电气控制与PLC教案

第一篇：电气控制与PLC教案

第四章

常用电器

本章教学要求:

1、了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。

2、会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。

3、理解单相变压器的基本结构、工作过程及计算。

4、了解单相变压器的外特性、损耗及效率。5．了解特殊变压器的基本结构、使用方法和用途。

6．了解常用抵押电器的种类、基本结构及用途，会根据工作场所合理选用。

重点：

安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。单相变压器的基本结构、工作过程及计算。难点：

单相变压器的特性。教学方法：

讲授法、讲练结合、启发法并辅以电路仿真软件。组织教学：

查出勤，板书本次课重点、难点，通过PPT及电路仿真软件演示。知识回顾：回顾初中部分电路欧姆定律以及串并联电路 导入新课: 通过PPT介绍照明设备

§4-1 照明灯具

目的与要求

1.了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。

2.认识照明电路的安装的程序、要领和工艺要求，学会安装照明电路。3.初步学会用万用电表检验电路。

4.会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。

重点与难点 重点

1.照明电路的安装。2.万用电表的使用。

难点

1.开关的安装。

2.用万用电表检验电路。

教学方法

讲授法,列举法,启发法并辅以电路仿真软件

教具

多媒体、仿真软件

小结

照明电路是电工知识中的基础点，它是我们对电路由简至繁学习以后复杂电路的一个重要开端。布置作业

习题册 知识梳理

一、常用照明方式

1、一般照明——无特殊要求，为整个被照场所而设置的照明。

2、局部照明——局限于某一工作部位的照明。

3、混合照明——由一般照明和局部照明共同组成的照明称混合照明

二、常用照明灯具

白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压汞灯、高压钠灯、节能灯等

三、荧光灯电路

1、荧光灯的组成：灯管、镇流器、启辉器、灯座灯架等组成。

2、荧光灯电路图：

3、工作原理：辉光放电→热电子发射→产生高压电→荧光灯点亮

四、双控白炽灯电路

§4-2 变压器

目的与要求

1．了解变压器的构造及工作原理。

2．掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。3．掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。

重点与难点 重点

变压器工作原理及工作规律。

难点

1.通过原副线圈电流与匝数间的关系。2.通过运用变压器工作规律的公式来解题。

教学方法

讲授法,列举法,启发法，实物与实验演示。

教具

PPT,小型变压器模型。小结

变压器是我们电气控制中重要的一环，是电能转换的一个基本电器，对它的学习中，既回顾了电磁感应知识，也是我们学习电气控制的一个重要开端。布置作业

习题册 知识梳理

一、变压器的作用

1、主要功能是改变交流电压的大小。

2、改变电流、变换阻抗等。

二、变压器的结构

1、主要组成部分：铁心和绕组

铁心：变压器的磁路通道，同时也是变压器的骨架。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心通常由磁导率较高又相互绝缘的薄硅钢片叠合而成。绕组：变压器的电路部分。由绝缘良好的漆包线或纱包线绕制而成。工作时与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的线圈称为二次绕组。

2、变压器符号：

3、变压器分类：按绕组和铁心的安装位置不同，分为心式和壳式两种。（如课本图5-3所示）

三、变压器工作原理

1、变压原理：

U1E1N1U2E2N2理想变压器一次、二次绕组端电压之比等于绕组的匝数比。

2、变流原理：

I1U2N2I2U1N1变压器工作时，一次、二次绕组中的电流跟匝数成反比。

3、变换阻抗原理:

如图把带负载的变压器看成是一个新的负载，并用R′L表示，则有

R′L =(N1/N2)RL(因为I1 R′L = I2 RL ；I1/I2=N2/N1)R′L是RL在变压器一次侧中的交流等效电阻。

四、常用变压器

1、三相变压器：有三相干式变压器和三相油浸式变压器

2、电焊变压器:

3、互感器和钳形电流表2

2§4-3 常用低压电器

目的与要求

1.掌握电器相关的基本概念。2.掌握几种常用低压电器。

重点与难点

重点

1.各类低压电器的的基本种类、基本结构、作用及用途。2.各类低压电器的选用。

难点

各类低压电器的基本结构及特性

教学方法

讲授法,列举法,启发法，实物演示或PPT演示。

教具

多媒体、常用电器类实物。

小结

常用低压电器是我们组成控制电路的重要一环，是我们学习控制电路的基础，通过对低压电器特性的分析，我们能够方便地学习控制电路的基本特性。布置作业 知识梳理

一、概述 电器

1、定义：电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。

2、学习掌握电器的原因：继电器、接触器等工业电器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位；掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术所必需的基础。分类

按工作电压：高压、低压。按动作原理：手动、自动。

按用途：控制、配电、主令、保护、执行。

二、接触器

结构和工作原理

1、结构：一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。

2、工作原理：根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭

合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。分类及特点

1、交流接触器：交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。

2、直流接触器：直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。主要技术参数：线圈电压、主触点额定电流、主触点额定电压、辅助触点额定电流、辅助触点对数、接触器极数以及接触器的机械寿命和电寿命等。选择原则：

1、接触器的使用类别应与负载性质相一致，控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选用直流接触器。

