可編程控制器1品質改變世界PLC定義可編程序控制器（ProgrammableLogicController)是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計的。它采用了可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械或生產過程，PLC及其有關外圍設備都應易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能。2品質改變世界

PLC結構中央處理器程序存儲器用戶程序系統程序輸入接口輸出接口電源編程器按鈕接近開關傳感器觸點KM線圈信號燈電動機電磁閥3品質改變世界PLC各部分的作用（一）中央處理器（CPU）與一般計算機一樣，CPU是PLC的核心部件，整個PLC的工作過程都是在CPU統一指揮和協調下進行的。它解釋并執行用戶及系統程序，通過運行用戶及系統程序完成所有控制、處理、通訊以及所賦予的其他功能。4品質改變世界1、接收、存儲用戶通過編程器的輸入設備輸入的程序和數據。2、用掃描的方式通過I/O部件接收現場的狀態和數據，并存入存儲器3、診斷PLC內部電路的工作故障和編程語法錯誤。4、進入運行狀態后，執行用戶程序，完成各種數據的處理、傳輸和存儲相應的內部控制信號，以完成用戶指令規定的各種操作。5、響應各種外圍設備（如編程器、打印機）的請求。CPU主要完成下列工作：5品質改變世界（二）存儲器（系統存儲器和用戶存儲器）1、系統存儲器存放PLC生產廠家編寫的系統程序，并固化在ROM內，用戶不能直接更改，它使PLC具有基本智能，能夠完成PLC設計者規定的各項工作。2、用戶存儲器：包括程序區和數據區，程序存儲區用來存放用戶編寫的程序，數據區用來存放與控制用戶程序中使用的相關數據。6品質改變世界存儲器分類：1、只讀存儲器用來存放系統程序和用戶程序，PLC去電后再加電，程序內容不變且重新執行，如ROM、EPROM。ROM只能讀出，不能寫入；EPROM中的程序可電擦除。2、隨機存儲器（RAM），用來存放運行過程中產生的臨時數據和中間結果，掉電后其數據丟失。7品質改變世界三、輸入/輸出接口（I/O模塊）

各I/O點的通斷狀態用發光二極管顯示，使用可拆卸的插座型端子板，更換PLC時，不用斷開外部接線，整體拔下端子板即可。1、輸入模塊輸入接口用來接收和采集輸入信號，均帶有光電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離開來，提高抗干擾能力，其輸入方式有數字量和模擬量輸入方式。8品質改變世界如圖所示，1M是同一輸入組內各輸入信號的公共點，當外接觸點接通時，光耦合器中兩個反并聯的發光二極管亮，光敏三極管飽和導通；外部觸點斷開時，光耦合器中的發光二極管熄滅，光敏三極管截止。信號經內部電路傳送給CPU模塊。顯然，輸入用的發光二極管是兩個反并聯的，1M點可以是負極，也可以是正極。

5.6k內部電路0.01M1k9品質改變世界數字量輸入技術要求：項目指標“1”信號15－35V,2.5-4mA“0”信號0－5V，<1mA輸入連續電壓最大值30VDC輸入電壓浪涌值35V/0.5S標準輸入的延遲時間0.2－12.8ms（可調整）高速計數器I0.0~I0.5，30kz10品質改變世界試用短路法排除I1.4不亮及原因分析②①57151M0.10.22M1.01.41.5ML+③DC24V⑧⑦⑤④⑥701570按鈕端子排11品質改變世界2、輸出模塊輸出模塊用來控制執行裝置，其功率放大元件有兩種形式：1）驅動交流負載和直流負載的小型繼電器輸出形式。2）晶體管輸出：驅動直流負載的大功率晶體管或場效應管，驅動交流負載雙向晶閘管。輸出電流的額定值與負載的性質有關，繼電器可以驅動2A電阻負載，但白熾燈只能是100W，晶體管輸出一般為0.75A。12品質改變世界13品質改變世界上圖為繼電器輸出電路，繼電器同時起隔離和功率放大作用，與觸點并聯的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點斷開時產生的電弧。繼電器輸出使用電壓范圍廣，導通壓降小，承受瞬時過壓和過流的能力強，缺點是動作速度慢，壽命（動作次數）有限，晶體管輸出相反U負載繼電器內部電路0.11L14品質改變世界輸出點技術要求項目晶體管輸出繼電器輸出輸出電壓范圍20.4－28.8V無“1”信號最小20V最高250VAC“0”信號最大0.1V無“1”信號最大電流0.75A2A接通狀態電阻0.3歐新品最大0.002歐輸出關斷時感應電壓限制L±48V無15品質改變世界試排除DT9不能得電的故障4041901M1L+Q0.4KA2DT9KA216品質改變世界四、電源模塊PLC電源的輸入電壓有直流12V、24V、48V和交流110V、220V。使用時可根據需要進行選擇，由于PLC中的電源都是開關式電源，所以在輸入電壓大幅度波動時，PLC仍能夠穩定地工作。電源模塊地輸出電壓一般為直流5V和24V，它們向CPU、存儲器等提供工作電源。17品質改變世界電源技術指標項目24V電源AC電源電源電壓允許范圍20.4－28.8V85-264V，47－63hz隔離不隔離耐壓1500V斷開電源后保持時間10ms，24V80ms，240V電流消耗120－900mA35－230mA18品質改變世界CPU224的外觀圖

