常用电器控制技术(含PLC)I(B)朱立达
电气控制技术知识点
电气控制技术知识点一、简介电气控制技术是指在现代工业生产中，利用电力进行设备控制与运行的一种技术。
它通过使用电器元件、电路和控制设备，实现对机械、电器等各类设备的控制、调节和监测。
电气控制技术的应用范围广泛，涉及到制造业、交通运输、能源领域等多个领域。
二、电气控制技术中的元件和设备1.开关：开关是电气控制技术中最基本的元件之一，常见的类型有按钮开关、刀开关、转换开关等。
开关用于控制电流的通断，实现设备的启动、停止等功能。
2.继电器：继电器是一种电控开关设备，通过电磁吸合和释放实现信号的转换和放大。
继电器能承受大电流，广泛应用于电气控制系统中。
它是控制回路和动力回路之间的连接元件。
3.接触器：接触器与继电器类似，也可以实现信号的转换和放大。
接触器适用于较大功率的电气设备，能够承受较高的电流负荷。
4.传感器：传感器是电气控制技术中的重要部件，用于将非电量转变为电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、位移传感器等。
传感器的信号可以用于监测和控制系统中。
5.PLC（可编程逻辑控制器）：PLC是一种专门用于工业控制的数字计算机。
它具有可编程性和可扩展性，可以适应复杂的控制任务。
PLC广泛应用于各种自动化设备和生产线中。
三、电气控制技术中的电路和控制方法1.电路电气控制技术中常用的电路有串联电路、并联电路和混合电路。
通过灵活的组合和连接，可以实现不同的控制目标。
2.控制方法（1）开关控制：通过开关元件的通断，实现对设备的启动、停止和切换。
（2）调速控制：通过改变电动机供电电压或频率，实现对电动机转速的调节。
（3）位置控制：通过传感器检测位置信息，并通过控制电路实现对执行机构的位置控制。
（4）逻辑控制：通过编程控制逻辑门、触发器等逻辑元件的状态改变，实现对设备的逻辑控制。
四、电气控制技术在工业生产中的应用案例1.自动化生产线：电气控制技术广泛应用于各类自动化生产线中，如汽车生产线、物流仓储系统等。
通过PLC和传感器的组合，实现对生产过程的监测、控制和调节。
电气控制技术讲义(含PLC)
电气控制技术教学内容：电器控制（上篇）、PLC原理及应用（下篇）参考书目：1.现代电气控制技术郑萍主编重庆大学出版社2.电器控制李仁主编机械工业出版社3.可编程序控制器应用技术廖常初等编重庆大学出版社4.可编程序控制器应用指南易传禄等编上海科普出版社5.可编程序控制器原理及程序设计崔亚军等编电子工业出版社学习要求：熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要注意的重要技术参数。
熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。
灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步电机“Y/△”电气控制线路等，理解它们的设计思路，学会设计相应的电气控制电路。
透彻了解PLC的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。
熟练掌握PLC的组成、各主要部件的功能、PLC的工作原理（扫描工作过程、系统响应时间），了解三菱FX2N PLC编程元件的地址。
熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则，学会自己设计PLC梯形图程序，掌握三菱FX2N PLC的基本指令。
熟练掌握PLC程序设计的功能表图法和其基本概念，学会用功能表图法设计PLC控制程序并能熟练地转化为梯形图。
掌握PLC控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由PLC来构成的特性以及PLC选型时应考虑的问题。
学会用PLC设计控制系统（包括PLC硬件、软件和电气控制回路）。
上篇 电器控制第一章． 常用低压电器及其符号低压电器（Low voltage Apparatus ）通常指工作在交、直流电压1200V 以下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备。
本章主要介绍常见的接触器、继电器、低压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本结构、功能及工作原理。
1.1 电器的作用与分类电器就是广义的电气设备。
它可能很大、很复杂，比如一台彩色电视机或者一套自动化装置；它也可以很少、很简单，比如一个钮子开关或者一个熔断器。
智能制造体系架构下智能制造专业群构建及实训基地系统化建设的研究与实践
