普通高等教育规划教材
可编程序控制器应用技术
参摇编摇孙东辉摇刘美俊摇陈摇炜 主摇审摇邱公伟 主摇编摇李建兴 副主编摇李新兵摇戎自强
机 械 工 业 出 版 社
摇摇本书以国内广泛使用的三菱公司 云 载系列、西门子公司 杂 苑系列以及 蕴 蕴 用设计方法，孕 悦系统设计与调试方法，孕 悦在实际应用中应注意的问 构、编程元件与指令系统，并从工程应用出发详细介绍了梯形图程序的常
蕴 蕴 欧姆龙公司 悦系列 孕 悦为背景，介绍了 孕 悦的工作原理、特点、硬件结
蕴 题。本书不仅介绍了 孕 悦在开关量、模拟量控制系统中的应用，同时还 电器控制的基础知识，加强了实践训练部分的内容，且各章配有适量的习 题。 本书可作为高等学校本科自动化、电气工程、电子信息、机电一体化 等相关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。 蕴 突出了 孕 悦网络通信、现场总线等新技术。为了便于学习，本书增加了
摇图书在版编目 （悦孕 数据 陨）
圆园郾 园源苑 摇可编程 序 控 制 器 应 用 技 术 辕 建 兴 主 编 郾 —北 京：机 械 工 业 出 版 社， 李 摇陨月 杂 晕苑原 员 员远员原 员员原 源员 缘 栽 猿圆猿 孕猿郾 摇Ⅰ郾可 郾郾 Ⅱ郾李 郾郾 Ⅲ郾可 编 程 序 控 制 器 原高 等 学 校 原教 材 摇 郾摇 郾摇 摇普通高等教育规划教材
摇中国版本图书馆 悦孕数据核字 （圆园） 第 园圆苑 号 陨 园源 缘缘怨
圆号摇邮政编码 员园猿） 园园苑 机械工业出版社 （北京市百万庄大街 圆
策划编辑：王保家摇苏颖杰
编辑：卢若薇摇版式设计：冉晓华摇 校对：贾卫东 封面设计：姚摇毅摇责任印制：李摇妍 北京机工印刷厂印刷??新华书店北京发行所发行
圆园 园源年 苑月第 员版第 员次印刷 园园 定价：猿郾园元 苑苑 皂伊 园圆 皂 辕 ??圆 愿 皂 员怨 皂 员 员 员印张??缘愿千字 员 远
凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换 封面无防伪标均为盗版 员） 愿怨愿员 愿苑远远 本社购书热线电话 （园园 远怨猿圆 、愿猿怨源
普通高等教育应用型人才培养规划教材 编摇审摇委摇员摇会
主摇任：刘国 湖南工程学院 副主任：左健民摇南京工程学院 摇摇摇摇陈力华摇上海工程技术大学 摇摇摇摇鲍摇泓摇北京联合大学 摇摇摇摇王文斌摇机械工业出版社 （ 委摇员： 按姓氏笔画排序） 摇摇摇摇刘向东摇华北航天工业学院 摇摇摇摇任淑淳摇上海应用技术学院 摇摇摇摇何一 常州工学院 摇摇摇摇陈文哲摇福建工程学院 摇摇摇摇陈摇 摇扬州大学 摇摇摇摇苏摇群摇黑龙江工程学院 摇摇摇摇娄炳林摇湖南工程学院 摇摇摇摇梁景凯摇哈尔滨工业大学 （威海） 摇摇摇摇童幸生摇江汉大学
自动化专业分委员会
主摇任：刘国 湖南工程学院 副主任：汤天浩摇上海海运学院 摇摇摇摇梁景凯摇哈尔滨工业大学 （威海） （ 委摇员： 按姓氏笔画排序） 摇摇摇摇刘启中摇上海工程技术大学 摇摇摇摇刘国繁摇湖南工程学院 摇摇摇摇陈摇虹摇扬州大学 摇摇摇摇宋丽蓉摇南京工程学院 摇摇摇摇钱同惠摇江汉大学 摇摇摇摇黄家善摇福建工程学院
序
工程科学技术在推动人类文明的进步中一直起着发动机的作用 。随着知识经济时代的到 韵 来，科学技术突飞猛进，国际竞争日趋激烈。特别是随着经济全球化发展和我国加入 宰栽 ， 。 世界制造业将逐步向我国转移。有人认为，我国将成为世界的 “制造中心” 有鉴于此， 工 程教育的发展也因此面临着新的机遇和挑战 。 迄今为止，我国高等工程教育已为经济战线培养了数百万专门人才 ，为经济的发展作出 酝 员怨 了巨大的 。但据 陨 阅 怨愿年的调查， 我国 “人才市场上是否有充足的合格工程师” 指
远 标排名世界第 猿 位，与我国科技人员总数排名世界第一形成很大的反差。 这说明符合企业 需要的工程技术人员特别是工程应用型技术人才市场供给不足 。在此形势下，国家教育部近
园员 园圆 年来批准组建了一批以培养工程应用型本科人才为主的高等院校 ，并于 圆园 年、圆园 年两 ， 次举办了 “应用型本科人才培养模式研讨会” 对工程应用型本科教育的办学思想和发展定 位作了初步探讨。本系列教材就是在这种形势下组织编写的 ，以适应经济、社会发展对工程 教育的新要求，满足高素质、强能力的工程应用型本科人才培养的需要 。 航天工程的先驱、美国加州理工学院的冯??卡门教授有句名言：“科学家研究已有的世 ” 界，工程师创造未有的世界。 科学在于探索客观世界中存在的客观规律， 所以科学强调分 析，强调结论的惟一性。工程是人们综合应用科学 （包括自然科学、技术科学和社会科学） 理论和技术手段去改造客观世界的实践活动 ，所以它强调综合，强调方案优缺点的比较并做 出论证和判断。这就是科学与工程的主要不同之处 。这也就要求我们对工程应用型人才的培 养和对科学研究型人才的培养应实施不同的培养方案 ，采用不同的培养模式，采用具有不同 特点的教材。然而，我国目前的工程教育没有注意到这一点， 而是： ①过分侧重工程科学 （分析） 方面，轻视了工程实际训练方面，重理论，轻实践，没有足够的工程实践训练， 工 程教育的 “学术化” 倾向形成了 “课题训练” 的偏软现象， 导致学生动手能力差。 ②人才 培养模式、规格比较单一，课程结构不合理，知识面过窄，导致知识结构单一，所学知识中 有一些内容已陈旧，交叉学科、信息学科的内容知之甚少，人文社会科学知识薄弱，学生创 新能力不强。③教材单一，注重工程的科学分析，轻视工程实践能力的培养；注重理论知识 的传授，轻视学生个性特别是创新精神的培养 ；注重教材的系统性和完整性，造成课程方面 的相互重复、脱节等现象；缺乏工程应用背景，存在内容陈旧的现象。④老师缺乏工程实践 。 经验，自身缺乏 “工程训练” ⑤工程教育在实践中与经济、产业的联系不密切。要使我国 工程教育适应经济、社会的发展，培养更多优秀的工程技术人才，我们必须努力改革。 组织编写本套系列教材，目的在于改革传统的高等工程教育教材， 建设一套富有特色、 有利于应用型人才培养的本科教材 ，满足工程应用型人才培养的要求 。 本套系列教材的建设原则是： 员 保证基础， 后劲 郾
科技的发展，要求工程技术人员必须具备终生学习的能力 。为此，从内容安排上， 保证 学生有较厚实的基础，满足本科教学的基本要求，使学生日后具有较强的发展后劲 。
Ⅵ 圆 突出特色，强化应用 郾
“ 、 、“ 、“ 。“ 用。教材内容的要求概括为： 精” “新” 广” 用” 精” 指在融会贯通教学内容的 基础上，挑选出最基本的内容、方法及典型应用；“新” 指将本学科前沿的新进展和有关的 技术进步新成果、新应用等纳入教学内容，以适应科学技术发展的需要。妥善处理好传统内 容的继承与现 容的引进。用现代的思想、观点和方法重新认识基础内容和引入现 技
围绕培养目标，以工程应用为背景，通过理论与工程实际相结合，构建工程应用型本科 教育系列教材特色。本套系列教材的内容、结构遵循如下 怨字方针：知识新、结构新、 重应
的新内容，并将这些按新的教学系统重新组织；“广” 指在保持本学科基本体系下，处理好 与相邻以及交叉学科的关系；“用” 指注重理论与实际融会贯通，特别是注入工程意识， 包 括经济、质量、环境等诸多因素对工程的影响 。 猿 抓住重点，合理配套 郾 源 精选编者，确保质量 郾
工程应用型本科教育系列教材的重点是专业课 （专业基础课、 专业课） 教材的建设， 并做好与理论课教材建设同步的实践教材的建设 ，力争做好与之配套的电子教材的建设 。 遴选一批既具有丰富的工程实践经验， 又具有丰富的教学实践经验的教师担任编写任 务，以 教材质量。 我们相信，本套系列教材的出版，对我国工程应用型人才培养质量的提高 ，必将产生积 极作用，会为我国经济建设和社会发展作出一定的 。 机械工业出版社颇具魄力和眼光 ，高瞻远瞩，及时提出并组织编写这套系列教材 ， 他们 为编好这套系列教材做了认真细致的工作 ， 并为该套系列教材的出版提供了许多有利的条 件，在此深表衷心感谢！ 编委会主任 湖南工程学院院长 摇刘国荣教授
前 摇摇 言
蕴） 可编程序控制器 （孕 悦 ，是以微处理器为核心的通用自动控制装置。 它具有控制功能 强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点，不仅可以取 电器控 制系统，还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络 ，被誉为现代工业生产自 动化的三大支柱之一。 本书编写时力求由浅入深、通俗易懂、理论联系实际和注重应用。以在国内使用较广泛 载 孕员 苑原 园 蕴 的日本三菱公司 云 系列、欧姆龙公司 悦 酝 粤系列和西门子公司 杂 圆园系列 孕 悦为背景，
蕴 蕴 详细介绍了其指令系统及应用，孕 悦程序设 方法与技巧以及 孕 悦控制系统设计中应注 蕴 意的问题。为了适应新的发展需要， 本书还介绍了 孕 悦在模拟量过程控制系统中的应用， 蕴 同时还突出了 孕 悦网络通信、现场总线等新技术。 为了便于学习， 本书增加了电气控制的 基础知识，加强了实践训练部分的内容，且各章配有适量的习题。
本书可作为高等学校自动化、电气工程、电子信息、机电一体化等相关专业的教材 ， 也 可供工程技术人员自学或作为培训教材使用 。 、 本书由福建工程学院李建兴主编。 参加编写的有扬州大学李新兵 （第一章、 第四章） 、 、 上海工程技术大学戎自强 （第三章） 华北航天工业学院孙东辉 （第五章） 湖南工程学院 、 、 刘美俊 （第八章） 福建工程学院陈炜 （附录） 福建工程学院李建兴 （第二章、 第六章、 ， 第七章等） 全书由李建兴统稿。 本书由福州大学邱公伟教授主审 。邱公伟教授对全书进行了认真的审阅 ，并提出了许多 宝贵的意见，在此致以衷心的感谢。感谢上海大学陈伯时教授和上海海运学院汤天浩教授以 及各校参加审稿的老师对本书编写的大力支持 。 由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指 编者 圆园 年 圆月 园源
目 摇摇 录
序 前言 第一章摇电气控制基础 ……………………… 员
摇第一节摇常用电器元件及符号 ………………… 员 摇第二节摇电器控制的基本线路 ……………… 圆 圆 摇第三节摇典型电器控制系统 ………………… 猿 园 摇习摇题 ………………………………………… 猿 缘 远 第二章摇可编程序控制器基础知识 ……… 猿 摇第一节摇概述 ………………………………… 猿 远 摇第二节摇孕 悦控制系统与电器控制系统 蕴 园 的比较 ……………………………… 源 摇第五节摇孕 悦程序的逻辑设计法 …………… 员圆 蕴 苑 摇第六节摇孕 悦程序的移植设计法 …………… 员远 蕴 苑 摇第七节摇孕 悦程序及调试说明 ……………… 员怨 蕴 苑 摇习摇题 ………………………………………… 员员 愿
第六章摇可编程序控制器控制系统
摇第一节摇孕 悦控制系统设 基本原则 蕴 愿 的设计……………………………… 员圆 愿 与内容 ……………………………… 员圆
摇第二节摇孕 悦的选择 ………………………… 员源 蕴 愿 摇第三节摇孕 悦与输入输出设备的连接 ……… 员怨 蕴 愿 摇第四节摇减少 陨韵点数的措施 ……………… 员圆 辕 怨 摇第五节摇孕 悦在开关量控制系统中的应用 … 员缘 蕴 怨 摇第六节摇孕 悦在模拟量闭环控制中的应用 … 圆园 蕴 园 摇第七节摇提高 孕 悦控制系统可靠性的措施 … 圆园 蕴 员 摇第八节摇孕 悦控制系统的维护和故障诊断 … 圆源 蕴 员 摇习摇题 ………………………………………… 圆远 员
摇第三节摇孕 悦的基本组成 …………………… 源 蕴 猿 摇第四节摇孕 悦的工作原理 …………………… 源 蕴 怨 摇第五节摇孕 悦的性能指标与发展趋势 ……… 缘 蕴 员 摇第六节摇国内外 孕 悦产品简介 ……………… 缘 蕴 猿 摇习摇题 ………………………………………… 缘 缘
载 第三章摇云 系列可编程序控制器及
第七章摇可编程序控制器通信与网络
摇第一节摇孕 悦通信基础 ……………………… 圆愿 蕴 员 摇第二节摇孕 悦与 孕 悦通信的实现 …………… 圆远 蕴 圆 摇第三节摇孕 悦网络 …………………………… 圆缘 蕴 猿 摇第四节摇现场总线技术 ……………………… 圆圆 源 摇第五节摇孕 悦网络应用实例 ………………… 圆远 蕴 缘 摇习摇题 ………………………………………… 圆愿 缘 摇第一节摇孕 悦编程器与编程软件的使用 …… 圆怨 蕴 缘 摇第二节摇孕 悦实验 …………………………… 圆苑 蕴 苑 摇第三节摇孕 悦综合实践 ……………………… 圆猿 蕴 愿 摇第四节摇孕 悦控制系统的施工设计 ………… 圆苑 蕴 愿 摇附录 粤 载系列 孕 悦功能指令一览表 …… 圆员 摇云 蕴 怨 摇附录 月 载系列 孕 悦错误代码一览表 …… 圆缘 摇云 蕴 怨 摇附录 悦 摇欧姆龙 悦 孕燥则 皂 则 载原 则 葬 藻 编程软件 早皂 摇附录 阅 摇西门子 杂 耘 苑原 蚤 燥宰蚤 圆编 栽 孕 酝糟 辕 灶 则 猿 怨 的使用 ……………………………… 圆怨 怨 附录 …………………………………………… 圆员 缘 第八章摇可编程序控制器应用实践 …… 圆怨 员 技术 ………………………………… 圆愿
摇第一节摇云 载系列 孕 悦硬件配置及性能 蕴 摇第二节摇云 载系列 孕 悦的编程元件 蕴 摇第四节摇云 载系列 孕 悦的功能指令 蕴
远 指令系统 …………………………… 缘 远 指标 ………………………………… 缘 缘 ………… 远 源 …… 苑 怨 ………… 苑
摇第三节摇云 载系列 孕 悦的基本逻辑指令 蕴
摇习摇题 ………………………………………… 员猿 园 摇第一节摇悦 酝 粤系列 孕 悦概述 …………… 员远 孕员 蕴 园 摇第二节摇悦 酝 粤系列 孕 悦指令系统 ……… 员猿 孕员 蕴 员 摇第三节摇杂鄄 园系列 孕 悦概述 …………… 员圆 苑圆 园 蕴 圆 摇第四节摇杂鄄 园系列 孕 悦指令系统 ……… 员员 苑圆 园 蕴 猿 摇习摇题 ………………………………………… 员缘 源
蕴 园 第四章摇其他常用 孕 悦及指令系统 …… 员远
第五章摇可编程序控制器的程序设计
源 方法 ………………………………… 员远 摇第一节摇梯形图的编程规则 ………………… 员远 源 摇第二节摇典型单元的梯形图程序 …………… 员愿 源 摇第三节摇孕 悦程序的经验设计法 …………… 员源 蕴 缘 摇第四节摇孕 悦程序的顺序控制设计法 ……… 员远 蕴 缘
员 程软件介绍 ………………………… 猿圆
圆 参考文献 ……………………………………… 猿远
第一章 摇 电气控制基础
本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工作原理 、用途、型号、规格及符号 等知识，了解电器控制线路的基本环节，并通过对典型电器控制系统的分析 ，学会正确选择 和合理使用常用电器元件，学会分析和设 气控制线路的基本方法 ，为后继章节的学习打 下基础。
第一节摇常用电器元件及符号
摇摇一、电器的基本知识 （一） 电器的分类 电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具 。由控制电器 组成的自动控制系统，称为继电器—接触器控制系统，简称电器控制系统。 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。 员 按工作电压等级分类 援
员园 灾及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。 缘园 圆 按动作原理分类 援
压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 ） 园扎 园 扎， 圆园 （圆 低压电器摇用于交流 缘 匀 （或 远 匀 ） 额定电压为 员园 灾以下； 直流额定电压
（员 高压电器摇用于交流电压 员园 灾 直流电压 员园 灾及以上电路中的电器。 例如高 ） 圆园 、 缘园
各种类型的继电器、电磁阀等。 猿 按用途分类 援
关等主令电器。 （圆 自动电器 摇 借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器， 如接触器、 ） （员 控制电器摇用于各种控制电路和控制系统的电器， 例如接触器、 继电器、 电动机 ）
（员 手动电器摇用手或依靠机械力进行操作的电器， 如手动开关、 控制按钮、 行程开 ）
起动器等。 （圆 主令电器摇用于自动控制系统中发送动作指令的电器， 例如按钮、 行程开关、 万 ） 能转换开关等。 （猿 保护电器摇用于保护电路及用电设备的电器， 如熔断器、 热继电器、 各种保护继 ）
电器、避雷器等。 （源 执行电器摇指用于完成某种动作或传动功能的电器 ，如电磁铁、电磁离合器等。 ） 低压断路器等。 源 按工作原理分类 援
（缘 配电电器摇用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、 刀开关、 ）
圆
可编程序控制器应用技术 （员 电磁式电器摇依据电磁感应原理来工作的电器， 如接触器、 各种类型的电磁式继 ）
行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。 （二） 低压电器的作用
电器等。 （圆 非电量控制电器 摇 依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器， 如刀开关、 ）
低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求 ，自动或手动地改变电路的状态 、 参 数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有： （员 控制作用摇如控制电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 ） （圆 保护作用摇能根据设备的特点， 对设备、 环境、 以及人身实行自动保护， 如电机 ）
的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （猿 测量作用摇利用仪表及与之相适应的电器， 对设备、 电网或其他非电参数进行测 ）
油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 ） （缘 指示作用摇利用低压电器的控制、 保护等功能， 检测出设备运行状况与电气电路
量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （源 调节作用摇低压电器可对一些电量和非电量进行调整， 以满足用户的要求， 如柴 ）
工作情况，如绝缘监测、保护指示等。 （远 转换作用摇在用电设备之间转换或对低压电器、 控制电路分时投入运行， 以实现 ）
鄄 现。常用低压电器的主要种类及用途如表 员员所示。
序摇号 类摇摇别 主要品种 塑料外 断路器 框架式断路器 员 断路器 限流式断路器 漏电保护式断路器 直流快速断路器 开关板用刀开关 圆 刀开关 负荷开关 熔断器式刀开关 猿 转换开关 组合开关 换向开关 按钮 限位开关 源 主令电器 微动开关 接近开关 万能转换开关 缘 接触器 交流接触器 直流接触器
功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等。 当然，低压电器的作用远不止这些， 随着科学技术的发展， 新功能、 新设备会不断出
鄄摇常用低压电器的主要种类及用途 表 员员
用摇摇途
摇主要用于电路的过负荷保护、短路、欠电压、漏电压 保护，也可用于不频繁接通和断开的电路
摇主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷
摇主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换
摇主要用于发布命令或程序控制
摇主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路
第一章摇电气控制基础
（续）
序摇号 远 类摇摇别 主要品种 磁力起动器 起动器 Ｙ辕 △起动器 自耦减压起动器 苑 控制器 凸轮控制器 平面控制器 电流继电器 电压继电器 愿 继电器 时间继电器 中间继电器 温度继电器 热继电器 有填料熔断器 无填料熔断器 怨 熔断器 半封闭插入式熔断器 快速熔断器 自复熔断器 制动电磁铁 员 园 电磁铁 起重电磁铁 牵引电磁铁 摇主要用于起重、牵引、制动等 摇主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护 摇主要用于控制电路的切换 摇主要用于电动机的起动 用摇摇途
猿
摇主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需 电量或开关信号
