plc第 1 讲-96

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电气控制技术与PLC PLC》 《电气控制技术与PLC》
课程目的和任务： 课程目的和任务： 熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号， 电器的结构原理 熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，达到正确 使用和选用的目的。 使用和选用的目的。 熟练掌握电气控制电路的基本环节， 电气控制电路的基本环节 熟练掌握电气控制电路的基本环节，具备阅读和分析电 气控制电路图的能力， 气控制电路图的能力， 具备独立设计简单电气控制电路的能力。 具备独立设计简单电气控制电路的能力。 能力 熟悉掌握PLC的工作原理与系统构成 指令系统 PLC的工作原理与系统构成、 系统、 熟悉掌握PLC的工作原理与系统构成、指令系统、编程 方法及PLC控制系统的设计 PLC控制系统的设计。 方法及PLC控制系统的设计。 具备应用PLC实现电气控制自动化要求的设计、安装、 PLC实现电气控制自动化要求的设计 具备应用PLC实现电气控制自动化要求的设计、安装、 调试、故障处理能力 能力。 调试、故障处理能力。
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电气控制技术与PLC PLC》 《电气控制技术与PLC》
课程性质： 课程性质： 本课程是一门实用性很强的专业课， 本课程是一门实用性很强的专业课，是电 气工程及其自动化专业的主要必修课之一。 气工程及其自动化专业的主要必修课之一。 必修课之一 它是集传统继电器控制技术、计算机术、 它是集传统继电器控制技术、计算机术、 自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学 PLC应用 应用” 它包括“电气控制技术” 科。它包括“电气控制技术”和“PLC应用”两个 部 分。是从事电气控制的工程技术人员必备理论知 识。
2、 连续控制
变
右上图为控制电路， 右上图为控制电路， 右下图为电冰箱温度 变化曲线和压缩机电 动机的运行情况。 动机的运行情况。 系统特点： 系统特点： 结构复杂， 结构复杂，成本高 运行平稳， 运行平稳，能耗低 P PN 0 θθ0 θ1
电 源
频 器
电 动
t
t
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三、电气控ห้องสมุดไป่ตู้技术的发展
电气控制技术随着科学技术的不断发展创新， 电气控制技术随着科学技术的不断发展创新，对生产工艺 科学技术的不断发展创新 不断提出新的要求，机床电气控制装置也在不断地更新。 不断提出新的要求，机床电气控制装置也在不断地更新。 装置也在不断地更新 在控制方法:从手动控制发展到自动控制； 控制方法: 手动控制发展到自动控制； 控制发展到自动控制 控制功能: 简单控制到复杂控制； 控制到复杂控制 在控制功能:从简单控制到复杂控制； 在操作上:由笨重到轻巧； 操作上 笨重到轻巧； 从控制原理:由单一的有触点硬接线继电器控制系统转为 控制原理:由单一的有触点硬接线继电器控制系统转为 有触点硬接线 以微处理器为中心的PLC软件控制系统。 微处理器为中心的PLC软件控制系统。 为中心的PLC软件控制系统 新的控制理论和新型电器及电子器件的出现， 新的控制理论和新型电器及电子器件的出现，不断地推动 及电子器件的出现 着机床电气控制技术的发展。 着机床电气控制技术的发展。 电气控制技术的发展
一、电气控制技术
电气控制技术：用以实现生产过程电气化及其自动控制的 电气控制技术：用以实现生产过程电气化及其自动控制的 实现 电气设备及系统的控制技术。 电气设备及系统的控制技术。他是以各类电动机为动力的 传动装置与系统。 传动装置与系统。 电气系统：主要包括普通的电力传动控制（速度、位置、 电气系统：主要包括普通的电力传动控制（速度、位置、 压力、张力、流量等）系统。 压力、张力、流量等）系统。 电气自动控制系统：由电动机及共电、检测、 电气自动控制系统：由电动机及共电、检测、控制装置组 成的反馈控制系统， 成的反馈控制系统，能自动完成能量变换和控制所需的信 息处理。 息处理。
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主要内容
上篇 常用低压电器
绪论、 第１章 绪论、常用低压电器的基本原理 第２章 常用低压电器 第３章 三相异步电动机基本控制环节与基本电路 第４章 电气控制系统设计
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上篇 常用低压电器
绪
电气控制技术 电气控制系统的分类 电气控制系统的分类 系统 电气控制系统的发展 电气控制系统的发展 系统
论
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电气控制技术的发展
蒸汽机时代： 蒸汽机时代：
从集中传动到分散传动 集中传动开始于瓦特的蒸汽机时代一个车间使用 一台蒸汽机提供动力通过天轴、 一台蒸汽机提供动力通过天轴、齿轮和皮带系统将动 力分配到各个纺织机械。 力分配到各个纺织机械。
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蒸汽机——天轴 天轴——纺纱机 蒸汽机 天轴 纺纱机
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开环控制系统
没有位置测量装置，信号流是单向的（ 没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置 →进给系统），故系统稳定性好。 进给系统），故系统稳定性好。 ），故系统稳定性好
CNC 输 入 指 令
脉冲频率f 脉冲频率f f、 脉冲环 A相、B相 功率 n 形分配 脉冲个数n 脉冲个数n 放大 变换 C相、… 换算 机械执行部 件 电 机