Vol.34 No.3NO.3.2020第34卷第3期2020年第3期技术与教育TECHNIQUE & EDUCATION智能制造体系架构下智能制造专业群构建及实训基地系统化建设的研究与实践朱立达（吉林工业职业技术学院机电与智能技术学院，吉林吉林132013）摘要：智能制造背景下，企业迫切需求跨界、复合型人才，专业集群发展在实现资源共享的前提下更有助于优势互补，有利于复合型人才培养。
在智能制造体系架构的指导下，依据智能制造企业人才需求变化，结合学院专业发展特色组建了智能制造技术专业群，构建 了专业群课程体系，明晰了实践教学体系架构，建设了专业群系列化实训基地，为智能制造企业培养技术技能人才奠定了基础o关键词:智能制造;实训基地;专业群建设中图分类号:G710 文献标识码:A1引言《职业教育改革实施方案》（国发〔2019〕4号）和《关于实施中国特色高水平高职学校和专 业建设计划的意见》（教职成〔2019〕5号）的相继 颁布,标志着我国高等职业教育的改革发展进入了一个新的发展。
在新的历史时期，吉林工业职 业技术学院（以下简称“学校”）主动适应吉林省 产业结构调整升级，自觉融入吉林省“一主六双”的产业发展布局，以重点建设专业为抓手,以专 业布局与结构优化调整为突破口，构建了一批专业基础紧密相关、内在联系密切、资源有效共享、 特色突出、优势明显的专业群。
智能制造专业群是学校示范校建设期内三个重点专业群之一，作 为省级立项建设专业群，参照国家高水平专业群建设的要求,重点开展人才培养模式改革、课程 资源建设、教材教法改革、师资队伍建设、实训基地建设、技术技能平台积累、社会服务、国际合作 及可持续发展保障机制九个方面的建设工作,促进专业群协同发展，实现高水平建设目标。
实训 基地建设是高水平专业群建设的重点内容之一,在专业集群发展的背景下,有必要开展实训基地系统化建设的相关研究。
2智能制造体系框架2018年8月工业和信息化部和国家标准化管理委员会印发了《国家智能制造标准体系建设 指南（2018年版）》（工信部联科〔2018〕154号），文中描述了我国智能制造体系架构模型，如图1 所示。
电气控制与plc应用技术课件
PLC技术将进一 步优化智能制造 系统的控制性能， 提高生产效率和 产品质量。
随着工业互联网 的发展，PLC将 实现与各类设备 和系统的无缝集 成，推动智能制 造的数字化转型。
PLC将应用于更 广泛的智能制造 领域，如智能仓 储、智能物流等， 提升整体生产效 率。
PLC的安全性和 可靠性将得到进 一步提升，为智 能制造提供更加 稳定、可靠的技 术支持。
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应用领域：PLC广泛应用于各种工 业领域，如制造业、电力、交通、 化工等。通过使用PLC，可以实现 自动化控制、优化生产过程、提高
生产效率和产品质量等目标。
PLC的基本组成和工作原理
PLC的基本组成：输入输出接口、中央处理器、存储器、电源等
工作原理：通过扫描输入接口，将外部信号传输到中央处理器，进行逻辑运算和数据处 理，然后通过输出接口控制外部设备
设计步骤：需求分析、系统规划、硬件配置与选型、软件编程与测试、系统集成与调试、文档编写与培训
输入输出接口设计
PLC控制系统的输入输出接口是实现控制功能的关键部分，需要根据控制需 求进行合理设计。
输入接口包括各种传感器和开关，用于采集现场信号，并将其转换为PLC能 够处理的数字信号。
输出接口包括继电器、接触器等执行机构，用于将PLC输出的数字信号转换 为控制信号，实现对被控对象的控制。
控制程序的流程设计：采用流程图、梯形图等工具进行流程设计，确保 程序按照预定的逻辑顺序执行。 控制程序的模块化设计：将程序划分为若干个模块，每个模块完成特定 的功能，便于程序的调试和维护。 控制程序的优化技巧：通过优化程序结构、减少冗余代码、提高程序执 行效率等方式，提高控制程序的性能。
PLC应用实例解析
扫描方式：循环扫描方式，按照固定的扫描周期进行循环扫描
电气控制技术第5讲幻灯片资料
）。
• 主要型号：
DW10、15系列—万能式断路器（低压） DZ10、20系列—塑壳式断容器
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• 自动空气断路器可用来分配电能，不频繁地 起动异步电动机，对电源线路及电动机等 实行保护。当发生严重的过载或短路及欠 电压等故障时能自动切断电路，其功能相 当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继 电器等的组合，而且在分断故障电流后一 般不需要更换零部件，因而获得了广泛的 应用。
• 额定电流 指熔断器长期工作时，设备部件温升不 超过规定值时所能承受的电流。厂家为了减少熔断 管额定电流的规格，熔断管的额定电流等级比较少 ，而熔体的额定电流等级比较多，也即在一个额定 电流等级的熔管内可以分几个额定电流等级的熔体 ，但熔体的额定电流最大不能超过熔断管的额定电 流。