对低压配电电器的要求是灭弧能力强、 分断能力好、 热稳定性能好等。 对低压控制电 器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 摇摇二、接触器 接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器 。它可以频繁地接通或分断交直流 电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、 电容 器组等其他负载。它还具有低电压释放保护功能。接触器具有控制容量大、过载能力强、 寿 命长、设备简单经济等特点，是电力拖动中使用最广泛的电器元件 。 按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类 。 （一） 交流接触器 员 交流接触器的结构与工作原理 援 鄄 图 员员所示为交流接触器的外形与结构示意图 。交流接触器由以下四部分组成 ：
源
可编程序控制器应用技术
（员 电磁机构 摇 电磁机构由线圈、 动铁心 ）
（衔铁） 和静铁心组成， 其作用是将电磁能 转换成机械能， 产生电磁吸力带动触点动 作。 （圆 触点系统 摇 包括主触点和辅助触 ） 点。主触点用 于 通 断 主 电 路， 通 常 为 三 对 常开触点。 辅 助 触 点 用 于 控 制 电 路， 起 电 气联锁作用， 故 又 称 联 锁 触 点， 一 般 有 常 开、常闭各两对。 （猿 灭弧装置 摇 容量在 员 粤以上的接 ） 园 触器都有灭弧装置， 对于小容量的接触器， 常采用双断 口 触 点 灭 弧、 电 动 力 灭 弧、 相 间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。 对于大容 量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 ） （源 其他部件 摇 包括反作用弹簧、 缓
员 —灭弧罩摇圆 —触点压力弹簧片摇猿 —主触点 源 —反作用弹簧摇缘 —线圈摇远 —短路环摇苑 — —弹簧摇怨 —动铁心摇员 —辅助常 园 静铁心摇愿 员 开触点摇员 —辅助常闭触点
冲弹簧、触点 压 力 弹 簧、 传 动 机 构 及 外 壳 等。
电磁式接触器的工作原理如 下： 线 圈 通电 后， 在 铁 心 中 产 生 磁 通 及 电 磁 吸 力。 此电磁 吸 力 克 服 弹 簧 反 力 使 得 衔 铁 吸 合，
鄄摇悦员 圆 图 员员 允园原 园型交流接触器
带动触点机 构 动 作， 常 闭 触 点 打 开， 常 开 触点闭合。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， 触点机构复位。 圆 交流接触器的分类 援
交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几
于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线转 子异步电动机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在 电动机的控制及其他场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路 ， 也 可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动 机，以变换绕组接法。 （圆 按灭弧介质分摇可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用 ） （猿 按有无触点分摇可分为有触点接触器和无触点接触器 。常见的接触器多为有触点接 ）
种。 （员 按主触点数分摇可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用 ）
远灾 于一般负 载， 而 采 用 真 空 绝 缘 的 接 触 器 常 用 在 煤 矿、 石 油、 化 工 企 业 及 电 压 在 远园 和 员源 灾等一些特殊的场合。 员园 触器，而无触点接触器属于电力电子技术应用的产物 ， 一般采用晶闸管作为回路的通断元 件。由于晶闸管导通时所需的触发电压很小 ，而且回路通断时无火花产生，因而可用于操作 频率高的设备和易燃、易爆、无噪 场合。
第一章摇电气控制基础 猿 交流接触器的基本参数 援
缘
规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率 。通常，最大工作电压即为额定电 圆灾 愿灾 远灾 压。常用的额定电压值为 圆园 、猿园 、远园 等。 员 粤 园 、源 粤 园 、员园 、员园 、圆园 、源园 、远园 等。 园 、圆 粤 园 、远 粤 园 粤 缘 粤 缘 粤 园 粤 园 粤
（员 额定电压摇指主触点额定工作电压， 应大于等于负载的额定电压。 一只接触器常 ） （圆 额定电流摇指接触器触点在额定工作条件下的电流值。 常用额定电流等级为 缘 、 ） 粤 （猿 通断能力摇可分为最大接通电流和最大分断电流。 最大接通电流是指触点闭合时 ）
不会造成触点熔焊时的最大电流值 ；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。 园 一般通断能力是额定电流的 缘～ 员 倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关 ， 电压越 高，通断能力越小。 （源 动作值摇可分为吸合电压和释放电压。 吸合电压是指接触器吸合前， 缓慢增加吸 ）
合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低 缘 吸合线圈的电压， 接触器释放时的最大电压。 一般吸合电压不低于线圈额定电压的 愿 豫， 园 释放电压不高于线圈额定电压的 苑 豫。 ） （缘 吸引线圈额定电压摇 指接触器 工作时， 吸引线圈上所加的电压值。 一般该电
压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外 牌上，使用时 应加以注意。 果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的 使用。为此，规定了接触器 的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值 。 豫 园 气寿命约是机械寿命的 缘 ～ 圆 豫。 （二） 直流接触器
（远 操作频率摇接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大 缘～ 苑倍的电流， 如 ） （苑 寿命摇包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达 员伊 园 万次以上， 电 ） 员猿
直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同 。在结构上也是由电磁机构、 触 点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭 ，直流接触器常采用磁吹 式灭弧装置灭弧。 （三） 接触器的符号与型号说明 员 接触器的符号 援 鄄 酝。 接触器的图形符号如图 员圆所示，文字符号为 运
葬 线圈摇遭 主触点摇糟 辅助触点 ） ） ）
鄄摇接触器的图形符号 图 员圆
圆 接触器的型号说明 援
远
可编程序控制器应用技术
悦 摇□摇□摇鄄 □摇□摇□ 允 摇 摇 �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ���� 摇 （三极产品不注数字） 交流接触器�仯� �� �仯伡�数表示 �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� 粤 月改型产品 设计序号�� �� �� �� �� �� �� �� ， �� �� �� 在 重任务�仯仯仯仯仯仯� 鄄 �� 在直流线圈 �� 载 消弧 鄄 杂 带钮扣 �� �� 月 栅片去游离灭弧 鄄 �� （粤 �仯仯仯仯仯仯伓疃ǖ缌� ） 悦 摇□鄄 摇□摇□摇□ 在 □ 摇 �� ���� �� �� �� �� ���� �� �� �� �� ���� 摇 直流接触器�仯� �� �� �� �� �� �仯伋１罩鞔ネ肥�量 �� �� �� ���� �� 摇 设计序号�� �� �� �� �� �� �� �� �� �伋？�主触头数量 �� �� （粤 �仯仯仯仯仯仯� 额定电流 ） �仯仯仯仯仯仯佋貌淮�辅助触头 阅不带辅助触头 阅 圆带辅助触头 圆
悦 圆： 辕圆 带辅助触头
允园 源 辕 园 园， 例如：悦员 在原 园猿为交流接触器，设计序号 员 ，重任务型，额定电流 源 粤 主触点为 猿极。悦员 栽原 缘 辕 为改型后的交流接触器，设计序号 员 ，额定电流 圆园 ，猿个主触点。 允圆 圆园猿 圆 缘粤 在 主触点，常开、常闭辅助触点各两对。 直流接触器常用的有 悦 园系列， 分单极和双极两大 类，常开、常闭辅助触点各不超过两对。
允园 允圆 允员 允园 我国生产的交流接触器常用的有 悦员 ，悦员 ，悦载 ，悦圆 等系列及其派生系列产品， 悦园系列及其改型产品已逐步被 悦圆 、悦载系列产品取 上述系列产品一般具有三对常开 允 允园 允 耘 除以上常用系列外，我国近年来还引进了一些生产线 ，生产了一些满足 陨悦标准的交流 接触器，下面作以简单介绍。 电路中，供远距离接通和分断电路用，并适宜于不频繁地起动和停止交流电动机 。具有正常 工作时吸引线圈不通电、无噪 特点。其锁扣机构位于电磁系统的下方 。锁 构靠吸引 线圈通电，吸引线圈断电后靠锁 构保持在锁住位置。 由于线圈不通电， 不仅无电力损 耗，而且消除了磁噪 悦员 月原 系列锁扣接触器用于交流 缘 匀 ，电压 猿园 及以下、电流 远园 及以下的配电 允圆 杂 园扎 愿灾 园粤
系列产品具有结构紧凑、机械寿命和电气寿命长、安装方便、可靠性高等特点。额定电压为 圆园～ 远园 ，额定电流为 怨～ 远园 。 圆 远灾 猿粤 （四） 接触器的选用 交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用 。具体分为以下步骤。 员 选择接触器的类型 援
栽 月 园 园 引进的西门子公司的 猿 月系列、粤 月公司的 月系列交流接触器等具有 圆 世纪 愿 年代 栽 初水平。它们主要供远距离接通和分断电路 ，并适用于频繁地起动及控制交流电动机。猿 月
悦 和 粤 源。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷 ，如白炽灯、 电阻炉等； 二类交 流接触器用于绕线转子感应电动机的起动和停止 ；三类交流接触器的典型用途是笼型感应电 动机的运转和运行中分断；四类交流接触器用于笼型感应电动机的起动 、反接制动、反转和 点动。
悦 悦 悦 交流接触器按负荷种类一般分为一类、 二类、 三类和四类， 分别记为 粤 员、粤 圆、粤 猿
第一章摇电气控制基础 圆 选择接触器的额定参数 援 数。
苑
根据被控对象和工作参数，如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参
时也较安全。但为了方便和减少设备，常按实际电网电压选取。 圆 电动机的操作频率不高，如压缩机、 水泵、 风机、 空调、 冲床等， 接触器额定电流 ） 允园 允园 大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用 悦员 、悦圆 等。 猿 对重任务型电动机，如机床主电动机、 升降设备、 绞盘、 破碎机等， 其平均操作频 ）
员 接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低， 使用 ）
园 皂灶 允园 、 率超过 员园次 辕 蚤， 运行于起动、 点动、 向制动、 反接制动等状态， 可选 用 悦员 在 悦员 型的接触器。为了保证电寿命， 可使接触器降容使用。 选用时， 接触器额定电流大于 允圆 电动机额定电流。 源 对特重任 动机，如印刷机、镗床等，操作频率很高，可达 远园～ 员园园次 辕，经 ） 园 圆园 澡 缘 交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时 ，接触器选择应考虑电容器的合闸 ）
常运行于起动、反接制动、反向等状态，接触器大致可按电寿命及起动电流选用 ，接触器型 允园 、悦员 号选 悦员 在 允圆等。
郾 允园 冲击电流。一般地，接触器的额定电流可按电容器的额定电流的 员缘倍选取，型号选 悦员 、 悦圆 等。 允园 允园 允园 焊机等，一般可按变压器额定电流的 圆倍选取接触器，型号选 悦员 、悦圆 等。 苑 对于电热设备，如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小， 因此起动电流相应要 ） 愿 由于气体放电灯起动电流大、 起动时间长， 对于照明设备的控制， 可按额定电流 ） 远 用接触器对变压器进行控制时，应考虑浪涌电流的大小。 例如交流电弧焊机、 电阻 ）
， 大一些。选用接触器时可不用考虑 （起动电流） 直接按负荷额定电流选取。 型号可选用 悦员 、悦圆 等。 允园 允园 员员～ 员源倍选取交流接触器，型号可选 悦员 、悦圆 等。 郾 郾 允园 允园
清除，使接触电阻增大，导致触点发热超过允许温升，实际选用时，可将接触器的额定电流 园 减小 猿 豫使用。 摇摇三、继电器
于敞开的控制板上，如果冷却条件较差，选用接触器时，接触器的额定电流按负荷额定电流 员豫 圆豫 的 员园 ～ 员园 选取。对于长时间工作的电动机， 由于接触器触点的氧化膜没有机会得到
怨 接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许电流 ， 持续时间≤愿 ， 且安装 ） 澡
继电器是根据某种输入信号的变化 ，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力装 置的自动电器。 继电器的种类很多，按输入信号的性质分为电压继电器 、电流继电器、时间继电器、 温 度继电器、速度继电器、压力继电器等。 按工作原理可分为电磁式继电器 、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继 电器等。 按输出形式可分为有触点和无触点两类 。 按用途可分为控制用和保护用继电器等 。
愿
可编程序控制器应用技术 （一） 电磁式继电器 员 电磁式继电器的结构与工作原理 郾
电磁式继电器是应用得最早、最多的一种型式。 其结构及工作原理与接触器大体相同。 鄄 由电磁系统、触点系统和释放弹簧等组成，电磁式继电器原理如图 员猿所示。 由于继电器用 鄄 文字符号如图 员源所示。 粤 ， 于控制电路，流过触点的电流比较小 （一般 缘 以下） 故不需要灭弧装置。 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。 电磁式继电器的图形、
员 —铁心摇圆 —旋转 摇猿 —释放弹簧 苑 —静触点摇愿 —非磁性垫片摇怨 —线圈 源 —调节螺母摇缘 —衔铁摇远 —动触点
鄄摇电磁式继电器原理图 图 员猿
鄄摇电磁式继电器图形、文字符号 图 员源
葬 线圈摇遭 常开触点摇糟 常闭触点 ） ） ）
摇摇圆 电磁式继电器的特性 郾
吸合，输出量为 赠；若 曾 继续增大，赠 保持不变。当 曾 减小到 曾 时，继电器释放，输出量由 员 员 赠 变为零，若 曾 继续减小，赠 值均为零。 员 鄄 图 员缘中，曾 称为继电器吸合值，欲使继电器吸合， 圆 输入量必须等于或大于 曾；曾 称为继电器释放值， 欲使 圆 员
鄄 继电器的主要特性是输入 原 输出特性，又称继电特性， 继电特性曲线如图 员缘所示。 当 曾 曾 以前，继电器输出量 赠 。 当输入量 曾 曾 时， 继电器 继电器输入量 由零增至 圆 为零 增加到 圆
继电器释放，输入量必须等于或小于 曾。 员 运 越 员辕圆 称为继电器的返回系数， 它是继电器重要 曾曾 枣 参数之一。运 值是可以调节的。 枣
不致引起误动作； 欠电压继电器则要求高的返回系数 ， 运 值在 园远以上。设某继电器 运 越 郾远 吸合电压为额 郾 枣 枣 园远 ，
郾 例如一般继电器要求低的返回系数，运 值应在 园员 枣 ～ 园源之间， 这样当继电器吸合后， 输入量波动较大时 郾
鄄摇继电特性曲线 图 员缘
园 园 定电压的 怨 豫，则电压低于额定电压的 缘 豫时，继电器释放，起到欠电压保护作用。 另一个重要参数是吸合时间和释放时间 。吸合时间是指从线圈接受电信号到衔铁完全吸 合所需的时间；释放时间是指从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间 。一般继电器的吸合时 郾缘～ 郾缘， 郾园 郾缘， 间与释放时间为 园园 园员 泽 快速继电器为 园园缘～ 园园 泽 它的大小影响继电器的操作频
第一章摇电气控制基础 率。 猿 电压继电器 援
怨
电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制 。其线圈并联接入主电路，感测主电路 的线路电压；触点接于控制电路，为执行元件。 电压继电器可分为过电压继电器、欠电压继电器、零电压继电器和中间继电器。 韵） 过电压继电器 （运 灾 用于线路的过电压保护， 其吸合整定值为被保护线路额定电压
郾缘～ 郾 的 员园 员圆倍。当被保护的线路电压 时，衔铁不动作；当被保护线路的电压高于额定 值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器 及时分断被保护电路。 哉） 郾 欠电压继电器 （运 灾 用于线路的欠电压保护，其释放整定值为线路额定电压的 园员～
园远倍。当被保护线路电压正常时，衔铁可靠吸合； 当被保护线路电压降至欠电压继电器的 郾
于线路的失压保护。
释放整定值时，衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路 。 豫 缘 晕 零电压继电器是当电路电压降低到 缘 ～ 圆 豫哉 时释放， 对电路实现零电压保护。 用
中间继电器实质上是一种电压继电器 。它的特点是触点数目较多，电流容量可增大， 起 到中间放大 （触点数目和电流容量） 的作用。 电流继电器用于电力拖动系统的电流保护和控制 。其线圈串联接入主电路，用来感测主 电路的线路电流；触点接于控制电路，为执行元件。电流继电器反映的是电流信号。常用的 电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种 。 哉） 园 缘 欠电流继电器 （运 悦 用于电路起欠电流保护，吸引电流为线圈额定电流 猿 豫 ～ 远 豫， 源 电流继电器 援
园 园 释放电流为额定电流 员 豫 ～ 圆 豫， 因此， 在电路正常工作时， 衔铁是吸合的， 只有当电流 降低到某一整定值时，继电器释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。
韵） 郾 过电流继电器 （运 悦 在电路正常工作时不动作，整定范围通常为额定电流 员员～ 源倍， 当被保护线路的电流高于额定值， 达到过电流继电器的整定值时， 衔铁吸合， 触点机构动 作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路，对电路起过电流保护作用。 允源系列交流电磁继电器适合于交流 缘 匀 ，猿园 及以下的自动控制回路中作零电压、 栽 园 扎 愿灾
栽 、允员 、允员 、允员 、允苑 蕴源 品。新产品有：允怨 栽园 蕴圆 蕴源 在 等系列，其中 允员 系列为交直流电流继电器， 允苑系列为交流中间继电器。 在
园扎 过电压、过电流和中间继电器使用，过电流继电器也适用于 远 匀 交流电路。 栽 栽 通用电磁式继电器有：允猿系列直流电磁式和 允源系列交流电磁式继电器， 均为老产
员 园 （二） 时间继电器
可编程序控制器应用技术
时间继电器是一种实现触点延时接通或断 开的自动控制电器，其种类很多，常用的有电 磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。 鄄 时间继电器图形符号及文字符号如图 员远 所示。
员 直流电磁式时间继电器 援 在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一 个阻尼铜套，即可构成时间继电器，其结构示 鄄 意图如图 员苑所示。它是利用电磁阻尼原理产 生延时的，由电磁感应定律可知，在继电器线 圈通断电过程中铜套内将感应电动势 ，并流过 感应电流，此电流产生的磁通总是反对原磁通 变化。 鄄摇时间继电器图形符号及文字符号 图 员远 电器通电时，由于衔铁处于释放位置， 气 葬 线圈摇遭 瞬时动作的触点摇糟 延时闭合的 ） ） ） 隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相对也 ） ） 常开触点摇凿 延时断开的常开触点摇藻 延时 小，因此衔铁吸合时延时不显著 （一般忽略 ） 断开的常闭触点摇枣 延时闭合的常闭触点 。 不计） 而当继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作 用。因此，这种继电器仅用作断电延时。 栽 泽 这种时间继电器延时较短，允猿系列最长不超过 缘，而且准 较低， 一般只用于要求 不高的场合。 圆 空气式时间继电器 援 空气阻尼式时间继电器，是利用空气阻尼原理获得延时的 。它由电磁系统、延时机构和 载 触点三部分组成，电磁机构为直动式双 耘形， 触点系统是借用 蕴 缘型微动开关， 延时机构 采用气囊式阻尼器。 空气阻尼式时间继电器，既具有由空气室中的气动机构带动的延时触点 ，也具有由电磁 机构直接带动的瞬动触点，可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。电磁机构可以是直 流的，也可以是交流的。 猿 电子式时间继电器 援 电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品 ，电子式时间继电器是采用晶体管或 集成电路和电子元件等构成，目前已有采用单片机控制的时间继电器 。电子式时间继电器具 有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点，所以发展很 快，应用广泛。