2、主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。

3、主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。

4、接触器主触点的额完工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。

5、吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。

6、主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。三．继电器

继电器特性及其分类

1、原理：主要用于控制与保护电路中作信号转换用。具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。

2、分类：常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等等。

3、特性：继电特性曲线。

4、参数：返回系数、吸合时间、释放时间。电压、电流继电器

过电流继电器、欠电流继电器、过电压继电器、欠电压继电器。中间继电器与固态继电器

1、中间继电器：当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用；当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。

2、固态继电器：由固体半导体元件组成的无触点开关器件；4端有源器件； 时间继电器

1、原理：感应元件接受外界信号后，经过设定的延时时间才使执行部分动作的继电器。

2、按延时方式分类：通电延时型、断电延时型和带瞬动触点的通电（或断电）延时型继电器。

3、按工作原理分类：空气阻尼式、电动式和电子式等。

4、触点类型：常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点4类。热继电器

1、定义：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过

热而烧毁的保护电器。

2、组成：双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。

3、原理

4、参数：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。速度继电器

1、作用：用于转速的检测，常用在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。

2、组成：转子、圆环（笼型空心绕组）和触点三部分组成。

3、原理

四．熔断器

作用：供电电路和电气设备的短路保护。

组成：由熔体和安装熔体的外壳两部分组成。

原理：通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而切断电路，从而保护了电路和设备。特性：保护特性曲线 选择

五、低压隔离器

作用：在电源切除后，将电路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。类型：低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。

六、低压断路器

作用：用来分配电能，不频繁地起动异步电动机，对电源电路及电动机等实行保护。功能相当于熔断器式断路器与过电流、欠电压、热继电器等的组合。

组成：主要由触点和灭弧装置、各种可供选择的脱扣器与操作机构、自由脱扣机构三部分组成。

参数：额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。

七、主令电器 概述

1、定义：用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。

2、类型：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器、脚踏开关等。按钮

1、结构组成：常闭触点、常开触点、桥式触点、弹簧、按钮帽。

2、颜色规定

3、结构型式 行程开关

1、作用：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。

2、分类：

按外壳防护形式：开启式、防护式及防尘式； 按动作速度：瞬动和慢动（蠕动）； 按复位方式：自动复位和非自动复位； 按接线方式：螺钉式、焊接式及插入式； 按操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式等；

按用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关及微动开关等。接近开关

1、原理：非接触式的检测装置，当运动着的物体接近它到一定距离时，它就能发出信号，从而进行相应的操作。

2、分类：高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等。

3、参数：动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等。光电开关

1、原理：通过光的发射和接收实现非接触式位置检测装置。

2、分类：对射式和反射式。凸轮控制器

1、作用：用于起重设备和其他电力拖动装置，以控制电动机的起动、正反转、调速和制动。

2、结构组成：主要由手柄、定位机构、转轴、凸轮和触点组成。

3、原理：转动手柄时，转轴带动凸轮一起转动，转到某一位置时，凸轮顶动滚子，克服弹簧压力使动触点顺时针方向转动，脱离静触点而分断电路。在转轴上叠装不同形状的凸轮，可以使若干个触点组按规定的顺序接通或分断。主令控制器

1、作用：由主令控制器的触点来控制接触器，再由接触器来控制电动机。

2、结构组成：与凸轮控制器相似，与控制屏相配合。万能转换开关

1、作用及原理：由多组相同结构的触点组件叠装而成的多回路控制电器，借助于不同形状的凸轮使其触点按一定的次序接通和分断，它能转换多种和多数量的电气控制电路。

2、转换开关定位特征

3、转换开关接线图

第二篇：《电气控制与plc应用技术》 总结

1第一章

1.低压电器：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。

2.低压电器的分类：①按用途和控制对象不同，可分配电电器、控制电器。②按操作方式不同，可分为自动电器、手动电器。③按工作原理，可分非电量控制电器、电磁式电器。

3.短路环的作用：为了消除交流电磁铁产生的振动和噪音。4.电器的基本结构：检测部分、执行部分。

5.熔断器结构：主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。工作原理：熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断；当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而达到保护电路的目的。7.低压断路器：由触点系统、操作机构、保护元件三部分组成。过电流、过负载、失电压、分励脱扣器。其功能为：①过电流：与主电路串联，当发生短路时，过电流脱扣器的衔铁被吸引使自动脱扣机构动作。②过载：电路过载时，~元件产生的热量增加，使双金属向上弯曲，推动自动脱扣器构动作③失电压：电路失压时，~的衔铁释放，使~④分励：用于远距离分断电路。第二章

1.三相异步电动机制动控制电路：能耗制动控制、反接制动控制、机械制动控制。区别：能耗制动作用的效果与通入直流电流的大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大，其制动时间越短；而反接制动是在电动机转速接近零时，及时切断交流电源，防止反向又起动。第五章

1.可编程序控制器基本组成：微处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O）、外围设备、电源。2.可编程序控制器的工作原理：PLC执行程序是以循环扫描方式进行的。扫描过程三阶段：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。3.PLC控制与继电器控制的区别：①元器件不同②工作方式不同③元件触点数量不同④控制电路实施方式不同。4.PLC与单片机区别：①PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性②单片机可以构成各种应有系统，PLC是单片机应用系统的特例③PLC具有互换性，而单片机应有系统千差万别。5.电气制动是通过与驱使设备运动的运转方式相反的电气连接方式从而使设备达到加速停止的效果；机械制动则是通过物理力学方式抑制设备的现有运动。