12RUNTERMSTOPCPU224DC/DC/DCSFRUNSTOPSIEMENSSIMATICS7-200I0I1.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5Q0Q1.0.1.2.3.4.5.6.7.0.11M0.00.10.20.30.40.50.60.72M1.01.11.21.31.41.5ML+1M1L+0.00.10.20.30.42M2L+0.50.60.71.0

1.1ML+DC214—1AD21—0XB034578910圖4—9CPU224示意圖指示燈；2—存儲卡插口；3—RS232通訊口；4—輸入接線端子5—擴展模塊連接電纜插口；6—外部設定電位器；7—工作模式開關8—電源和輸出接線端子；9—輸出指示燈；10—輸入指示燈6SF:系統故障，RUN：運行STOP:停止6電位器：主要用在60A水泵電磁鐵通斷時間控制19品質改變世界PLC的三種工作模式1、STOP模式，該模式是使PLC處以停止方式，在此種模式下可對PLC作如下操作：1）利用編程設備向PLC裝入程序。2）用編程設備檢查部分用戶存儲器內容。3）改變存儲器內容，改變列入的各種配置。2、RUN模式：PLC按掃描周期循環執行用戶程序，此時不能向PLC裝入程序。3、TERM（terminal終端）模式：用于聯網的PLC網絡或現場調試使用，PLC停止運行。20品質改變世界PLC工作原理PLC是通過執行反映控制要求的用戶程序來實現控制任務的。PLC對用戶程序進行反復不斷的重復執行，即周期性地循環掃描直至停機，其整個循環掃描工作過程又分為輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段。掃描所操作的時間稱為掃描周期，典型值為1ms～100ms。21品質改變世界故障檢查和處理方法問題故障原因解決方法輸出不工作電流過大或感性負載的浪涌電壓過高檢查負載，修復輸出點沒有滿足輸出條件檢查所有輸入信號程序錯誤重新罐程序輸出部分無電源或低檢查輸出用電源22品質改變世界問題故障原因解決方法輸入方面無1M信號檢查電源輸入電壓過低或過高檢查電壓輸入電流過小或過大檢查電流輸入接通時間短檢查回路或修改程序23品質改變世界問題故障原因解決方法系統故障燈亮程序錯誤重新輸程序電氣干擾檢查接地、接線是否良好，高壓走線元器件損壞更換器件文本顯示器進水損壞烘干或更換數據線接觸不良重新安裝數據線24品質改變世界電氣元件25品質改變世界一、電線（電纜）電流的傳輸路徑，也叫導線，在電流小的電路中可忽略其線路電阻，但當其流過的電流大于其允許值且其長度過長時，其造成的電壓降對用電設備造成影響，線路電阻(R=ρ×L/S)跟長度成正比、跟橫截面積成反比、跟電纜的材料性質有關。26品質改變世界銅鋁導線最大允許持續電流（A）導線截面mm2銅3x鋁3x銅Ω/km

