電氣控制與可編程控制器技術設計一套電動大門的開關控制線路主電路LQFKM1FRMKM2繼電控制PLC控制電氣控制與可編程控制器技術電動大門控制方案：●繼電接觸器控制方案：常用低壓電器元件；●可編程控制器方案：PLC主機及低壓電器；●工業計算機控制方案：IPC及組態軟件；●集中分散式控制方案：DCS及組態軟件；●現場總線式控制方案：FCS及組態軟件；●工業以太網控制方案：Intranet及組態軟件；●串行總線測控方案：基于RS485及組態軟件；●無線測量控制方案：基于GPRS及組態軟件。DCS-集散控制系統的應用舉例（薄頁紙生產線工藝流程）針木漿板或闊木漿板經水力碎漿機碎漿后，形成4%～5%濃度的原漿。經過雙盤磨打漿線形成約3.6%濃度的成漿，分別儲存于成漿池中。三種漿按比例配成生產用的混合漿，濃度調到2.5%左右再送入配漿池中。漿料從流漿箱出來后上紙機網部、真空系統和烘干系統，最后到卷紙機。DCS-集散控制系統的應用舉例（系統硬件配置圖）三個OMRON可編程控制器安裝在現場操作臺。設置兩個DCS主控室主控柜內安裝有互為冗余的功率150W電源模塊FM911共2個，互為冗余的主控單元FM801共2個8路A/D模塊FM148A6路D/A模塊FM15116路DO模塊FM17116路DI模塊FM161現場總線DCS-集散控制系統的應用舉例（組態軟件流程圖）HOLLiAS組態軟件分為監控軟件平臺FacView和控制組態軟件平臺ConMaker，工業控制計算機IPC操作系統需要安裝Windows2000/Professional操作系統。FacView用于操作界面的組態實現生產過程的監視（工程瀏覽器）和控制（工程畫面切換）。ConMaker包含控制方案編輯器和仿真調試器。提供6種編程組態工具語句表（IL)梯形圖（LD)功能塊圖(FBD)順序功能(SFC)文本語言(ST)。電氣控制與可編程控制器技術使用教材：《電氣控制與可編程控制器技術》主編：史國生《化學工業出版社》第一部電氣繼電控制技術第二部可編程控制器技術第三部電氣自動控制技術設計第四部電氣自動控制技術實訓第一章常用低壓電器GCK抽屜柜XL-21動力柜PZ40計量箱空氣斷路器交流接觸器熱繼電器繼電接觸器控制系統

在以電動機為動力的生產機械中，通常需要根據生產過程的要求對電動機進行起動、停止、正轉或反轉、調速、制動及保護等方面的控制。

在低壓電器系統中，由各種開關、繼電器及接觸器等控制電器組成的電動機控制保護電路稱為繼電接觸器控制系統。第一節電器的功能、分類和工作原理一、電器的功能電器是一種能根據外界信號和要求,手動或自動地接通或斷開電路,斷續或連續地改變電路參數,以實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節用的元件或設備。功能是手動或自動地接通或斷開電路。第一節電器的功能、分類和工作原理1.按工作電壓等級高壓電器：交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器。低壓電器：工頻交流電壓1200V、直流電壓1500V及以下電路中的電器。2.按動作工作原理手動電器：人手操作發出動作指令的電器。如：刀開關、按鈕等。自動電器：通過電磁系統自動完成動作指令電器。如：接觸器等。3.按實際工作用途控制電器：用于各種控制電路和控制系統的電器。如：接觸器、繼電器。配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如：斷路器。主令電器：用于自動控制系統中發送動作指令的電器。如：按鈕開關。保護電器：用于保護電路及用電設備的電器。如：熔斷器、熱繼電器。執行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器。如：電磁鐵。指示電器：用于顯示電路狀態或參數的電器。如：指示燈、電壓表。二、電器分類第一節電器的功能、分類和工作原理二、電器的工作原理1.手動電器：人手操作產生機械力控制電器的開（接通）或關（分斷）。2.自動電器：通過電磁機構自動產生機械力控制電器的開或關。第二節低壓電器系統中的常用電器一、低壓隔離器低壓隔離器的功能：用于電源切斷后，將線路與電源明顯隔開。一般主要用于隔離（兼保護）作用，不用于分斷負載電流。低壓隔離器的用途：保證檢修人員安全。低壓隔離器的使用：不能帶負荷操作，即不用于分斷負載電流。低壓隔離器的分類：刀開關（刀熔開關）、組合（轉換）開關。第二節低壓電器系統中的常用電器1.刀開關（手動）組成：操縱手柄、觸刀、靜插座、絕緣底板等.圖形文字符號：QS單極雙極三極三極熔斷刀開關類型：帶滅弧裝置的大容量刀開關。膠蓋開關：帶熔斷器的開啟式負荷開關；鐵殼開關：帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負荷開關。參數：電壓、電流和極數。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩1.HD系列、HS系列單投和雙投刀開關（電壓、電流和極數）

