电气控制与三菱PLC控制技术291.pptxVIP

1.1绪论

1.2常用低压电器

1.3电气控制线路的绘图规则;1.1绪论 ;电气控制系统是指由若干电气元件组合而成的，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证被控设备安全、可靠运行的系统，其主要功能有自动控制、保护、监视和测量。现代电气控制系统的触角已伸向各行各业，从食品加工到服装加工、从大棚蔬菜种植到机械产品生产、从民用电器加工到军工产品生产，处处都有它的身影。电气控制技术的发展也走过了几个比较有代表性的阶段，了解这几个有代表性的发展阶段及其特点，对于学习电气控制技术有很大帮助。

1.开关控制电气阶段

早期的电气控制都比较简单，主要是实现电器与电源之间的通断控制。由于当时的电器电压不是很高，电流不是很大，所以开关普遍采用裸露的非封闭形式，因此称为可见断点开关。比较有代表性的开关电器就是刀开关，至今仍然在普遍使用。由于开关一般由人直接操作，开关的通断速度很慢，因此只能用于低压且电流不太大的控制场合。;2.继电控制电气阶段

继电控制系统是利用具有继电特性的元件进行控制的自动控制系统。所谓继电特性，是指在输入信号作用下输出仅为通、断等几个状态的特性。由于其控制方式是断续的，因此也称为断续控制系统。各种接触器、继电器的使用，对电气控制技术的发展具有决定性意义。继电器与早期的开关电器相比具有许多优异的特点，如具有记忆功能、动作速度快、可以实现较远距离控制、具有放大作用、可以实现各种保护、可以实现监测功能等。

正是由于继电器具有上述强大功能，自动装置上的继电器与其他电器一起可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。由于继电器的出现，人类才第一次实现了电气控制自动化。因此，继电器的运用在电气控制的发展史上具有里程碑意义。

继电器接触式控制系统具有控制结构简单、方便实用、易于维护、控制容量大、抗干扰能力强、价格低廉、控制装置比较简单等优点。同样功率下，继电控制装置的质量和体积在各类控制系统中是比较小的，因此它被广泛应用于各类电气控制设备中。目前，继电器接触式控制仍然是电气控制设备中???基本的控制形式之一，继电器-接触器控制系统至今仍在许多生产机械设备中广泛应用。;继电控制系统的主要缺点是控制的非线性，同时存在接线方式固定、灵活性差、难以适应复杂和程序可变的控制对象的要求，以及工作频率低等。由于继电控制系统的电气接点太多，而且接点容易锈蚀、烧蚀、熔合及接触不良，因此继电控制系统的故障率较高，存在可靠性差的问题。同时继电器的线圈耗电量很大，也不易实现电气控制设备小型化的要求。

3.数字逻辑控制阶段

开关电器和继电器控制的实质就是开关量的控制，因为只有接通“1”和断开“0”两个状态。这里所讲的数字逻辑控制阶段是指集成电路被普遍采用以后，使用逻辑门电路进行的数字逻辑控制。

在实际生产中，由于大量存在一些用开关量控制的简单的程序控制过程，而实际生产工艺和流程又是经常变化的，传统的继电器接触式控制系统通常不能满足这种要求，因此曾出现了继电器接触控制与电子技术相结合的控制装置，叫作顺序控制器。它是通过组合逻辑元件插接来实现继电器接触控制的，但装置体积大，功能也受到一定限制。;集成电路的逻辑门芯片具有体积小、质量轻、耗电量小、工作可靠的特点。由集成的各种门电路、触发器、寄存器、编码器、译码器和半导体存储器组成的组合逻辑电路和时序逻辑电路，已广泛应用在电气自动控制中，并且比较成功地解决了组合逻辑电路的竞争-冒险现象。数字逻辑控制阶段最为成功的案例是数控机床的应用。为解决占机械总加工量80%左右的单件和小批量生产的自动化难题，20世纪50年代出现了数控机床。它综合应用了数字逻辑控制、检测、自动控制和机床结构设计等各个技术领域的必威体育精装版技术成就。数控机床由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成，其中伺服系统的性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。

4.电子计算机控制阶段

1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，并以它为核心组成了世界上第一台微型计算机MCS-4，开创了计算机应用的新时代。专门为工业控制而设计的单片机也在不久后诞生。

单片机又称单片微控制器，一块芯片就是一台计算机。它体积小，质量轻，价格便宜，软件可修改，为应用和开发提供了便利条件。利用单片机可以实现柔性控制、通信技术、多目标控制、仿真与智能控制等功能。;单片机虽然具有强大的功能，但是它的价格却不高(一般在10元以内)。低廉的价格和强大的功能为单片机在电气控制领域内的应用创造了条件。目前，单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通信设备、导航系统、家用电器等。

随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，电气控制技术也发生了根本性的变化。在20世纪70年代，人们将计算机存储技术引入顺序控制器，产生了新型工业控制器