第一章摇电气控制基础 半导体时间继电器的输出形式有两种 ：有触点式和无触点式， 前者是用晶体管驱动小型磁式继电器， 后者是采用晶体管或 晶闸管输出。 近年来随着微电子技术的发展， 采用集成电路、 功率电 路和单片机等电子元件构成的新型时间继电器大量面市。 如 缘源 等系列大规模集成电路数字时间继电器 ，允员缘等系列电子式 缘员 数显时间继电器。允郧 等系列固态时间继电器等。 阅 悦 多制式单片机控制时间继电器是为适应工业自动化 匀远
员 员
阅 悦 多制式单片机控制时间继电器、允杂苑 猿圆 、允在猿 匀远 缘员 、允猿园 杂员
鄄摇带有阻尼铜套的 图 员苑 铁心示意图
员 —铁心摇圆 —阻尼铜套 猿 —绝缘层摇源 —线圈
控制水平越来越高的要求而生产的。 多种制式时间继电器可 使用户根据需要选择最合适的制式， 使用简便方法达到以往 需要较复杂接线才能达到的控制功能。 这样既节省了中间控 制环节，又大大提高了电气控制的可靠性 。
郾员 ～ 怨郾 澡 倒计时任意设定、愿种延时时段、延时范围从 园园 泽 怨怨怨 任意设定、 键盘设定， 设定完 成之后可以锁定按键，防止误操作。可按要求任意选择控制模式， 使控制电路最简单可靠。 鄄 其外貌如图 员愿所示。 允杂苑系列时间继电器由大规模集成电路、 稳压电源、 缘员 耘 拨动开关、四位 蕴 阅数码显示器、执行继电器及塑料外壳 圆 匀 石英晶体振荡器， 安装方式有面 几部分组成。采用 猿 噪 扎 源 板式和装置式两种。 装置式插座可用 酝 螺钉固定在安装 缘皂 板上，也可以安装在标准 猿 皂 安装导轨上。 器，它采用晶体振荡作为时基基准， 采用大规模集成电路 怨怨 技术，不但可以实现长达 怨怨 长延时， 还可保证其延 源 时间继电器的选用 援 允杂园系列时间继电器是四位数字显示小型时间继电 缘圆
阅 悦 多种制式时间继电器采用单片机控制，蕴 阅显示， 具有 怨种工作制式、 时、 匀远 悦
时精度。配用不同的安装插座及附件可应用在面板安装、 猿 皂 标准安装导轨及螺钉安装的场合。 缘皂
鄄摇阅 悦 图 员愿 匀 远多种制式 时间继电器
选用时间继电器时应注意： 其线圈 （或电源） 的电流种类和电压等级应与控制电路相 同；按控制要求选择延时方式和触点型式 ；校核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电 器进行扩展。 杂源 杂园 杂源 时间继电器新系列产品 允员 粤系列、允圆 系列半导体时间继电器、允员 孕系列数字式半 导体继电器等量具有体积小、延时精度高、寿命长、工作稳定可靠、安装方便、触点输出容
量大和产品规格全等优点，广泛用于电力拖动、顺序控制及各种生产过程的自动控制中 。 （三） 其他非电磁类继电器 。 非电磁类继电器的感测元件接受非电量信号 （如：温度、转速、位移及机械力等） 常 用的非电磁类继电器有：热继电器、速度继电器、干簧继电器、永磁感应继电器等。 员 热继电器 援 砸 热继电器 （云 ） 主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护 。
员 圆
可编程序控制器应用技术
电动机在实际运行中，常会遇到过载情况，但只要过载不严重、时间短，绕组不超过允 许的温升，这种过载是允许的。 但如果过载情况严重、 时间长， 则会加速电动机绝缘的老 化，缩短电动机的使用年限，甚至烧毁电动机，因此必须对电动机进行过载保护 。 （员 继电器结构与工作原理摇热继电器主要由热元 ） 鄄 件、双金属片和触点组成， 如图 员怨所示， 热元件 由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不 同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯 曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路 中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中 。 当电动机 运行时，热元件产生的热量虽能 使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动 作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大， 推 动导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路 鄄摇热继电器原理示意图 图 员怨 以起保护作用。 热继电器动作后一般不能自动复 员 —热元件摇圆 —双金属片摇猿 —导板 位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位 。热继 源 —触点复位 电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于不同位置 来实现。 （圆 热继电器的型号及选用 摇 我国目前生产的热继电器主要有 允园 砸 、允圆 砸 、 ） 砸 、允员 砸 、允怨 允员 、允员 、允员 等系列，允员 砸 系列热继电器采用间接受热方式， 其主要缺点是双金 砸园 砸缘 砸远 砸 、允圆 属片靠发热元件间接加热，热耦合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大 ，不能正 确反映负载的过电流情况。 允员 、允员 等系列热继电器采用复合加热方式并采用了温度补偿元件 ， 因此较能 ' 砸缘 砸远 反映负载的工作情况。 允员 砸 、允园和 允员 系列的热继电器均为两相结构， 是 砸 、允圆 砸 砸缘 ， 可以用作三相异步电动机的均 载保 双热元件的热继电器 护和 Ｙ 联结定子绕组的三相异步电动机的断相保护， 但不能用 作定子绕组为△联结的三相异步电动机的断相保护 。 允员 和 允圆 系列热继电器均有带有断相保护的热继电器 ， 砸远 砸园 鄄 园 图 员员 摇热继电器的图形 具有差动式断相保护机构。 热继电器的选择主要根据电动机定 及文字符号 子绕组的联结方式来 热继电器的型号， 在三相异步电动机 葬 热元件摇遭 常闭触点 ） ） 电路中，对Ｙ 联结的电动机可选两相或三相结构的热继电器 ，一 般采用两相结构的热继电器，即在两相主电路中串接热元件。对于三相感应电动机，定子绕 鄄 园 组为△联结的电动机必须采用带断相保护的热继电器 。热继电器的图形及文字符号如图 员员 所示。 圆 速度继电器 援
第一章摇电气控制基础 速度继电器主要用于笼型感应电动机的反接制动控制 。 感应式 鄄 员 速度继电器的原理如图 员员 所示。 它是靠电磁感应原理实现 触点动作的。 从结构上看， 与交流电机相类似， 速度继电器主要由定 子、转子和触点三部分组成。定子的结构与笼型异步电动机相 似，是一个笼型空心圆环，由硅钢片冲压而成，并装有笼型绕 组，转子是一个圆柱形永久磁铁。 速度继电器的轴与电动机的轴相连接。 转子固定在轴上， 定子与轴同心。当电动机转动时， 速度继电器的转子随之转 动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流 ，此电流和永久磁铁 的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子
员 猿
位，触点也复原。速度继电器根据电动机的额定转速进行选 鄄 圆 择。其图形及文字符号如图 员员 所示。
柄拨动触点，使常闭触点断开、常开触点闭合。当电动机转速 鄄 员 下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原 图 员员 摇速度继电器结构原理图
员 —转轴摇圆 —转子摇猿 —定子 源 —绕组摇缘 —定子柄摇远 —簧片 、怨 苑 —静触点 、愿
员 源
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园 园园 辕 蚤，允在 圆 园园～ 园园 辕 蚤。 型适用于 猿园～ 员园 则皂灶 云 园原 型适用于 员园 猿园 则皂灶 速度继电器有常开、 常闭 触点各两对，分别对应于被控电动机的正、反转运行。一般情况下，速度继电器的触点， 在 圆 则皂灶 园 则皂灶 转速达 员园 辕 蚤 时能动作，员园 辕 蚤 左右时能恢复 位置。 猿 干簧继电器 援
再 云园 再 园园 辕 蚤 常用的感应式速度继电器有 允员和 允在 系列。允员系列能在 猿园 则皂灶的转速下可靠工作。 允在 型触点动作速度不受定子柄偏转快慢的影响 ， 触点改用微动开关。允在 系列 允在 员 云园 云园 云 园原
干簧继电器是一种具有密封触点的电磁式继电器 。干簧继电器可以反映电压、电流、 功 率以及电流极性等信号，在检测、自动控制、计算机控制技术等领域中应用广泛 。干簧继电 器主要由干式舌簧片与励磁线圈组成。 干式舌簧片 （触点） 是密封的， 由铁镍合金做成， ， 舌片的接触部分通常镀有贵重金属 （如金、 铑、 钯等） 接触良好， 具有优良的导电性能。 触点密封在充有氮气等惰性气体的玻璃管中 ，因而有效地防止了尘埃的污染，减少了触点的 鄄 猿 腐蚀，提高了工作可靠性。其结构如图 员员 所示。 当线圈通电后， 管中两舌簧片的自由端分 别被磁化成 晕极和 杂极而相互吸引， 因而接通
被控电路。 线圈断电后， 舌簧片在本身的弹力 作用下分开，将线路切断。
圆泽 皂 以内。触点密封，不受尘埃、潮气及有害气
干簧继电器结构简单， 体积小， 吸合功率 郾 小，灵敏度高，一般吸合与释放时间均在 园缘～
体污染，动片质量小， 动程小， 触点电寿命长， 苑 园 一般可达 员 次左右。
员 —舌簧片摇圆 —线圈摇猿 —玻璃管摇源 —骨架
鄄 猿 图 员员 摇干簧继电器结构原理图
干簧继电器还可以用永磁体来驱动 ，反映非电信号，用作限位及行程控制以及非电量检 测等。主要部件为干簧继电器的干簧水位信号器 ，适用于工业与民用建筑中的水箱 、水塔及 水池等开 器的水位控制和水位报警 。 源 可编程通用逻辑控制继电器 援
可编程通用逻辑控制继电器是近几年发展应用的一种新型通用逻辑控制继电器也称通用 逻辑控制模块，它将控制程序预先存储在内部存储器中 ，用户程序采用梯形图或功能图程序 编程，形 观，简单易懂。由按钮、开关等输入开关量信号，通过执行程序对输入信号进 行逻辑运算、模拟量比较、计时、计数等，另外还有显示参数、通信、仿真运行等功能， 其 内部软件功能和编程软件可替代传统逻辑控制器件及继电器电路 ，并具有很强的抗干扰抑制 能力。另外，其硬件是标准化的，要改变控制功能只需改变程序即可 。因此，在继电逻辑控 制系统中，可以 “以软代硬” 替代其中的时间继电器、 中间继电器、 计数器等， 以简化电 路设计，并能完成较复杂的逻辑控制， 甚至可以完成传 统继电逻辑控制方式无法实现的功能。 因此， 在工业自 动化控制系统、 小型机械和装置、 建筑电器等广泛应用 在智能建筑中适用于照明系统、取暖通风系统、 门、 窗、 栅栏和出入口等的控制。 葬赠 常用产品主要有德国金钟鄄 默勒公司的 耘 泽， 西门子 韵韵 公司的 蕴 郧 、 日本松下公司的可选模式控制器—控制
鄄 圆 图 员员 摇速度继电器的图形、 文字符号
葬 转子摇遭 常开触点摇糟 常闭触点 ） ） ）
第一章摇电气控制基础 存储式继电器等。 摇摇四、刀开关与低压断路器
员 缘
开关是最普通、使用最早的电器，其作用是分合电路、开断电流。常用的有刀开关、 隔 、 离开关、负荷开关、转换开关 （组合开关） 低压断路器等。 开关有有载运行操作、 无载运行操作、 选择性运行操作之分； 又有 操作、 侧面操 作、背面操作几种；还有不带灭弧装置和带灭弧装置之分。 刀 触有面接触和线接触两 种，线接触形式，刀片容易插入，接触电阻小，制造方便。开关常采用弹簧片以保证接触良 好。 （一） 低压刀开关 阅 杂 鄄 源 常用的 匀 系列和 匀 系列刀开关的外形如图 员员 所示。刀开关的图形和文字符号如图
员员 所示。 鄄 缘
鄄 源 阅系列、匀 系列刀开关外形图 杂 图 员员 摇匀
葬 匀 ） 阅系列刀开关摇遭 匀 系列刀开关 ） 杂
鄄 缘 图 员员 摇刀开关的图形、文字符号
葬 单极摇遭 双极摇糟 三极 ） ） ）
摇摇刀开关是手动电器中结构最简单的一种 ，主要用作隔离电源，也可用来非频繁地接通和
分断容量较小的低压配电线路。接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀 片与电源隔离，可防止意外事故发生。
阅员 刀开关的主要类型有大电流刀开关 、负荷开关、熔断器式刀开关。 常用的产品有 匀 员 ～ 匀 员 和 匀 员 匀 员 系列刀开关。 阅源 杂员～ 杂猿 刀开关选择时应考虑以下两个方面 ： （员 刀开关结构形式的选择 摇 应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择是否带灭 ）
弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。根据装置的安装形式来选择， 是 否是 、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线还是板后接线的结 构形式。 （圆 刀开关的额定电流的选择 摇 一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的 ）
总和。对于电动机负载，应考虑其起动电流，所以应选用额定电流大一级的刀开关 。若再考 虑电路出现的短路电流，还应选用额定电流更大一级的刀开关 。 匝 系列、匝 系列 匝 粤（匀 员） 系列隔离开关用在低压配电中，匀 员圆带有明显断口 粤 云 杂 匀缘 再圆
员 远
可编程序控制器应用技术
的数模化隔离开关，广泛用于楼层配电、计量箱、终端组电器中。 匀 猿熔断器式刀开关，具有刀开关和熔断器的双重功能， 采用这种组合开关电器可以 砸 简化配电装置结构，经济实用，越来越广泛地用在低压配电屏上 。 匀 员 运 系列开启式负荷开关 （胶壳刀开关） 用作电源开关和小容量电动机非频繁 运 、匀 圆 ， 愿宰 于非频繁起动 圆 噪 以下的三相异步电动机。 （二） 低压断路器
起动的操作开关。 匀 猿 匀 系列封闭式负荷开关 （铁壳开关） 操作机构具有速断弹簧与机械联锁， 用 匀 、匀 源 ，
低压断路器也称为自动空气开关 ，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起 动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器 等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器 。 、 低压断路器具有多种保护功能 （过载、短路、欠电压保护等） 动作值可调、 分断能力 高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 员 结构和工作原理 援 鄄 远 作原理图如图 员员 所示。
低压断 路 器 由 操 作 机 构、 触 点、 保 护 装 置 （各种脱 ） 灭弧系统等组成。低压断路器工 、 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合
闸的。主触点闭合后， 自由脱扣机构将主触点锁 在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器 的热元件与主电路串联， 欠电压脱 的线圈和 电源并联。当电路发生短路或严重过载时， 过电 流脱 的衔铁吸合， 使自由脱 构动作， 主 触点断开主电路。 当电路过载时， 热脱 的热 元件发热使双金属片上弯曲， 推动自由脱扣机构 动作。当电路欠电压时， 欠电压脱 的衔铁释 放，使自由脱 构动作。 分励脱扣器则作为远 距离控制用， 在正常工作时， 其线圈是断电的，
员 —主触点摇圆 —自由脱 构摇猿 —过电流 —分励脱 摇缘 —热脱扣器 脱扣器摇源 远 —欠电压脱扣器摇苑 —停止按钮
鄄 远 图 员员 摇低压断路器工作原理图
在需要距离控制时，按下停止按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱 构动作，使主触点断 开。 低压断路器主要是以结构形式分类 ，即开启式和装置式两种。开启式又称为框架式或万 能式，装置式又称为塑料 。 此外还有一种内部采用微处理器作为核心部件的新型断路 器，被称为智能化断路器。 ） （员 装置式断路器摇 装置式断路器有绝缘塑料外壳， 内装触点系统、 灭弧室及脱扣器 圆 低压断路器典型产品 援
在缘 在园 在 员 源 晕（ 远晕 目前常用的有 阅 员 、阅 圆 、阅 载 怨和 悦 缘 目前已升级为 悦 缘 ） 等系列产品。 其中 悦缘 源 晕（悦 缘 ） 断路器具有体积小， 分断能力高， 限流性能好， 操作轻便， 型号规格齐全， 远晕
等，可手动或电动 （对大容量断路器而言） 合闸。 有较高的分断能力和动稳定性， 有较完 善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。
第一章摇电气控制基础
员 苑
园 可以方便地在单极结构基础上组合成二极 、 三极、 四极断路器的优点， 广泛使用在 远 粤及 。 以下的民用照明主干线及支路中 （多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关） 园扎 愿灾 高的动稳定性。适用于交流 缘 匀 ，额定电压 猿园 的配电网络中作为配电干线的主保护 。 框架式断路器主要由触点系统、操作机构、 过电流脱 、 分励脱扣器及欠压脱扣器、 附件及框架等部分组成，全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中 。 宰员 、酝 、粤 、粤 宰员 目前我国常用的有 阅 缘 耘 耘 匀等系列的框架式低压断路器。阅 缘系列断路 猿 粤～ 园园 猿 ， 宰员 关电流等级从 远园 缘园 粤共 员 个等级） 额定分断能力较 阅 缘更强， 常用于低压配电 干线的主保护。 式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器 ；塑料外壳式智能化断路器主要 用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护 ，也可用作三相笼型感应电动 （圆 框架式低压断路器摇框架式断路器一般容量较大， 具有较高的短路分断能力和较 ）
园园 缘园 缘园 园园 器是我国自行研制生产的，全系列具有 员园 、员园 、圆园 和 源园 粤等几个型号。 酝 、粤 、粤 等系列断路器是利用引进技术生产的 。它们的规格型号较为齐全 （酝 开 耘 耘 匀 耘 （猿 智能化断路器摇目前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种 。 框架 ）
机的控制。智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器 （智能 ， 脱扣器） 它不仅具备普通断路器的各种保护功能 ，同时还具备实时显示电路中的各种电气 ， 参数 （电流、电压、功率、功率因数等） 对电路进行在线监视、 自行调节、 测量、 试验、 自诊断、通信等功能；能够对各种保护功能的动作参数进行显示 、设定和修改，保护电路动
栽 栽 断路器，都配有 杂 系列智能控制器及配套附件，杂 系列智能控制器是原国家机械工业部 “八五” 至 “九五” 期间的重点项目。产品性能指标达到国际 圆 世纪 怨 年代先进水平。 它 园 园 采用积木式配套方案，可直接安装于断路器本体中，无需重复二次接线，并可多种方案任意 组合。 猿 低压断路器的选用 援
宰源 、阅 园 宰怨源 匀 、 作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询 。 国内 阅 缘 宰源 、阅 员 （粤 ） 阅 愿 耘原 ） 宰源 、阅 怨 宰耘 、阅 苑 耘 等智能化框架断路器和智能化塑壳 宰员 （粤 杂 、阅 愿 宰员 （猿 ） 宰员 （酝 ）
