目录第一章：常用低压电器1.1 概述1.1.1 电器的分类1.1.2 电器的作用1.2 电磁式电器结构及工作原理1.2.1 电磁机构原理1.2.3 电弧的产生及灭弧方法1.3 接触器的结构及原理1.4 电磁式继电器1.4.1 电磁式继电器的结构与特性1.4.3 电压继电器1.4.3 电流继电器1.4.4 时间继电器1.4.5 中间继电器1.7主令电器1.7.1 控制按钮1.7.2 行程开关1.81.8.1低压开关1.8.2熔断器1.8.3热继电器1.8.4低压断路器1.x习题及思考题第二章：继电器接触器控制系统2.1 电气控制线路及绘制原则、图形符号2.2 继电器接触器控制电路组成的单元电路2.3 三相异步电动机的启动控制2.3.1 星-三角形启动电路2.4电气控制电路的读图方法2.5电动机控制电路中常用的保护环节2.6习题及思考题第四章：可编程控制器概述4.1可编程控制器的产生与发展4.1.1可编程控制器（PLC）的用途4.1.2可编程控制器（PLC）的特点4.2可编程控制器的分类及特点4.2.1可编程控制器的分类4.2.2PLC各组成部分及其作用4.2.4PLC的性能指标4.x习题及思考题第五章：可编程控制器的结构和工作原理5.2可编程控制器的资源与编程语言5.2.2可编程控制器的编程语言5.3可编程控制器的工作原理及运行方式5.3.1可编程控制器的工作过程5.3.2可编程控制器的输入/输出过程5.4习题及思考题第六章：S7-200系列可编程控制器资源及配置6.3编程软元件及寻址6.4S7-200的指令系统6.x习题及思考题第七章：S7-200及PLC基本指令及经验编程法7.1S7-200系列可编程控制器基本指令7.1.1触点及线圈指令7.1.2 逻辑堆栈指令7.1.3定时器指令7.1.4计数器指令7.2梯形图及语句表的结构规则第八章：8.2顺序功能图的主要概念、基本类型及编程8.2.1顺序功能图的主要概念8.2.2顺序功能图的类型第九章：9.3传送比较类指令9.3.1传送类指令9.3.2比较指令9.4数学运算类指令及应用9.5数据处理类指令第十一章：11.1S7-200EM235模拟量工作单元11.x习题及思考题第十二章：12.1S7-200系列PLC支持的通信协议12.x习题及思考题总复习：试题第一章常用低压电器1.1概述低压电器指工作在直流1200V，交流1000V额定电压以下的电路中，时限对电路或沸点对象的切换、控制、检测、保护、交换和调节的电器。

1.1.1 电器的分类电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异，工作原理也各有不同。

电器有多种分类方法：按工作电压的等级可分为高压电器和低压电器；按动作原理可分为手动电器和自动电器；按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器；按用途可分为以下几类。

1）低压配电电器用于供电系统中进行电能的输送和分配的电器。

2）低压控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器。

3）低压主令电器用于发送控制指令的电器。

*4）低压保护电器对于电路和用电设备进行保护的电器。

5）低压执行电器用于完成某种动作和传动功能的电器。

1.1.2 电器的作用电器是构成控制系统的最基本元件，它的性能将直接影响控制系统能否正常工作。

电器的主要作用如下。

1.2 电磁式电器结构及工作原理1.2.1 电磁机构原理1．电磁机构电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成，主要作用是通过电磁感应原理将电能转换成机械能，带动触头动作，用于接通和分断负荷电流的电磁式电器。

直动式电磁机构多用于交流接触器、继电器中。

衔铁沿棱角转动的拍合式电磁机构广泛应用于直流电器中。

衔铁沿轴转动的拍合式电磁机构的铁心形状有E形和U 形两种，多用于触头容量大的交流电器中。

电磁机构可分为直动式和拍合式两种，如图1.1 及图1.2所示。

在图1.2中，拍合式又分为衔铁沿棱角转动和衔铁沿轴转动两种。

图1.1直动式图1.2 拍合式电磁式电器分为直流和交流两类，都是利用电磁铁的原理而制成。

2．吸引线圈吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。

按通入电流种类不同可分为直流型线圈和交流型线圈。

1.2.3 电弧的产生及灭弧方法一、电器的触头触头是电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。

触头的结构形式很多，按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头。

主触头用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。

电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开(或动合)和常闭(或动断)两种状态，分别称为常开(或动合)触头和常闭(或动断)触头。

通电后，常开(或动合)触头闭合，常闭(或动断)断开。

触头的结构主要有如图1.7 所示的几种形式。

（1）桥式触头（2）指形触头图1.7（a）桥式触头图1.7（a）指形触头触头的接触形式有点接触、线接触和面接触3种，如图1.8所示。

点接触线接触面接触图1.8 触头的接触形式二、灭弧原理1．常用的灭弧原理1）迅速拉大电弧长度而降低单位长度电弧的电压2）冷却2.常用的灭弧方法1）电动力灭弧2）磁吹灭弧3）栅片灭弧4）窄缝灭弧1.3 接触器的结构及原理1. 交流接触器的结构图1.13为交流接触器结构示意图，交流接触器有4个部分组成：电磁结构、触头系统、灭弧转置和其他辅助部件。