適用于交流50Hz，額定電壓交流到380V，直流至440V，額定電流至1500A的成套配電裝置中，作為不頻繁手動接通和分斷交、直流電路或作隔離開關使用。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩2.HK2、HK8系列開啟式負荷開關

開啟式負荷開關適用于交流50Hz，額定電壓為單相220V，三相380V及以下，額定電流至100A，可作為電路的總開關、支路開關以及電燈、電熱器等操作開關、作為手動不頻繁地接通和分斷有負載電器及小容量線路的短路保護之用。在適當降低容量使用時，也可作為交流感應電動機的不頻繁直接起動及停止之用。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩3.HR3系列融斷器式刀開關

HR3系列熔斷器式刀開關按其電流分為交流50Hz、380V及直流440V二種；按額定電流等級分為100A、200A、400A、600A、1000A，按其操作方式分為正面側方杠桿轉動機構式、正面中央杠桿傳動機構式、側面操作手柄式、無面板正面側方杠桿傳動機構式四種。第二節低壓電器系統中的常用電器2.組合開關（手動）組成：操縱手柄、動觸頭、靜觸頭絕緣件等.圖形文字符號：QS三極參數：電壓、電流和極數。特點：動、靜觸頭裝在封閉絕緣件內通常采用疊裝式結構，層數由動觸頭數量決定；動觸頭隨手柄轉動改變各對觸頭的通斷。第二節低壓電器系統中的常用電器M3~n實物觀摩：HZ、LW和HY2系列組合(倒順開關）第二節低壓電器系統中的常用電器二、熔斷器（手動）整體組成：熔體和支架（底座）。熔體材料：采用低熔點的鉛錫合金、鋅、銅、銀的絲狀或片狀材料。保護原理：利用熔體的熔化作用分斷電路。主要用途：線路過流（過載）和保護。主要種類：插入式、螺旋式RL、有填料式RT、有填料式RM、封閉快速式RS。電氣符號：FUFU第二節低壓電器系統中的常用電器熔斷器的保護特性（安秒特性）

熔斷器熔體熔斷的電流值與熔斷時間的關系稱為熔斷器的保護特性曲線，也稱為熔斷器的安-秒特性，如圖特性曲線可以看出，流過熔體的電流越大，熔斷所需的時間越短。熔體的額定電流If

N是熔體長期工作而不致熔斷的電流。

二、熔斷器第二節低壓電器系統中的常用電器熔斷器的選擇1.熔斷器類型、熔體額定電壓和額定電流等。2.熔體電流計算：照明線路或電阻性負載IfN≥I保護一臺異步電動機IfN≥（1.5~2.5）IN保護多臺異步電動機IfN≥（1.5~2.5）IN+∑IN為防止發生越級熔斷，上、下級熔斷器應良好協調配合，使上一級熔斷器的熔體額定電流比下一級大1~2個級差。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩RL6系列螺旋式熔斷器RT18系列熔斷器熔斷體第二節低壓電器系統中的常用電器三、主令電器（手動開關類）概念：用于自動控制系統中發送動作指令的電器，它也屬于手動電器類。作用：可直接或間接作用于電路從而改變電路的工作狀態。類型：按鈕、行程開關、萬能轉換開關、主令控制器和腳踏開關等。第二節低壓電器系統中的常用電器1.按鈕分類:啟動按鈕：具有常開觸頭，按鈕帽采用綠色；停止按鈕：具有常閉觸頭，按鈕帽采用紅色；復位按鈕：帶有常開和常閉觸頭。急停按鈕:帶有自鎖的常開和常閉觸頭。圖形符號：SB(a)常開按鈕(b)常閉按鈕(c)復合按鈕第二節低壓電器系統中的常用電器結構原理：1、2-常閉觸頭3、4-常開觸頭5、--橋式觸頭6、--復位彈簧7、--按鈕頂帽型號定義：K-開啟式，S-防水式，J-緊急式，X-旋鈕式，H-保護式，F-防腐式，Y-鑰匙式，D-帶燈按鈕。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩：LAY38-11LA4-3HLAY25-11JLAY38-22Y第二節低壓電器系統中的常用電器2.行程開關分類：機械結構的接觸式有觸點行程開關。電氣結構的非接觸式接近電子開關。用途：用于檢測工作機械的位置，發出命令以控制其運動方向或行程長度。圖形文字符號：SQ(a)常開觸頭(b)常閉觸頭