限流式等。 圆 断路器的额定电压 哉 应等于或大于被保护线路的额定电压 。 ） 晕 猿 断路器欠压脱 额定电压应等于被保护线路的额定电压 。 ）
低压断路器的选用原则是： 员 根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式 ， 确定选用框架式、 装置式或 ）
源 断路器的额定电流及过流脱 的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流 。 ） 缘 断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值 。 ） 保护特性的下方且不相交。 苑 断路器的长延时脱 流应小于导线允许的持续电流 。 ） 远 配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合 ， 下级的保护特性应位于上级 ）
摇摇五、熔断器
熔断器是一种简单而有效的保护电器 。在电路中主要起短路保护作用。 熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管 （绝缘座） 组成。 使用时， 熔体串接于被保护
员 愿
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的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。 员 常用的熔断器 援
（员 插入式熔断器摇 如图 员员 所示， 它常用于 猿园 及以下电压等级的线路末端， 作 ） 鄄 苑 愿灾 为配电支线或电气设备的短路保护用 。
） 鄄 （猿 封闭式熔断器摇 封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种， 分别如图 员 员 和图 员圆 所示。有填料熔断器一般用方形瓷管， 内装石英砂及熔体， 分断能力强， 用于 怨 鄄 园 园灾 噪 电压等级 缘园 以下、电流等级 员 粤以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式 园灾 园粤 圆筒中，分断能力稍小，用于 缘园 以下、远园 以下电力网或配电设备中。 ） （源 快速熔断器摇它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护 。 由于半导体元
园灾 园粤 式熔断器分断电流较大， 可用于电压等级 缘园 及其以下、 电流等级 圆园 以下的电路中， 作为短路保护。
（圆 螺旋式熔断器摇 如图 员员 所示， 熔体上的上端盖有一熔断指示器， 一旦熔体熔 ） 鄄 愿 断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到 ，它常用于机床电气控制设备中。 螺旋
件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流 ，因此要求短路保护具有快速熔 断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同 ，但熔体材料和形状不同， 它 是以银片冲制的有 灾形深槽的变截面熔体。
员 —熔体摇圆 —动触点摇猿 —瓷插件 源 —静触点摇缘 —瓷座
鄄 苑 图 员员 摇插入式熔断器
员 —底座摇圆 —熔体摇猿 —瓷帽 源 —熔断指示器
鄄 愿 图 员员 摇螺旋式熔断器
鄄 怨 图 员员 摇有填料封闭管式熔断器
员 —瓷底座摇圆 —弹簧片摇猿 —管体 源 —绝缘手柄摇缘 —熔体
员 —铜圈摇圆 —熔断管摇猿 —管帽摇源 —插座 缘 —特殊垫圈摇远 —熔体摇苑 —熔片
鄄 园 图 员圆 摇无填料密闭管式熔断器
时，短路电流产生高温使钠迅速汽化 ，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电
摇摇 （缘 自复熔断器摇采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障 ）
第一章摇电气控制基础
员 怨
流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能 。自复熔断器只能限制短路电流 ， 不 能真 断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。 （员 熔断器的安秒特性摇 熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的， 当电流较大时， 熔 ） 圆 熔断器的选择 援
圆 所示。 员
体熔断所需的时间就较短。而电流较小时， 熔体熔断所需用的时间就较长， 甚至不会熔断。 鄄 因此对熔体来说，其动作电流和动作时间特性即熔断器的安秒特性 ，为反时限特性，如图 员 每一熔体都有一最小熔化电流。相应于不同的温度，最小熔化电流也不同。虽然该电流 受外界环境的影响，但在实际应用中可以不加考虑。一般定义熔体的最小熔断电流与熔体的
郾缘 园 额定电流之比为最小熔化系数， 常用熔体的熔化系数大于 员圆 ， 也就是说额定电流为 员 粤 圆缘 鄄 的熔体在电流 员郾 粤以下时不会熔断。熔断电流与熔断时间之间的关系如表 员圆所示， 表中 陨 为额定电流。 晕
熔断电流 熔断时间
员圆 员猿晕 郾缘～ 郾 陨 肄
鄄摇熔断电流与熔断时间之间的关系 表 员圆
员远晕 郾陨 员 澡 圆晕 陨 源泽 园 圆缘晕 郾陨 愿 泽
源缘 郾泽
猿晕 陨
圆缘 郾泽
源晕 陨
从这里可以看出，熔断器只能起到短路保护作用 ，不能起过载保护作用。如确需在过载 粤 园 保护中使用，必须降低其使用的额定电流，如 愿 的熔体用于 员 粤的电路中， 作短路保护兼
酝园 蕴 干线，则应着重考虑短路保护和分断能力 。通常选用具有较高分断能力的 砸 员 和 砸 员系列 栽 栽圆 的熔断器；当短路电流很大时，宜采用具有限流作用的 砸 园和 砸 员 系列的熔断器。
对于容量小的电动机和照明支线，常采用熔断器作为过载及短路保护 ，因而希望熔体的熔化 匝 系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的 砸 粤系列熔断器。 对于较大容量的电动机和照明
作过载保护用，但此时的过载保护特性并不理想。 （圆 熔断器的选择 摇 主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。 ）
等于负荷电路中的额定电流。 圆 保护单台长期工作的电动机，其熔体电流可按最大起动电流选取 ，也可按下式选取 ） 陨 ≥ （员缘～ 圆缘 陨 郾 郾） 晕 砸 晕
熔体的额定电流可按以下方法选择 ： 员 保护无起动过程的平稳负载如照明线路 、电阻、 电炉等时， 熔体额定电流略大于或 ）
式中，陨 为熔体额定电流；陨 为电动机额定电流； 如果电动机频繁起动， 式中系数可适当 砸 晕 晕 郾， 加大至 猿～ 猿缘 具体应根据实际情况而定。 猿 保护多台长期工作的电机 （供电干线） ） 陨 ≥ （员缘～ 圆缘 陨 葬 垣 陨 郾 郾） 晕皂 曾 ∑ 晕 砸 晕 式中，陨 葬 为容量最大单台电动机的额定电流， ∑陨 为其余电 晕 曾 皂 晕 动机额定电流之和。
定电流比下级 （供电支线） 的大 员～ 圆个级差。
故范围， 上、 下级 （即供电干、 支线） 线路的熔断器间应有 良好配合。 选用时， 应使上级 （供电干线） 熔断器的熔体额
（猿 熔断器的级间配合 摇 为防止发生越级熔断、 扩大事 ）
鄄 员 图 员圆 摇熔断器的安秒特性
圆 园
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员 蕴 栽 常用的熔断器有管式熔断器 砸 系列、螺旋式熔断器 砸 员系列、 填料封闭式熔断器 砸 园 杂 、砸 猿 系列及快速熔断器 砸 韵 杂 系列等。 摇摇六、主令电器 控制系统中，主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电 路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动 、停车、调速及制动等。 常用的主令电器有控制按钮、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、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等） 本节仅介绍几种常用的主令 电器。 员 控制按钮 援
鄄 圆 如图 员圆 所示，控制按钮由按钮帽、 复位弹簧、 桥式触点和外壳等组成， 通常做成复 合式，即具有常闭触点和常开触点。按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点； 按钮 释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反 。通常，在无特殊说明的 。 情况下，有触点电器的触点动作顺序均为 “先断后合” 在电器控制线路中， 常开按钮常用来起动电动机， 也 称起动按钮，常闭按钮常用于控制电动机停车， 也称停车 按钮，复合按钮用于联锁控制电路中。 控制铵钮的种类很多， 在结构上有揿钮式、 紧急式、 钥匙式、旋钮式、带灯式和打碎玻璃式按钮。 粤 、 粤愿 粤园 粤 员 常 用 的 控 制 按 钮 有 蕴 圆 蕴 员、 蕴 圆、 蕴 再 和 杂 粤 鄄 型系 列 按 钮。 其 中 杂 粤 鄄 型 为 消 防 打 碎 玻 璃 按 云 晕员 云 晕员 粤 粤愿 钮。蕴 圆系 列 为 仍 在 使 用 的 老 产 品， 新 产 品 有 蕴 员 、 蕴 员 、蕴 圆 等系列。其中 蕴 员 系列采用积木式结构， 触 粤怨 粤园 粤愿
控制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， 对电动机实现远距离的自动控制 。
点数目可按需要拼装至六常开六常闭， 一般装成二常开二 粤怨 粤园 常闭。蕴 员 、蕴 圆 系列 有 带 指 示 灯 和 不 带 指 示 灯 两 种， 鄄 猿 形符号及文字符号见图 员圆 。 圆 行程开关 援
员 —按钮帽摇圆 —复位弹簧摇猿 —动触点 源 —常开静触点摇缘 —常闭静触点
鄄 圆 图 员圆 摇按钮开关结构示意图
前者按钮帽用透明塑料制成，兼作指示灯罩。 控制按钮选择的主要依据是使用场所 、所需要的触点数量、种类及颜色。按钮开关的图
行程开关又称限位开关， 用于控制机械设备的行 程及限位保护。在实际生产中， 将行程开关安装在预
先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的挡块撞 击行程开关时，行程开关的触点动作， 实现电路的切 换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置 而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。 行程 开关广泛用于各类机床和起重机械 ，用以控制其行程、
鄄 猿 图 员圆 摇按钮开关的图形和文字符号
葬 常开触点摇遭 常闭触点 ） ） 糟 复合触点 ）
第一章摇电气控制基础
圆 员
进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度 、自动开 关门的限位，轿厢的上、下限位保护。 行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。 （员 直动式行程开关摇其结构原理如图 员圆 所示， 其动作原理与按钮开关相同， 但其 ） 鄄 源
的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。 当运 动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。 滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮 （羊角式） 非自动复位式， 双滚轮行 移开关具有两个稳态位置，有 “记忆” 作用，在某些情况下可以简化线路。 （猿 微动开关式行程开关摇 其结构如图 员圆 所示。常用的有 蕴 宰 原 员系列产品。 ） 鄄 远 载 员 猿 接近开关 援
郾 皂辕 蚤 的场所。 触点的分合速度取决于生产机械的运行速度 ，不宜用于速度低于 园源 皂灶 ） 鄄 缘 （圆 滚轮式行程开关摇其结构原理如图 员圆 所示， 当被控机械上的撞块撞击带有滚轮
接近式位置开关是一种非接触式的位置开关 ， 简称接近开关。 它由感应头、 高频振荡 器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时， 就使其输出一个电信号。 接近开关分为电感式和电容式两种 。
员 —推杆摇圆 —弹簧摇猿 —常闭触点 源 —常开触点
鄄 源 图 员圆 摇直动式行程开关
员 —滚轮摇圆 —上转臂摇猿 、员 —弹簧 、缘 员 源 —套架摇远 —滑轮摇苑 —压板 愿 —触点摇员 —横板 、怨 园
鄄 缘 图 员圆 摇滚轮式行程开关
荡器在感应头表面产生一个交变磁场 ，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振 能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进 、 制的开关信号，从而起到 “开” “关” 的控制作用。
摇摇电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈 ，只能用于检测金属体。 振
圆 圆
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电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极 ， 与振 路的地线形成一个分布电容， 当有导 体或其他介质接近感应头时， 电容量增大而使 振荡器停振， 经整形放大器输出电信号。 电容 式接近开关既能检测金属， 又能检测非金属及 液体。
允、蕴圆 常用的电感式接近开关型号有 蕴员 允 等 载员 、栽 系列，电容式接近开关型号有 蕴 允缘 悦等系 列产品。 源 红外线光电开关 援
员 —推杆摇圆 —弹簧摇猿 —压缩弹簧 源 —动断触点摇缘 —动合触点
鄄 远 图 员圆 摇微动式行程开关
红外线光电开关分为反射式和对射式两种 。
反射式光电开关是利用物体对光电开关发射出的红外线反射回去 ，由光电开关接收， 从 而判断是否有物体存在。如有物体存在，光电开关接收到红外线，其触点动作，否则其触点 复位。 对射式光电开关是由分离的发射器和接收器组成 。当无遮 时，接收器接收到发射器 发出的红外线，其触点动作；当有物体挡住时，接收器便接收不到红外线，其触点复位。 光电开关和接近开关的用途已远超出一般行程控制和限位保护 ， 可用于高速计数、 测 速、液面控制、检测物体的存在、检测零件尺寸等许多场合。 万能转换开关是一种多 、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制 线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开 关还可以用于直接控制小容量电动机的起动 、调速和换向。 鄄 苑 如图 员圆 所示为万能转换开关单层的结构示意图 。 缘 万能转换开关 援
宰缘 宰远 宰缘 常用产品有 蕴 和 蕴 系列。蕴 系列可控制 缘缘 宰 及以下的小容量电动机；蕴 系列只能控制 郾噪 宰远 圆圆 宰 及以下的小容量电动机。 用于可逆运行控制 郾噪 宰缘 时，只有在电动机停车后才允许反向起动 。蕴 系 列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自 定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一档
位时，手松开后，手柄自动返回原位；定位式则是指 手柄被置于某 时，不能自动返回原位而停在该档 位。
鄄 苑 图 员圆 摇万能转换开关单层结构示意图
第一章摇电气控制基础
圆 猿
万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的 。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能
鄄 愿 转换开关的触点，电路图中的图形符号如图 员圆 所示。 但由于其触点的分合状态与操作手 柄的位置有关，所以，除在电路图中画出触点图形符号外 ，还应画出操作手柄与触点分合状 毅 鄄 缘时 鄄 向 园时，只有触点 缘远闭合，右 源 毅 ，触点 苑愿闭合，其余打开。 远 主令控制器 郾 缘时 鄄、猿源 鄄 鄄 态的关系。图中当万能转换开关打向左 源 毅 ，触点 员圆 鄄、缘远闭合，触点 苑愿打开； 打
主令控制器是一种频繁对电路进行接通和切断的电器 。通过它的操作，可以对控制电路
发布命令，与其他电路联锁或切换。 常配合磁力起动器对绕线转子感应电动机的起动、 制 动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中 。 主令控制器一般由外 触点、凸轮、转轴等组成，与万能转换开关相比，它的触点容 量较大，操纵 也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关相类似 ，也是由一块可转 动的凸轮带动触点动作。 运 运 运 常用的主令控制器有 蕴 缘和 蕴 远系列，其中 蕴 缘系列有直接手动操作、 带减速器的机
运 械操作与电动机驱动等三种型式的产品 。蕴 远系列是由同步电动机和齿轮减速器组成定时元 件，由此元件按规定的时间顺序，周期性地分合电路。 方法与万能转换开关相似。 鄄 怨 式主令控制器。如图 员圆 所示为凸轮可调式主令控制器。 控制电路中，主令控制器触点的图形符号及操作手柄在不同位置时的触点分合状态表示
从结构上讲，主令控制器分为两类：一类是凸轮可调式主令控制器 ；另一类是凸轮固定
第二节摇电器控制的基本线路
任何复杂的电器控制线路都是按照一定的控制原则 ，由基本的控制线路组成的。基本控 制线路是学习电器控制的基础，特别是对生产机械整个电气控制线路工作原理的分析与设计 有很大的帮助。 电器控制线路的表示方法有：电气原理图、电气接线图、电器布置图。 电气原理图是根据工作原理而绘制的 ，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路
鄄 愿 图 员圆 摇万能转换开关的图形符号
葬 ）图形符号摇遭 ）点闭合表
圆 源
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鄄 怨 图 员圆 摇 凸轮可调式主令控制器
员 —凸轮块摇圆 —动触点摇猿 —静触点摇源 —接线端子 葬 外形图摇遭 结构原理图 ） ） 缘 —支杆摇远 —转动轴摇苑 —凸轮块摇愿 —小轮
的工作原理等优点。在各种生产机械的电器控制中，无论在设计部门或生产现场都得到广泛 的应用。电器控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的国家标准 。 电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路 。主电路包括从电源到 电动机的电路，是强电流通过的部分，画在原理图的左边。 控制电路是通过弱电流的电路， 一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成，画在原理图的右 边。 电气原理图采用电器元件展开图的画法 ，同一电器元件的各部件可以不画在一起 ， 但需 酝 、运 圆 用同一文字符号标出。 若有多个同类电器， 可在文字符号后加上数字序号， 如 运 员 酝
等。
电气原理图中所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出 。控制电 路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点必须用黑点标 出。 本节主要介绍典型的电器控制线路 。 摇摇一、三相笼型电动机直接起动控制线路 在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接起动。 直接起动的优点是电气设备少， 线路简单。缺点是起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其他用电设备的 工作。 员 点动控制 援
第一章摇电气控制基础 鄄 园 、 哉 如图 员猿 所示，主电路由刀开关 匝 熔断器 云 、 交 酝 流接触器 运 的主触点和笼型电动机 酝 组成； 控制 月 起动过程：先合上刀开关 匝 按下起动按钮 杂 → 酝 酝 →接触器 运 线圈通电→运 主触点闭合→ 电动机 酝 断开→酝 停电停转。 按下按钮，电动机转动， 松开按钮， 电动机停 通电直接起动。 月 酝 酝 停机过程：松开 杂 →运 线圈断电→运 主触点 月 酝 电路由起动按钮 杂 和交流接触器线圈 运 组成。 线路的工作过程如下：