第六章 1.CPU224型PLC结构特点：有两个 DC输入点，两个输出点（DC和继电器）。

第七章 1.基本逻辑指令：是指构成基本逻辑运算功能指令的集合，包括基本位操作、置位/复位、边沿触发、定时、计数、比较等逻辑指令。

2.PLC常用的基本指令：位操作指令，梯形图指令有触点和线圈两大类，触点又分为常开和常闭两种形式；语句表指令有与、或以及输出等逻辑关系，位操作指令能够实现基本的位逻辑运算和控制。基本位操作指令操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。3.基本逻辑指令的语句表：由指令助记符和操作数两部分组成，操作数由可以进行位操作的寄存器元件及地址组成。4.常用位操作指令助计符的定义如下所述：①LD（Load）：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连接常开触点。②LDN（Load Not）：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连接常闭触点。③A（And）：与操作指令，用于常开触点的串联。④AN（And Not）：与操作指令，用于常闭触点的串联。⑤O（Or）：或操作指令，用于常开触点的并联。⑥ON（Or Not）：或操作指令，用于常闭触点的并联。⑦=（Out）：置位指令，线圈输出

5.置位/复位指令：①S（置位）：将从操作数的直接位地址（Bit）开始的N个逻辑位置1。②R（复位）：将从操作数的直接位地址（Bit）开始的N个逻辑位置0。6.定时器指令：可分为通电延时型（TON）、有记忆的通电延时型（保持型）（TONR）、断电延时型（TOF）三种类型；按照时基标准，定时器可分为1ms、10ms、100ms三种类型。7.计数器指令：利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数，S7-200系列PLC有递增计数（CTU）、增／减计数（CTUD）、递减计数（CTD）等三类计数指令。

双速电动机定于绕组接线图

主轴电动机控制电路

第三篇：电气控制与PLC知识总结

常用器件

接触器

一 ：接触器的结构和工作原理

1、接触器的作用

用来频繁地接通和分断交直流主回路或大容量控制电路。主要控制对象是电动机能远距离控制，具有欠（零）压保护。

2、接触器的结构：

（1）电磁系统——电磁系统包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。

（2）触头系统——

a、触头又称为触点，是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。

b、触头的分类：①按分为控制的电路分为：主触头——主触头用于接通或断开主回路，允许通过较大的电流。辅助触头——辅助触头用于接通或断开控制回路，只能通过较小的电流

②按其原始状态分为：（线圈断电后所有触头复位，即回复到原始状态。）常开触头（动合触点）——原始状态时(即线圈未通电)断开线圈通电后闭合的触头 常闭触头（动断触点）——原始状态时闭合，线圈通电后断开的触头。

（3）灭弧装置——触头在分段电流瞬间，触头间的气隙中产生电弧，电弧的温度能将触头烧损，并可能造成其他事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。常采用灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。3 接触器的工作原理

当电磁线圈通电后，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的、当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原，即常开触头断开，常闭触头闭合。4接触器的图形符号、文字符号

二 ： 交、直流接触器的特点

接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。①当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。

②直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。

a直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将线围绕制成长而薄的圆筒状。b

250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。c

直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。继电器

一、作用：用于控制和保护电路中，作信号转换用

输入电路：输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到一定值时继电器动作。输出电路：执行元件接通或断开控制回路。

继电器种类①电流继电器②时间继电器③电压继电器④热继电器⑤中间继电器⑥速度继电器 中间继电器

一、作用：是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。

二、常用的中间继电器有JZ7系列——以JZ7－62为例：JZ为中间继电器的代号，7为设计序号，有6对常开触头，2对常闭触头。

时间继电

一、定义：是一种按照时间原则进行控制的继电器。

二、分类

①空气阻尼式时间继电器——它由电磁机构、工作触头及气室三部分组成，它的延时是靠空气的阻尼作用来实现的。②电动式时间继电器 ③电子式时间继电器

热继电器

一、定义 是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。

l.热继电器的结构及工作原理 2.工作原理

双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后因两层金属片伸长率不同而弯曲、加热元件串接在电动机定子绕组中，在电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作。当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。通常用其串接在接触器线圈电路的常闭触点来切断线圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后按手动复位按钮，热继电器触点复位，可以重新接通控制电路

熔断器 ,1 工作原理

当通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而分断电路，从而保护了电路和设备。

继电接触控制系统的基本控制电路 过载保护——用热继电器FR作为过载保护的电器

当电动机长时间过载，热元件动作，热继电器的常闭触点断开控制电路，使接触器线圈断电释放，其主触头断开主电路，电动机停止运转，实现过载保护。欠压和失压保护——它是依靠接触器自身的电磁机构来实现的。条件是主电路与控制电路共用同一电源。3 点动控制线路

一、线路（a）：按下SB，KM线圈通电，电机启动。手松 开按钮SB时，接触器KM线圈又断电，其主触点断开，电机停止转动

二、线路（b）是带手动开关SA的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关SA断开，由按钮SB来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入即可实现连续控制。4 多地控制线路

