《電氣控制與PLC應用》實訓報告書

《電氣控制與PLC應用》

實訓報告

班級：學號：姓名：指導老師：

重慶航天職業(yè)技術學院

201*年12月教師評分《十字路口交通信號燈PLC程序設計、調試》任務書

一、控制要求:

該實驗在十字路口交通信號燈控制實驗區(qū)內完成,交通燈分1、2兩組,控制規(guī)律相同,工作時序圖如下:

二、I/O分配:輸入信號01輸出信號0123456三、設計要求

（1）根據(jù)控制要求，分配PLC的輸入/輸出端子，并畫出PLC外部接線圖；

（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；（4）得到正確的運行結果；

（5）調試正確的程序附于報告后面。

信號元件及作用起動按鈕停止按鈕控制對象及作用1紅信號燈1黃信號燈1綠信號燈2紅信號燈2黃信號燈2綠信號燈元件或端子位置直線區(qū)任選直線區(qū)任選元件或端子位置交通信號燈實驗區(qū)交通信號燈實驗區(qū)交通信號燈實驗區(qū)交通信號燈實驗區(qū)交通信號燈實驗區(qū)交通信號燈實驗區(qū)

四、實訓報告要求

（1）程序設計方案說明（包括I/O分配表）；（2）程序調試步驟；（3）個人實訓總結；（4）設計程序清單；（5）統(tǒng)一使用A4版面；

（6）正文字號使用小四號（宋體）；

（7）提交報告截止日期:201*年1月15日。

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201*-201*學年第一學期電氣控制與可編程控制器實訓報告

項目組：21219班梁偉組專業(yè)：數(shù)控技術專業(yè)學院：軟件職業(yè)技術學院指導教師：柳紅亮費樹明高智實訓時間：201*年12月30日-201*年1月10日

軟件職業(yè)技術學院CCUTSOFT

目錄

一、團隊構成及分工..............................................................................................................................4二、項目進度計劃..................................................................................................................................5三、實訓內容..........................................................................................................................................6

一、繼電器（relay）的工作原理和特性......................................................................10二、繼電器主要產品技術參數(shù).........................................................................................10三、繼電器測試...................................................................................................................11四、繼電器的電符號和觸點形式.....................................................................................11五、繼電器的選用..............................................................................................................12七、繼電器的作用..............................................................................................................16八、繼電器的選擇..............................................................................................................17九、接觸器功能說明..........................................................................................................23十、接觸器分類...................................................................................................................23十一、接觸器與繼電器的區(qū)別.............................................................................................24十二、接觸器的觸頭接觸不牢靠的原因及處理方法.........................................................24十三、行程開關LX19-111...................................................................................................25十四、接線端子TD-1520.....................................................................................................28十五、指示燈AD16-22DS/220V..........................................................................................30十六、按鈕.............................................................................................................................32

四、項目功能設計................................................................................................................................33

功能設計一交通信號燈控制系統(tǒng)的設計.........................................................................33

設計目的.........................................................................................................................33設計設備.........................................................................................................................33設計必備知識.................................................................................................................33設計步驟.........................................................................................................................33功能設計二通風機運行狀態(tài)的監(jiān)視...............................................................................38

設計目的.........................................................................................................................38設計設備.........................................................................................................................38設計必備知識.................................................................................................................38設計步驟.........................................................................................................................38功能設計四異步電機的工作原理及電路設計、運行狀態(tài)控制.....................................43

設計目的.........................................................................................................................43設計設備.........................................................................................................................43設計必備知識.................................................................................................................43設計內容.........................................................................................................................44設計步驟.........................................................................................................................44功能設計五電機的行程控制和時間控制、電機的自鎖和互鎖的控制.........................46

設計目的.........................................................................................................................46設計設備.........................................................................................................................46設計必備知識.................................................................................................................46設計內容.........................................................................................................................

設計步驟.........................................................................................................................47功能設計六按鈕自鎖和互鎖的正反轉控制...................................................................48

設計目的.........................................................................................................................48設計設備.........................................................................................................................48設計必備知識.................................................................................................................48設計內容.........................................................................................................................48設計步驟.........................................................................................................................50功能設計七PLC的功能..................................................................................................51

設計目的.........................................................................................................................51設計設備.........................................................................................................................51設計必備知識.................................................................................................................51設計內容.........................................................................................................................52設計步驟.........................................................................................................................52功能設計八CP1E控制器的數(shù)據(jù)通信、CX-ONE編程軟件使用.....................................54

設計目的.........................................................................................................................54設計設備.........................................................................................................................54設計必備知識.................................................................................................................54設計內容.........................................................................................................................55設計步驟.........................................................................................................................55

五、項目實施圖表................................................................................................................................60

1.繪制電器原理圖時應遵循的原則......................................................................................602.電控柜內部布局圖：..........................................................................................................603.項目中的梯形圖..................................................................................................................62

六、參考文獻：....................................................................................................................................65附表................................................................................................................................................66

一、團隊構成及分工

團隊：21219班梁偉組職能組長成員梁偉孟玲松姜天旭組員李磊陳柏睿任行任務分工組長秘書接線員材料管理員線路制作人員設計成績

指導教師簽字：

201*年1月10日

二、項目進度計劃

序號1任務名稱實訓動員、講解實訓內容、要求及安全注意事項，并進行實訓分組對基本低壓電器件的認識、掌握原開始時間完成時間持續(xù)時間12月30日12月30日1天2理及使用方法、實現(xiàn)簡單元器件連接的電路設計12月31日12月31日1天3實現(xiàn)綜合電路圖的設計、按要求組裝電控柜、實現(xiàn)綜合器件連接PLC的基本硬件組成及工作方式，了解PLC的外部接線（輸入、輸出）實現(xiàn)與CP1E控制器的數(shù)據(jù)通信設1月2日1月2日1天41月3日1月3日1天5置、及對CX-ONE編程軟件使用、程序的上傳、下載1月4日1月4日1天67PLC典型的功能PLC控制系統(tǒng)的設計法之邏輯法---通風機的運行狀態(tài)監(jiān)測PLC控制系統(tǒng)的設計法之經(jīng)驗設計法---送料小車的自動控制系統(tǒng)實訓總結，完成實訓報告，組內、組外互評，答辯1月7日1月8日1月7日1月8日1天1天81月9日1月9日1天91月10日1月10日1天

三、實訓內容

一、實訓內容

本次實訓主要包括《機床電器控制》課程部分實驗、電氣控制柜的設計、安裝與調試、過程控制以及PLC控制系統(tǒng)的設計、軟件編程等四部分內容。

整個實訓分指導教師講解和同學們實踐動手操作兩個過程。指導教師講解內容包括：

1、講解實訓內容、要求、時間安排、安全注意事項及考核方法。2、結合本指導書講解YS-5624型電機控制系統(tǒng)實驗裝置的基本結構、工作原理，布置實驗內容及要求。

3、布置電氣控制系統(tǒng)的設計題目及具體要求。

4、結合實物，介紹接觸器、繼電器、行程開關等常見低壓電器的結構、工作原理、電氣參數(shù)和安裝維護方法。

5、介紹電氣控制線路設計應遵循的原則，電氣原理圖、接線圖及位置圖的繪制方法。

6、介紹系統(tǒng)安裝、配線和調試的基本技巧，講解一些常見故障的處理方法。7、結合本指導書講解過程控制系統(tǒng)實驗裝置的基本結構，各單元的功能。8、布置過程控制系統(tǒng)的設計題目及具體要求。

9、介紹PLC系統(tǒng)設計的方法、步驟、注意事項，以及調試過程。10、結合實驗裝置講解PLC編程工具的使用以及注意事項。

11、除了指導教師講授以上的內容外，其它時間由學生自己按要求實習操作，指導教師進行有針對性的輔導，隨時解答學生們的疑問，及時處理實習中遇到的問題。

實訓進行方式

為了提高效率、講求實效、取得預期的收獲，本次生產實訓建議按以下方式進行。

實訓前預習

預習是實訓前的重要準備工作，是保證實訓順利進行的必要步驟，也是培養(yǎng)學生獨立工作能力、提高實訓質量與效率的重要環(huán)節(jié)，要求做到：

實訓前應復習相關課程的內容，熟悉有關理論知識。

認真閱讀實訓指導書，了解本次實訓的內容、方法、要求和系統(tǒng)工作原理，明確實訓過程中應注意的問題，有些內容可到實訓教室對照實物預習（如熟悉所用儀器設備、抄錄有關電器產品的銘牌數(shù)據(jù)、產品的使用說明書等，有條件的同

學也可上網(wǎng)了解相關內容）。

按照實訓指導書熟悉有關實驗線路，明確接線方式，擬出實訓步驟，列出實訓時需記錄的各項數(shù)據(jù)表格等。

實訓預習期間進行學生分組，每組4-6人，安排組長1人，明確組內合理分工，預習需人人進行，由組長負責檢查，實訓前每組應就有關實習內容進行討論，做到心中有數(shù)。

