、
•3 居中
•第2章 电器控制线路基础
•2.1 电器控制线路的符号及绘制原则
•
电器控制线路包括：主电路和控制（辅助）电路两部
分。电器控制线路的表示方法有：电气原理图、安装接线 图两种。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。
• 电气原理图：根据电路工作原理用规定的图形符号绘制， 能够清楚地表明电路功能。
SB2
FR KM1
QS
KM1
KM2
FU
SB3
KM1
M 3~
KM2
KM2
控制电路
操作过程：
FR
按下SB2
电机正转
按下SB1
停车
按下SB3
电机反转
主电路
•19 居中
•第2章 电器控制线路基础
接触器正反转控制
AB C
SB1
SB2
FR KM1
QS
KM1
KM2
FU
SB3
KM1
M 3~
KM2
KM2
控制电路
操作过程：
接触器连锁正反转控制
AB C
SB1
KM2
KM1
FR
SB2
KM1
QS FU
KM2 FR
KM1 SB3
•电气原理图绘制规则举例
•6 居中
•第2章 电器控制线路基础
•7 居中
•第2章 电器控制线路基础
•8
•图 M7120平面磨床轴坐居标中 图示法电气原理图
•第2章 电器控制线路基础
2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路
•
三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、
•3 居中
•第2章 电器控制线路基础
•2.1 电器控制线路的符号及绘制原则
•
电器控制线路包括：主电路和控制（辅助）电路两部
分。电器控制线路的表示方法有：电气原理图、安装接线 图两种。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。
• 电气原理图：根据电路工作原理用规定的图形符号绘制， 能够清楚地表明电路功能。
SB2
FR KM1
QS
KM1
KM2
FU
SB3
KM1
M 3~
KM2
KM2
控制电路
操作过程：
FR
按下SB2
电机正转
按下SB1
停车
按下SB3
电机反转
主电路
•19 居中
•第2章 电器控制线路基础
接触器正反转控制
AB C
SB1
SB2
FR KM1
QS
KM1
KM2
FU
SB3
KM1
M 3~
KM2
KM2
控制电路
操作过程：
接触器连锁正反转控制
AB C
SB1
KM2
KM1
FR
SB2
KM1
QS FU
KM2 FR
KM1 SB3
S7-1200 PLC应用基础课件第4章 S7-1200PLC程序设计基础
机械工业出版社
S7-1200 PLC应用基础
第4章 S7-1200PLC程序设计基础
摘要
ABSTRACT
本章主要介绍进行S7-1200程序设计时所需要的一些基础知识。 包括PLC编程语言概述，如语句表、梯形图；介绍了如何利用程 序编辑器生成用户程序并使用变量表、下载和调试程序；介绍了 在S7-1200PLC程序设计中的数据类型，如基本数据类型、复杂 数据类型等；简要介绍了系统存储区、物理存储区及数据存储区 的基本概念；最后通过实例介绍了用户程序结构，如组织块、数 据块、函数FC及函数块FB等。
如果想要在TIA Portal编程环境切换编程语言，可以打开项目树中PLC的“程序块” ，选中其中的某一个代码块，打开程序编辑器后，在“属性”选项卡中可以用“语 言”下拉菜单进行语言选择与切换。LAD和FBD语言可以相互切换。只能在“添加 新块”对话框中选择SCL语言。
4.2 编写用户程序
本节将通过顺序控制线路案例说明如何通 过编程软件编写和调试用户程序。
2. 功能块图FBD
功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。该编程语言用类似“与门” 、“或门”的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右 侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在 一起，信号自左向右运动。如图4-2所示为功能块图，它与图4-1所示梯形图的控 制逻辑相同。
IEC61131-3标准详细说明了句法、语义和下述5种编程语言，既有图形化编程语言也 有文本化编程语言。
1）指令表（IL-Instruction List），2）结构化文本（ST-Structured Text），3）梯形图 （LD-Ladder Diagram），西门子PLC简称为LAD。4）功能块图（FBD-Function Block Diagram），5）顺序功能图（SFC-Sequential Function Chart）。
S7-1200 PLC应用基础
第4章 S7-1200PLC程序设计基础
摘要
ABSTRACT
本章主要介绍进行S7-1200程序设计时所需要的一些基础知识。 包括PLC编程语言概述，如语句表、梯形图；介绍了如何利用程 序编辑器生成用户程序并使用变量表、下载和调试程序；介绍了 在S7-1200PLC程序设计中的数据类型，如基本数据类型、复杂 数据类型等；简要介绍了系统存储区、物理存储区及数据存储区 的基本概念；最后通过实例介绍了用户程序结构，如组织块、数 据块、函数FC及函数块FB等。
如果想要在TIA Portal编程环境切换编程语言，可以打开项目树中PLC的“程序块” ，选中其中的某一个代码块，打开程序编辑器后，在“属性”选项卡中可以用“语 言”下拉菜单进行语言选择与切换。LAD和FBD语言可以相互切换。只能在“添加 新块”对话框中选择SCL语言。
4.2 编写用户程序
本节将通过顺序控制线路案例说明如何通 过编程软件编写和调试用户程序。
2. 功能块图FBD
功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。该编程语言用类似“与门” 、“或门”的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右 侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在 一起，信号自左向右运动。如图4-2所示为功能块图，它与图4-1所示梯形图的控 制逻辑相同。
IEC61131-3标准详细说明了句法、语义和下述5种编程语言，既有图形化编程语言也 有文本化编程语言。
1）指令表（IL-Instruction List），2）结构化文本（ST-Structured Text），3）梯形图 （LD-Ladder Diagram），西门子PLC简称为LAD。4）功能块图（FBD-Function Block Diagram），5）顺序功能图（SFC-Sequential Function Chart）。