圆 缘
转，这种控制就叫点动控制， 它能实现电动机短时 转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等 。 圆 连续运行控制 援
鄄 园 图 员猿 摇点动控制线路
鄄 员 在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动 ， 即所谓长动控制。 如图 员猿 所示， 、 哉 酝 砸 主电路由刀开关 匝 熔断器 云 、接触器 运 的主触点、热继电器 云 的发热元件和电动机 酝 月、 月、 酝 组成；控制电路由停止按钮 杂 圆 起动按钮 杂 员 接触器 运 的常开辅助触点和线圈、 热继 云 的常闭触点组成。 砸 电器 工作过程如下： 月→ 起动：合上刀 匝 按下起动按钮 杂 员 接 → 酝 酝 触器 运 线圈通电 → 运 主触点闭合和常开辅 助触点闭合→电动机 酝 接通电源运转；（松开 动机 酝 连续运转。 月→ 酝 停机：按下停止按钮 杂 圆 运 线圈断电
杂 员 利用接通的 运 常开辅助触点自锁， 电 月） 酝 酝 →运 主触点和辅助常开触点断开 → 电动机 酝 断电停转。 在电动机连续运行的控制电路中， 当起动
鄄 员 图 员猿 摇连续运行控制线路
月 酝 按钮 杂 员松开后，接触器 运 的线圈通过其辅 助常开触点的闭合仍继续保持通电， 从而保证
电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助 常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式 ，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触 点称自锁触点。 线路设有以下保护环节： 哉 短路保护：短路时熔断器 云 的熔体熔断而切断电路起保护作用 。
砸 电动机长期过载保护：采用热继电器 云 ， 由于热继电器的热惯性较大， 即使发热元件 流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况 下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，其常闭触点断开使 酝 控制电路断电，从而使 运 主触点断开，起到保护电动机的作用。 酝 欠电压、失电压保护：通过接触器 运 的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而
圆 远
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酝 严重欠电压或失电压 （如停电） 时， 接触器 运 断电释放， 电动机停止转动。 当电源电压 恢复 时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行起动，只有在操作人员重新按下 起动按钮后，电动机才能起动。本控制线路具有如下三点优点 ： 员 防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行 。 ） 猿 避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降 。 ） 猿 点动和长动结合的控制 援
圆 防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故 。 ）
在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要求电动机既能实现点动 鄄 圆 又能实现长动。控制线路如图 员猿 所示。
杂 圆 运 线圈通电，自锁触点起作用→电动机 酝 实现长动。 月→ 酝
鄄 的线路比较简单，采用钮子开关 杂 实现控制。点动控制时，先把 杂 打开，断 圆 粤 粤 图 员猿 葬 月→ 酝 粤 开自锁电路 → 按动 杂 圆 运 线圈通电 → 电动机 酝 点动； 长动控制时， 把 杂 合上 → 按动 鄄 的线路采用复合按钮 杂 猿实现控制。点动控制时， 按动复合按钮 杂 猿 断开自 圆 月 月， 图 员猿 遭 酝 月→ 酝 锁回路→运 线圈通电 → 电动机 酝 点动； 长动控制时， 按动起动按钮 杂 圆 运 线圈通电，
鄄 圆 图 员猿 摇点动和长动结合的控制线路
酝 自锁触点起作用→电动机 酝 长动运行。 此线路在点动控制时， 若接触 运 的释放时间大于 月 月 酝 复合按钮的复位时间，则 杂 猿松开时，杂 猿常闭触点已闭合但接触器 运 的自锁触点尚未打 月→ 粤 圈通电→电动机 酝 点动；长动控制时，按动起动按钮 杂 圆 中间继电器 运 线圈通电并自锁 酝 →运 线圈通电→酝 实现长动。此线路多用了一个中间继电器 ，但工作可靠性却提高了。 摇摇二、顺序联锁控制线路 员 多台电动机先后顺序工作的控制 援
开，会使自锁电路继续通电，则线路不能实现 的点动控制 。 鄄 的线路采用中间继电器 运 实现控制。点动控制时，按动起动按钮 杂 猿 运 线 圆 粤 月→ 酝 图 员猿 糟
鄄 中 猿 酝 员 酝 圆 在图 员猿 葬 ，接触器 运 员控制电动机 酝 的起动、停止；接触器 运 圆控制电动机 酝 员 圆 的起动、停止。现要求电动机 酝 起动后，电动机 酝 才能起动。
在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现先后顺序工作 。例如机床中要 鄄 猿 求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动。图 员猿 为两台电动机顺序起动控制线路 。
第一章摇电气控制基础
圆 苑
月， 鄄 猿 按下停止按钮 杂 员 两台电动机同时停止。如改用图 员猿 遭线路的接法， 可以省去接触 酝 器 运 员的常开触点，使线路得到简化。 电动机顺序控制的接线规律是： 员 要求接触器 运 员动作后接触器 运 圆才能动 ） 酝 酝 酝 酝 作，故将接触器 运 员的常开触点串接于接触器 运 圆 酝 作，故将接触器 运 员的常闭辅助触点串接于接触器 运 圆的线圈电路中。 酝 圆 利用时间继电器顺序起动控制线路 郾 的线圈电路中。 圆 要求接触器 运 员动作后接触器 运 圆不能动 ） 酝 酝
月→ 酝 员 工作过程如下：合上开关 匝 按下起动按钮 杂 圆 接触器 运 员通电→电动机 酝 起动 → → 运 员常开辅助触点闭合→按下起动按钮 杂 源 接触器 运 圆通电→电动机 酝 起动。 酝 月→ 酝 圆
鄄 猿 图 员猿 摇两台电动机顺序起动控制线路
员 （泽 圆 线路要求电动机 酝 起动 贼 ） 后， 电动机 酝 自动起动。可利用时间继电器的延时闭合常开触点来实现 。
鄄 源 图 员猿 是采用时间继电器， 按时间原则顺序起 动的控制线路。
鄄 源 图 员猿 摇采用时间继电器的 顺序起动控制线路
葬 无互锁控制电路摇遭 具有电气互锁的控制电路摇糟 具有复合互锁的控制电路 ） ） ）
鄄 缘 图 员猿 摇电动机 反转控制线路
圆 愿 摇摇三、互锁控制线路
可编程序控制器应用技术
在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向， 如工作台前进、 后退； 电梯的上升、 下降等，这就要求电动机能实现 反转。对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来 鄄 缘 改变电动机定子绕组的电源相序来实现。 电动机正、 反转控制线路如图 员猿 所示， 接触器 运 员为 接触器，控制电动机 酝 ；接触器 运 圆为反向接触器，控制电动机 酝 反转。 酝 酝 点和自锁触点闭合→电动机 酝 。 月→ 酝 酝， 反转控制：合上刀开关 匝 按下反向起动按钮 杂 猿 接触器 运 圆通电→运 圆 主触 → 点和自锁触点闭合→电动机 酝 反转。 月→ 酝 （ 酝） 停机：按停止按钮 杂 员 运 员 或 运 圆 断电→酝 停转。 酝 酝 该控制线路缺点是若误操作会使 运 员与 运 圆都通电，从而引起主电路电源短路， 为此 要求线路设置必要的联锁环节。 鄄 所示，将任何一个接触器的辅助常闭触点串入对应另一个接触器线圈电路 缘 如图 员猿 遭 中，则其中任何一个接触器先通电后 ，切断了另一个接触器的控制回路 ，即使按下相反方向 鄄 所示为无互锁控制线路，其工作过程如下： 缘 如图 员猿 葬 月→ 酝 酝， 控制：合上刀开关 匝 按下 起动按钮 杂 圆 接触器 运 员通电→运 员 主触 →
的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方 式叫电气互锁。起互锁作用的常闭触点叫互锁触点。另外，该线路只能实现 “正 → 停 → 反” 或者 “反 →停→正” 控制，即必须按下停止按钮后， 再反向或 起动。 这对需要频繁改 变电动机运转方向的设备来说，是很不方便的。 为了提高生产率，直接 反向操作， 利用复合按钮组成 “正 → 反 → 停” 或 “反 → 正
鄄 所示，复合按钮的常闭触点同样起到互锁的作用 ， 这样的互 缘 →停” 的互锁控制。如图 员猿 糟 锁叫机械互锁。该线路既有接触器常闭触点的电气互锁， 也有复合按钮常闭触点的机械互 锁，即具有双重互锁。该线路操作方便，安全可靠，故应该广泛。 摇摇四、位置原则的控制线路 在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环工作的 ，例如龙门刨床的工作台前 进、后退。电动机的正、反转是实现工作台自动往复循环的基本环节 。自动循环控制线路如
匝→ 匝 转，工作台向前→工作台前进到一定位置， 撞块压动限位开关 杂 圆 杂 圆常闭触点断开 → 运 员断电→ 酝 停止向前。杂 圆常开触点闭合 → 运 圆通电 → 电动机 酝 改变电源相序而反转， 酝 匝 酝 匝→ 匝 酝 工作台向后→工作台后退到一定位置，撞块压动限位开关 杂 员 杂 员常闭触点断开→ 运 圆断 匝 酝 电→酝 停止后退。杂 员常开触点闭合 → 运 员通电 → 电动机 酝 又正转， 工作台又前进， 如此 月→ 酝 （ 酝） 往复循环工作，直至按下停止按钮 杂 员 运 员 或 运 圆 断电→电动机停止转动。 匝 、杂 源 匝 、杂 圆 另外，杂 猿 匝 分别为反、正向终端保护限位开关， 防止行程开关 杂 员 匝 失灵时 造成工作台从机床上冲出的事故。
鄄 远 图 员猿 所示。控制线路按照行程控制原则，利用生产机械运动的行程位置实现控制 。 月→ 酝 工作过程如下：合上电源开关 匝 按下起动按钮 杂 圆 接触器 运 员通电 → 电动机 酝 正 →
第一章摇电气控制基础
圆 怨
鄄 远 图 员猿 摇自动循环控制线路
摇摇五、时间原则的控制线路
鄄 苑 图 员猿 所示。
猿猿 联结成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定电压的槡 辕，从而减小了起动电流。 待起 动后按预先整定的时间把电动机换成三角形联结 ，使电动机在额定电压下运行。控制线路如
星形鄄 三角形减压起动控制控制线路是按时间原则实现控制。 起动时将电动机定子绕组
酝 接通电源、接触器 运 再 通电→运 再 主触点闭合，定子绕组联结成星形，酝 减压起动； 时 酝 酝 栽 （泽 栽 酝 栽 间继电器 运 通电延时 贼 ） →运 延时常闭辅助触点断开 运 再 断电、运 延时闭合常开触点
月 酝 酝 起动过程如下：合上刀开关 匝 按下起动按钮 杂 圆接触器 运 通电 → 运 主触点闭合， →
鄄 苑 图 员猿 摇三角形减压起动控制线路
猿 园
可编程序控制器应用技术
酝 酝 闭合→运 △ 主触点闭合，定子绕组联结成△ → 酝 加以额定电压 运行 → 运 △ 常闭辅助触 栽 点断开→运 线圈断电。
辕， 该线路结构简单，缺点是起动转矩也相应下降为三角形联结的 员猿 转矩特性差。 因而 愿灾 远 辕愿 灾（ 三角联结） 的电动机轻载起动的场合。 本线路适用于电网 猿园 ，额定电压 远园猿园 星鄄
摇摇六、速度原则的控制线路 三相异步电动机反接制机是利用改变电动机电源相序 ，使定子绕组产生的旋转磁场与转 子旋转方向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。 应注意的是， 当电动机转速接近零 时，必须立即断开电源，否则电动机会反向旋转。 由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流 。反接制动电 阻的接法有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法 。 鄄 愿 单向运行的三相异步电动机反接制动控制线路如图 员猿 所示。 控制线路按速度原则实 圆 园园 辕 蚤 现控制，通常采用速度继电器。 速度继电器与电动机同轴相连， 在 员园～ 猿园 则皂灶范围内 园 则皂灶 速度继电器触点动作，当转速低于 员园 辕 蚤 时，其触点复位。
鄄 愿 图 员猿 摇电动机单向运行的反接制动控制线路
鄄 怨 图 员猿 摇电动机可逆运行的反接制动控制线路
第一章摇电气控制基础
猿 员
酝 杂 酝 →运 圆通电 （运 常开触点尚未打开） → 运 圆主触点闭合， 定子绕组串入限流电阻 砸进行 杂 酝 反接制动→灶 园时，运 常开触点断开→运 圆断电，电动机制动结束。 ≈ 鄄 怨 杂 杂 杂 图 员猿 为电动机可逆运行的反接制动控制线路。 图中 运 云和 运 砸是速度继电器 运 的 杂 杂 两组常开触点，正转时 运 云闭合，反转时 运 砸闭合，工作过程请读者自行分析。
月→ 酝 工作过程如下：合上刀开关 匝 按下起动按钮 杂 圆 接触器 运 员通电 → 电动机 酝 起动 → 杂 月→ 酝 运行→速度继电器 运 常开触点闭合，为制动作准备。制动时按下停止按钮 杂 员 运 员断电
第三节摇典型电器控制系统
远宰 生产机械种类繁多，其拖动方式和电气控制线路各不相同 。本节以 载 圆 卧式升降台铣 床为例，对其控制线路进行分析，为电气控制线路的设计、安装、调试和维护打下基础。 摇摇一、铣床主要结构及运动情况 鄄 主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、升降台、工作台和溜板等部分组成，如图 员 源 所示。 园 员 主要结构 郾
苑 —主轴摇愿 —工作台摇怨 —工作台纵向进给操作手柄摇员 —回转工作台摇员 —溜板 园 员 员 —工作台垂直及横向进给操作手柄摇员 —进给变速盘摇员 —升降工作台 圆 猿 源
员 —底座摇圆 —主轴变速手柄摇猿 —主轴变速盘摇源 —床身摇缘 —悬梁摇远 —刀杆支架
鄄 园 图 员源 摇铣床结构示意图主轴电动机
圆 运动情况 援 为一种。
的主运动是主轴带动铣刀的旋转运动 。主运动分顺 逆铣两种形式，加工时固定 的进给运动是工件在工作台上实现三个相互垂直方向的进给 ，即工作台沿溜板上部
回转台的导轨在垂直于主轴轴线方向的纵向进给 ，溜板沿升降台上的水平导轨在平行于主轴 轴线方向的横向进给，以及升降台沿床身的垂直导轨作上下垂直进给 。
实现平行或垂直于主轴方向的横向或纵向进给外 ，还能在倾斜方向上进给，从而可进行螺纹
缘） 另外，可转动部分对溜板可绕垂直轴线转动一个角度 （一般为 源 毅 ， 因此工作台除能
猿 圆
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的加工。这也是卧式万能 与卧式铣床的区别之处 。 一般还配有圆工作台，以扩大其加工范围。 的辅助运动有工作台在纵向、横向、垂直方向上的快速移动。 摇摇二、铣床对电力拖动与控制的要求
轴上装有飞轮增加惯性，这样主轴电动机由于惯性大使停车时间变长 。为了能快速停车， 提 高生产效率，主轴采用制动停车方式。铣床中常用反接制动或电磁离合器制动 。 源 为使主轴变速箱内齿轮易于啮合 ，要求主轴电动在主轴变速时能产生变速冲动 。 ）
换，而是加工前预选主轴转动的方向。 猿 是一种多刃刀具，其切削过程是断续的，为了减小负载波动的影响， 往往在主 ）
笼形异步电动机，经齿轮变速箱拖动主轴。 圆 为实现顺 逆铣加工， 要求主轴 转， 但在 加工过程中旋转方向不需变 ）
员 要求主轴能够调速，且在各种 速度下保持恒功率。 因此， 主轴电动机采用 ）
给运动和快速移动在三个方向上都是往复式的 ，因此要求进给电动机 转。进给运动和快 速移动是通过牵引电磁铁来换接传动链得以实现 。
缘 工作台的进给运动、快速移动以及圆工作台工作由同一台进给电动机拖动。 由于进 ） 远 工作台进给运动与圆工作台旋转运动不能同时进行 。 工作台左、 右、 上、 下、 前、 ）
后六个方向的进给运动在同一时刻只允许一个方向进行 。 苑 工作台的进给运动需要变速，进给变速也是由机械齿轮变速箱来实现， 变速时为了 ） 便于齿轮啮合，也要有变速冲动环节。 愿 应保证主轴起动后，工作台方可进给；主轴停止， 工作台也要停止进给， 以免造成 ） 员） 应具有必要的保护、联锁及照明电路。 园
刀具和工件损坏。但主轴不转时，允许工件快速移动到加工位置。 怨 为了实现工件和刀具的冷却，需要一台冷却泵电动机。 ）
远宰 摇摇三、载 圆 卧式升降台铣床控制线路分析
鄄 员 远宰 员 圆 如图 员源 所示为 载 圆 卧式升降台铣床的电器控制线路。 图中 酝 为主轴电动机，酝 ，酝 为冷却泵电动机。 猿 为进给电动机 员 酝 粤 主轴电动机 酝 由接触器 运 员控制，其旋转方向 （顺 逆铣） 由转换开关 杂 缘预先 酝 选择。运 圆为反接制动用接触器，砸为反接制动电阻器。 杂 杂 转速大于速度继电器 运 的吸合值时，运 常开触点闭合，为接通反接制动回路作准备。 月 月， 酝 员 停止主轴时，按停止按钮 杂 猿或 杂 源 使 运 员线圈断电，切断主轴电动机 酝 的三相电 （一） 主轴的控制 员 主轴电动机起动与停止 郾
粤 起动主轴时，先将电源开关 匝合上， 再将转换开关 杂 缘转到主轴所需的旋转方向， 然 月 月（ ，运 员 员 员 后按下起动按钮 杂 员或 杂 圆 两地控制） 酝 得电并自锁， 主轴电动机 酝 起动。 当 酝
杂 酝 员 源，由于此时 运 常开触点是闭合的，所以 运 圆得电，实现反接制动。 当 酝 的转速下降到 运 的释放值 （接近于 园 时，运 常开触点断开，运 圆失电， 制动结束。 由于没有自锁回 杂 ） 杂 酝 月 月 路，在制动过程中 杂 猿或 杂 源要一直按住。
第一章摇电气控制基础 鄄 圆 主轴变速机构如图 员源 所示， 变速时 员扳向左下方， 然后转动蘑 先将变速手柄 中， 手 柄 带 动 凸 轮 圆都 会 压 合 行 程 开 关 （杂 苑 ，瞬时接通 运 圆 使主轴电动机瞬 匝） 酝， 菇形变速盘，选好合适的速度再将变速成 手柄 扳 回。 在 变 速 手 柄 扳 回 原 位 的 过 程 圆 主轴变速冲动 援
猿 猿
， 时转动 （变 速 冲 动） 以 便 于 齿 轮 啮 合。 注意， 应 以 连 续 较 快 的 速 度 推 回 变 速 手 匝， 柄，以免长时间压合 杂 苑 使电动机转速 过高而打坏齿轮。
主轴变速也可在主轴旋转时进行， 无 需再按停止按钮。 这是因为变速手柄扳向 左下方时也会压到行程开关， 电路中触点 杂 苑 鄄 断开，使 运 员断电，触点 杂 苑 匝 （猿缘 ） 酝 匝
鄄 圆 图 员源 摇主轴变速机构简图
（猿苑 闭合再使 运 圆通电，对 酝 先进行反接制动。 鄄 ） 酝 员
（二） 工作台的控制 圆 酝 工作台的进给运动、快速移动和圆工作台工作都由进给电动 酝 拖动， 由接触器 运 猿 酝 圆 酝 粤 和 运 源控制 酝 的正、反转。接触器 运 缘是用来接通快速移动用的电磁铁 再 。 工作台的纵向、横向及垂直方向进给由两个操纵手柄来控制 ，一个是纵向操纵手柄， 一 匝 匝， 个是横向及垂直方向操纵手柄。纵向操纵手柄通过联动机构控制行程开关 杂 员和 杂 圆 分别 员 进给运动的控制 援
匝 控制工作台向右和向左进给运动 ；横向及垂直方向操纵手柄通过联动机构控制行程开关 杂 猿 匝 ，杂 猿 匝 和 杂 源 匝 控制工作台向前或向下运动，杂 源控制工作台向后或向上运动。 （员 工作台纵向进给运动 摇 工作台纵向 （左、 右） 进给运动由工作台前面的纵向操纵 ）
粤 粤鄄 粤鄄 要进行工作台纵向、 横向及垂直方向的进给，杂 员应选择在触点 杂 员员通、杂 员圆断、 杂 员猿通的位置，同时 运 员应得电，触点 运 员 员 圆 接通。 粤鄄 酝 酝 （员 —员）
员 —员 —员 —员 —员 —员 —圆 —圆 —员 —怨 耘接通，接触器 运 猿得电，进给电动机 酝 的 圆 缘 远 苑 愿 怨 园 员 源 —孕 酝 圆 ，通过纵向传动链拖动工作台向右进给运动。 同理， 当纵向操纵手柄扳到 “左” 位置 匝 酝 圆 时，行程开关 杂 圆压合，接触器 运 源得电，酝 反转，工作台向左进给。其工作电路读者自 行分析。 匝 、杂 圆 酝 、运 源 若将操纵手柄扳到 “中间” 位置，杂 员 匝 复位，运 猿 酝 都不得电， 工作台停止 右或左方向的进给运动。 应注意，当纵向操纵手柄扳到 “右” 或 “左” 时， 横向及垂直方向操纵手柄应处于 “中间” 位置 （即 杂 猿 匝 复位） 匝 、杂 源 。 横向及垂直操纵手柄控制。 当手柄扳到 “前” 或 “后” 时， 连接的是横向进给传动链； 当 （圆 工作台横向进给运动和垂直进给运动 摇 工作台的前、 后及上、 下进给运动由一套 ）