實訓進行

整個實訓過程中必須嚴肅認真，集中精力按時完成工作。（1）預習檢查、嚴格把關

實訓開始前應由指導教師檢查預習質量（包括對本次實習的理解、認識及預習報告），當確認已做好了實訓前的準備工作方可開始實訓，對于因沒有預習而對本次實習的目的、內容、方法、要求了解很差的同學，應拒絕其參加實訓。

（2）分工配合、協(xié)調工作

實訓以小組為單位進行，組長負責實習的安排，如分配記錄、接線、安裝、調試及檢查等各項工作，務求在實訓過程中人人動手、個個主動、分工配合、協(xié)調操作，做到實訓內容完整、方法得當、數(shù)據(jù)準確。

（3）按圖接線、力求簡明

根據(jù)擬定的實訓線路及選用的儀表設備，按圖接線，力求簡單明了。接線原則是先串聯(lián)后并聯(lián)，即由電源開始先連接主要的串聯(lián)電路，例如單相或直流電路，應從一極出發(fā)，經(jīng)過主要線路的各儀表、設備，最后返回另一極。串聯(lián)電路接好后再把并聯(lián)支路逐段并上。主回路與控制回路應分清，根據(jù)電流大小，主回路用粗導線連接，控制回路用細導線連接，每個接線柱上的接線盡量不超過三根。

（4）確保安全、檢查無誤

為了確保安全，線路接好后應互相校對并請指導教師檢查，確認無誤后方可合閘通電。

（5）按照計劃、操作測試

按實訓步驟，由簡到繁、逐步進行操作測試，實訓中要嚴格遵守操作規(guī)程和注意事項，仔細觀察實習中的現(xiàn)象，認真做好數(shù)據(jù)測試工作，并結合理論分析與預測趨勢相比較，判斷數(shù)據(jù)的合理性。

（6）認真負責、完成實訓

實訓完畢后，應將實習記錄數(shù)據(jù)或完成制做的實物交指導教師審閱，經(jīng)指導教師認可簽字后才允許拆線、整理現(xiàn)場，并做到導線分類整理，儀表、工具物歸原處。

實訓報告

實訓報告是實訓工作的總結提高和最后成果，也是對學生分析能力和工作能力的進一步培養(yǎng)和鍛煉，因此必須獨立書寫，每組一份，應對實訓數(shù)據(jù)及實訓中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題進行整理討論、分析研究，得出結論，寫出心得體會，以便積累一定的實際經(jīng)驗。

撰寫實虛報告應具有嚴肅認真的態(tài)度，報告要求條理清楚、簡明扼要，字跡端正、圖表規(guī)范，分析認真、結論明確。

實習報告內容應主要包括以下幾方面

實訓名稱、專業(yè)、班級、組別、姓名、學號、實習日期。列出實訓用主要儀器儀表、設備的名稱、型號及數(shù)量。實訓目的和要求。

給出實訓時所用的電氣線路圖。

寫出實訓項目、調試步驟，總結測試方法。

整理實訓數(shù)據(jù)，在記錄數(shù)據(jù)的表格上應注明試驗條件，某些數(shù)據(jù)如系計算所得，應列出計算公式，并舉例說明。

分析討論實習中遇到的問題，寫出心得體會以及合理化建議和改進措施。安全操作注意事項：

為了保證生產實訓的順利進行，確保實訓時的人身與設備安全，要嚴格遵守實習安全操作規(guī)程，并注意以下事項：

人體不可接觸帶電線路。

電源必須經(jīng)過自動空氣開關、熔斷器之后接入設備、系統(tǒng)。接線或拆線都必須在切斷電源（即拉開電源空開）的情況下進行。

學生完成接線并允許合閘時，須招呼全組同學引起注意后方可接通電源，實習中如發(fā)生事故，應立即切斷電源開關，并保持線路原狀和故障現(xiàn)場，報告并協(xié)助指導教師查清問題、妥善處理故障后才能繼續(xù)進行實訓。

實訓時應注意衣服、圍巾、發(fā)辮及實訓接線用的導線等不得卷入電機的旋轉部分，不得用手或腳去促使電機起動或停轉，以免發(fā)生危險。

操作開關時應迅速果斷、快合、快斷，以保持開關接觸良好。

YS-5624電機控制系統(tǒng)實驗裝置的電動機勵磁電源熔絲容量有限，一般不要作為其它直流電源使用。

當實驗中采用接觸器兩組變流裝置時，須特別注意輸出電壓的極性及Ublf、Ublr的接法。

在實訓過程中，若突然發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)停止供電，須立即切斷實訓地點的全部電源開關。若實習中接線偶然脫落，也須很快切斷電源，并只準在切斷電源后才可以

把導線接回原處。

實訓場地的總電源由實驗室老師負責操作，其他人員不得亂動。1、項目需求描述

一．實訓主要儀器有：電柜箱(一個)、行程開關（二個）、接觸器（二個）、熱繼電器（一個）、時間繼電器（1個）、電機（1個）、接線端子（二個）、PLC（一個）、24V直流電源（一個）、三項空氣開關（二個）、兩項空氣開關（一個）電流表（一個）電壓表（一個）、按鈕（8個）、指示燈（8個）、導線若干。

實訓工具：發(fā)黑斜嘴鉗（一個）、螺絲刀（二個）。

三．實訓目的：電氣實訓是我院數(shù)控技術專業(yè)教學計劃中一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生了解和掌握本專業(yè)電氣自動化控制方面的知識，檢查鞏固和豐富已學過的專業(yè)知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，在實踐中調查研究，觀察問題、分析問題和解決生產實際問題的能力及方法，培養(yǎng)學生的實踐動手能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習及以后參加工作打下基礎。

實訓應安排在學生學習完全部基礎理論課、技術基礎課及部分專業(yè)課后進行，現(xiàn)安排在第三學期期末進行。

為了使學生更好地了解和掌握本專業(yè)基本的生產實際知識及發(fā)展方向，結合我院具體情況，現(xiàn)將實訓主要安排在本院的各實驗室進行，目的是利用我院現(xiàn)有的場地、設備及器材等有利條件，給學生創(chuàng)造更多的實踐動手、接觸實際的機會，增強其綜合素質，適應當今社會對學生動手能力的更高的要求。

四．實訓要求：1.熟悉和掌握一些基本低壓電器的結構，工作原理，性能參數(shù)及其在自動控制系統(tǒng)中的應用。

2.掌握YS-5624型電機控制系統(tǒng)試驗裝置的基本構成，功能及電路原理。3.掌握電控柜的各部件連接的電路原理圖，實現(xiàn)其綜合布線。4.掌握PLC（CP1E）的基本組成及工作方式。5.了解PLC的指令系統(tǒng)及典型控制程序。

6.根據(jù)電氣控制的時間原則、速度原則、行程原則和電流原則，可獨立進行電氣控制線路的設計，并按要求繪制出準確、完整的電氣原理圖、接線圖和位置圖。

7.能夠獨立進行系統(tǒng)的安裝、調試及簡單故障的分析處理。

8.正確的應用PLC，培養(yǎng)學生解決工業(yè)控制、工業(yè)檢測等領域的具體問題的能力。

9.通過實訓，熟悉PLC應用系統(tǒng)設計，軟硬件設計的工作方法、工作內容、工作步驟。

10.進行基本技能訓練，例如組成系統(tǒng)、編程、調試、查閱資料、繪圖、編

寫說明書等；使學生理論聯(lián)系實際，提高動手能力、分析問題和解決問題的能力。

五．通過實訓是我們充分的了解了各個部件的工作原理和使用的方法，并且使我們在課堂上學習到的知識充分的得到了鞏固，使我們的動手能力有了很大的提高，尤其對各個元器件的基本知識有了充分的認識。一、繼電器（relay）的工作原理和特性

當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。

1、電磁繼電器的工作原理和特性

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。

2、熱敏干簧繼電器的工作原理和特性

熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產生的磁力驅動開關動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。

3、固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性

固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。

固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。

二、繼電器主要產品技術參數(shù)

1、額定工作電壓

是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。

2、直流電阻

是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。3、吸合電流

是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。

4、釋放電流

是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠小于吸合電流。

5、觸點切換電壓和電流

是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。三、繼電器測試

1、測觸點電阻

用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應為0，(用更加精確方式可測得觸點阻值在100毫歐以內)；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個是常閉觸點，那個是常開觸點。

2、測線圈電阻

可用萬能表R×10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著開路現(xiàn)象。

3、測量吸合電壓和吸合電流

找來可調穩(wěn)壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進行監(jiān)測。慢慢調高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準確，可以試多幾次而求平均值。

4、測量釋放電壓和釋放電流

也是像上述那樣連接測試，當繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時，記下此時的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10～50％，如果釋放電壓太�。ㄐ∮�1/10的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會對電路的穩(wěn)定性造成威脅，工作不可靠。四、繼電器的電符號和觸點形式

繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側，這種表示法

較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號，并將觸點組編上號碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點有三種基本形式：

1.動合型（H型）線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。

2.動斷型（D型）線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。

3.轉換型（Z型）這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態(tài)，達到轉換的目的。這樣的觸點組稱為轉換觸點。用“轉”字的拼音字頭“z”表示。

五、繼電器的選用

1.先了解必要的條件

①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；②被控制電路中的電壓和電流；

③被控電路需要幾組、什么形式的觸點。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)�？刂齐娐窇�能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。

2.查閱有關資料確定使用條件后，可查找相關資料，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。

3.注意器具的容積。若是用于一般用電器，除考慮機箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應選用超小型繼電器產品。六、繼電器技術的發(fā)展

微電子技術、電子計算機技術、現(xiàn)代通訊技術、光電子技術以及空間技術的飛速發(fā)展，對繼電器技術提出了新的要求，新工藝、新技術的發(fā)展無疑對繼電器技術的發(fā)展起到促進作用。

微電子技術和超大規(guī)模IC的飛速發(fā)展對繼電器也提出了新的要求。第一是小型化和片狀化。如IC封裝的軍用TO－5(8.5×8.5×7.0mm)繼電器，它具有很高的抗振性，可使設備更加可靠；第二是組合化和多功能化，能與IC兼容、可內置放大器，要求靈敏度提高到微瓦級；第三是全固體化。固體繼電器靈敏度高，可防電磁干擾和射頻干擾。

計算機技術的普及使得微機用繼電器的需求量顯著增加，帶微處理器的繼電

器將迅速發(fā)展。80年代初，美國生產的數(shù)字式時間繼電器就可用指令對繼電器進行控制，繼電器與微處理器的組合發(fā)展，可形成一個小巧完善的控制系統(tǒng)。由計算機控制的工業(yè)機器人目前以每年3.5％的速度增長，現(xiàn)在，計算機控制的生產體制已能在一條生產線上生產多種低成本的繼電器，并可自動完成多種操作及測試工作。

通訊技術的發(fā)展對繼電器的發(fā)展具有深遠的意義。一方面是由于通訊技術的迅速發(fā)展使整個繼電器的應用增加。另一方面，由于光纖將是未來信息社會傳輸?shù)闹鲃用}，在光纖通訊、光傳感、光計算機、光信息處理技術的推動下將出現(xiàn)光纖繼電器、舌簧管光纖開關等新型繼電器。

光電子技術對于繼電器技術將產生巨大的促進作用，為實現(xiàn)光計算機的可靠運行，目前已試制出雙穩(wěn)態(tài)繼電器。

為了提高航空、航天繼電器的可靠性，期望繼電器失效率應由目前的0.1PPM降至0.01PPM；載人空間站則要求達到0.001PPM。耐溫要達到200℃以上，耐振要求高于490m/s，同時應能承受2.32×10(4)C/Kg的α射線輻射。為滿足空間要求，必須加強可靠性研究，并建立專門的高可靠生產線。

新型特殊結構材料、新分子材料、高性能復合材料、光電子材料，還有吸氧磁性材料、感溫磁性材料、非晶體軟磁材料的發(fā)展對研制新型磁保持繼電器、溫度繼電器、電磁繼電器都具有重要的意義，并必將出現(xiàn)新原理、新效應的繼電器。

隨著微型和片式化技術的提高。繼電器將向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展；現(xiàn)在國際上有些廠家生產的繼電器，體積只有5～10年前的1/4～1/8。因為電子整機在減小體積時，需要高度不超過其它電子元件的更小的繼電器。通訊設備廠家對密集型繼電器的需求更加熱切，日本FujitsuTakamisawa公司生產的一種BA系列超密集信號繼電器的大小只有14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm，主要用于傳真機和調制解調器，能承受3kV的波動電壓。該公司推出的AS系列表面安裝繼電器的體積僅為14(W)×9(D)×6.5(H)mm。

在功率繼電器領域尤其需要安全可靠的繼電器，如高絕緣性繼電器。日本FujitsuTaKamisawa推出的JV系列功率繼電器內含五個放大器，采用高絕緣性小截面設計，尺寸為17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm。由于機芯和外緣之間采用強化絕緣系統(tǒng)，其絕緣性能達到5kV。日本NEC推出的MR82系列功率繼電器的功耗只有200mW。

在繼電器內部裝入各種放大、延時、消觸點抖動、滅弧、遙控、組合邏輯等電路可使其具有更多的功能。隨著SOP技術(SmallOutlinePackage)的突破，生產廠家有可能把越來越多的功能集成到一起。而繼電器與微處理器的組合將具

備更廣泛的專門控制功能，從而實現(xiàn)高智能化。

新技術的成群崛起，將促進不同原理、不同性能、不同結構和用途的各類繼電器競相發(fā)展。在科技進步、需求牽引以及敏感、功能材料發(fā)展的推動下，特種繼電器，如溫度、射頻、高壓、高絕緣、低熱電勢以及非電量控制等繼電器的性能將日臻完善。

電磁繼電器(EMR)從最初使用電話繼電器算起，至今已有150多年的歷史了。伴隨著電子工業(yè)的發(fā)展，特別是20世紀70年代初期光耦合技術的突破，使固態(tài)繼電器(SSR，亦稱電子繼電器)異軍突起。同傳統(tǒng)繼電器相比，它具有壽命長、結構簡單、重量輕、性能可靠等優(yōu)點。固態(tài)繼電器沒有機械開關，而且具有諸如與微處理器高度兼容、速度快、抗沖擊、耐振、低漏電等重要特性。同時，由于這種產品沒有機械接點，不產生電磁噪聲，從而不需要附加諸如電阻和電容等元件來保持靜音。而傳統(tǒng)繼電器則需要這些附加元件，因此，傳統(tǒng)繼電器往往笨重而復雜，且成本較高。

今后，小型密封繼電器市場開發(fā)的重點是與IC兼容的TO－5繼電器和1/2晶體罩繼電器。軍用繼電器將加速向工業(yè)/商業(yè)化轉移。美國軍用繼電器約占繼電器總額的20％。通用繼電器市場繼續(xù)向小型、薄型和塑封方向發(fā)展。小型印制板用繼電器仍將是通用繼電器市場發(fā)展的主流產品，固體繼電器將更趨廣泛，價格將繼續(xù)下降，并向高可靠、小體積、高抗浪涌電流沖擊和抗干擾性靠攏。舌簧繼電器市場將繼續(xù)擴大。表面安裝繼電器的應用領域和需求量將呈上升之勢

1、繼電器的定義

繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。

2、繼電器的繼電特性繼電器的輸入信號x從零連續(xù)增加達到銜鐵開始吸合時的動作值xx,繼電器的輸出信號立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開觸點從斷到通。一旦觸點閉合，輸入量x繼續(xù)增大，輸出信號y將不再起變化。當輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開始釋放，常開觸點斷開。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。

釋放值xf與動作值xx的比值叫做反饋系數(shù)，即Kf=xf/xx

觸點上輸出的控制功率Pc與線圈吸收的最小功率P0之比叫做繼電器的控制系數(shù)，即Kc=PC/P0

■繼電器的分類■

繼電器的分類方法較多，可以按作用原理、外形尺寸、保護特征、觸點負載、產品用途等分類。

按作用原理分1．電磁繼電器

在輸入電路內電流的作用下，由機械部件的相對運動產生預定響應的一種繼電器。

它包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器。

(1)直流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。(2)交流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。(3)磁保持繼電器：將磁鋼引入磁回路，繼電器線圈斷電后，繼電器的銜鐵仍能保持在線圈通電時的狀態(tài)，具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。

(4)極化繼電器：狀態(tài)改變取決于輸入激勵量極性的一種直流繼電器。(5)舌簧繼電器：利用密封在管內，具有觸點簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動作來開、閉或轉換線路的繼電器。

(6)節(jié)能功率繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器,但它的電流大(一般30-100A),體積小,節(jié)電功能.