• 极限分断能力 是指熔断器在规定的额定电压和功 率因素（或时间常数）的条件下，能分断的最大电 流值，在电路中出现的最大电流值一般指短路电流 值。所以极限分断能力也反映了熔断器分断短路电 流的能力。
熔断时间越短。
•电流与熔断时间的关系曲线称为 安秒特性。
•因此：由于熔断器对过载反应不
灵敏，不宜用于过载保护，主要
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用于短路保护。
熔断器的图形、文字符号
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• 常用熔断器的技术数据
• 额定电压 指熔断器长期工作时和分断后能够承受 的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压 。
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§1.2.4.4 行程开关
行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电 器。它将机械信号转变为电信号。 行程开关主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制 其运动方向或行程长短。行程开关也称位置开关。 行程开关按结构可分为直动式、滚轮式和微动式。
常用电器控制(含PLC)I(B)朱立达 东北大学2016年12月离线作业
东北大学继续教育学院常用电器控制（含PLC）I 试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：姓名（共 3 页）一、选择题（每题4分）1. 三相变压器是由( A )组成，相应的磁路称为组式磁路。
A. 三台单相变压器B. 二台单相变压器C.一台单相变压器D. 四台单相变压器2. 按用途分，下列属于保护电器有( D )。
A.接触器B. 按钮C. 电磁阀D. 熔断器3. 按动作原理分，下列属于自动电器有( B )。
A. 继电器B. 转换开关C. 隔离开关D. 按钮4. 低压电器是指交流额定电压( B )及以下的电器。
A. 1300VB.1200VC.1400D.1500V5. PLC的环境工作温度( B )范围？A.0-40°B. 0-55°C.0-50°D.0-45°6. 一般定时器延时时间不到( A )，但计数器与定时器组合可设计长延时的定时器。
A. 1B.5C.3D.77. 下列不属于填充式高压熔断器( A )。
A. 负荷开关B. 高压绝缘子C. 底座D. 熔管8. 数字量I/O模块中直流输入模块外接直流电源不包括( C )。
A、12VB、24V C 、96V D、48V9. STEP7的复合数据类型不包括( D )。
A、结构B、数组C、字符串D、32位整数10. 以下不属于中央处理单元（CPU）的作用的是( C )。
A控制从编程器输入的用户程序和数据接收与存储。
B直接或间接地控制或驱动现场生产设备C用扫描的方式接收输入设备的状态（即开关量信号）和数据（即模拟量信号）。
D诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。
二、判断题（每题2分）1. 对于一些超高压、大容量的巨型变压器，为了减少制造及运输困难，常采用三相心式变压器。
( 对 )2. 用户存储器通常由用户程序存储器和功能存储器组成。
（对）3. 异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
电气控制与PLC应用技术完整通用课件
1.2三相异步电动机直接启动控制电路
1.2.1三相异步电动机的启动问题
三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动 时起，到达额定转速为止这一段过程。
三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大 为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。
（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时 可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。
1.使用倒顺开关控制的正反转控制电路
电路的工作原理是： 操作倒顺开关QS，把手柄板至“顺”的位置时，QS的触点往上接通，