鋁Ω/km501491150.370.62701841410.250.44952261740.190.331202602010.150.29

電纜的每千米實際電阻因為生產廠家、電纜老化程度、環境溫度、中間接頭的接觸電阻等因素而遠遠大于理論值。27品質改變世界電纜實際電阻計算方法電纜實際電阻＝（未啟動時電壓－啟動后空機電壓）/啟動后空機電流要根據工地可能情況預先估計電纜電阻，及時提供改進意見給客戶28品質改變世界三、交流接觸器1圖4-1CJ20—63型交流接觸器的結構示意圖1—動觸橋；2—靜觸點；3—銜鐵；4—緩沖彈簧；5—電磁線圈；6—鐵芯；7—墊氈；8—觸點彈簧；9—滅弧罩；10—觸點壓力簧片2345678910KMKM29品質改變世界交流接觸器概念交流接觸器主要用來接通和斷開電動機或其它設備的大電流主電路。主要由電磁鐵和觸點兩部分組成，進口交流接觸器有吸合保持電路，主要是在交流接觸器吸合后，減小吸合線圈的電流，達到節能降壓的目的。觸點分主觸點和輔助觸點兩種，主觸點用于主電路中，接通或斷開大電流；輔助觸點用于控制電路中30品質改變世界當主觸點斷開時，其間會產生電弧，會燒壞觸點，電弧是由空氣電離而成，是導電體，因此要采取滅弧措施：滅弧罩、橋式觸點有兩個斷點以降低當觸點斷開時加在觸點上的電壓、相間絕緣隔板阻止相間短路。

電弧的導電性使觸點在斷開瞬間保持接通，從而會產生瞬間相間短路沖擊電流，需采取措施。

頻繁的接通和斷開會使觸點極易燒壞，故離開設備一定要切斷空氣開關（特別是突然停電）31品質改變世界為了減少鐵損，交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊成；并且為了消除鐵心的顫動和噪聲，在鐵心端面的一部分裝有短路環。選用交流接觸器時接觸器的額定電流應大于電動機的額定電流，接觸器的線圈電壓應跟控制電路相匹配，如～127V、～220V、~380V,同時要考慮安裝的外形尺寸。

滅弧罩在交流接觸器工作時不能隨意去掉，否則會造成相間短路事故，損壞接觸器。32品質改變世界四、自動空氣開關

自動空氣開關又稱自動空氣斷路器和自動開關，可以用來接通和分斷負載電路，可以用來控制不頻繁啟動的電動機。對電路和電氣設備有短路、過載、欠壓、漏電等綜合性保護作用。33品質改變世界7－過流脫扣器，8－欠壓脫扣器，12、13熱脫扣器，14－分勵脫扣器，15－按鈕，Y-△轉換時跳閘的可能原因：過流、欠壓、漏電34品質改變世界自動空氣開關的選擇

1、額定電壓、電流應高于線路工作時的電壓、電流。2、根據控制線路的保護要求選擇不同保護特性的自動開關，不允許因本級失靈導致越級跳閘，擴大停電范圍。3、熱脫扣器的整定電流應等于或大于負載的額定電流之和。4、過流脫扣器的瞬時脫扣整定電流應大于負載電路正常工作時的尖峰電流。35品質改變世界某型號空氣開關保護參數36品質改變世界五、熔斷器熔斷器在電路中作過載和短路保護的電器。它串聯在電路中，當電器設備發生過載和短路時，熔斷器中的熔體首先熔斷，使電氣設備脫離電源，起到保護作用。當電流達到額定電流的1.3～2.1倍時，熔芯在1～2分鐘之內熔斷，達到5倍額定電流時，熔芯立即熔斷。FUFU37品質改變世界熔芯的選擇一臺電動機的熔芯額定電流＝（1.5～2.5）電動機額定電流多臺電動機的熔芯額定電流＝（1.5～2.5）容量最大的電動機的額定電流+其余電動機額定電流之和。38品質改變世界六、熱繼電器 熱繼電器是利用電流的熱效應而動作的，依靠電流通過發熱元件所產生的熱量，使雙金屬片產生不同程度的彎曲而推動機構動作的電器，主要用于電動機的過載保護，熱繼電器的整定電流與電動機的額定電流應基本一致，熱元件中通過的電流超過其額定電流的20％時，熱繼電器應當在20分鐘內動作，三一設備采用的輔助觸點是常開觸點，不是傳統設備所采用的常閉觸點。39品質改變世界七、二極管二極管具有單向導電性，可以用于整流、檢波、限幅、元件保護以及用作開關元件等。其主要參數：1、最大整流電流IOM,即二極管長時間安全使用所允許通過的最大正向平均電流。2、反向工作峰值電壓URWM,是保證二極管不被反向擊穿而規定的最大反向工作電壓，一般為反向擊穿電壓的一半。3、反向電流IR，二極管未被擊穿時的反向電流值。此值越小，說明其單向導電性越好，一般硅管小，鍺管大，是硅管的幾十到幾百倍。40品質改變世界4、最高工作頻率Fm,當信號頻率超過該值時，二極管就會失去單向導電性。二極管整流：半波整流后的單向脈動電壓的平均值為交流有效值的0.45倍，，橋式全波整流電壓的平均值為交流電壓有效值的0.9倍。橋式整流損壞后在施工現場可用電瓶代替。~+41品質改變世界二極管的導通電壓和測量 硅二極管的正向導通電壓為0.7V，鍺二極管的導通電壓為0.3V。正反向測量其電阻：正向電阻為幾K到幾十K，反向電阻為正向電阻的十倍以上。測量時要斷開其兩端并聯的其它電阻，防止誤判。42品質改變世界八、三極管雙極型晶體管又稱半導體三極管或晶體三極管，也可簡稱三極管或晶體管。分為NPN和PNP兩大類，三個極為：發射極（E極）、基極（B極）、集電極（C極）43品質改變世界