第二節低壓電器系統中的常用電器結構原理圖（機械式）(a)直動式(b)滾輪式(c)微動式第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩：LAY3-11LAY25-11第二節低壓電器系統中的常用電器3.凸輪控制器凸輪控制器主要用于起重設備和電力拖動裝置，實現電動機的啟動、正反轉、調速和制動。圖形文字符號：SA第二節低壓電器系統中的常用電器4.主令控制器當電動機容量較大和調整性能要求較高時，不使用凸輪控制器控制電動機的啟動、正反轉、調速和制動，而是采用主令控制器控制交流接觸器實現。第二節低壓電器系統中的常用電器四、低壓斷路器（自動空氣開關）功能：用于短路、過載、欠壓、過流等保護。用途：分配電能，不頻繁地啟動異步電機，并對電源線路及電動機等實施保護。結構：觸頭、滅弧系統、各種脫扣和操作機構等。類型：萬能式、塑殼式、快速式、限流式、智能式。符號：圖形和文字。QFQFQF三極兩極單極第二節低壓電器系統中的常用電器工作原理（熱脫扣器電磁脫扣器欠壓脫扣器，手動合閘，自動分斷。）1-熱脫扣器整定電流按鈕2-手動脫扣按鈕3-脫扣彈簧4-手動合閘機構5-合閘聯桿6-熱脫扣器7-鎖扣8-電磁脫扣器9-脫扣聯桿16-調節旋鈕10，11-動、靜觸點12，13-彈簧14-發熱元件15-電磁脫扣彈簧第二節低壓電器系統中的常用電器主要參數（1）額定電壓：斷路器在長期工作時的允許電壓。（2）額定電流：斷路器在長期工作時的允許電流。（3）通斷能力：在額定參數下，所能接通和分斷的斷路電流值。（4）分斷時間：斷路器切斷故障電流的所需時間。（1）額定電流和額定電壓應大于線路、設備的正常工作電壓和。（2）低壓斷路器的極限通斷能力應大于電路最大短路電流。（3）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。（4）過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流。器件選擇第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（DW系列萬能式空氣斷路器）

DW系列萬能斷路器適用于交流50Hz，電壓至380V、直流電壓至440V額定電流至4000A的電氣線路中，作過載、短路、欠壓保護以及在正常條件下的不頻繁轉換之用，當三極斷路在直流電器中串聯使用時，電壓允許提高至440V。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（塑料外殼式空氣斷路器）

DZ1020系列塑料外殼式斷路器適用于不頻繁操作的交流50Hz、電壓至380V，直流電壓至220V及以下的電路中作接通和分斷電路之用，該斷路器具有過載及短路保護裝置，以保護電纜和線路等設備不因過載而損毀。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（DZ47系列微型斷路器）

微型斷路器:簡稱MCB（MicroCirciutBreaker），是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護電器。用于125A以下的單相、三相的短路、過載、過壓等保護，包括單極1P，二極2P、三極3P、四極4P等四種。第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（智能框架式斷路器）智能斷路器是具有智能化控制單元的低壓斷路器。其控制核心是內部設置一臺單片機微處理器，除具有短路保護、過流過熱保護、漏電保護和缺相保護基本功能外，還可顯示電壓、電流、功率及功率因數，此外還擴充了測量、控制、報警、數據記憶、傳輸和通訊等功能。第二節低壓電器系統中的常用電器五、接觸器接觸器：是一種用于頻繁接通或斷開交直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動切換電器。類型：交流和直流接觸器。結構：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成。靠電磁鐵吸引動鐵心帶動觸點完成對電路的接通與關斷。用途：用于控制電動機、電熱設備、電焊機、電容器組等大電流電路的自動通斷。符號：文字和圖形。線圈常開觸頭常閉觸頭第二節低壓電器系統中的常用電器接觸器的工作原理吸合過程：在線圈上施加額定電壓后，鐵心中產生磁通，該磁通對銜鐵產生克服復位彈簧拉力的電磁吸力，使銜鐵帶動觸頭動作。觸頭動作時，常閉先斷開，常開后閉合。主觸頭和輔助觸頭是同時動作的。釋放過程：當線圈中的電壓值降到某一數值時，磁通下降使吸力減小到不足以克服復位彈簧的反力時，銜鐵就在復位彈簧的反力作用下復位，使主觸頭和輔助觸頭的常開觸頭斷開，常閉觸頭恢復閉合。保護功能：失壓保護（接觸器不吸合或釋放）