匝 手柄进行控制。当纵向操纵手柄扳到 “右” 位置时， 挂上纵向传动链， 同时 杂 员被压合， 愿 怨 缘 苑 —缘 园 员 其常开触点 （员 —员） 接通、 常 闭 触 点 （圆 —员） 断 开， 此 时 控 制 回 路 猿 —员 —员 —
猿 源
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—缘 园 员 圆 缘 远 工作台向后和向上进给运动的工作电路相同， 即控制电源经 猿 —员 —员 —员 —员 —员 — 员 —员 —圆 —圆 —圆 —员 —怨 耘接通 运 源 进给电动机 酝 反转，通过横向进给传动链或 苑 愿 猿 源 员 源 —孕 酝， 圆 垂直进给传动链，使工作台向后或向上进给。 工作台向前和向下的工作电路也相同。 当手柄扳到 “后” 或 “上” 位置时， 压合行程 匝 ，运 猿 开关 杂 猿 酝 得电，进给电动机 使工作台向前或向下进给 。工作电路读者自行分析。 匝、 同理，要实现横向或垂直方向进给时，纵向操纵手柄必须处于 “中间” 位置 （即 杂 员 圆 工作台快速移动的控制 援
手柄扳到 “上” 或 “下” 时，连接的是垂直传动链。 匝， 当横向及垂直操纵手柄扳到 “后” 或 “上” 位置时， 压合的行程开关都是 杂 源 因此
杂 圆复位） 匝 。
工作台除能实现进给运动外 ，还可以实现六个方向上的快速移动 。工作台的快速移 月 月 动是通过进给操纵手柄配合快速移动按钮 杂 缘或 杂 远进行操作。 月 （杂 远 动。放开 杂 缘 月 ） 时，快速移动停止，工作台仍在选定的方向上进给。 猿 圆工作台的控制 援
将进给操纵手柄扳到需要快速移动方向对应的进给位置上 ，工作台开始进给，然后按下 月 月 ，运 缘 粤 快速移动按钮 杂 缘或 杂 远 酝 得电，接通快速铁磁铁 再 ，工作台按选定的方向作快速移
员 —员 —员 —圆 —圆 —员 —圆 —圆 —员 —怨 耘 在使用圆工作台时， 不能进行其他进给运 缘 远 苑 缘 圆 怨 园 员 源 —孕 。 动。 源 进给变速冲动 援
圆通、杂 员猿断） 然后按下起动按钮 杂 员 或 杂 圆 ，运 员 酝 得电， 接通主轴和进给电 粤鄄 ， 月（ 月 ） 酝 、运 猿 酝 —缘 园 员 圆 动，圆工作台开始工作。运 猿线圈得电的工作电路是： 由控制电源经 猿 —员 —员 —员 —
圆工作台是铣床的一个附件。 它可以手动回转， 也可通过工作台的光杆由进给电动机 酝 经传动机构驱动。使用时先将圆工作台转换开关 杂 员扳到接通位置 （即 杂 员员断、杂 员 圆 粤 粤鄄 粤鄄
， 酝 — 机作瞬时转动 （即变速冲动） 便于齿轮啮合。运 猿得电的工作电路是： 由控制电源经 猿 缘 园 员 圆 圆 缘 苑 远 缘 怨 园 员 源 —孕 。进给变速时不允许工作台 —员 —员 —员 —圆 —圆 —员 —员 —员 —员 —圆 —圆 —员 —怨 耘 作任何方向的进给。 （三） 冷却泵的控制及照明电路
需要改变进给速度，先将蘑菇形进给变速手柄拉出并转动变速盘至需要的速度档 ， 在推 匝 酝， 回变速手柄时，先将手柄向后拉一下， 使行程开关 杂 远瞬时压合， 接通 运 猿 则进给电动
猿 粤 粤 粤 冷却泵电动机 酝 由转换开关 杂 猿控制。 当转换开关 杂 猿扳到 “接通” 位置时，杂 猿 （猿 ） 通，运 远得电，酝 起动旋转，拖动冷却泵开始工作。 —源 酝 猿 圆 源。 粤 蕴 机床照明由变压器 栽 供电，电压为 圆 灾 由开关 杂 源控制照明灯 耘 的通断。 （四） 电路的联锁与保护 员 联锁环节 援
酝 员 圆 器 运 员触点 （员 —员） 之后。这就保证了在主轴电动机起动后， 方可进行进给运动， 主轴 电动机停止，进给运动立即停止。 两套操纵手柄控制，使左和右不能同时进给， 前、 后、 上、 下也不能同进给， 但纵向 （左、 （圆 工作台六个方向进给的互锁摇工作台左、右、前、后、上、下六个方向进给运动由 ）
（员 主运动与进给运动的顺序联锁摇进给运动的电气控制线路接在主轴电动机起动接触 ）
第一章摇电气控制基础
猿 缘
右） 和横向及垂直方向 （前、 后、 上、 下） 还可能同时操作。 为保证加工时只允许一个方 向的进给，因此又在电路上采用了互锁，即工作台实现左或右进给的工作电路经过控制前、 匝 、杂 源 后、上、下进给的行程开关 杂 猿 匝 的常闭触点；而工作台实现前、 后、 上、 下方向进给 匝 、杂 圆 的工作电路经过控制右、左的行程开关 杂 员 匝 的常闭触点。 （猿 圆工作台与六个方向进给的互锁 摇圆工作台工作时，不允许作六个中的任一方向进 ）
粤 匝 、杂 圆 匝 、杂 源 给。电路中除了 杂 员开关联锁外， 还使圆工作台的工作电路经过 杂 员 匝 、杂 猿 匝 的 常闭触点来实现互锁。 匝 、杂 圆 匝 、杂 源 点 （即圆工作台不工作） 和 杂 员 匝 、杂 猿 匝 四个常闭触点 （即工作台六个方向均无 ， 进给） 从而保证了进给变速时不允许工作台作任一方向进给 ，也不允许圆工作台工作。 （员 短路保护摇主电路、控制电路、照明电路都有熔断器起短路保护 。 ） 圆 保护环节 援 （源 进给变速与工作台工作的互锁摇进给变速冲动的工作电路经过 杂 员猿 圆 圆 触 ） 粤 鄄 （员 —圆）
云 猿实现过载保护。为了 刀具与工件的安全， 要求主轴电动机、 冷却泵电动机过载时， 砸 砸 、云 猿 耘 源 除本电动机停止外进给电动机也应停止 ， 因此 云 员 砸 的触点串在 孕 —员 之间； 当进给 ，只要进给电动机停止，因此 云 圆的触点 （员 —圆） 只串接在进给支路中。 砸 源 员 电动机过载时 应的操纵手柄，使手柄返回中间位置，以停止进给运动。 （猿 限位保护摇工作台六个方向进给运动的终端限位保护是由各自的限位挡铁来碰撞对 ）
（圆 过载保护摇主轴电动机、 进给电动机、 冷却泵电动机分别由热继电器 云 员 砸 、 ） 砸 、云 圆
这种现象？为什么？
员员 鄄摇交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么在线圈中产生很大的冲击电流？直流接触器会不会出现 员圆 鄄摇交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么？ 员猿 鄄摇如何选用接触器？ 员源 鄄摇交流接触器在运行中有时在线圈断电后，衔铁仍掉不下来，电动机不能停止，这时应如何处理？ 员缘 鄄摇继电器和接触器有何区别？ 员远 鄄摇电压、电流继电器各在电路中起什么作用？它们的线圈如何接入电路？
习摇摇题
故障原因在哪里？应如何排除？
员苑 鄄摇时间继电器和中间继电器在控制电路中各起什么作用？如何选用时间继电器和中间继电器？ 员愿 鄄摇电动机的起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 断器？为什么？ 员员 摇分析感应式速度继电器的工作原理，它在线路中起何作用？ 鄄 园 员员 摇低压断路器在电路中的作用如何？如何选择低压断路器？ 鄄 员 员员 摇某机床的电动机为 允圆 圆 鄄 猿 韵 —源 —源型，额定功率 缘缘 宰，电压为 猿园 ，电流为 员郾 粤 郾噪 愿灾 圆缘 ，起动电流为 员怨 鄄摇既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否就可以不装熔
熔断器、热继电器和开关？
额定电流的 苑倍，现用按钮进行起停控制，要有短路保护和过载保护，试选用哪种型号的接触器、按钮、 员员 摇试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制线路。 鄄 源 员员 摇电动机 转控制线路中为什么有了机械互锁还要有电气互锁？ 鄄 缘 员员 摇电器控制线路常用的保护环节有哪些？各采用什么电器元件？ 鄄 远 员员 摇试分析 载 圆 卧式升降台铣床的快速向前移动的电路工作过程。 鄄 苑 远宰
第二章
可编程序控制器基础知识
第一节 概 述
一、什么是 孕 悦 蕴
可编程序控制器 （孕燥则 皂 遭 悦灶 燥藻 则 葬 葬造 燥贼造则 早皂 藻 则造）简称 孕 ，为了不与个人计算机 （也简称 孕） 悦 悦 混淆，通常将可编程序控制器称为 孕 悦 蕴 。它是在电器控制技术和 机技术的基础上开发出
来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体
的新型工业控制装置。目前， 孕 悦已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中， 蕴 成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置，被公认为现 业自动化的三大 支柱 （孕 悦 蕴 、机器人、 悦 阅悦 酝 粤 蛐粤 ）之一。 国际电工委员会 （陨悦 耘 ）于 员愿 年颁布了可编程序控制器标准草案第三稿。在草案中对 怨苑
可编程序控制器定义如下： “可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业 环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控 制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种 类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一 个整体，易于扩充其功能的原则设计” 。
力和广阔的应用范围，这是区别于一般微机控制系统的重要特征。同时，也强调了 孕 悦用 蕴 软件方式实现的 “可编程” 与传统控制装置中通过硬件或硬接线的变更来改变程序有本质区 别。 近年来，可编程序控制器发展很快，几乎每年都推出不少新系列产品，其功能已远远超 出了上述定义的范围。
定义强调了 孕 悦应直接应用于工业环境，必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能 蕴
二、 孕 悦的产生与发展 蕴
在可编程序控制器出现前，在工业电气控制领域中，继电器控制占主导地位，应用广 泛。但是传统的电器控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点，特别是 其接线复杂、不易更改，对生产工艺变化的适应性差。 员远 年美国通用汽车公司 （郧 酝 怨愿 郾）为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的 需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新 设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。于是就设想将计算机功能强大、 灵活、通用性好等优点与电器控制系统简单易懂、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用 控制装置，而且这种装置采用面向控制过程、面向问题的 “自然语言” 进行编程，使不熟悉 机的人也能很快掌握使用。 员远 年美国数字设备公司 （阅 悦 怨怨 耘 ）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界
第二章
可编程序控制器基础知识
猿 苑
上第一台可编程序控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果，从此 这项技术迅速发展起来。 的继电器控制，通常称为可编程逻辑控制器 （孕燥则 皂 遭 燥蚤 燥贼造则 则 葬 葬造 早 灶 燥藻 早皂 藻蕴 糟悦 则造）。随着微电子技 早期的可编程序控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取 统
术和 机技术的发展，圆 世纪 苑 年代中期微处理器技术应用到 孕 悦中，使 孕 悦不仅具有 园 园 蕴 蕴 逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。
性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联
圆 世纪 愿 年代以后，随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展， 员 位 园 园 远 和 猿 位微处理器应用于 孕 悦中，使 孕 悦得到迅速发展。 孕 悦不仅控制功能增强，同时可靠 圆 蕴 蕴 蕴
网、数据处理和图象显示等功能，使 孕 悦真 为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、 蕴 数据处理、联网通信等功能的名符其实的多功能控制器。 自从第一台 孕 悦出现以后，日本、德国、法国等也相继开始研制 孕 悦 蕴 蕴 ，并得到了迅速的 发展。目前，世界上有 圆园 园 多家 孕 悦厂商，源园 蕴 园 多品种的 孕 悦产品，按地域可分成美国、欧 蕴
洲和日本等三个流派产品。各流派 孕 悦产品都各具特色，如日本主要发展中小型 孕 悦 蕴 蕴 ，其小 型 孕 悦性能先进，结构紧凑，价格便宜，在国际市场上占有重要地位。世界上著名的 孕 悦 蕴 蕴 动机 （酝贼 遭 澡 耘藻贼糟 蚤怎蚤 蚤 造 则）公司、欧姆龙 （韵 砸 晕 泽 泽 糟蚤 酝 韵 ）公司，德国的 粤 郧公司、西门子 （杂 鄄 耘 蚤 藻 ）公司，法国的 栽 （栽造 藻葬蚤 藻 皂灶 藻泽 耘 藻 皂 糟灶 怎 藻 择 ）公司等。 和 愿 年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的 孕 悦 园 蕴 。此后，在传统 设备改造和新设备设计中， 孕 悦的应用逐年增多，并取得显著的经济效益， 孕 悦在我国的应 蕴 蕴 用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。目前，我国不少科研单位和 厦门 粤月公司等。 鄄 我国的 孕 悦研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在 圆 世纪 苑 年 蕴 园 园 生产厂家主要有美国的 粤月 粤造 鄄则 造 鄄 （ 造灶月葬 赠 藻 凿 ）公司、 郧 （郧 灶则 耘藻贼糟 耘 藻藻 造 造 则）公司，日本的三菱电 葬 糟蚤
工厂在研制和生产 孕 悦 蕴 ，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、 从近年的统计数据看，在世界范围内 孕 悦产品的产量、销量、用量高居工业控制装置 蕴 榜首，而且市场需求量一直以每年 员 豫的比率上升。 孕 悦已成为工业自动化控制领域中占主 缘 蕴 导地位的控制装置。
三、 孕 悦的特点与应用领域 蕴
（一）孕 悦的特点 蕴 孕 悦技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，主要是因为它具有许多独特 蕴 员 可靠性高、抗干扰能力强 郾 可靠性高、抗干扰能力强是 孕 悦最重要的特点之一。 孕 悦的平均无故障时间可达几十万 蕴 蕴
的优点。它较好地解决了工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。主 要有以下特点：
（员 ）硬件方面 陨 通道采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源对 孕 悦的影响；对供 蛐 韵 蕴 电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对 悦 哉等重要部件采用 孕 良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了联锁保护、自诊
个小时 ，之所以有这么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施：
猿 愿 断电路等。
可编程序控制器应用技术
（ ）软件方面 孕 悦采用扫描工作方式，减少了由于外界环境干扰引起故障；在 孕 悦系 圆 蕴 蕴 统程序中设有故障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测和判断；当由外界 干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦外界 环境 后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。 圆 编程简单、使用方便 郾 目前，大多数 孕 悦采用的编程语言是梯形图语言，它是一种面向生产、面向用户的编 蕴
程语言。梯形图与电器控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广
大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同
时， 孕 悦编程器的操作和使用也很简单。这也是 孕 悦获得普及和推广的主要原因之一。 蕴 蕴 许多 孕 悦还针对具体问题，设计了各种专用编程指令及编程方法，进一步简化了编程。 蕴
猿 功能完善、通用性强 郾 现代 孕 悦不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有 粤阅和 阅粤 蕴 蛐 蛐 转换、数值运算、数据处理、 孕阅控制、通信联网等许多功能。同时，由于 孕 悦产品的系列 陨 蕴 化、模块化，有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成满足各种要求的控制系统。 源 设计安装简单、维护方便 郾 由于 孕 悦用软件 了传统电气控制系统的硬件，控制柜的设计、安装接线工作量大 蕴
维修方面，由于 孕 悦的故障率极低，维修工作量很小；而且 孕 悦具有很强的自诊断功能， 蕴 蕴 如果出现故障，可根据 孕 悦上的指示或编程器上提供的故障信息，迅速查明原因，维修极 蕴 为方便。 缘 体积小、重量轻、能耗低 郾 由于 孕 悦采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低，因而是实现机电一体化的 蕴
为减少。 孕 悦的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。在 蕴
理想控制设备。
轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着 孕 悦性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩 蕴 大。从应用类型看， 孕 悦的应用大致可归纳为以下几个方面： 蕴 员 开关量逻辑控制 郾 利用 孕 悦最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取 统的继电 蕴
（二）孕 悦的应用领域 蕴 目前，在国内外 孕 悦已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、 蕴
械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是 孕 悦最基本的应用，也是 孕 悦最广泛 蕴 蕴 的应用领域。 圆 运动控制 郾 大多数 孕 悦都有拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能 蕴
器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机
猿 过程控制 郾 大、中型 孕 悦都具有多路模拟量 陨 模块和 孕阅控制功能，有的小型 孕 悦也具有模拟量 蕴 蛐 韵 陨 蕴 输入输出。所以 孕 悦可实现模拟量控制，而且具有 孕阅控制功能的 孕 悦可构成闭环控制，用 蕴 陨 蕴
广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。
第二章
可编程序控制器基础知识
猿 怨
于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控 制等方面。 源 数据处理 郾 现代的 孕 悦都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采 蕴
（悦 悦 晕 ）设备，进行处理。
集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其他智能装置，如 机数值控制
（云 ）系统发展的需要。 粤
缘 通信联网 郾 孕 悦的通信包括 孕 悦与 孕 悦 孕 悦与上位计 算 机、 孕 悦与 其 他 智 能 设 备 之 间 的 通 信， 蕴 蕴 蕴、 蕴 蕴 系统与通用 机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信 孕悦 蕴 息的交换，并可构成 “集中管理、分 制” 的多级分布式控制系统，满足工厂自动化
四、 孕 悦的分类 蕴