1、在大型生产设备上，为使操作人员在不同方位均能进行起、停操作，常常要求组成多地控制线路。

2、原则：①多个起动按钮并联，② 多个停止按钮串联。

自耦变压器降压启动的特点： 自耦变压器绕组一般具有多个抽头以获得不同的变化。在获得同样大小的起动转矩的前提下，自耦变压器降压起动从电网索取的电流要比定子串电阻降压起动小得多，或者说，如果两者要从电网索取同样大小的起动电流，则采用自耦变压器降压起动的起动转矩大。缺点：自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动 5 反接制动控制线路

1）、控制原理①反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定于绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩。反接制动常采用转速为变化参量进行控制。② 反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接起动时电流的两倍，因此反接制动特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适适用于10kw以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中串接限流电阻。短路保护

1）

过流保护

一、电动机不正确地起动或负载转距剧烈增加会引起电动机过电流运行。长时间过电流运行，可造成电动机损坏。

① 原则上，短路保护所用元件可以用作过电流保护，不过断弧能力可以要求低些。②常用瞬时动作的过电流继电器与接触器配合起来作过电流保护，过电流继电器作为测量元件，接触器作为执行元件断开电路。

③笼型电动机起动电流很大，如果要使起动时过电流保护元件不动作，其整定值就要大于起动电流，那么一般的过电流就无法使之动作了。所以过电流保护一般只用在直流电动机和绕线式异步电动机上。整定过电流动作值一般为起动电流的1.2倍。2）

过载保护

一、电动机长期超载运行，绕组温升将超过其允许值，造成绝缘材料变脆，寿命减少，严重时会使电机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热继电器。

二、由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以在使用热继电器作过载保护的同时，还必须设有短路保护。选作短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过4倍热继电器发热元件的额定电流。3）

零电压、欠电压保护

一、定义：电网失电后恢复供电时，电动机自行起动，可能使生产设备损坏，也可能造成人身事故。对供电系统电网来说，同时有许多电动机及其他用电设备自行起动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。

1、零电压保护——防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零电压保护。

2、欠电压保护——在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施，及时切断电源，这就是欠电压保护

3、在控制线路的主电路和控制电路由同一个电源供电时，具有电气自锁的接触器兼有欠电压和零电压保护作用

4、在控制线路的主电路和控制电路不由同一个电源供电时，零压、欠压保护元件常用

5、欠压继电器：其线圈跨接在定子两相电源线上，其常开触头串接在控制电动机的接触器线圈的电路中。

典型机械设备电气控制系统分析

一

C650车床的电气控制的要求 电气控制电路分析

1、主轴电动机的控制

1）主轴正反转控制

KM1、KM2控制主轴电动机正反转

KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转 具体实现

由按钮SB3、SB4和接触器KM1、KM2组成主轴电动机正反转控制电路，并由接触器KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转。

2）主轴的点动控制

SB2与接触器KMl控制

具体实现

SB2与接触器KMl控制，并在主轴电动机M1主电路中串入电阻R减压起动和低速运转，获得单方向的低速点动，便于对刀操作。

3）主轴电动机反接制动的停车控制

停止按钮SB1与正反转接触器KM1、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS 具体实现

主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接触器KM1、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS，构成电动机正反转反接制动控制电路，在KS控制下实现反接制动停车。

4）主轴电动机负载检测及保护环节 采用电流表检测主轴电动机定子电流。

为防止起动电流的冲击，采用时间继电器KT的常闭通电延时断开触点连接在电流表的两端，为此KT延时应稍长于M1的起动时间。

2、刀架快速移动的控制

刀架助快速移动由快速移动电动机M3拖动，由刀架快速移动手柄操作。当扳动刀架快速移动手柄时，压下行程开关SQ，接触器KM5线圈通电吸合，使M3电动机直接起动，拖动刀架快速移动。

当将快速移动手柄扳回原位的。SQ不受压，KM5断电释放，M3断电停止，刀架快速移动结束。

3、冷却泵电动机的控制

由按钮SB5、SB6和接触器KM4构成电动机单方向起动、停止电路，实现对冷却泵电动机M2的控制。

电气设计

一 电气控制线路的设计中应注意的几个问题

1选择控制电源

2减少通电电器的数量，采用标准件并尽可能选用相同型号。3合理使用电器触点，以提高可靠性。4正确连接电器的触点和电器的线圈。5尽量缩短连接导线的数量和长度。

6控制线路在工作时，除必要的电器通电外，其余的尽量不通电以节约电能。7控制线路中应避免出现寄生电路。8避免电器依次动作。9电器连锁和机械连锁共用。10注意小容量及电器触点的容量

可编程序控制器

1，PLC的中文全称：中文全称为可编程逻辑控制器

2、PLC的硬件组成：PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。PLC的工作方式是 ：PLC的工作方式：采用周期循环扫描、集中输入与集中输出的工作方式 PLC的输出通常有三种形式：继电器输出、双向晶闸管输出、晶体管输出

5、简述PLC的结构与工作原理？ PLC由硬件系统和软件系统组成。

PLC的工作原理：PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。

（1）每次扫描过程，集中对输入信号进行采样，集中对输出信号进行刷新；（2）输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入；（3）一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新；（4）元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的；（5）扫描周期的长短由三条决定，（a）CPU执行指令的速度（b）指令本身占有的时间（c）指令条数；