（1）电磁机构电磁机构有线圈，铁芯和衔铁组成，用作产生电磁吸引，带动触头动作。

（2）触头系统触头分为主触头和辅助触头。

图1.132. 电磁式接触器的工作原理当线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力，衔铁在电磁吸力的作用下吸向铁心，同时带动动触头移动，使常闭触头打开，常开触头闭合。

当线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，断开电路或解除互锁。

直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，接触器的图形符号如图1.14所示，文字符号为KM。

图 1.14 接触器的图形符号图示为主触点交流接触器一般有主触点和辅助触点之分，主触点是用来接通和断开低压电气设备主电源回路中的，相对来说触点容量较大。

而辅助触点则是用在控制回路中，有常开和常闭之分，由于控制回路中的电流相对要小，因此相对于主触点来说其容量要小许多。

注意：绘制电器原理图时，要区分主辅触点画法的不同。

1.4 电磁式继电器继电器是一种通过监测各种电量或非电量信号，接通或断开小电流控制电路的电器。

继电器的种类很多，根据不同分类方法，主要有以下分类。

(1)按用途分为控制继电器、保护继电器。

(2)按动作原理分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、机械式继电器、电动式继电器、电子继电器。

(3)按输入信号分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器、温度继电器。

(4)按动作时间分为瞬时继电器、延时继电器。

一般来说，继电器通过测量环节输入外部信号(如电压、电流等电量或温度、压力。

速度等非电量)并传递给中间机构，将它与整定值(即设定值)进行比较，当达到整定值时(过量或欠量)，中间机构就使执行机构产生输出动作，从而闭合或分断电路，达到控制电路的目的。

在控制系统中，使用最多的是电磁式继电器。

1.4.1 电磁式继电器的结构与特性1．结构与工作原理电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成，电磁式继电器原理如图l.16 所示。

由于继电器用于控制电路，流过触头的电流比较小(一般5A 以下)，故不需要灭弧装置。

电磁式继电器的图形、文字符号如图l.17 所示。

常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。

图 1.17 中间继电器图形符号（接触器辅助触点）1.4.2 电压继电器触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器称为电压继电器。

它可用于电力拖动系统的电压保护和控制，使用时电压继电器的线圈与负载并联。

1．过电压继电器2．欠电压继电器在电路中用作欠压保护。

当电路中的电器设备在额定电压下正常工作时，欠电压继电器的衔铁处于吸和状态；如果电路出现电压降低至线圈的释放电压时，衔铁由吸和状态转为释放状态，同时分段与它相连的电路，实现欠压保护。

1.4.3 电流继电器触点的动作与线圈的电流大小有关的继电器叫做电流继电器，使用时电流继电器的线圈要与负载串联。

1．过电流继电器2．欠电流继电器1.4.4 时间继电器（KT）从得到输入信号（即线圈通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（延时触点）的继电器，称为时间继电器。

时间继电器分为通电延时型和断电延时型。

通电延时型当接受输入信号后延时一定时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出幸好瞬时复原。

断电延时型当接受输入信号，瞬时产生响应的输出信号；当输入信号小时候，延时一定的实践，输出信号才复原。

1. 直流电磁式时间继电器2. 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器利用空气阻尼原理达到延时的目的。

它由电磁机构、延时机构和触电组成。

时间继电器的图形符号、文字符号如图1.25所示。

图1.25 时间继电器的文字符号及图形符号1.4.5 中间继电器（KA）中间继电器实际上是一种电压继电器。

他的特点是触头数量较多（可达8对），触头容量较大(5A～10A)，动作灵敏，在电路中起增加触头数量和起中间放大作用。

图1.26 中间继电器的符号1.7主令电器主令电器用来闭合和断开控制电路，用以控制电力拖动系统中电动机的启动、停车、制动以及调速等。

主令电器可直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路。

在控制电路中，由于它是一种专门发布命令的电器，故称为主令电器。

主令电器不允许分合主电路。

主令电器应用十分广泛，种类也繁多，常用的有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器，如脚踏开关、到顺开关、紧急开关、钮子开关等。

1.7.1 控制按钮（SB）控制按钮简称按钮，是一种结构简单，使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，在控制电路中对电动机实现远距离自动控制，用于实现控制电路的电气连锁。

控制按钮的图形符号和文字符号如图1.36 所示。

图1.36 控制按钮的图形符号和文字符号按触点形式分(1) 动合按钮——外力未作用时(手未按下)，触点是断开的，外力作用时，触点闭合，但外力消失后，在复位弹簧作用下自动恢复到原来的断开状态。

(2) 动断按钮——外力未作用时(手未按下)，触点是闭合的，外力作用时，触点断开，但外力消失后，在复位弹簧作用下自动恢复到原来的闭合状态。

(3) 复合按钮——既有动合按钮，又有动断按钮的按钮组，称为复合按钮。

按下复合按钮时，所有的触点都改变状态，即动合触点要闭合，动断触点要断开。

但是，这两对触点的变化是有先后次序的，按下按钮时，动断触点先断开，动合触点后闭合；松开按钮时，动合触点先复位(断开)，动断触点后复位(闭合)。