2.固態(tài)繼電器

輸入、輸出功能由電子元件完成而無機械運動部件的一種繼電器。3.時間繼電器

當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。

4.溫度繼電器

當外界溫度達到規(guī)定值時而動作的繼電器.5.風速繼電器

當風的速度達到一定值時，被控電路將接通或斷開。6.加速度繼電器

當運動物體的加速度達到規(guī)定值時，被控電路將接通或斷開。7.其它類型的繼電器

如光繼電器、聲繼電器、熱繼電器等。按外形尺寸分

表1繼電器外形尺寸分類名稱定義

微型繼電器最長邊尺寸不大于10mm的繼電器

超小型繼電器最長邊尺寸大于10mm，但不大于25mm的繼電器小型繼電器最長邊尺寸大于25mm，但不大于50mm的繼電器

按觸點負載分

表2繼電器觸點負載分類名稱定義

微功率繼電器小于0.2A的繼電器。弱功率繼電器0.2～２Ａ的繼電器。中功率繼電器2～10A的繼電器。大功率繼電器10A以上繼電器。節(jié)能功率繼電器20A-100A的繼電器按防護特征分

表3繼電器防護特征分類名稱定義

密封繼電器采用焊接或其它方法，將觸點和線圈等密封在金屬罩內，其泄漏率較低的繼電器

塑封繼電器采用封膠的方法，將觸點和線圈等密封在塑料罩內，其泄漏率較高的繼電器

防塵罩繼電器用罩殼將觸點和線圈等封閉加以防護的繼電器敞開繼電器不用防護罩來保護觸點和線圈等的繼電器按用途分

表4繼電器用途分類名稱定義

通訊繼電器（包括高頻繼電器）該類繼電器觸點負載范圍從低電平到中等電流，環(huán)境使用條件要求不高。

機床繼電器機床中使用的繼電器，觸點負載功率大，壽命長。家電用繼電器家用電器中使用的繼電器，要求安全性能好。

汽車繼電器汽車中使用的繼電器，該類繼電器切換負載功率大，抗沖、抗振性高。

七、繼電器的作用

繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。

作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：

1)擴大控制范圍。例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。

2)放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。

3)綜合信號。例如，當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達到預定的控制效果。

4)自動、遙控、監(jiān)測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。

工廠專業(yè)生產各式時間繼電器電磁繼電器電子繼電器大功率繼電器液位繼電器固態(tài)繼電器大功率繼電器小型繼電器計時器計數(shù)器繼電器等。

繼電器實質是一種傳遞信號的電器，它根據(jù)輸入的信號達到不同的控制目的。

繼電器一般是用來接通和斷開控制電器（電動機）

如在直流電動機里的電流繼電器，當電流過小或過大時，它檢測到這種電流信號后便控制電動機的啟停

還有如熱繼電器，如電動機長期過載而使溫度過高時，它便控制電動機停止。

八、繼電器的選擇

1按使用環(huán)境選型

使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最�。�、濕度（一般指40℃下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度1000米以下可不考慮）、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結構不同，繼電器承受的環(huán)境力學條件各異，超過產品標準規(guī)定的環(huán)境力學條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機的環(huán)境力學條件或高一級的條件選用。

對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵的繼電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產品。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產品。

2按輸入信號不同確定繼電器種類

按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機供給繼電器線圈是恒定的電流應選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。

3輸入?yún)⒘康倪x定

與用戶密切相關的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電流）

則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對其進行判斷、考核的參數(shù)。對用戶來講，它只是一個工作下極限參數(shù)值。控制安全系數(shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機設計時，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應將線圈接入作為負載來計算實際電壓，特別是電源內阻大時更是如此。當用三極管作為開關元件控制線圈通斷時，三極管必須處于開關狀態(tài)，對6VDC以下工作電壓的繼電器來講，還應扣除三極管飽和壓降。當然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。

4根據(jù)負載情況選擇繼電器觸點的種類和容量

國內外長期實踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。

觸點組合形式和觸點組數(shù)應根據(jù)被控回路實際情況確定。常用的觸點組合形式見表6。動合觸點組和轉換觸點組中的動合觸點對，由于接通時觸點回跳次數(shù)少和觸點燒蝕后補償量大，其負載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉換觸點組中的動斷觸點對要高，整機線路可通過對觸點位置適當調整，盡量多用動合觸點。

根據(jù)負載容量大小和負載性質（阻性、感性、容性、燈載及馬達負載）確定參數(shù)十分重要。認為觸點切換負荷小一定比切換負荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100mA會使觸點積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗電流，是國內外專業(yè)標準對繼電器生產廠工藝條件和水平的考核內容。由于一般繼電器不具備低電平切換能力，用于切換50mV、50μA以下負荷的繼電器訂貨，用戶需注明，必要時應請繼電器生產廠協(xié)助選型。

繼電器的觸點額定負載與壽命是指在額定電壓、電流下，負載為阻性的動作次數(shù)，當超出額定電壓時，可參照觸點負載曲線選用。當負載性質改變時，其觸點負載能力將發(fā)生變用，用戶可參照表8變換觸點負載電流。

5繼電器的類型

信號繼電器其他繼電器熱繼電器干簧式繼電器大功率繼電器時間繼電器直流電磁繼電器中間繼電器汽車繼電器交流電磁繼電器固態(tài)繼電器極化繼電器磁保持繼電器溫度繼電器電磁類繼電器延時繼電器步進繼電器真空繼電器混合電子繼電器斬波器

(1)熱繼電器JR36-20/1.6

熱繼電器是一種利用電流熱效應原理工作的電器，具有與電動機容許過載特

性相近的反時限動作特性，主要與接觸器配合使用，用于對三相異步電動機的過電流和斷相保護。

三相異步電動機在實際運行中，常會遇到因電氣或機械原因等引起的過電流(過載和斷相)現(xiàn)象。但只要過電流不嚴重，持續(xù)時間短．繞組不超過允許溫升，這種過電流足允許的，如果過電流情況嚴重，持續(xù)時間較長，則會加速電動機絕緣老化，其全燒毀電動機。因此，在電動機回路中應設置電動機保護裝置。常用的電動機保護裝置種類很多．促使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。目前，雙金屬片式熱繼電器均足三相式，并有帶斷相保護和不帶斷相保護兩種。

本實驗系統(tǒng)采用熱繼電器為JR36-20，它主要起到對異步電機的過流保護功能，它有3個基本的電流限制檔位：1A、1.3A、1.6A，可以實現(xiàn)不同檔位的電流限制。JR36-20的基本外形如下圖所示：

圖1-1JR36-20的外觀圖

JR：熱繼電器；

36：全國統(tǒng)一設計編號代表機架外形尺寸；20：代表最大整定電流20A；1.6：額定電流。

JR3620/1.6額定電流1.6A代表最大整定電流20A全國統(tǒng)一設計編號代表機架外形尺寸熱繼電器

圖1-2熱繼電器圖解

（2）接觸器CJX2-0910/220V接觸器的基本知識

接觸器是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當接觸器的電磁線圈通電后，會產生很強的磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。

在工業(yè)電氣中，接觸器的型號很多，電流在5A-1000A的不等，其用處相當廣泛。

在電工學上。接觸器是一種用來接通或斷開帶負載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機，此外也用于其他電力負載，如電熱器，電焊機，照明設備，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護作用/。接觸器控制容量大。適用于頻繁操作和遠距離控制。是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。通用接觸器可大致分以下兩類。

1交流接觸器。主要有電磁機構。觸頭系統(tǒng)。滅弧裝置等組成。。常用的是CJ10。CJ12。CJ12B等系列。。。

2直流接觸器，一般用于控制直流電器設備，線圈中通以直流電，直流接觸器的動作原理和結構基本上與交流接觸器是相同的。

因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達800安培)電路的裝置，所以經(jīng)常運用于電動機做為控制對象也可用作控

制工廠設備電熱器工作母機和各樣電力機組等電力負載，并作為遠距離控制裝置。

在電磁機構方面，對于交流接觸器，為了減小因渦流和磁滯損耗造成的能量損失和溫升，鐵心和銜鐵用硅鋼片疊成。線圈繞在骨架上做成扁而厚的形狀，與鐵心隔離，這樣有利于鐵心和線圈的散熱。而對于直流接觸器，由于鐵心中不會產生渦流和磁滯損耗，所以不會發(fā)熱，鐵心和銜鐵用整塊電工軟鋼做成，為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成高而薄的圓筒狀，且不設線圈骨架，使線圈和鐵心直接接觸以利于散熱。對于大容量的自流接觸器往往來用串聯(lián)雙繞組線圈，一個為起動線圈，另一個為保持線圈，接觸器本身的一個常閉輔助觸頭與保持線圈并聯(lián)連接。在電路剛接通瞬間，保持線圈被常閉觸頭短接，可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。當接觸器動作后，常閉觸頭斷開，兩線團串聯(lián)通電，由于電源電壓不變，所以電流減小、但仍可保持銜鐵吸合，因而可以減少能量損耗和延長電磁線圈的使用壽命。中小容量的交、直流接觸器的電磁機構一般都采用宜動式磁系統(tǒng)，大容量的采用繞棱角轉動的拍合式電磁鐵結構。

圖1-6接觸器結構圖

圖1-7交流接觸器外觀尺寸圖

在上圖中，NC表示常閉觸點，NO表示常開觸點，當主觸點線圈吸合時，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，反之，當主觸點斷開時（即中間按鈕吸合進去），常開觸點恢復斷開，常閉觸點恢復閉合。

CJ：交流接觸器代號；X：小型；2：序列代號；

額定工作電流為9A，約定發(fā)射電流20A，控制功率220V下為2.2KW，380V下為4KW，觸頭數(shù)量為3P+NO，安裝方式除可用兩個螺釘安裝外，還備有35mm安裝軌。