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电气控制技术与PLC PLC》 《电气控制技术与PLC》
课程教学重点、难点： 课程教学重点、难点： 重点： 重点： 掌握低压电器的结构、原理和应用； 掌握低压电器的结构、原理和应用；三相异步电 动机运行控制； 动机运行控制； PLC的循环扫描工作方式 PLC的编程语言 的循环扫描工作方式； 的编程语言： PLC的循环扫描工作方式；PLC的编程语言：梯形 图和语句表；CPM1APLC的指令系统 PLC的控制系 的指令系统； 图和语句表；CPM1APLC的指令系统；PLC的控制系 统设计方法。 统设计方法。 难点： 难点： PLC是采用循环扫描的工作方式 是采用循环扫描的工作方式， ①PLC是采用循环扫描的工作方式， 梯形图的顺序控制设计方法。 ②梯形图的顺序控制设计方法。
实际 位置 反馈
实际 速度 反馈 检测与反馈单 元
电机
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电气自动控制系统的主要环节： 电气自动控制系统的主要环节：
1、动力部分：整个系统的电源共给环节。（动力电源、电器部 动力部分：整个系统的电源共给环节。（动力电源、 。（动力电源 电动机） 件、电动机） 2、生产过程自动控制部分：是生产过程自动化的核心，是间接 生产过程自动控制部分：是生产过程自动化的核心， 控制、指挥动力电器及系统工作的部件（ 控制、指挥动力电器及系统工作的部件（逻辑控制电路和各种 自动化仪表）。 自动化仪表）。 3、传动装置：是生产机械的连接及传动环节。 传动装置：是生产机械的连接及传动环节。
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控制方式举例： 控制方式举例：电冰箱的自动恒温控制
开关量(断续) 1、开关量(断续)控制
温控器 K 电动机 M
右上图为控制电路 右下图为电冰箱温度变 化曲线和压缩机电动机 的运行情况 系统特点： 系统特点： 结构简单， 结构简单，成本低 频繁开停机， 频繁开停机，能耗大
电源 G
θ θ0 θ1 θ2 t P PN 0 t19
电气控制技术 与PLC
电气与电子工程学
第 1 讲
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欢迎大家学习
《电气控制技术与PLC 》 电气控制技术与PLC 课 程
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课程名称:《电气控制技术与PLC》 课程名称: 电气控制技术与PLC》 PLC
学 学 时：50h（理论：40h--实验：10h） 50h（理论：40h--实验：10h） --实验 分：3学分 电机及拖动基础、 电机及拖动基础、微机原理及应用 适用专业： 适用专业：电气工程及其自动化 答疑方式: 答疑方式: 电子邮件及面答 邮 箱: sunying_dianqi@ 考核方式: 考核方式: 闭卷考试
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参考教材
常用低压电器与可编程控制器》 《常用低压电器与可编程控制器》刘 涳 2005年 西安电子科技大学出版社 2005年 电气控制与PLC技术应用》 PLC技术应用 《电气控制与PLC技术应用》孔祥冰 2008年 机械工业出版社 2008年 工厂电气控制技术》 《工厂电气控制技术》方承远 2000年 机械工业出版社 2000年 常用低压电器原理及其控制技术》 《常用低压电器原理及其控制技术》王仁祥 2001年 机械工业出版社 2001年 可编程序控制器原理及应用》 《可编程序控制器原理及应用》 宫淑贞 2002年 人民邮电出版社 2002年
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先修课程：电子技术、自控原理、 电力电子技术、 先修课程：电子技术、自控原理、 电力电子技术、
课程的几点要求： 课程的几点要求：
上课不准讲话，打瞌睡；不旷课，迟到，早退， 上课不准讲话，打瞌睡；不旷课，迟到，早退，按点名次数 计，无故旷课达30%，取消期末考资格； 无故旷课达30%，取消期末考资格； 30% 每人准备一个作业本； 每人准备一个作业本； 可用其他课程用过而没用完的本子， 不能用单页纸, 可用其他课程用过而没用完的本子，但不能用单页纸,学期 末作业本就是一本复习提纲； 末作业本就是一本复习提纲； 按时完成作业，不抄作业； 按时完成作业，不抄作业；
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半闭环数控系统
半闭环数控系统的位置采样点如图所示， 半闭环数控系统的位置采样点如图所示，是从驱动装 置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检 常用伺服电机)或丝杠引出， 测，不是直接检测运动部件的实际位置。 不是直接检测运动部件的实际位置。
位置控制单 元 CNC + 位置控制调 插补 节器 指令 实际 位置 反馈 制单 速 度 控 制单 元 + 速度控制 调节与驱动 实际 速度 反馈 检测与反馈 单元 电 机
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CW6132型车床电气设备安装布置图 CW6132型车床电气设备安装布置图
图2-3 CW6132型车床电气设备安装布置图 CW6132型车床电气设备安装布置图
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二、电气控制系统的分类
1、按输入、输出信号的状态特征分类 按输入、 1）开关量控制 2）连续量控制 2、按电器开关元件分类 1）有触点控制 2）无触点控制 3、按控制程序特征分类 固定程序（组合电路、时序电路、顺序电路） 1）固定程序（组合电路、时序电路、顺序电路） 2）可编程序