（6）由于采用集中采样，集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

电气控制及PLC课程总结

班级：B120204 学号：B12020303 姓名：王贵斌

第四篇：《电气控制与PLC》课程说课稿

《电气控制与PLC》课程说课稿

一、课程简介：

《电气控制与 PLC》是电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术等专业必修的专业课之一，同时它也是帮助学生考取中级和高级电工职业资格证书和PLC程序设计师资格证书的核心课程。20 世纪 90 年代以来，由于全国职业教育的力度加大，我院又对这门课程进行了改革。一方面对教学内容进行整合，将《工厂电气控制设备》和《 PLC 原理与技术》这两门课整合成一门课程，包括“电气控制”和“ PLC 技术”两大部分，并且增加了实践性和创新性教学环节等。另一方面在教学手段和方法上做了大量工作，实施任务驱动教学法，现场组织教学，制作了多媒体课件、题库等，是我院教学改革最活跃的课程之一。

在电气自动化技术专业的能力结构中，本课程占有重要位置。要求熟悉常用低压电器的原理及使用，能熟练阅读机床电气控制线路的原理图和接线图，能进行技术改造；熟练掌握PLC控制技术及其在工业控制中的应用。

二、教学目标：

通过学习，使学生掌握电器元件的检测与选用，掌握电气线路的安装接线方法、步骤、技巧和技术要求，能分析并排除电气控制电路中的常见故障，能独立编制较复杂的 PLC 应用程序并能独立设计简单的 PLC 应用控制系统。课程内容设计上与维修电工的国家职业技能要求相融通，帮助学生获得中级或高级电工、维修电工技能证书，并争取获得PLC程序设计师资格。

三、教学内容设计

针对本课程实践性、实用性强的特点，我们以“强化能力、重在应用”为指导思想，在教学内容的选取上以培养技能型专业人才为出发，以满足岗位职业技能需求为目标，以真实的工作任务或产品为载体设计教学过程，以必需够用为度设计教学内容，增加实践教学的学时，培养学生的工程应用能力。

1、课程内容设置

（1）本课程主要采用任务驱动教学法，共设置了14项教学任务。教学内容有机整合，打破了简单以教材顺序授课的方式，根据满足各项教学任务的实际需求，统筹考虑和选取教学内容，融教、学、做相结合为一体。每一项教学任务在教师讲解所需知识点后，都需要学生自己动手完成电路设计、连接、程序编制、调试等实际操作任务，理论课时、实践课时数比例达到1：1。

2、教材及相关资料建设

教材建设：以前，本课程主要教授对象是中专电气专业的学生，教学内容以“电气控制”为主，当时PLC是一门新技术，只是作为电气控制的补充，选用的教材为《工厂电气控制技术》，PLC内容只占其中的一小部分。随着PLC技术的发展和广泛应用，企业对该技术专业人才的需求量也越来越大，技术要求越来越高，为了适应用人单位的需要，我校开始将PLC内容从“电气控制”中独立出来开课，教

材分别使用《工厂电气控制技术》和《可编程控制器原理》。02年以后，我院升格为高职院校，随着PLC价格的降低以及PLC网络技术的发展，PLC逐步取代继电器--接触器控制系统而成为控制领域的主力军，因此，我院将“PLC技术”课程与“电气控制”课程进行了合并，要求教材将电气控制部分内容适当减少，而以PLC为主，所以选择内容合理，实用性强的教材至关重要。我课程组在教材建设方面投入了很大的力量，先后组织相关教师根据我院实验设备的特点编写《电气控制与PLC技术》、《电气控制实验、实训指导书》、《PLC技术实验、实训指导书》等教材。2005年2月由李向东主编的教材《电气控制与PLC技术》由机械工业出版社正式出版，该教材是按照我系的教改思路进行编写的，电气控制部分作为学习PLC的基础知识，以够用、实用为原则只占其中的三章，教学内容更多地针对工业现场应用中众多的PLC产品型号，注重点面结合、强化技术、重视知识、技术能力培养，强化程序设计指导、现场设备维修、工程应用能力训练和技术综合一体化能力培养。该教材在使用过程中受到使用教师声和学生的一致好评，2007年该教材被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、高职高专机电类专业规划教材。

四、教学方法与手段

1、教学设计

在课程设计上我们将实践教学与理论教学同步进行，使学生所学的理论知识得以验证，培养学生的初步操作技能，实现理论和实践的有机结合。教学过程采用“任务驱动教学法”，使学生的学习目标更

明确，带着具体的任务投入到学习中去，增加了学习的兴趣，提高了学生学习的主动性和自觉性。并且由设置的教学任务将理论教学和实践教学融为一体，将“电气控制”与“PLC技术” 融为一体，将传统教学方法与现代化教学方法融为一体，将第二课堂活动、科技创新与比赛活动、职业技能考核、顶岗实训、毕业设计贯穿于整个教学过程中，呈现出全新的教学场景。

综合实训以培养训练学生岗位能力为目标要求，分组按项目以岗位工作过程顺序组织实施，使学生受到基本技能和技术应用能力的系统训练，培养学生综合分析问题、解决问题的工作实际能力和团队合作精神；将企业产品技术引入教学中，更加体现了职业教育的特点，缩短了学生上岗适应期。