CJX2/額定工作電壓額定工作電流序列代號小型交流接觸器代號

圖1-8交流接觸器圖解

（4）觸點F4-22

F4系列輔助觸頭可裝于JZC4系列接觸式繼電器頂部，作為擴大觸頭對數(shù)之用，輔助觸頭組采用滑動摩擦接觸功能，保證電路可靠接通，F(xiàn)4系列輔助觸頭組分8個規(guī)格，F(xiàn)411、20、13、31、22等，其中F4-22附件裝置輔助觸頭組

為2NO+2NC。

F4：輔助觸頭組；

左起第一位2：常開觸頭數(shù)量；左起第二位2：常閉觸頭數(shù)量。九、接觸器功能說明

交流接觸器利用主接點來開閉電路，用輔助接點來導通控制回路。主接點一般只有常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。

交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。交流接觸器的動作動力來源于交流電磁鐵，電磁鐵由兩個「山」字形的幼硅鋼片疊成，其中一個固定，在上面套上線圈，工作電壓有多種供選擇。為了使磁力穩(wěn)定，鐵芯的吸合面，加上短路環(huán)。交流接觸器在失電後，依靠彈簧復位。

另一半是活動鐵芯，構造和固定鐵芯一樣，用以帶動主接點和輔助接點的開關。

20安培以上的接觸器加有滅弧罩，利用斷開電路時產生的電磁力，快速拉斷電弧，以保護接點。

接觸器具有可高頻率的做電源開啟與切斷控制最高操作頻率甚至可達每小時1200次也沒問題。

而接觸器的使用壽命很高機械壽命通常為數(shù)百萬次至一千萬次電壽命一般則為數(shù)十萬次至數(shù)百萬次。

空氣式電磁接觸器

電磁接觸器(英文:MagneticContactor)主要由接點系統(tǒng)，電磁操動系統(tǒng)，支架，輔助接點和外殼(或底架)組成。

因為交流電磁接觸器的線圈一般采用交流電源供電，在接觸器激磁之後，通常會有一聲高分貝的"咯"的噪音，這也成為電磁式接觸器的特色。

雖然80年代后，各國有發(fā)展交流接觸器電磁鐵的無聲和節(jié)電，基本的可行方案之一是將交流電源用變壓器降壓后再經(jīng)內部整流器轉變成直流電源後供電，但此復雜控制方式并不多見。

真空接觸器

真空接觸器為接點系統(tǒng)采用真空消磁室的接觸器。半導體接觸器

半導體接觸器使用改變電路回路的導通狀態(tài)和斷路狀態(tài)而完成電流操作的接觸器。十、接觸器分類

根據(jù)控制線圈的電壓不同，可分為直流接觸器交流接觸器。按操作機構分為電磁式接觸器液壓式接觸器氣動式接觸器按動作方式分為直動式接觸器轉動式接觸器

十一、接觸器與繼電器的區(qū)別

接觸器原理與電壓繼電器相同，只是接觸器控制的負載功率較大，故體積也較大。交流接觸器廣泛用作電力的開斷和控制電路。

繼電器是一種小信號控制電器，它用于電機保護或各種生產機械自動控制。

十二、接觸器的觸頭接觸不牢靠的原因及處理方法

觸頭接觸不牢靠會使動靜觸頭間接觸電阻增大，導致接觸面溫度過高，使面接觸變成點接觸，甚至出現(xiàn)不導通現(xiàn)象。造成此故障的原因有：

（1）觸頭上有油污、花毛、異物。（2）長期使用，觸頭表面氧化。

（3）電弧燒蝕造成缺陷、毛刺或形成金屬屑顆粒等。（4）運動部分有卡阻現(xiàn)象。處理方法有：

（1）對于觸頭上的油污、花毛或異物，可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。（2）如果是銀或銀基合金觸頭，其接觸表面生成氧化層或在電弧作用下形成輕微燒傷及發(fā)黑時，一般不影響工作，．可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。即使觸頭表面被燒得凸凹不平，也只能用細銼清除四周濺珠或毛刺，切勿銼修過多，以免影響觸頭壽命。

對于銅質觸頭，若燒傷程度較輕，只需用細銼把凸凹不平處修理平整即可，但不允許用細砂布打磨，以免石英砂粒留在觸頭間，而不能保持良好的接觸；若燒傷嚴重，接觸面低落，則必須更換新觸頭。

（3）運動部分有卡阻現(xiàn)象，可拆開檢修

十三、行程開關LX19-111

行程開關的基本知識

就是一種由物體的位移來決定電路通斷的開關，在日常生活中我們最易碰到的例子就是冰箱了。不知你注意到?jīng)]有，當你打開冰箱時，冰箱里面的燈就會亮了起來，而關上門就又熄滅了，這是因為門框上有個開關，被門壓緊時燈的電路斷開，門一開就放松了，于是就自動把電路閉合使燈點亮。這個開關就是行程開關。

行程開關又稱限位開關,可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當動物接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關接點開、合狀態(tài)的改變去控制電路和機構的動作。

行程開關的應用方面很多，很多電器里面都有它的身影。那這么簡單的開關能起什么作用呢？它主要是起連鎖保護的作用。最常見的例子莫過于其在洗衣機和錄音機（錄像機）中的應用了。

在洗衣機的脫水（甩干）過程中轉速很高，如果此時有人由于疏忽打開洗衣機的門或蓋后，再把手伸進去，很容易對人造成傷害，為了避免這種事故的發(fā)生，在洗衣機的門或蓋上裝了個電接點，一旦有人開啟洗衣機的門或蓋時，就自動把電機斷電，甚至還要靠機械辦法聯(lián)動，使門或蓋一打開就立刻“剎車”，強迫轉動著的部件停下來，免得傷害人身。

在錄音機和錄像機中，我們常常使用到快進或者倒帶，磁帶急速地轉動，但是當?shù)竭_磁帶的端點時會自動停下來。在這里行程開關又一次發(fā)揮了作用，不過這一次不是靠碰撞而是靠磁帶的張力的突然增大引起動作的。

行程開關真正的用武之地是在工業(yè)上，在那里它與其它設備配合，組成更復雜的自動化設備。

機床上有很多這樣的行程開關，用它控制工件運動或自動進刀的行程，避免發(fā)生碰撞事故。有時利用行程開關使被控物體在規(guī)定的兩個位置之間自動換向，從而得到不斷的往復運動。比如自動運料的小車到達終點碰著行程開關，接通了翻車機構，就把車里的物料翻倒出來，并且退回到起點。到達起點之后又碰著起點的行程開關，把裝料機構的電路接通，開始自動裝車�？偸沁@樣下去，就成了一套自動生產線，用不著人管，日以繼夜地工作，節(jié)省了人的體力勞動。

行程開關按其結構可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。

（1）直動式行程開關其動作原理與按鈕開關相同，但其觸點的分合速度取

決于生產機械的運行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的場所。字串2

直動式行程開關

1-推桿2-彈簧3-動斷觸點4-動合觸點

（2）滾輪式行程開關當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時，撞桿轉向右邊，帶動凸輪轉動，頂下推桿，使微動開關中的觸點迅速動作。當運動機械返回時，在復位彈簧的作用下，各部分動作部件復位。

滾輪式行程開關

1-滾輪2-上轉臂3、5、11-彈簧4-套架6-滑輪7-壓板8、9-觸點10-橫板

滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。字串5

（3）微動開關式行程開關常用的有LXW-11系列產品

本實驗系統(tǒng)采用YBLX19-111行程開關，它是一種單滾輪式行程開關，具有自動復位功能，當滾輪被波動時，產生控制信號，當外力消除時，有自動回復原位，下圖為YBLX19-111系列行程開關外形圖

圖1-9YBLX19-111行程開關外形圖

該開關適用于交流50Hz、電壓至380V、直流電壓至220V的控制電路中，作控制運動機構的行程和變換其運動方向或速度之用，如圖所示。

型號及其含義：

L：主令電器；X：行程開關；19：設計序號；

左起第一位1：代表單滾輪，如果為“0”則代表無滾輪，“2”代表雙滾輪；左起第二位1：代表滾輪裝在傳動桿內側，如果為“0”則代表直動式，“2”代表滾輪裝在傳動桿外側，“3”代表滾輪裝在傳動桿凹槽內或內外各一；

左起第三位1：代表能自動復位，如果為“2”則表示不能自動復位。主要技術參數(shù)為：

工作范圍（電壓、電流）：380V（220V）、5A；

結構形式：單輪，滾輪裝在傳動桿內側，能自動復位；觸頭對數(shù)：常分為1，常合為1；工作行程：≤30°；超行程：≥15°；

觸頭轉換時間：≤0.04秒；動作力：≤20N。

圖1-10行程開關圖示

LX19“1”能自動復位，“2”不能自動復位“0”直動式“1”滾輪裝在傳動桿內側“2”滾輪裝在傳動桿外側“3”滾輪裝在傳動桿凹槽內或內外各一“0”無滾輪，“1”單滾輪，“2”雙滾輪設計序號行程開關主令電器