IEICIB三極管的放大倍數為β，當IB較小，三極管處于放大區時：IC=β×IBIE=IC+IB當IB增大到對IC失去控制作用時，三極管即處于飽和導通狀態，硅管的UCE為0.3V，鍺管約為0.1～0.2V44品質改變世界三極管的測量三極管的B、C極和B、E極之間相當于一個二極管，單向導通，C、E極之間不導通。C極一般與三極管的散熱外殼相通。45品質改變世界三端穩壓器78247824具有短路保護功能三種類型：78L24功率：0.1A78M24功率：0.5A7824功率：1.5A7824允許輸入最高電壓：40VUmax﹥Ui（實際輸入電壓）﹥U0（輸出電壓）+2V7824的實際輸入電壓一般應該大于輸出電壓6V。46品質改變世界九、電容兩塊金屬板之間填以絕緣介質，就可以構成一個電容器，當電容器兩端加上電壓時，它的兩個極板上就會積聚等容量的異號電荷，并在周圍產生磁場。電容就是積聚電荷和存儲電場能量的器件。當電容極板上的電壓發生變化時，在電路中就會產生電流，I＝，電流與電壓的變化率成正比CdtdUC47品質改變世界電容：紙質、電解、瓷片、鉭、聚苯乙烯等，電解電容有正、負極性，更換時一定要注意，電容容量單位：1F＝106uf

＝1012PF，同樣容量的電容，其額定電壓越高體積越大。步進電機接線：A+紅黃白A-紅白黃B+黑橙白B-黑白

橙

48品質改變世界十、電感電感是由多圈導線繞制而成的元件，當有電流流過線圈時，周圍就會有磁場產生，從而產生磁場力，磁場中就儲成了磁場能，當流過的電流發生變化時，在其兩端就會產生感應電動勢，U=,其電動勢阻止電流發生變化，當電流不發生變化時，其感應電動勢為0，電感元件可視為短路。Ldtdi49品質改變世界控制變壓器更換時必須注意輸入、輸出電壓、功率，負載不允許超過變壓器的額定功率。50品質改變世界典型電路分析51品質改變世界電路的基本概念電路：電流流通的路徑。它是為了達到某種需要，由若干電氣設備和元件按一定方式連接起來的集合體。電源：電路中提供電能的設備。負載：電路中取用電能的設備。回路：電路中任一閉合路徑稱為回路。實際過程中主要分析解決由電源出發回到電源而形成的回路。52品質改變世界

圖4—10三相異步電動機正/反轉控制原理圖FU1、FU2—控制回路熔斷器；SB1—停止按鈕；SB2—正轉按鈕；SB3—反轉按鈕；KM1—正轉接觸器；KM2—反轉接觸器；QS—自動空氣開關；FU—主回路熔斷器；FR—熱繼電器；M—電動機ML1L2L3L11L12L13FUFU1FU2SB1SB2SB3KM1FRKM2SB3KM2KM1KM1KM2FRL11L12QSKM2KM1控制電路的電源：L11、L12,負載：KM1、KM2，回路1：L11、FU1、SB1、SB2、SB3、KM2常閉、KM1線圈、FR、FU2、L1253品質改變世界歐姆定律：U=I×R，I=U/R 電阻：在電路中對電流呈現