2、教学方法

1）注重任务驱动，以项目为导向，推行项目化教学

在基础教学及综合实训过程中积极推行项目化教学，可从工程实例或生活实际方面选择适合的综合项目，通过布置任务→提出工程实例项目→讲解相关知识→分析解决方案→设计控制系统→模拟工业环境上机调试→讨论总结经验等环节，以项目为导向，以任务驱动、组织教学。通过基于组态王技术的模拟设备模拟实操环境，拉近理论与应用的距离，为学生就业后尽快适应工作岗位的要求打下坚实的基础。

2）采用灵活多变的教学组织方式，活跃课堂气氛

课堂教学注重师生交流，方式灵活多变，以活跃课堂气氛。如启

发式教学，由若干问题启动课堂教学，经过启发式的推理，最后归纳总结，引导学生循问题而思考，提高对知识的领悟力，加强对关键内容的理解；互动式教学，加强师生互动环节，活跃课堂气氛，促进学生自主思考提出问题，解答问题，激发学生潜能；情景式教学，使学生身处实践现场，讲练结合、交互渗透。

3）.采用三级指导，提高学生知识综合应用能力和创新能力

在实践教学的方法上，采用全指导、半指导和零指导三级指导方法。基础实验采用教师全程辅导的方法，目的是让学生学会简单的实验技能，并通过实验加深对理论知识的理解；半指导是针对一些设计性实验，给出控制要求、硬件电路、软件设计提示、调试步骤等，由学生自己编制程序、上机调试；零指导是针对综合实训项目，只给学生控制要求，其余内容全由学生自行设计，目的是培养学生综合运用所学知识的能力和创新能力。

4）在教学中采用实践－理论－再实践的一体化教学模式。

以实验室或实训室为第一课堂，实施现场教学，首先让学生观察实物教具或控制电路，提出本节所讲述的内容，让学生带着问题有的放矢听课，并用多媒体课件配合讲解理论，最后直接指导学生完成相关实验，使实践教学与理论教学同步进行，既保持理论知识的系统性，又贯彻理论知识的应用性，使其所学的理论知识得到验证，培养学生的初步操作技能，实现理论和实践的有机结合。这种边讲边练的方法解决了传统教学中理论与实践脱节的问题。

5）密切校企合作、实施工学结合，集技能培养与助学帮困于一身。

3、教学手段

1）利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率

本课程组教师积极学习制作教学课件和动画，利用多媒体教室，采用多媒体教学手段，给学生提供更多的图片、资料，增大课堂的信息量，尤其是其中的动画演示部分，将复杂的结构原理，电路控制过程等通过动画比较形象的展示出来。有助于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，从而提高教学效率。2）充分利用网络教学资源

除了正常的理论教学、实践教学所能提供给学生的教学资源外，为了调动学生自主学习的主观能动性，我们还把课程教学信息与教学资源全部放在了校园网上，利用这些校园网资源，在课程的开始，给学生推荐相关的优秀专业网站，鼓励和引导学生上网了解PLC的发展和应用形势，教学过程中学生可以随时下载电子课件、习题库、试卷库、教学改革、技能训练项目、开放性课题等内容；学生可以通过校园网复习课堂内容、完成课后讨论题、进行自我测试，也可以通过论坛与教师、同学进行交流、互动。另外课程组已经拟定计划，准备将所有授课录像和实训录像放在校园网中，学生可以通过录像进行远程学习。

为使网络资源得到有效合理的应用，我系建立了运行机制良好的硬件环境，专业机房、多媒体教室等，提供了网络教学平台，选编、制作了系列软件资源，能够满足本课程进行网络教育的教学需要，并在教学实践中发挥了积极作用。

第五篇：电气控制与PLC课程设计报告

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《电气控制与PLC》课程设计说明书

专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师：

目录

第一部分: 电气线路安装调试技能训练......................3

技能训练题目一 三相异步电机的可逆控制实验.........................3 技能训练题目二 三相异步电机Y-△降压启动控制......................5 技能训练小结......................................................7

第二部分:加热反应炉PLC控制系统设计.....................10

一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤.............................10

1、PLC控制系统设计的基本原则...................................10

2、PLC控制系统设计的一般步骤...................................10

3、PLC程序设计的一般步骤.......................................11

二、加热反应炉电器控制系统设计任务...............................11

1、加热反应炉原理图............................................12

2、加热反应炉加热工艺过程......................................12

3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求....................13

三、设计过程.....................................................13

1、加热反应炉的输入输出设备表：(I/O地址).......................13

2、I/O接线图...................................................14

3、控制流程图..................................................14

4、PLC控制程序.................................................15

5、实验室连接图................................................17

四、设计总结.....................................................17 第一部分: 电气线路安装调试技能训练

技能训练题目一: 三相异步电机的可逆控制实验

在笼型电动机正反转控制线路中，只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序，电动机即可反转。本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示，具有如下特点：

1、电气互锁

实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2，分别进行正转和反转的控制。为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM2（KM1）辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作。

2、机械互锁

实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮，复合按钮SB2为反转按钮，停止按钮SB3。采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节，以求线路能够方便操作。