第二節低壓電器系統中的常用電器接觸器的主要參數額定電壓：接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流有127V、220V、380V、500V等檔次；直流有110V、220V、440V等檔次。額定電流：接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭的額定電流。有10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A。電氣壽命：是指無需修理或更換零件的負載操作次數;機械壽命：是指在需要正常維修或更換機械零件前,包括更換觸頭所能承受的無載操作循環次數。操作頻率：是指接觸器每小時的操作次數。第二節低壓電器系統中的常用電器接觸器的參數選擇類型選擇：根據負載性質，選擇直流接觸器或交流接觸器。電壓選擇：接觸器的額定電壓應大于等于所控制線路的電壓。額定電流：接觸器的額定電流應大于或等于所控制電路的額定電流。線圈電壓：根據控制電路路的電壓選用。輔助觸頭：觸頭數量和種類應滿足控制線路的要求。

第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（CJ10系列交流接觸器）CJ10系列交流接觸器適用于交流50Hz或60Hz，電壓至380V，電流至150A的電力線路中，供遠距離接通和分斷電路之用，并適宜于頻繁地起動、停止和反轉交流電動機等應用。實物觀摩（CJ20系列交流接觸器）CJ20系列交流接觸器主要用于交流50Hz、額定電壓至660V、電流至630A的電力線路中，供遠距離接通和分斷電路以及頻繁起動和控制交流電動機，第二節低壓電器系統中的常用電器實物觀摩（CZ0系列直流接觸器）CZ0系列直流接觸器用于遠距離接通與分斷額定電壓至440V，額定電流至600A的直流線路之用。并適用頻繁起動、停止直流電動機及直流電動機的換向或反轉之用。第二節低壓電器系統中的常用電器常見分類：1.按輸入量物理性質電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、功率繼電器、溫度繼電器、速度繼電器等。2.按動作的工作原理電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器、電子式繼電器、熱繼電器等。3.按使用的用途控制繼電器、保護繼電器。4.按執行環節作用原理有觸點繼電器、無觸點繼電器。5.按供電電源的性質直流繼電器、交流繼電器。第二節低壓電器系統中的常用電器六、繼電器定義：是一種根據特定輸入信號而動作的自動控制電器。作用:主要用于反映控制信號，其觸點通常接在控制電路中。組成：輸入電路（感應元件）、輸出電路（執行元件）。第二節低壓電器系統中的常用電器1.中間繼電器中間繼電器:輸入額定電壓時，電磁鐵吸合，反映的信號是電壓信號。結構組成：電磁系統、觸頭等。主要特點：觸點數目較多，但觸點容量較小，一般為5安培。文字符號：KAJZ7-44/220VJZC1-22/380VJZC1-80/380V第二節低壓電器系統中的常用電器2.熱繼電器熱繼電器:利用電流的熱效應實現對電動機及其他負載條件下的過載保護。結構組成：熱元件、雙金屬片、觸頭等。工作特性：反時限保護特性。即過載電流大，動作時間短；過載電流小，動作時間長。文字符號：FR(KH)熱元件常閉觸頭第二節低壓電器系統中的常用電器熱繼電器工作原理：電機正常工作:雙金屬片彎曲程度不足以使熱繼電器動作；電機過載狀態：熱元件的加熱電流加大，由熱的時間效應作用，雙金屬片彎曲程度加大，達到動作位置推動導板使熱繼電器觸頭動作；繼而控制切斷電機控制電路，使電動機自動停止。II觸點雙金屬片第二節低壓電器系統中的常用電器差動式斷相保護熱繼電器工作原理：觸點補償雙金屬片杠桿外導板雙金屬片內導板(a)通