电动机与电源的连接相序为L1—D1、L2—D2、L3—D3电动机正转运行； 当把手柄板至“倒”的位置时，QS的触点往下接通，电动机与电源的连 接相序为L1—D2、L2—D1、L3—D3电动机反转运行；当把手柄板至 “停”的位置时，QS的触点断开，电动机断电停止。
自动控制的电路中使用了时间继电器（KT）对电动机启动延时 进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后，需要 经过一段时间(延时)，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时 间上的控制。
1—延时闭合瞬时断开动合触点；2—延时断开瞬时闭合动断触点；3—瞬时闭合延时断开动 合触点；4—瞬时断开延时闭合动断触点；5—断电延时线圈；6—通电延时线圈
近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造 技术的发展，PLC在通信能力以及控制领域等方面都不断 有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一 体化和网络化的方向发展。
3.本课程的性质、内容和任务要求
主要内容：
（1）工业控制系统中的继电器—接触器控制系统； （2）PLC控制系统； （3）变频器的基本应用。
（3）中间继电器（KA）
现代电气控制技术 PPT课件
第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术 11.2 异步电动机的变频调速技术 11.3 交流伺服技术 思考题与习题
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第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术
11.1.1 可编程控制器概述 可编程逻辑控制器简称PLC， 是20世纪70年代
（5） 如需输出打印或状态监控， 还需将有关信 息传送至外围设备。
不同档次的PLC产品内部使用的CPU芯片差异较 大， 三菱公司FX2系列小型PLC使用的微处理器是16 位8096单片机， 美国AB公司的PLC-3型大型PLC采用 的微处理器是ADM-2900高速芯片。
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第11章 现代电气、电机控制技术
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第11章 现代电气、电机控制技术
I/O接口电路的功能是： （1） 输入接口电路的作用是将来自现场设备的 输入信号通过电平变换、 速度匹配、 信号隔离和功率 放大， 转换成可供CPU处理的标准电平信号。 图112为PLC产品中常见的一种直流24 V传感器输入电路。 如输入器件为按钮、 开关类无源器件， +24 V端子仍 需接24 V电源， 但输入按钮或开关则可直接连在输入 端子和COM端之间， 电路更为简单。 只要程序运行， PLC内部就可以识别输入端子和COM之间的通或断。
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第11章 现代电气、电机控制技术
现代可编程控制器产品具有如下技术特点： （1） 高可靠性与高抗干扰能力。 PLC产品是专为 工业控制环境设计的， 机内采取了一系列抗干扰措施， 其平均无故障时间可高达4～5万小时， 远远超过采用 硬接线的继电—接触器控制系统， 也远远高于一般的 计算机控制系统。 PLC产品在软件设计上采取了循环扫 描、 集中采样、 集中输出的工作方式， 设置了多种实 时监控、 自诊断、 自保护、 自恢复程序； 在硬件设计 上采用了屏蔽、 隔离、 滤波、 联锁等抗干扰电路结构， 并实现了整体结构的模块化。 PLC适应于恶劣的工业环 境， 这是它优于普通微机控制系统的首要特点。
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东北大学继续教育学院
常用电器控制技术（含PLC）I 试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：郴州奥鹏院校学号：C04735011430003 姓名陈明
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一、选择题（每题3分）
1. 低压电器是指交流额定电压A 及以下的电器。
A. 1200V
B.1300V
C.1400
D.1500V
2. 按动作原理分，下列属于自动电器有__B___。
A. 按钮
B. 转换开关
C. 隔离开关
D. 继电器
3. 按用途分，下列属于保护电器有__C___。
A.接触器
B. 按钮
C. 熔断器
D. 电磁阀
4. 下列不属于填充式高压熔断器__D___。