电气原理图: 电气安装接线图:

本人完成的安装线路实物图片一: 技能训练题目二: 三相异步电机Y-△降压启动控制

从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。该线路具有以下特点:(1)接触器KM2与KM3通过辅助常闭触点KM2与KM3实现电气互锁，保证接触器KM2与KM3不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。

(2)依靠时间继电器KT进行控制，保证在按下起动按钮SB2后，使接触器KM1、KM2和时间继电器KT线圈先得电。时间继电器KT的整定时间到后，依靠时间继电器KT的通电延时断开常闭触点先断，KT的通电延时闭合常开触点后闭合的动作次序，保证KM2先断，而后再自动接通KM3，也避免了换接时电源可能发生的短路事故。

(3)本线路正常运行（△形连接）时，接触器KM2及时间继电器KT均处断电状态。

电气原理图: 电气安装接线图:

本人完成的安装线路实物图片二: 技能训练小结:

1、电气原理图的绘制要求: 绘制电气原理图时一般要遵循以下基本规则：

(1)为了区别主电路与控制电路，在绘线路图时主电路(电机、电器及连接线等)，用粗线表示，而控制电路(电器及连接线等)用细线表示。通常习惯将主电路放在线路图的左边(或上部)，而将控制电路放在右边(或下部)。

(2)动力电路、控制电路和信号电路应分别绘出：

动力电路——电源电路绘水平线；受电的动力设备（如电动机等）及其它保护电器支路，应垂直电源电路画出。

控制和信号电路——应垂直地绘于两条水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁，信号灯等）应直接连接在接地或下方的水平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间。

(3)在原理图中各个电器并不按照它实际的布置情况绘在线路上，而是采用同一电器的各部件分别绘在它们完成作用的地方。

(4)为区别控制线路中各电器的类型和作用，每个电器及它们的部件用一定的图形符号表示，且给每个电器有一个文字符号，属于同一个电器的各个部件(如接触器的线圈和触头)都用同一个文字符号表示。而作用相同的电器都用一定的数字序号表示。

(5)因为各个电器在不同的工作阶段分别作不同的动作，触点时闭时开，而在原理图内只能表示一种情况，因此，规定所有电器的触点均表示正常位置，即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动作时的位置。如对于接触器和电磁式继电器为电磁铁未吸上的位置，对于行程开关、按钮等则为未压合的位置。

(6)为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标一个编号，编号的原则是：靠近左边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注，通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线，7 故电器的线圈或电阻应尽量放在各行的—边（左边或右边）。

(7)对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。

(8)原理图应标出下列数据或说明：

1）各电源电路的电压值，极性或频率及相数。2）某些元器件的特性（如电阻，电容器的参数值等）；

3）不常用的电器（如位置传感器，手动触头，电磁阀门或气动阀，定时器等）的操作方法和功能

2、电气接线图的绘制要求:(1)电源开关，熔断器，交流接触器，热继电器，时间续电器等画在配电板内部，电动机和按钮画在配电板外部。

（2）安装在配电板上的元件布置应根据配线合理，操作方便，确保电气间隙不能太小，重的元件放在下部，发热元件放在上部等原则进行，元件所占面积按安装实际比例绘制。

（3）电气接线图中各元件的文字符号和图形符号要和原理图一致，并符合国家标准。

（4）各电气元件上凡是需要接线的那个端子都应绘出并编号，各接线端子的编号必须与原理图中的导线编号一致。

3、电器安装、接线的工艺要求:(1)必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。

(2)各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器元件的位置应与实际安装位置一致。

(3)不在同一安装板或电气柜上的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。

8(4)走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。

４、实训线路发生的故障及排除办法：

(1)三相异步电机的可逆控制实验中未出现故障.(2)三相异步电机Y-△降压启动控制实验中出现的故障是熔断器接触不良,所以经过检查更换了熔断器;还有我们使用的电源插头有问题,不能进行供电,也更换了插头.(3)虽然未出现严重的故障,但是我们还是需要学习更好的实物布线安装,让线路板看上去更美观,我们还需要加快安装速度.第二部分:加热反应炉PLC控制系统设计

一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤

1、PLC控制系统设计的基本原则

（1）充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修

方便。

（3）保证控制系统安全可靠。

（4）应考虑生产的发展和工艺的改进，在选择PLC的型号、I／O点数和存储器容量等内容时，应留有适当的余量，以利于系统的调整和扩充。

2、PLC控制系统设计的一般步骤

设计PLC控制系统时，首先是进行PLC控制系统的功能设计，即根据被控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。然后是进行PLC控制系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式，控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。最后根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。PLC控制系统设计可以按以下步骤进行：（1）熟悉被控对象，制定控制方案 分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，确定被控对象对 PLC控制系统的控制要求。（2）确定I／O设备 根据系统的控制要求，确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I／O点数。

（3）选择PLC 选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。（4）分配PLC的I／O地址 根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各输入输出设备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，以便绘 制PLC外部I／O接线图和编制程序。（5）联机调试 联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。

3、PLC程序设计的一般步骤

（1）绘制系统的功能图。（2）设计梯形图程序。

（3）根据梯形图编写指令表程序。

（4）对程序进行模拟调试及修改，直到满足控制要求为止。调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。