孕 悦产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。对 孕 悦的分类，通常根据其结构形式的 蕴 蕴 不同、功能的差异和 陨 点数的多少等进行大致分类。 蛐 韵 （ ）整体式 孕 悦 整体式 孕 悦是将电源、 悦 哉 陨 接口等部件都集中装在一个机箱内， 员 蕴 蕴 孕、 蛐 韵 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型 孕 悦一般采用这种整体式结构。整体式 孕 悦 蕴 蕴 员 按结构形式分类 郾 根据 孕 悦的结构形式，可将 孕 悦分为整体式和模块式两类。 蕴 蕴
由不同 陨 点数的基本单元 （又称主机）和扩展单元组成。基本单元内有 悦 哉 陨 接口、与 蛐 韵 孕、 蛐 韵
陨 扩展单元相连的扩展口，以及与编程器或 耘 砸 酝 写入器相连的接口等。扩展单元内只 蛐 韵 孕韵 。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式 孕 悦一 有 陨 和电源等，没有 悦 哉 蛐 韵 孕 蕴 般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。 （ ）模块式 孕 悦 模块式 孕 悦是将 孕 悦各组成部分，分别作成若干个单独的模块，如 圆 蕴 蕴 蕴 悦 哉模块、 陨 模块、电源模块 （有的含在 悦 哉模块中）以及各种功能模块。模块式 孕 悦由 孕 蛐 韵 孕 蕴 框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式 孕 悦的特点是配 蕴 还有一些 孕 悦将整体式和模块式的特点结合起来，构成所谓叠装式 孕 悦 蕴 蕴 。叠装式 孕 悦其 蕴
置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便，便于扩展和维修。大、中型 孕 悦 蕴 一般采用模块式结构。 悦哉 孕 、电源、 陨 接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块 蛐 韵 可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。 圆 按功能分类 郾 根据 孕 悦所具有的功能不同，可将 孕 悦分为低 中 高 类。 蕴 蕴 （员 ）低档 孕 悦 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可 蕴
输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、 有少量模拟量输入 辕 （ ）中档 孕 悦 除具有低档 孕 悦的功能外，还具有较强的模拟量输入 辕 输出、算术运算、 圆 蕴 蕴 数据传送和比较、数制转换、远程 陨 、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、 蛐 韵 孕阅控制等功能，适用于复杂控制系统。 陨 顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。
源 园
可编程序控制器应用技术
（ ）高档 孕 悦 除具有中档 孕 悦的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻 猿 蕴 蕴 辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档 孕 悦具有 蕴 更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动 化。 猿 按 陨 点数分类 郾 蛐 韵 根据 孕 悦的 陨 点数的多少，可将 孕 悦分为小型、中型和大型三类。 蕴 蛐 韵 蕴 （ ）小型 孕 悦 陨 点数为 圆远 员 蕴 蛐 韵 缘 点以下的为小型 孕 悦 蕴 。其中， 陨 点数小于 远 点的为超小 蛐 韵 源
型或微型 孕 悦 蕴。
点数不同外，同时也表示其对应功能为低 中 高
在实际中，一般 孕 悦功能的强弱与其 陨 点数的多少是相互关联的，即 孕 悦的功能越 蕴 蛐 韵 蕴 强，其可配置的 陨 点数越多。因此，通常我们所说的小型、中型、大型 孕 悦 蛐 韵 蕴 ，除指其 陨 蛐 韵
（ ）中型 孕 悦 陨 点数为 圆远 圆 蕴 蛐 韵 缘 点以上，圆源 点以下的为中型 孕 悦 园愿 蕴。 （ ）大型 孕 悦 陨 点数为 圆源 以上的为大型 孕 悦 猿 蕴 蛐 韵 园愿 蕴 。其中， 陨 点数超过 愿怨 点的为超 蛐 韵 员圆 大型 孕 悦 。 蕴
第二节
孕 悦控制系统与电器控制系统的比较 蕴
一、电器控制系统与 孕 悦控制系统 蕴
员 电器控制系统的组成 郾 通过第一章的学习可知，任何一个电器控制系统都是由输入部分、输出部分和控制部分
组成，如图 圆员 鄄 所示。
输入部分 （ 按钮、 位置开关、 传感器等 ）
→
控制部分 （由继电器、 触点 和硬接线组成 ）
→
输出部分 （接触器、 电磁阀、 指示灯等 ）
↑ ↓ 被 控 对 象
其中输入部分是由各种输入设备，如按钮、位置开关及传感器等组成；控制部分是按照 控制要求设计的，由若干继电器及触点构成的具有一定逻辑功能的控制电路；输出部分是由 各种输出设备，如接触器、电磁阀、指示灯等执行元件组成。电器控制系统是根据操作指令 及被控对象发出的信号，由控制电路按规定的动作要求决定执行什么动作或动作的顺序，然 后驱动输出设备去实现各种操作。由于控制电路是采用硬接线将各种继电器及触点按一定的 要求连接而成，所以接线复杂且故障点多，同时不易灵活改变。
图 圆员 电器控制系统的组成 鄄
第二章
可编程序控制器基础知识
源 员
圆 孕 悦控制系统的组成 郾蕴 由 孕 悦构成的控制系统也是由输入、输出和控制三部分组成，如图 圆圆 蕴 鄄 所示。
输入部分 （ 按钮、 位置开关、 传感器等 ）
→
控制部分（ 蕴 ） 孕悦 （由用户程序实现控制功能， 也称由“软继电器 ”“软触 、 点” 和“软接线 ” 组成 ）
→
输出部分 （ 接触器、 电磁阀、 指示灯等 ）
↑ ↓ 被 控 对 象
本相同，但控制部分是采用 “可编程” 的 孕 悦 蕴 ，而不是实际的继电器线路。因此， 孕 悦控制 蕴 系统可以方便地通过改变用户程序，以实现各种控制功能，从根本上解决了电器控制系统控 制电路难以改变的问题。同时， 孕 悦控制系统不仅能实现逻辑运算，还具有数值运算及过程 蕴 控制等复杂的控制功能。
从图中可以看出， 孕 悦控制系统的输入、输出部分和电器控制系统的输入、输出部分基 蕴
图 圆圆 孕悦控制系统的组成 鄄 蕴
二、 孕 悦的等效电路 蕴
于使用者来说，可以将 孕 悦等效成是许许多多各种各样的 “软继电器” 和 “软接线” 的集 蕴 合，而用户程序就是用 “软接线” 将 “软继电器” 及其 “触点” 按一定要求连接起来的 “控 制电路” 。 说明。如图 圆猿所示为三相异步电动机单向起动运行的电 鄄 为了更好的理 种等效关系，下面通过一个例子来 从上述比较可知， 孕 悦的用户程序 （软件） 了继电器控制电路 （硬件）。因此，对 蕴
器控制系统。其中，由输入设备 杂 员 杂 圆 云 的触点构成 月、 月、 砸 系统的输入部分，由输出设备 运 构成系统的输出部分。 酝
的用户程序来实现，其等效电路如图 圆源 鄄 所示。
输出设备 运 线圈与 孕 悦的输出端连接，就构成 孕 悦控制 酝 蕴 蕴 系统的输入、输出硬件线路。而控制部分的功能则由 孕 悦 蕴 器” 载 、载 、载 的 “线圈” 对应，由输入设备控制相对应 园 员 圆 图中，输入设备 杂 员 杂 圆 云 与 孕 悦内部的 “软继电 月、 月、 砸 蕴
如果用 孕 悦来 控 制 这 台 三 相 异 步 电 动 机，组 成 一 个 蕴 孕 悦控制系统，根据上述分析可知，系统主电路不变，只 蕴 要将输入设备 杂 员 杂 圆 云 的触点与 孕 悦的输入端连接， 月、 月、 砸 蕴
的 “软继电器” 的状态，即通过这些 “软继电器” 将外部
图 圆猿 三相异步电动机单向 鄄 运行电器控制系统
）主电路 葬 ）控制电路 遭
输入设备状态变成 孕 悦内部的状态，这类 “软继电器” 称 蕴
源 圆
可编程序控制器应用技术
以控制外部输出设备，这类 “软继电器” 称为输出继电器。
为输入继电器；同理，输出设备 运 与 孕 悦内部的 “软继电器” 再 对应，由 “软继电器” 酝 蕴 园 再 状态控制对应的输出设备 运 的状态，即通过这些 “软继电器” 将 孕 悦内部状态输出， 园 酝 蕴 因此， 孕 悦用户程序要实现的是：如何用输入继电器 载 、 载 、 载 来控制输出继电器 蕴 园 员 圆 ，如辅助继电 再 。当控制要求复杂时，程序中还要采用 孕 悦内部的其他类型的 “软继电器” 园 蕴 要注意的是， 孕 悦等效电路中的继电器并不是实际的物理继电器，它实质上是存储器单 蕴
图 圆源 孕悦的等效电路 鄄 蕴
器、定时器、计数器等，以达到控制要求。
元的状态。单元状态为 “员，相当于继电器接通；单元状态为 “园，则相当于继电器断开。 ” ” 因此，我们称这些继电器为 “软继电器” 。
三 、 孕 悦控制系统与电器控制系统的区别 蕴
孕 悦控制系统与电器控制系统相比，有许多相似之处，也有许多不同。不同之处主要在 蕴 以下几个方面：
）从控制方法上看，电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串 员 联或并联等组合成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或 增加功能较为困难。另外，继电器的触点数量有限，所以电器控制系统的灵活性和可扩展性 受到很大限制。而 孕 悦采用了 机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中， 蕴 要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功 数量是无限的， 孕 悦系统的灵活性和可扩展性好。 蕴 耗小，而且 孕 悦所谓 “软继电器” 实质上是存储器单元的状态，所以 “软继电器” 的触点 蕴 ）从工作方式上看，在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于 圆 受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸
合，这种工作方式称为并行工作方式。而 孕 悦的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各 蕴 软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程 序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作方式。 ）从控制速度上看，电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制，工作频率低，机 猿 械触点还会出现抖动问题。而 孕 悦通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，程 蕴 ）从定时和计数控制上看，电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制， 源 时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响，定时精度不高。而 孕 悦采用集成 蕴
序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。
第二章
可编程序控制器基础知识
源 猿
中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且 孕 悦具有计数功能，而电器控制系统一般 蕴 不具备计数功能。
电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序
开关动作由无触点的电子电路来完成，其寿命长、可靠性高， 孕 悦还具有自诊断功能，能查 蕴 出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和 维护提供了方便。
）从可靠性和可维护性上看，由于电器控制系统使用了大量的机械触点，其存在机械 缘 磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所以可靠性和可维护性较差。而 孕 悦大量的 蕴
第三节
孕 悦的基本组成 蕴
孕 悦是微机技术和控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心的用于控制的特殊 蕴 机，因此 孕 悦的基本组成与一般的微机系统类似。 蕴
一、 孕 悦的硬件组成 蕴
孕 悦的硬件主要由中央处理器 （悦 哉 蕴 孕 ）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩 展接 源等部分组成。其中， 悦 哉是 孕 悦的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入 蛐 孕 蕴 输出设备与 悦 哉之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。 孕 孕悦 蕴 ，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如 图 圆远 鄄 所示。无论是哪种结构类型的 孕 悦 蕴 ，都可根据用户需要进行配置与组合。 对于整体式 孕 悦 蕴 ，所有部件都装在同一机 ，其组成框图如图 圆缘 鄄 所示；对于模块式
尽管整体式与模块式 孕 悦的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对 孕 悦 蕴 蕴 主要组成各部分进行简单介绍。 员 中央处理单元 （悦 哉 郾 孕） 悦 哉是 孕 悦的核心， 孕 悦中所配置的 悦 哉随机型不同而不同。常用 悦 哉有三类：通用 孕 蕴 蕴 孕 孕 微处理器 （如 在园 愿愿、愿圆远 愿、 园远 园愿 等）、单片微处理器 （如 愿猿、愿怨 等）和位片式微处理器 园员 园远
图 圆缘 整体式 孕悦组成框图 鄄 蕴
（如 粤 阅 怨 等）。小型 孕 悦大多采用 愿 位通用微处理器和单片微处理器；中型 孕 悦大多采 酝 圆宰 蕴 蕴
源 源
可编程序控制器应用技术
用 员 位通用微处理器或单片微处理器；大型 孕 悦大 远 蕴 目前，小 型 孕 悦为 单 悦 哉系 统，而 中、大 型 蕴 孕 孕 悦则大多为双 悦 哉系统，甚至有些 孕 悦中多达 愿 蕴 孕 蕴 片 悦哉 孕 。对于双 悦 哉系统，一般一片为字处理器， 孕 采用由各厂家设计制造的专用芯片。字处理器为主 处理器，用于执行编程器接 能，监视内部定时
图 圆远 模块式 孕悦组成框图 鄄 蕴
多采用高速位片式微处理器。
一般采用 愿 位或 员 位处理器；另一片为位处理器， 远
器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处
理器，主要用于处理位操作指令和实现 孕 悦编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用， 蕴 提高了 孕 悦的速度，使 孕 悦更好地满足实时控制要求。 蕴 蕴 在 孕 悦中 悦 哉按系统程序赋予的功能，指挥 孕 悦有条不紊地进行工作，归纳起来主要 蕴 孕 蕴 有以下几个方面： ）接收从编程器输入的用户程序和数据。 员 ）诊断电源、 孕 悦内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。 圆 蕴
）根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元 缘 实现输出控制。有些 孕 悦还具有制表打印或数据通信等功能。 蕴
）通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。 猿 ）从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。 源
系统程序是由 孕 悦的制造厂家编写的，和 孕 悦的硬件组成有关，完成系统诊断、命令 蕴 蕴 、功能子程序调用 、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供 孕 悦运行的平 蕴 台。系统程序关系到 孕 悦的性能，而且在 孕 悦使用过程中不会变动，所以是由制造厂家直 蕴 蕴 接固化在只读存储器 砸 酝 孕 韵 或 耘 砸 酝中，用户不能访问和修改。 韵 、 砸酝 孕韵 用户程序是随 孕 悦的控制对象而定的，由用户根据对 产工艺的控制要求而编制的 蕴
圆 存储器 郾 存储器主 要 有 两 种：一 种 是 可 读 蛐 操 作 的 随 机 存 储 器 砸 酝 写 粤 ，另 一 种 是 只 读 存 储 器 、 孕 韵 、 耘 砸 酝和 耘 孕 韵 。在 孕 悦中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及 砸 酝 砸 酝 孕韵 韵 耘砸 酝 蕴 工作数据。
应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于 悦 韵 静态 砸 酝 中，用锂电池 酝杂 粤 作为后备电源，以保证系统掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对 砸 酝 中程序的破坏，当 粤 工作数据是 孕 悦运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在 砸 酝 中，以适应 蕴 粤 随机存取的要求。在 孕 悦的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、 蕴 用户程序经过运行 ，不需要改变，可将其固化在只读存储器 耘 砸 酝 中。现在也有许多 孕韵 孕 悦直接采用 耘 孕 韵 作为用户存储器。 蕴 耘砸 酝
定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情 况而 的。根据需要，部分数据在系统掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在系 统掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。
由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在 孕 悦产品样本或使用手册中所列 蕴 存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当 孕 悦提供的用户存储器容量不够用，许多 孕 悦 蕴 蕴
第二章 还提供有存储器扩展功能。
可编程序控制器基础知识
源 缘
接部件。孕 悦通过输入接口可以检测被控 蕴 对象的各种数据，以这些数据作为 孕 悦对 蕴 被控制对象进行控制的依据；同时 孕 悦又 蕴 通过 输 出 接 口 将 处 理 结 果 送 给 被 控 制 对 象，以实现控制目的。 由于外部输入设备和输出设备所需的
输出单元 猿 输入 蛐 郾 输入 蛐 输出单元通常也称 陨 单元或 陨 蛐 韵 蛐 韵模块，是 孕 悦与工业生产现场之间的连 蕴
信号电平是多种多样的，而 孕 悦内部 悦 哉 蕴 孕 的处理的信息只能是标准电平，所以 陨 蛐 韵 接口要实现这种转换。 陨 接口一般都具 蛐 韵 有光电隔离和滤波功能，以提高 孕 悦的抗 蕴 干扰能力。另外， 陨 接口上通常还有状 蛐 韵 孕 悦提供了多种操作电平和驱动能力 蕴 的 陨 接口，有各种各样功能的 陨 接口 蛐 韵 蛐 韵 字量 （开 关 量）输 入、数 字 量 （开 关 量） 输出、模拟量输入、模拟量输出等。 常用的开关量输入接口按其使用的电 源不同有三种类型：直流输入接 交流 电路如图 圆苑 鄄 所示。 输入接口和交 蛐 直流输入接口，其基本原理 常用的开关量输出接口按输出开关器
图 圆苑 开关量输入接口 鄄
）交流输入 遭
态指示，工作状况直观，便于维护。
供用户选用。 陨 接口的主要类型有：数 蛐 韵
件不同有三种类型：是继电器输出、晶体 管输出和双向晶闸管输出，其基本原理电
）直流输入 葬
）交直流输入 糟
而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用于驱动直流 负载，后者只能用于交流负载。
路如图 圆愿 鄄 所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低； 输出 （陨 ）点 孕 悦的 陨 接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为 孕 悦输入 蛐 蕴 蛐 韵 蕴 蛐 韵 数。陨 点数是选择 孕 悦的重要依据之一。当系统的 陨 点数不够时，可通过 孕 悦的 陨 扩 蛐 韵 蕴 蛐 韵 蕴 蛐 韵 展接 系统进行扩展。 源 通信接口 郾 孕 悦配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。 孕 悦通过这些通信接口 蕴 蕴
