【机电传动控制-辅导】(邓星钟)第8、9章要点

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第八章 继电器—接触器控制系统

8.1 知识要点

8.1.1 基本内容

1．控制电器

控制电器主要是指接触器和继电器，控制电器就其工作原理而言绝大多数都是电磁式的，其结构主要由铁心线圈和触头组成。因此，电磁线圈的电流种类、电压高低就成为选择这些控制电器的重要依据之一；控制电器的触头是用来接通与断开电路的，因此，触头通、断开的能力或其额定电流也是选择这些控制电器的又一主要依据。当然各类控制电器还有它自己的特点，如时间继电器就有各种型式，它们的结构特点，原理和用途各不一样，所以，熟悉各种控制电器的基本工作原理、技术数据和应用场所是至关重要的。

2．基本控制环节和基本控制方法

在了解电气控制电路安装接线图和原理图的区别基础上，重点熟悉绘制原理图的基本规则。任何复杂的电气控制电路都是根据生产机械的实际需要和具体控制对象，选择几种基本的控制方法，由一些基本的控制环节按一定的程序相互连锁而构成。因此，必须熟练掌握基本控制环节和基本控制方法(原则)。

（1）基本控制环节

基本控制环节主要有：启动、正反转、点动、各种联锁及顺序(程序)运转等的控制，这是最基本的。

（2）基本控制方法

基本控制方法主要有：按行程原则、时间原则，速度原则和电流原则等实现控制的方法。各种控制方法都有自己的优缺点，选择时要根据生产机械的具体要求，可靠性和经济指标等综合来考虑。

3．控制电路中常用的保护装置

为了保证控制电路的安全可靠运行，还必须设有各种保护装置，常用的保护装置有：短路保护、过电流保护、过载保护、零电压和欠电压保护、弱磁保护、超速保护和各种连锁保护等，各种保护需要采用不同的保护电器，这是必须熟悉的。

4．分析控制原理电路图的一般步骤

各种控制方法是有机联系和综合应用的，这在所举例题中将会清楚地看到。

在分析生产机械电气控制电路时，首先要了解生产机械的基本结构、运动形式和生产工艺的要求，在此基础上应先分析主电路，了解有几台电动机，各拖动什么部件运动，拖动系统有什么特点和保护；

再分析控制电路是如何实现控制要求的，在分析时可按“化整为零看电路，积零为整看全面”的方法进行，这是因为任何复杂的控制电路都是由若干“基本控制环节”所组成的，对各个基本环节分析清楚后，再按工作程序进行分析并注意到各环节间的相互联系，就可统观全电路了。

分析时还要特别注意弄清各电路的作用和代表符号，看懂各控制开关的工作状态表。

掌握阅图步骤对看懂较复杂的控制电路是非常重要的。

5．控制原理电路图的设计方法

电气控制电路的设计常用的方法有经验设计法和逻辑分析设计法。比较简单的控制电路应用经验设计法一般就可以了，但对于比较复杂的控制电路用经验设计法不易考虑得周到，难免有些疏漏，这时最好采用逻辑分析设计法。

8.1.2 基本要求

① 通过自学教材8.1节，熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；

② 掌握继电器-接触器控制电路中的基本控制环节和常用的几种自动控制方法；

③ 学会分析较复杂的继电器-接触器控制电路；

④ 学会设计一些较简单的继电器-接触器控制电路。

8.1.3 重点与难点

1．重点

① 掌握电磁式交流接触器与直流接触器的区别；

② 掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置，特别是长期过载保护装置；

③ 掌握互锁与连锁的控制方法；

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④ 掌握按行程和时间控制的控制方法。

2．难点

① 时间继电器的图形符号；

② 连锁控制的方法与技巧；

③ 控制电路的设计。

8.4 关于教学方面的建议

本章应特别重视理论联系实际，特提出几点建议：

① 控制电器要采用现场教学或录像片、多媒体教学，8.1节的详细内容可让学生自学；

② 一定要讲清绘制控制电路原理图的基本规划和设计时应注意的一些共性问题；

③ 从基本控制电路起就要从生产实际要求出发；用设计的观点引导学生逐步完善整个控制电路的设计；切忌从阅图的角度来讲解控制电路。

第九章 可编程序控制器

9.1 知识要点

9.1.1 基本内容

可编程序控制器（简称为PLC）是一种用于控制的专用微型计算机，它可以进行数字量和模拟量的控制，用于数字量控制时，它比一般继电器等顺序控制器灵活性更大、通用性更强、控制功能更多、适用性更广，是一种更加完善的新型工业控制器。可编程序控制器是微型计算机技术与继电器控制技术相结合的产物，虽说是微型计算机，但用它来实现顺序控制时，不必从计算机的角度去研究，而是把它等效为一个继电器系统，所以，它既具有微机灵活性大、通用性强、控制功能强、可靠性高、体积小等特点，又具有继电器系统编程直观、简单易学、操作方便等优点。