十四、接線端子TD-1520

接線端子的定義：接線端子是為了方便導線的連接而應用的，它其實就是一段封在絕緣塑料里面的金屬片，兩端都有孔可以插入導線，有螺絲用于緊固或者松開，比如兩根導線，有時需要連接，有時又需要斷開，這事就可以用端子把它們連接起來，并且可以隨時斷開，而不必把它們焊接起來或者纏繞在一起，很方便快捷。而且適合大量的導線互聯(lián)，在電力行業(yè)就有專門的端子排，端子箱，上面全是接線端子，單層的、雙層的，電流的，電壓的，普通的，可斷的等等。一

定的壓接面積是為了保證可靠接觸，以及保證能通過足夠的電流。

接線端子的分類：接線端子可以分為歐式接線端子系列、插拔式接線端子系列、柵欄式接線端子系列、彈簧式接線端子系列、軌道式接線端子系列、穿墻式接線端子系列，光電耦合型接線端子系列。。等等

插拔式系列接線端子由兩部分插拔連接而成，一部分將線壓緊，然后插到另一部分，這部分在焊接到PCB板上。此接底部機械原理，此防振動設計確保了產品長期的氣密連接和成品的使用可靠性。插座兩端可加裝配耳，裝配耳在很大程度上可以保護接片并且可以防止接片排列位置不佳，同時這種插座設計可以保證插座可以正確的插進母體。插座也可以有裝配扣位和鎖定扣位。裝配扣位可以起到更加穩(wěn)固地固定到PCB板上，鎖定扣位可以在安裝完成后鎖定母體和插座。各種各樣的插座設計可以搭配不同母體的插入方法，比如說：水平、垂直或傾斜向印刷電路板等，可以根據(jù)客戶的要求選擇不同的方式。既可以選擇公制線規(guī)也可以選擇標準線規(guī)。

歐式系列接線端子是現(xiàn)有接線科技中成本效益最高的形式

柵欄式系列接線端子是能夠實現(xiàn)安全、可靠、有效的連接，特別是在大電流，高電壓的使用環(huán)境中應用比較廣泛。

彈簧式接線端子是利用彈簧性裝置的新型接線端子，已廣泛應用于世界電工和電子工程工業(yè)：照明、電梯升降控制、儀器儀表、電源、化學和汽車動力等。

軌道安裝式接線端子采用了可靠的螺紋連接技術、電子容斷技術和最新的電連接技術，廣泛用于電力電子、通訊、電氣控制和電源等領域。

軌道式系列接線端子采用壓線和獨特的螺紋自鎖設計，使得接線連接可靠、安全。該系列接線端子外觀設計美觀大方，可配用多種附件，如短路片、標識條、擋板等。

H型穿墻式接線端子采用螺釘連接線技術，絕緣材料為PA66(阻燃等級：UL94,V-0),連接器采用優(yōu)質的高導電金屬材料。

H型穿墻式接線端子可并排安裝在為1mm到10mm等厚度的面板上，可自動補償調整面板厚度的距離，組成任意極數(shù)的端子排，而且可以使用隔離板來增加空氣間隙和爬電距離。不需要任何工具便可將穿墻式接線端子牢固的安裝在面板上矩形預留孔里，安裝極其方便

H型穿墻式接線端子廣泛應用于一些需要穿墻解決方案的場合：電源、慮波器、電氣控制柜等電子設備。絕緣性能好，防護等級高，用戶只需要直接在外部接線后即可進行工作，省去了許多不必要的接線步驟。

接線端子利用現(xiàn)有軌道式接線端子RTB連接技術，并加裝了電子元器件組成的電路，實現(xiàn)了光電過程的傳輸耦合。

自動控制的核心是控制單元必須與各傳感器和執(zhí)行器可靠地隔離開，以免干擾，杰特RPC光隔端子能夠很好地完成這一功能，并保證現(xiàn)場信號與電子控制裝置所要求的低電壓相匹配，還可以作過程控制的外圍設備與控制，信號和調節(jié)器裝置之間的接口元件，且適用于不同的電壓和功率范圍。

光隔端子具有控制端信號損耗下、切換頻率高、無機械觸點抖動、無磨損切換、絕緣電壓高、不怕振動、不受位置影響且壽命長等優(yōu)點，因此在自動控制領域得到廣泛應用。

接線端子的作用：電力電子配接線中,凡屏內設備與屏外設備相連接時,都要通過一些專門的接線端子,這些接線端子組合起來,便稱為端子排。端子排的作用就是將屏內設備和平外設備的線路相連接，起到信號（電流電壓）傳輸?shù)淖饔�。有了端子排，使得接線美觀，維護方便，在遠距離線之間的聯(lián)接時主要是牢靠，施工和維護方便。

TD：接線端子；1520：15A、20位；

TD系列適用于交流50Hz（60Hz），額定電壓至660V，額定電流至100A的電力和控制電路中，導線間作連接之用。本系列接線座采用螺釘壓接連接，導線端頭須壓接U型或O型端頭后才能與接線端子連接。按線座均有防護罩，采用C型安裝軌安裝。

圖1-11接線端子TD-1520圖示

十五、指示燈AD16-22DS/220V

裝于駕駛室內的儀表板上，數(shù)量多少根據(jù)設計而定。用于指示有關照明，燈光信號，工作系統(tǒng)的技術狀況，并對異常情況發(fā)出警報燈光信號。

AD系列指示燈采用高亮度純色LED發(fā)光芯片為光源，壽命長，耗能低，體積小，重量輕，頭部風格多樣，亮度高，可靠性好，造型美觀和制造精巧，充分滿足國內外數(shù)、程控裝置、電子電器控制的需要而廣泛應用于機床、紡織、船舶、航空、汽車、煙草、電力、電訊、醫(yī)療器械等各種領域做控制電路、信號、連鎖等配套使用。

AD16：指示燈型號，開孔尺寸Φ16mm孔徑；22：基本規(guī)格代號（表示頸部尺寸）；

DS：輔助規(guī)格代號（用A、B、C、D表示同一頸部尺寸的不同型號）及頭部形狀（不標記為圓形，F(xiàn)為方形）。

適用環(huán)境：環(huán)境溫度：-25℃～+55℃，空氣相對溫度≤98%，在振動頻率為280Hz加速度為0.7g下能正常工作，污染等級為3級，安裝類別為Ⅲ類。

主要技術指標：工頻耐壓2.5KV(交流有效值)，1min，絕緣電阻≥2MΩ，交流指示燈允許電壓波動±20%，連續(xù)工作壽命≥30000H，光亮度≥100cd/m2，相比漏電起痕指數(shù)CTI≥100，使用頻率AC50～60Hz，電壓220V電流16A。

AD16/電壓代碼（用二位數(shù)字表示）指示燈顏色（r紅，g綠，y黃，w白，b藍）帶燈鈕的光源均為高亮純色LED頭部形狀（不標記為圓形，F(xiàn)為方形）輔助規(guī)格代號（用A、B、C、D表示同一頸部尺寸的不同型號）基本規(guī)格代號（表示頸部尺寸）指示燈型號圖1-12指示燈AD16-22DS/220V圖解

十六、按鈕

按鈕開關是用來切斷和接通控制電路的低壓開關電器。按鈕開關的觸頭的額定電流為5A。所以，操作按鈕開關所控制的電路屬于小電流電路。

按鈕有單極雙位開關或雙極雙位開關，它按動能與用途又分為起動按鈕、復位按鈕、檢查按鈕、控制按鈕、限位按鈕等多種。

按鈕有動合（常開）和動斷（常閉）之分。

微型按鈕用導電橡膠或金屬片等作導體，可作為狀態(tài)選擇開關，用于小型半導體收音機、遙控器、驗鈔器等產品中。

四、項目功能設計

功能設計一交通信號燈控制系統(tǒng)的設計

設計目的

1、熟練掌握CP1E的基本指令和內部定時器的工作特點2、熟練掌握時間繼電器工作原理和工作方法。3、掌握PLC系統(tǒng)設計的時序設計法設計設備

1、CP1E控制器2、指示燈7只3、按鈕2個4、時間繼電器2個

設計必備知識

交通信號燈是一種通過控制兩個路口方向的紅燈、綠燈、黃燈的交替亮起和熄滅來實現(xiàn)車輛的控制，而信號燈的交替亮滅是可以依靠PLC內部時間繼電器的定時時間來進行控制。