二、加热反应炉电器控制系统设计任务

加热反应炉作为一种热能动力设备，在国民经济的领域具有广泛应用。以继电—接触器为主的老一代控制系统已不能满足现代锅炉越来越高，越来越复杂的要求，这一领域的计算机化已势在必行，而应用在当前工业过程控制领域中引人注目的PLC又是使其计算机化的简便和可靠途径。在系统中，硬件上采用技术比较的成熟的可编程逻辑控制器，开发了采用PLC的开关量和模拟量输入模块，实现对模拟量采集；方法上运用到的是过程控制中常用的前馈与串级控制方法，保证了系统的稳定性和安全性。系统所运用到的界面是由MCGS软件做的。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。故以PLC为基础的生产过程的计算机控制，使的企业总的自动化水平大大提高。

1、加热反应炉原理图

加热反应炉整体由四个阀：排气阀、进料阀、氮气阀、泄放阀，四个传感器：压力传感器、温度传感器、上液面传感器、下液面传感器，锅炉，加热器及加热接触器等组成。

图1 加热反应炉结构示意图

2、加热反应炉加热工艺过程

第一阶段：进料控制

（1）首先检测下液面SQ2，炉内温度ST，炉内压力SP是否都小于给定值（整定值均为逻辑量）；

（2）若小于给定值，则开启排气阀YV1和进料阀YV2；（3）当液面上升到SQ1 时，应该关闭排气阀和进料阀；

（4）延时20S后，开启氮气阀YV3，氮气进入炉内，使炉内压力上升：（5）当压力上升到给定值时，即SP=“1”，关闭氮气阀。第二阶段：加热反应控制

（1）交流接触器KM带电，接通加热炉加热器EH的电源；

（2）当温度升高到给定值是（ST=“1”），切断加热器电源，交流接触器KM失电；

（3）延时10min加热过程结束。第三阶段：泄放控制

（1）打开排气阀，使炉内压力将为预定的最低值（SP=“0”）；

（2）打开泄放阀，当炉内液面下降到下液面（SQ=“0”），关闭泄放阀和排气阀。系统恢复到处是状态，准备进入下一循环。

3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求

(1)按设计任务的要求，列出所需PLC的外部输入输出设备清单。(2)画出PLCI／O接线图。

(3)按设计任务的要求，绘制控制流程图，设计控制程序，画出梯形图并加以说明，并给出指令助记符程序。(4)调试程序,模拟运行.三、设计过程

1、加热反应炉的输入输出设备表：(I/O地址)

X0:启动开关

Y0:PLC运行指示 Y1:排气阀YV1 Y2:进料阀YV2 Y3氮气阀YV3 Y4泄放阀YV4

Y5:控制加热装置EH的接触器KM

输入设备 输出设备

X1:停止开关 X2:上液面感应器SQ1 X3:下液面感应器SQ2 X4:压力感应器SP X5:温度感应器ST

2、I/O接线图

PLC控制电路设计 包括PLC硬件结构配置及PLC控制原理电路设计。1)硬件结构设计。了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级、负载的性质等；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）数量；确定所控制参数的精度及类型，如：对开关量、模拟量的控制、用户程序存储器的存储容量等，选择适合的PLC机型及外设，完成PLC硬件结构配置。

2)根据上述硬件选型及工艺要求，绘制PLC控制电路原理图，绘制PLC控制电路，编制I/O接口功能表。图为加热反应炉系统PLC控制电路原理图，L作为PLC输出回路的电源，分别向输出回路的负载供电，输出回路所有COM端短接后接入电源N端。

3、控制流程图

根据控制要求，建立加热反应炉系统控制流程图，如图所示，表达出各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。

加热反应炉系统控制流程图

4、PLC控制程序

1)程序设计。根据控制流程图,在明确PLC寄存器空间分配，确定专用寄存器的基础上，进行控制系统的程序设计，包括主程序编制、各功能子程序编制、其他辅助程序的编制等。

2)系统静态调试。空载静态调试时，针对运行的程序检查硬件接口电路中各种逻辑关系是否正确，然后先调试子程序或功能模块程序，然后调试初始化程序，最后调试主程序。调试过程中尽量接近实际系统，并考虑到各种可能发生的情况，作反复调试，出现问题及时分析、调整程序或参数。

3)系统动态调试及运行。在动态带负载状态下调试，密切观察系统的运行状态，采用先手动再自动的调试方法，逐步进行。遇到问题及时停机，分析产生问题的原因，提出解决问题的方法，同时做好详尽记录，以备分析和改进。

加热反应炉PLC控制系统控制程序如下: 15

5、实验室连接图

四、设计总结

两周的PLC课程设计对我收益匪浅，让我系统性地认识和全面地掌握了PLC编程和调试技术，让我将平常学的PLC编程及应用方法学以致用，使我的PLC编程能力有了很大提高和进步，让我对PLC应用有了深入细致的了解。

两周的PLC编程及应用的课程设计，发现自己在这方面的学习还需要不断的加深。通过这段时间的学习认识，对温控闭环的系统有了一个整体的认识，熟悉各种器件和软件应用。在这里，本次设计中感谢指导老师对我的帮助。