1．PLC的基本结构

可编程序控制器PLC由中央处理单元CPU存储器、输入/输出接口、编程器等部分组成。

2．PLC的基本工作原理

PLC的基本工作原理是以扫描工作周期方式运行的，每次扫描工作周期后信号由锁存器并行输出去驱动输出继电器，使输出端子上的信号变为本次工作周期运行结果的实际输出。

3．PLC的主要特点

PLC的主要特点是应用灵活、扩展性好、通用性强、控制功能强、具有完善的诊断功能、可靠性高、编程直观、简单易学、操作方便、体积小、重量轻、性能/价格比高等。

4．PLC的内部等效继电器电路

PLC是一种微机，但用于控制时是将PLC的内部结构等效为一个继电器系统。在PLC内部有很多存储器，一个存储器单元由8位寄存器（触发器）组成，一个触发器等效为一个继电器，这种等效继电器的通、断是由软件控制的，故也可称为软继电器。用户使用这些软继电器，通过编程来实现所需要的逻辑控制功能。掌握这种等效概念是非常重要的。

F-40M型可编程序控制器内部等效继电器有输入继电器、输出继电器、时间继电器、计数继电器、辅助继电器、特殊继电器六类，对于这六类等效继电器的功能或作用需要牢牢掌握，对它们所有的地址号要牢记。其地址编号采用三位八进制数表示，前两位为存储器单元地址，第三位为存储单元的位地址。例如，输入继电器的地址号为400~413，它包括400～407（40单元的0～7位）和410～413（41单元的0～3位），共12位，等效成12个输入继电器。

5．PLC的编程方法

PLC的编程方法有很多，F-40M型PLC主要采用常用的编程方法，即先绘出继电器梯形图，再写出其指令语句表。继电器梯形图与传统的继电器控制原理电路图在形式上是类似的，但它仅仅是一个等效的程序；一定要掌握绘制继电器梯形图的一般规则，特别要注意它与传统的继电器控制原理电路图的区别。

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6．PLC的指令系统

PLC的指令系统对不同的PLC是不同的，F-40M型PLC指令共有20条，指令语句由指令和地址号组成，其格式为

指令 地址号

LD X407

绘制继电器梯形图和写指令语句表时一定要对这20条指令的助记符、梯形图符号、意义、功能、地址号所对应的等效继电器、使用方法和注意点都要牢记，才能编制出符合基本要求的程序来。

为了更好地利用指令系统，以较少的指令完成控制任务，还要掌握一些常用的编程技巧。

7．PLC的开发步骤

欲利用PLC来实现生产过程的控制，则必须熟悉PLC的开发步骤，并根据实际生产工艺要求，合理地选择PLC的型号和接口。通过对典型实例的分析，牢牢掌握一般设计的五个步骤，即：

① 绘工艺流程图与列动作顺序表；

② 列现场器件与PLC内部等效继电器的对照表（简单的控制可省略）；

③ 绘PLC与现场器件连接的实际安装图。要特别注意现场的常闭触点（如停止按钮）在PLC安装图与梯形图中的关系，这与在继电器控制原理电路图中的情况是不同的；

④ 绘梯形图；

⑤ 写指令程序

9.1.2 基本要求

① 了解可编程序控制器的基本结构和基本工作过程：

② 搞清楚PLC内部等效继电器电路的等效思路；

③ 熟悉PLC的指令系统：

④ 掌握PLC的编程方法和开发步骤。

9.1.3 重点与难点

1．重点

掌握指令系统与编程方法。

2．难点

① PLC的梯形图与一般继电器控制原理电路图的异、同点；

② 各指令的使用场合和注意点；

③ 现场器件的常闭触点在梯形图中的使用。

上述三个难点如果不能熟悉掌握，常易出错。

9.4 关于教学方面的建议

重点讲述扫描工作、内部等效继电器电路、并行输出的思想；各指令的功能使用场合和使用方法；编程技巧。另外要尽力开出PLC实验（由学生自己设计程序并进行实验）。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qiv1.html