在十字路口上設置的紅、黃、綠交通信號燈，其布置如圖4.6所示。由于東西方向的車流量較小、南北方向的車流量較大，所以南北方向的放行(綠燈亮)時間為30s，東西方向的放行時間(綠燈亮)為20s。當在東西(或南北)方向的綠燈滅時，該方向的黃燈與南北(或東西)方向的紅燈一起以5Hz的頻率閃爍5s，以提醒司機和行人注意。，閃爍5s之后，立即開始另一個方向的放行。要求只用一個控制開關對系統(tǒng)進行啟�？刂�。

設計步驟

1、時序圖法編程的思路

下面介紹用時序圖法編程的思路。

（1）分析PLC的輸入和輸出信號，以作為選擇PLC機型的依據(jù)之一。在滿足控制要求的前提下，應盡量減少占用PLC的I/O點。由上述控制要求可見，由控制開關輸入的啟停信號是輸入信號。由PLC的輸出信號控制各指示燈的亮、滅。在圖中，南北方向的三色燈共6盞，同顏色的燈在同一時間亮、滅，所以可將同色燈兩兩并聯(lián)，用一個輸出信號控制。同理，東西方向的三色燈也照此辦理，只

占6個輸出點。

(2)為了弄清各燈之間亮、滅的時間關系，根據(jù)控制要求，可以先畫出各方向三色燈的工作時序圖。本例的時序如圖所示。

圖1-1交通燈示意圖

2、交通燈工作時序圖

圖1-2交通燈工作時序圖

3、由時序圖分析各輸出信號之間的時間關系。圖中，南北方向放行時間可分為、兩個時間區(qū)段：南北方向的綠燈和東西方向的紅燈亮，換行前東西方向的紅燈與南北方向的黃燈一起閃爍；東西方向放行時間也分為兩個時間區(qū)段，東西方向的綠燈和南北方向的紅燈亮，換行前南北方向的紅燈與東西方向的黃燈一起

閃爍。一個循環(huán)內分為4個區(qū)段，這4個時間區(qū)段對應著4個分界點：t1、t2、t3、t4。在這4個分界點處信號燈的狀態(tài)將發(fā)生變化。

4、4個時間區(qū)段必須用4個定時器來控制，為了明確各定時器的職責，以便于理順各色燈狀態(tài)轉換的準確時間，最好列出定時器的功能明細表；對本例如表：

表1-1定時器的功能明細表

5、進行PLC的I/O分配。下面是使用CPM1A時所做的I/O分配如表所示：

表1-2PLC的I/O分配

6、根據(jù)定時器功能明細表和I/O分配，畫出的梯形圖如圖所示。對圖4.8的設計意圖及功能簡要分析如下。

①程序用IL/ILC指令控制系統(tǒng)啟停，當00000為ON時程序執(zhí)行，否則不執(zhí)行。

②程序啟動后4個定時器同時開始定時，且01000為ON，使南北綠燈亮、東西紅燈亮。

③當TIM000定時時間到，

其一，01000為OFF使南北綠燈滅；

其二，01001為ON使南北黃燈閃爍(25501以5Hz的頻率ON、OFF)，東西紅燈也閃爍。

④當TIM001定時時間到，

其一，01001為OFF使南北黃燈、東西紅燈滅；其二，01003為ON使東西綠燈、南北紅燈亮。⑤當TIM002定時時間到，

其一，01003為OFF使東西綠燈滅：

其二，01004為ON使東西黃燈閃爍，南北紅燈也閃爍。⑥TIM003記錄一個循環(huán)的時間：當TIM003定時時間到，其一，01004為OFF使東西黃燈、南北紅燈滅；

其二，TIM000一TIM003全部復位，并開始下一個循環(huán)的定時。由于TIM000為OFF，所以南北綠燈亮、東西紅燈亮，并重復上述過程。

7、交通燈控制梯形圖

圖1-3交通燈控制梯形圖

8、下面把時序圖設計法歸納如下：

1）、分析控制要求，明確各輸入/輸出信號個數(shù)，合理選擇機型。2）、明確各輸入和各輸出信號之間的時序關系，畫出各輸入和輸出信號的工

作時序圖。

3）、把時序圖劃分成若干個時間區(qū)段，確定各區(qū)段的時間長短。找出區(qū)段間的分界點，弄清分界點處各輸出信號狀態(tài)的轉換關系和轉換條件。

4）、根據(jù)時間區(qū)段的個數(shù)確定需要幾個定時器，分配定時器號，確定各定時器的設定值，明確各定時器開始定時和定時時間到這兩個關鍵時刻對各輸出信號狀態(tài)的影響。

5）、對PLC進行I/O分配。

6）、根據(jù)定時器的功能明細表、時序圖和I/O分配畫出梯形圖。7）、作模擬運行實驗，檢查程序是否符合控制要求，進一步修改程序。對一個復雜的控制系統(tǒng)，若某個環(huán)節(jié)屬于這類控制，就可以用這個方法去處理。

功能設計二通風機運行狀態(tài)的監(jiān)視

設計目的

熟練掌握CP1E的基本指令和內部定時器的工作特點熟練掌握時間繼電器工作原理和工作方法。掌握PLC系統(tǒng)設計的邏輯方法設計設備

1、CP1E控制器2、指示燈7只3、按鈕2個設計必備知識

當主要對開關量進行控制時，使用邏輯設計法比較好。邏輯設計法的基礎是邏輯代數(shù)。在程序設計時，對控制任務進行邏輯分析和綜合，將控制電路中元件的通、斷電狀態(tài)視為以觸點通、斯狀態(tài)為邏輯變量的邏輯函數(shù)，對經(jīng)過化簡的邏輯函數(shù)，利用PLC的邏輯指令可以順利地設計出滿足要求的且較為簡練的控制程序。這種方法設計思路清晰，所編寫的程序易于優(yōu)化，是一種較為實用可靠的程序設計方法。下面以一個簡單的控制為例介紹這種編程方法。

設計步驟

某系統(tǒng)中有4臺通風機，要求在以下幾種運行狀態(tài)下應發(fā)出不同的顯示信號：三臺及三臺以上開機時，綠燈常亮；兩臺開機時，綠燈以5Hz的頻率閃爍；一臺開機時；紅燈以5Hz的頻率閃爍；全部停機時，紅燈常亮。

1.紅燈常亮的程序設計

當4臺通風機都不開機時紅燈常亮。設燈常亮為“1”、滅為“0”，通風機

F1ABCD開機為“1”、停為“0”(下同)。其狀態(tài)表為：由狀態(tài)表可得Fl的邏輯函數(shù)：(1)

根據(jù)邏輯函數(shù)(1)容易畫出其梯形圖如下圖所示。

表2-1邏輯函數(shù)

圖2-1紅燈常亮的梯形圖

2、綠燈常亮

能引起綠燈常亮的情況有5種，列狀態(tài)表為下左表：由狀態(tài)表可得F2的邏輯函數(shù)為：

(2)進行化簡。

例如將(2)化簡成下式：F2=AB(D+C)+CD(A十B)(3)再根據(jù)(3)畫出的梯形圖如下右圖所示。

F1ABCDABCDABCDABCD根據(jù)這個邏輯函數(shù)直接畫梯形圖時，梯形圖會很煩瑣，所以要先對邏輯函數(shù)

表2-2邏輯函數(shù)

圖2-2綠燈常亮梯形圖

3.紅燈閃爍的程序設計

設紅燈閃爍為“1”，列狀態(tài)表為左下表：由狀態(tài)表可得F1的邏輯函數(shù)為：

F1ABCDABCDABCDABCD（4）

將(4)化簡為：

F1ABCDCDCDABAB(5)

由(5)畫出的梯形圖如右下圖所示。其中25501能產生0.2s即5Hz的脈沖信號。

表2-3邏輯函數(shù)

圖2-3.紅燈閃爍梯形圖

4.綠燈閃爍的程序設計

設綠燈閃爍為“1”，列狀態(tài)表左下表為：由狀態(tài)表可得F2的邏輯函數(shù)為：F2ABABCDCDABCDABCD（7）

F2將上式化簡為ABCDABCDABCDABCDABCDABCD根據(jù)(7)畫出其梯形圖如右下圖所示。

表2-4邏輯函數(shù)

圖2-4綠燈閃爍梯形圖

5.選擇PLC機型，作I/O點分配

本例只有A、B、C、D4個輸入信號，F(xiàn)1、F2兩個輸出；若選擇的機型是CPM1A，作出I/O分配如表所示；

表2-5I/O分配

由I/O分配及上幾個圖，綜合在一起便得到總梯形圖。下面把邏輯設計法歸納如下：

①用不同的邏輯變量來表示各輸入、輸出信號，并設定對應輸入、輸出信號各種狀態(tài)的邏輯值。

②根據(jù)控制要求，列出狀態(tài)表或畫出時序圖。

③由狀態(tài)表或時序圖寫出相應酌邏輯函數(shù)，并進行化簡。④根據(jù)化簡后的邏輯函數(shù)畫出梯形圖。⑤上機調試，使程序滿足要求。通風機的梯形圖

圖2-5通風機的梯形圖

功能設計四異步電機的工作原理及電路設計、運行狀態(tài)