A. 熔管
B. 高压绝缘子
C. 底座
D. 负荷开关
5. 隔离开关除了可以开闭电压互感器、避雷器、母线和直接与母线相连设备的电容电流及励磁电流不超过__A___的空载变压器外，不得带负载操作。
A.2
B.3
C. 4
D. 6
6. 三相变压器是由__C___组成，相应的磁路称为组式磁路。
A. 一台单相变压器
B. 二台单相变压器
C. 三台单相变压器
D. 四台单相变压器
7. 随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器已发展成“以微处理器为基础，结合___A___，__B___，和__C__的高度集成化的新型工业控制装置”
A. 计算机技术
B.自动控制技术
C.通信技术
D.智能技术
8. 以下不属于中央处理单元（CPU）的作用的是__D___。
A控制从编程器输入的用户程序和数据接收与存储。
B诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。
C用扫描的方式接收输入设备的状态（即开关量信号）和数据（即模拟量信号）。
D直接或间接地控制或驱动现场生产设备
9. STEP7的复合数据类型不包括___A___。
A、32位整数
B、数组
C、字符串
D、结构
10.下列不属于逻辑指令____D___。
A.位逻辑指令
B.定时器指令
C.计数器指令
D.功能指令
二、判断题（每题2分）
1. 磁吹式灭弧装置灭弧能力最强。
（F ）
2. 跌落式高压熔断器主要用于架空配电线路的支线、用户进口处，用作过载或短路保护。
（T ）
3. 变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的直流电能转换成同频率的另一种电
压等级的直流电能。
（ F ）
4. 异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
（T ）
5、直流电动机启动方法有直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动（T ）
6. 对于一些超高压、大容量的巨型变压器，为了减少制造及运输困难，常采用三相心式变压器。
( T )
7. 低压电器指交流额定电压为1200V及以下或直流额定电压为1700V及以下的电器。
( F )
8、用户存储器通常由用户程序存储器和功能存储器组成。
（T ）
9、梯形图中的触点可以多次串联或并联（但有上限的要求），但线圈只能并联而不能串联。
（T ）
10. S7-300PLC中的一般输出指令可以串联使用。
（T ）
三、简答题（每题10分）
1. 交流接触器的短路环的作用？
答：交流接触器的短路环的作用是：在交变电流过零时，维持动静铁芯之间具有一定的吸力，以清除动、静铁芯之间的振动。
短路环是嵌装在铁心某一端的铜环，由于交流电磁铁通入交流电，磁场交变，产生的吸力是脉动的，这会引起衔铁振动。
加入短路环后，由于在短路环中产生的感应电流，阻碍了穿过它的磁通变化，使磁极的两部分磁通之间出现相位差，因而两部分磁通所产生的吸力不会同时过零，即一部分磁通产生的瞬时力为零时，另一部分磁通产生的瞬时力不会是零，其合力始终不会有零值出现。
这样就可减少振动及噪声。
2. 电器的定义及作用？
答：电器就是根据外界施加信号和要求，能手动或自动地款开或接通电路，断续或连续的改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换，控制，检测，保护，变换和调节的电工器械。
3. 变压器的结构组成？
答：（1）导磁材料，工频变压器使用硅钢片，高频变压器使用磁芯
（2）导电材料，漆包线，铜皮，铜管（采用水降温结构）
（3）绝缘材料，包括骨架、绝缘纸、塑料薄膜等
（4）技术参数，技术参数决定了材料选择、制造工艺及结构设计
4. 简述异步电动机能在生产和生活领域中的优缺点
答：三相异步电动机的ㄚ-Δ的起动方式、能耗制动系统进行了设计。
ㄚ-Δ的起动方式弥补了直接启动不能在大功率电路中使用的缺点，同时能减小起动电流，能减小对机械设备的冲击，待转速上升到接近额定转速时，再恢复到全压运行。
此方法只能用于正常工作时定子绕组为三角形联接的电动机。
这种换接起动可采用星三角起动器来实现。
星三角起动器体积小、成本低、寿命长、动作可靠。
而能耗制动消耗小、制动准确而平稳、无冲击、但需要直流电流。
在有些机床中采用这种制动方法。
使用P L C控制三相异步电动机有很多好处的、不宜老化、设备简单、结构合理、便于控制、价格便宜等。
5. 变压器并联运行的优点有什么？
答：变压器并联运行有以下优点：
（1）提高供电的可靠性。
（2）可根据负载的大小，调整参与运行变压器的台数，以提高运行效率
（3）可随用电量的增加，分批安装新的变压器，减少储备容量。