电气控制与PLC应用电子教案第4章.ppt
2021/9/15
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4.3.1 S7-200 PLC的基本配置
项目
本机数字量 输入
地址分配
CPU221
6输入 I0.0~I0.5
本机数字量 输出
地址分配
本机模拟量 输入/输出
扩展模块数 量
4输出 Q0.0~Q0.3
无
无
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CPU222 8输入
I0.0~I0.7
6输出 Q0.0~Q0.5
2021/9/15
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4.1.3 STEP7-Micro/WIN32编程软件
STEP7-Micro/WIN32窗口组件
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6
4.1.4 通信电缆
通信电缆是PLC用来与个人计算机（PC）实现 通信的： ➢ 可以用PC/PPI电缆； ➢ 使用通信处理器（CP）时，可用多点接口 （MPI）电缆； ➢ 使用MPI卡时，可用MPI卡专用通信电缆。
无
2个模块
CPU224
14输入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.5
10输出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.1
无
7个模块
CPU226
24输入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.7 I2.0~I2.7 16输出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.7
无
7个模块
15
4.3.2 S7-200 PLC的扩展配置
➢ 数字量输出模块： ❖ 直流输出模块； ❖ 交流输出模块； ❖ 交直流输出模块 。
➢ 数字量输入输出模块
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4.2.2 模拟量I/O模块
工业控制中，除了用数字量信号来控制外，有 时还要用模拟量信号来进行控制。模拟量模块 有模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量 输入输出模块。
电气控制与PLC控制基础理论-第四章
PLC中的编程元件称为“软继电器”或编程“软元件”，有输入继电器X、输出继电器Y、辅助（中间）继电 器M、定时器T、计数器C等。
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
电气控制与PLC第四章
★ 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址； ★ 检查、校验用户程序，发现错误即报警； ★ 执行用户程序、驱动外部输出设备动作； ★ 诊断故障、记忆故障信息并报警。
PLC中所采用的CPU通常有三种 ： （1）通用处理器：8086、80286、80386 （2）单片机芯片：8031、8096 （3）位片式微处理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC多采用高速位片式微处理器
CPU
出 单
元
元
编程器
盒式磁带机 打印机
EPROM写入器 上位计算机
PLC 可编程终端PT
外 设 接 口
存储器
I/O 扩
系统程序 用户程序 展
存储器 存储器 口
输 出 设 备
I/O扩展 单元
特殊功 能单元
硬件 基本 构成
基本单元： CPU、存储器、I/O接口、电源 扩展单元、扩展模块:
CPU模块： CPU：大脑，统一指挥
2. 存储器
系统程序存储器—— 存储系统系统程序
用户程序存储器—— 存储系统用户程序
工作数据存储器—— 存储工作数据
RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。
ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
PLC的软件系统 1 系统程序；2 用户程序；3 编程语言
系统程序: 系统程序，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、 逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。
输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率
1）输入接口（直流、交流、交直流） 光电耦合，消除干扰，提高可靠性
PLC中所采用的CPU通常有三种 ： （1）通用处理器：8086、80286、80386 （2）单片机芯片：8031、8096 （3）位片式微处理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC多采用高速位片式微处理器
CPU
出 单
元
元
编程器
盒式磁带机 打印机
EPROM写入器 上位计算机
PLC 可编程终端PT
外 设 接 口
存储器
I/O 扩
系统程序 用户程序 展
存储器 存储器 口
输 出 设 备
I/O扩展 单元
特殊功 能单元
硬件 基本 构成
基本单元： CPU、存储器、I/O接口、电源 扩展单元、扩展模块:
CPU模块： CPU：大脑，统一指挥
2. 存储器
系统程序存储器—— 存储系统系统程序
用户程序存储器—— 存储系统用户程序
工作数据存储器—— 存储工作数据
RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。
ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
PLC的软件系统 1 系统程序；2 用户程序；3 编程语言
系统程序: 系统程序，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、 逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。
输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率
1）输入接口（直流、交流、交直流） 光电耦合，消除干扰，提高可靠性