控制

設計目的

明確線路中的所有電器元件及其作用；熟悉電路的工作原理；熟悉起動按鈕和停止按鈕的結構要求和動作原理；理解接觸器自鎖觸頭的作用；接觸器自鎖的欠壓、失壓保護的功能；領會熱繼電器過載保護的原理和熱繼電器的接線要求。

設計設備

1、接觸器2、PLC（OMRONCP1E）3、正轉、反轉、停止按鈕設計必備知識

三相異步電動機的轉子旋轉方向由旋轉磁場進行控制，轉子隨著旋轉磁場共同轉動。而旋轉磁場完全依靠接在定子三相繞組的電流來控制。1、電流幅值的大小將決定著磁場的大�。�即磁場的磁動勢F），2、三相電流的相序將決定旋轉磁場旋轉方向，也就是決定著三相電機的旋轉方向。在下圖中，相序如果是

UVW，電機將正轉，反之，相序為WVU，電機將反轉。改變三相

電流的相序，只需將繞組U、V、W任意兩相調換位置即可。

圖4-1異步電機的正反轉

而相序的改變，通常是由兩個接觸起來實現(xiàn)的KM1與KM2可以分別設計成常

開和常閉觸點，其中一個導通，另一個必截止，一個斷開，另一個必導通，這樣，便實現(xiàn)了交流電機的正反轉控制操作。

圖4-2三相異步電動機基本接線原理圖

設計內容

1、利用面板上的按鈕和接觸器實現(xiàn)異步電機的三種基本運行狀態(tài)：正轉、反轉和停止

2、利用CP1E上的輸入輸出觸點實現(xiàn)正反轉的控制。設計步驟

1.根據(jù)圖1繪出電動機正反轉控制電路的元件位置圖和電氣接線圖。2.按圖1所示配齊所有電器元件，并進行檢驗。

（1）電器元件的技術數(shù)據(jù)（如型號、規(guī)格、額定電壓、額定電流）應完整并符合要求，外觀無損傷。

（2）電器元件的電磁機構動作是否靈活，有無銜鐵卡阻等不正常現(xiàn)象，用

萬用表檢測電磁線圈的通斷情況以及各觸頭的分合情況。

（3）接觸器的線圈電壓和電源電壓是否一致。

（4）對電動機的質量進行常規(guī)檢查（每相繞組的通斷，相間絕緣，相對地絕緣）

3.在控制板上按元件位置圖安裝電器元件，工藝要求如下：（1）組合開關、熔斷器的受電端子應安裝在控制板的外側。

（2）每個元件的安裝位置應整齊、勻稱、間距合理、便于布線及元件的更換。

（3）緊固各元件時要用力均勻，緊固程度要適當。

4.按接線圖的走線方法進行板前明線布線和套編碼套管，板前明線布線的工藝要求如下：

（1）布線通道盡可能地少，同路并行導線按主、控制電路分類集中，單層密排，緊貼

安裝面布線。

（2）同一平面的導線應高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可時，應水平架空跨越，但必須走線合理。

（3）布線應橫平豎直，分布均勻。變換走向時應垂直。（4）布線時嚴禁損傷線心和導線絕緣。

（5）在每根剝去絕緣層導線的兩端套上編碼套管。所有從一個接線端子（或線樁）到另一個接線端子（或接線樁）的導線必須連接，中間無接頭。

（6）導線與接線端子或接線樁連接時，不得壓絕緣層、不反圈及不露銅過長。

（7）一個電器元件接線端子上的連接導線不得多于兩根。

功能設計五電機的行程控制和時間控制、電機的自鎖和互

鎖的控制

設計目的

1、掌握使用時間繼電器實現(xiàn)電機的啟停的方法2、掌握使用行程開關實現(xiàn)電機的啟停的方法設計設備

1、三相異步電動機2、時間繼電器3、行程開關4、PLC（CP1E）設計必備知識

1、時間繼電器JS14A-00的基本知識

時間繼電器JS14A是一種通電延時式時間繼電器，該系列晶體管時間繼電器采用大規(guī)模專用集成電路，旋鈕整定。精度高、延時范圍寬、功耗低。外型美觀、體積小。JS14A為裝置式，JS14A-M為面板式、JS14A-Y為外接式。廣泛應用于交流50Hz，電壓380V及以下或直流24V的控制電路中作延時元件，按預定時間接通或分斷電路。

JS14A-00可以實現(xiàn)最長3分鐘的時間延時，當PLC的輸出信號加到PLC的外部輸入端的時候時間繼電器開始計時，計時時間由前面板的旋鈕來控制，當計時時間到達時，尤其輸出端輸出到時信號給PLC的輸入通道。再由PLC產生控制動作。

圖5-1時間繼電器與PLC連接圖

2、行程開關LX19-111的基本知識

行程開關，又稱限位開關，是一種利用生產機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產機械的運動方向，速度，行程大小或位置的一種自動控制器件，其結構形式多種多樣，按其基本結構可分為三個部分。擺桿、觸頭系統(tǒng)以及外殼，按工作原理分類可分為直動式和滾輪式。

本設計采用滾輪式行程開關LX19-111作為行程控制電路主要元件。LX19-111是單滾輪式行程開關，交直流兩用，交流額定電壓380V，直流額定電壓220V，額定電流I=5A，當直線運動部件帶動滾輪時，內部動觸點與靜觸點分離，將此信號輸?shù)絇LC輸入0通道2時，便會有信號產生。

圖5-2行程開關與PLC連接控制圖

設計內容

1、驗證時間繼電器的延時功能，通過編寫上位機程序，實現(xiàn)時間繼電器的延時輸出。三相異步電動機的正反轉。

2、驗證滾珠式行程開關的行程控制功能，通過編寫上位機程序，實現(xiàn)行程開關的限位控制，以此控制異步電機的正反轉。

設計步驟

1、根據(jù)圖71和圖7-2，把行程開關輸入輸入到PLC輸入端子0.00和0.01兩端。

功能設計六按鈕自鎖和互鎖的正反轉控制

設計目的

1、熟練掌握電機啟保停電路系統(tǒng)的設計2、熟練掌握電機正反轉原理及其應用方法設計設備

1、OMRON控制器2、接觸器3、電機4、按鈕5、指示燈。設計必備知識

數(shù)控機床的電機正反轉對電機的主軸運動起著很重要的作用，車床中的工件夾緊，刀架中的選刀和鎖定，需要電機的正反轉運行中有一個很好的按鈕互鎖功能�；ユi，就是將復合按鈕動合觸點作為起動按鈕，而將其動斷觸點作為互鎖觸點串接在另一個接觸器線圈支路中。這樣，要使電動機改變轉向，只要直接按反轉按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。

設計內容

1、電機接觸器自鎖功能實現(xiàn)。2、電機接觸器互鎖功能實現(xiàn)。

電機接觸器自鎖功能的實現(xiàn)：

下面梯形圖給出了三相電機自鎖功能的實現(xiàn)。

圖6-1自鎖

按鈕0.00按下通過100.00輸出，通過輸出觸點100.00實現(xiàn)按鈕的自鎖，這是按鈕一旦按下，便會保持自鎖狀態(tài)。電機會連續(xù)運行下去。

電機PLC觸點互鎖功能的實現(xiàn)：

圖6-2互鎖

在下面的邏輯電路功能中，按鈕0.00和0.01實現(xiàn)的兩個控制接觸器的互鎖功能，電機的正反轉控制通過實驗五可知，兩個互補的接觸器可以電機運行狀態(tài)的相互獨立。電機的運行狀態(tài)及原理如下圖所示。

圖6-3電機接觸器正反轉互鎖原理圖

圖6-4接觸器互鎖功能結構圖

兩個接觸器線圈KM1和KM2，通過上面的一個結構，可以保證兩套接觸器主觸點的依次吸和斷開，保證電機正反轉狀態(tài)相互獨立。

設計步驟自鎖功能實現(xiàn)

1、根據(jù)圖8-3，將電機三個接線端子按照實驗3、4的接線方法接線。2、按照自鎖功能原理圖，將電機的控制接觸器的控制端接到PLC的輸出接點，將PLC輸入節(jié)點連入相應的自鎖控制按鈕。

3、將PLC的上位機程序進行設計編譯，編譯后輸出到PLC。4、觀察實驗現(xiàn)象。按下啟動按鈕，觀察實驗現(xiàn)象�；ユi功能實現(xiàn)

1、根據(jù)上一步的方法接線：將三相端子分別連入兩個接觸器的控制端。將兩個接觸器的控制主觸點分別連入兩個PLC輸出線圈。

2、將兩個PLC的輸入觸點依次連入兩個輸入按鈕。

3、在PLC上位機程序中按照上面互鎖PLC功能進行梯形圖編譯。編譯好的程序導入PLC

4、分別按下正轉和反轉按鈕，觀察實驗現(xiàn)象。

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