可与监视器、打印机、其他 孕 悦 蕴 、计算机等设备实现通信。 孕 悦与打印机连接，可将过程信 蕴 息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其他 孕 悦连接， 蕴 可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。与 机连接，可组成多级分布式控制系
源 远
可编程序控制器应用技术
统，实现控制与管理相结合。
）继电器输出 葬
图 圆愿 开关量输出接口 鄄
）晶体管输出 遭
）晶闸管输出 糟
智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的 悦 哉 孕 、系统程序、存储器以及与 孕 悦 蕴 系统总线相连的接 它作为 孕 悦系统的一个模块，通过总线与 孕 悦相连，进行数据交换， 蕴 蕴 孕 悦的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中 蕴 断控制模块等。 并在 孕 悦的协调 下独立地进行工作。 蕴
远程 陨 系统也必须配备相应的通信接口模块。 蛐 韵 缘 智能接口模块 郾
编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用 机系统。专用编程器是由 孕 悦厂家生产， 蕴 专供该厂家生产的某些 孕 悦产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组 蕴 成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。 化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在 孕 悦的编程插 蕴 简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转
远 编程装置 郾 编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控 孕 悦内部状态和参数， 蕴 与 孕 悦进行人机对话。它是开发、应用、维护 孕 悦不可缺少的工具。编程装置可以是专用 蕴 蕴
第二章
可编程序控制器基础知识
源 苑
座上，或者用专用电缆与 孕 悦相连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可 蕴
用来储存用户程序，如三菱的 云 鄄 孕耘简易编程器。 载圆 鄄 园 智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台专用便携式 机，如三菱的 郧 鄄 云 鄄 孕愿 载耘 园 智能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加 直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音 专用编程器只能对指定厂家的几种 孕 悦进行编程，使用范围有限，价格较高。同时， 蕴 由于 孕 悦产品不断更新换 所以专用编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势 蕴 是使用以个人 机为基础的编程装置，用户只要购买 孕 悦厂家提供的编程软件和相应的 蕴 硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的 孕 悦程序开发系统。 蕴 基于个人 机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改 孕 悦的梯形图程序， 蕴 又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等 许多功能。 苑 电源 郾 孕 悦配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比， 孕 悦电源的稳定性好、抗干 蕴 蕴 机接 打印机接
内波动。许多 孕 悦还向外提供直流 圆灾稳压电源，用于对外部传感器供电。 蕴 源
扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值 依 缘 的范围 员豫 愿 其他外部设备 郾 除了以上所述的部件和设备外， 孕 悦还有许多外部设备，如 耘 砸 酝写入器、外存储器、 蕴 孕韵 人蛐 机接 置等。 耘 砸 酝写入器是用来将用户程序固化到 耘 砸 酝存储器中的一种 孕 悦外部设备。为了使 孕韵 孕韵 蕴 调试好用户程序不易丢失，经常用 耘 砸 酝写入器将 孕 悦内 砸 酝保存到 耘 砸 酝中。 孕韵 蕴 粤 孕韵 孕 悦内部的半导体存储器称为内存储器。有时可用外部的磁带、磁盘和用半导体存储器 蕴
人蛐 机接 置是用来实现操作人员与 孕 悦控制系统的对话。最简单、最普遍的人 蛐 机接 蕴 置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、 蕴 阅显示器、 报警器 耘 信息并在 悦 栽 机接 置有自己的微处理器和存储器，能够 砸 上显示出来；而智能型终端人 蛐
作成的存储盒等来存储 孕 悦的用户程序，这些存储器件称为外存储器。外存储器一般是通 蕴 过编程器或其他智能模块提供的接口，实现与内存储器之间相互传送用户程序。
机接口 等器件构成。对于 孕 悦系统，还可采用半智能型 悦 栽 蛐 蕴 砸 人 机接 置和智能型终端人 蛐 装置。半智能型 悦 栽 蛐 砸 人 机接 置可长期安装在控制台上，通过通信接口接收来自 孕 悦的 蕴 与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与 孕 悦相连，也可作为独立的节点接入 孕 悦网 蕴 蕴 络。
二、 孕 悦的软件组成 蕴
孕 悦的软件由系统程序和用户程序组成。 蕴 系统程序由 孕 悦制造厂商设 写的，并存入 孕 悦的系统存储器中，用户不能直接读 蕴 蕴 写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监 控程序等。 孕 悦的用户程序是用户利用 孕 悦的编程语言，根据控制要求编制的程序。在 孕 悦的应用 蕴 蕴 蕴
源 愿
可编程序控制器应用技术
中，最重要的是用 孕 悦的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。由于 孕 悦是专门为 蕴 蕴 工业控制而开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，为了满足他们的传统习惯和掌 孕 悦编程语言是多种多样的，对于不同生产厂家、不同系列的 孕 悦产品采用的编程语言 蕴 蕴 的表达方式也不相同，但基本上可归纳两种类型：一是采用字符表达方式的编程语言，如语 句表等；二是采用图形符号表达方式的编程语言，如梯形图等。 以下简要介绍几种常见的 孕 悦编程语言。 蕴 员 梯形图语言 郾 握能力， 孕 悦的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形 专用语言。 蕴
梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演
变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运 算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技 术人员所熟知，是应用最广泛的 孕 悦的编程语言，是 孕 悦的第一编程语言。 蕴 蕴 如图 圆怨 鄄 所示是传统的电器控制线路图和 孕 悦梯形图。 蕴
图 圆怨 电器控制线路图与 孕悦梯形图 鄄 蕴
图使用的是内部继电器，定时 辕 计数器等，都是由软件来实现的，使用方便，修改灵活，是 原电器控制线路硬接线无法比拟的。
从图中可看出，两种图基本表示思想是一致的，具体表达方式有一定区别。 孕 悦的梯形 蕴
）电器控制线路图 葬
）孕 悦梯形图 遭 蕴
就用一系列 孕 悦操作命令组成的语句表将梯形图描述出来，再通过简易编程器输入到 孕 悦 蕴 蕴 中。虽然各个 孕 悦生产厂家的语句表形式不尽相同，但基本功能相差无几。以下是与图 圆怨 蕴 鄄 中梯形图对应的 （云 系列 孕 悦 载 蕴）语句表程序。 步序号 园 员 指令 韵 砸 蕴 阅 蕴 阅 数据 载 员
圆 语句表语言 郾 这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在 孕 悦应用中，经常采 蕴 用简易编程器，而这种编程器中没有 悦 栽屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示。因此， 砸
圆
猿 源 缘
韵栽 哉 韵栽 哉
粤陨 晕
再 园
载 圆 再 园 载 猿 再 员
可以看出，语句是语句表程序的基本单元，每个语句和微机一样也由地址 （步序号）、
第二章
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源 怨
操作码 （指令）和操作数 （数据）三部分组成。
猿 逻辑图语言 郾 逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语
言，由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器 等逻辑符号组成。有数字电路基础的电气技术人员较 容易掌握，如图 圆员 所示。 鄄 园 源 功能表图语言 郾 功能表图语言 （杂悦语言）是一种较新的编程方 云
法，又称状态转移图语言。它将一个完整的控制过程
图 圆员 逻辑图语言编程 鄄 园
分为若干阶段，各阶段具有不同的动作，阶段间有一定的转换条件，转换条件满足就实现阶 段转移，上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。是用功能表图的方式来表达一个控制过 程，对于顺序控制系统特别适用。 缘 高级语言 郾 随着 孕 悦技术的发展，为了增强 孕 悦的运算、数据处理及通信等功能，以上编程语言 蕴 蕴 无法很好地满足要求。近年来推出的 孕 悦 蕴 ，尤其是大型 孕 悦 蕴 ，都可用高级语言，如 月 杂 语 粤陨 悦 一样操作 孕 悦 蕴 ，使 孕 悦的各种功能得到更好的发挥。 蕴 言、 悦语言、 孕 杂 粤 语言等进行编程。采用高级语言后，用户可以像使用普通微型计算机 粤悦 蕴
第四节
一、扫描工作原理
孕 悦的工作原理 蕴
多的操作，但 悦 哉不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作 （串行工作） 方式，每 孕
当 孕 悦运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众 蕴
式。
一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于 悦 哉的运算处理速度很快，所以从宏观上来看， 孕 孕 悦外部出现的结果似乎是同时 （并行）完成的。这种串行工作过程称为 孕 悦的扫描工作方 蕴 蕴 用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从第一 序开始，在无中断或跳转控制的情
况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执 孕 悦的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行 蕴 工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电， 该继电器的所有常开和常闭触点不论处 行，周而复始重复运行。
在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作；而 孕 悦采用扫描工作方式 （串行工作方 蕴 式） ，如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到
该时才会动作。但由于 孕 悦的扫描速度快，通常 孕 悦与电器控制装置在 陨 的处理结果上并 蕴 蕴 蛐 韵 没有什么差别。
二、 孕 悦扫描工作过程 蕴
孕 悦的扫描工作过程除了执行用户程序外，在每次扫描工作过程中还要完成内部处理、 蕴
缘 园
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通信服务工作。如图 圆员 所示， 整个扫描工作过程包括内部处理、通信服 鄄 员 务、输入采样、程序执行、输出刷新五个阶段。整个过程扫描执行一遍所
在内部处理阶段，进行 孕 悦自检，检查内部硬件是否正常，对监视定 蕴 时器 （宰阅 ）复位以及完成其他一些内部处理工作。 栽 命令，更新编程器的显示内容等。 在通信服务阶段， 孕 悦与其他智能装置实现通信，响应编程器键入的 蕴
需的时间称为扫描周期。扫描周期与 悦 哉运行速度、 孕 悦硬件配置及用户 孕 蕴 程序长短有关，典型值为 员 员园 泽 ～ 园皂 。
要完成输入采样、程序执行、输出刷新工作。
当 孕 悦处于运行 （砸 晕 蕴 哉 ）状态时，除完成内部处理和通信服务工作外，还
当 孕 悦处于停止 （杂韵 ）状态时，只完成内部处理和通信服务工作。 蕴 栽孕
图 圆员 扫描 鄄 员 过程示意图
孕 悦的扫描工作方式简单直观，便于程序的设计，并为可靠运行提供 蕴 了保障。当 孕 悦扫描到的指令被执行后，其结果马上就被后面将要扫描到的指令所利用， 蕴 而且还可通过 悦 哉内部设置的监视定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，避免由于 孕 悦 哉内部故障使程序执行进入死循环。 孕
三 、 孕 悦执行程序的过程及特点 蕴
孕 悦执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段， 蕴 如图 圆员 所示。 鄄 圆
入输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新。接着进入程序处理阶段，在程序执行阶 段或其他阶段，即使输入状态发生变化，输入映像寄存器的内容也不会改变，输入状态的变 化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。
员 输入采样阶段 郾 在输入采样阶段， 孕 悦以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存 蕴
图 圆员 孕悦执行程序过程示意图 鄄 圆 蕴
先上后下，先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定 器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映像寄存器中。对于元件映像寄 存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。
圆 程序执行阶段 郾 在程序执行阶段， 孕 悦对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，则总是按 蕴
程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时， 孕 悦从输入映像寄存器和元件映像寄存 蕴
第二章
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缘 员
与输出有关的状态 （输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外 部负载。
猿 输出刷新阶段 郾 当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。在这一阶段里， 孕 悦将输出映像寄存器中 蕴
因此， 孕 悦在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当 孕 悦进入 蕴 蕴 程序执行阶段后输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重 新采样。这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。 在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。在一个扫描周期内，只在输 出刷新阶段才将输出状态从输出映像寄存器中输出，对输出接口进行刷新。在其他阶段里输 出状态一直保存在输出映像寄存器中。这种方式称为集中输出。 对于小型 孕 悦 蕴 ，其 陨 点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输出的工作 蛐 韵 方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使 孕 悦工作时大多数时间与外部输入 蛐 蕴 输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。 而对于大中型 孕 悦 蕴 ，其 陨 点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速 蛐 韵 度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用智能 陨 接口等多 蛐 韵
种方式。
从上述分析可知，当 孕 悦的输入端输入信号发生变化到 孕 悦输出端对该输入变化作出 蕴 蕴 输出响应滞后。对一般的工业控制，这种滞 反应，需要一段时间，这种现象称为 孕 悦输入 辕 蕴 输出延迟，同时还与程序设计有关。滞后时间是设计 孕 悦应用系统时应注意把 一个参 蕴 数。
后是完全允许的。应该注意的是，这种响应滞后不仅是由于 孕 悦扫描工作方式造成，更主 蕴 要是 孕 悦输入接 滤波环节带来的输入延迟，以及输出接口中驱动器件的动作时间带来 蕴
第五节
一、 孕 悦的性能指标 蕴
孕 悦的性能指标与发展趋势 蕴
圆陨 点数 郾韵 蛐 输入 蛐 输出 （陨 ）点数是 孕 悦可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量 孕 悦性能 蛐 韵 蕴 蕴 的重要指标。 陨 点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。 蛐 韵
字。
序。一般来说，小型 孕 悦的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万 蕴
员 存储容量 郾 存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程
猿 扫描速度 郾 扫描速度是指 孕 悦执行用户程序的速度，是衡量 孕 悦性能的重要指标，一般以扫描 员 蕴 蕴 运 步用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以 皂 蛐 步为单位。 孕 悦用户手册一般给出执 泽 运 蕴 行各条指令所用的时间，可以通过比较各种 孕 悦执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描 蕴 速度的快慢。
缘 圆
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源 指令的功能与数量 郾 指令功能的强弱、数量的多少也是衡量 孕 悦性能的重要指标。编程指令的功能越强、 蕴 数量越多， 孕 悦的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂 蕴 的控制任务。 缘 内部元件的种类与数量 郾 在编制 孕 悦程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定 蕴
时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示 孕 悦的存储和 蕴 处理各种信息的能力越强。
远 特殊功能单元 郾 特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量 孕 悦产品的一个重要指标。近年来各 孕 悦 蕴 蕴 厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使 孕 悦 蕴 的控制功能日益扩大。 苑 可扩展能力 郾 孕 悦的可扩展能力包括 陨 点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能 蕴 蛐 韵 模块的扩展等。在选择 孕 悦时，经常需要考虑 孕 悦的可扩展能力。 蕴 蕴
二、 孕 悦的发展趋势 蕴
员 向高速度、大容量方向发展 郾 为了提高 孕 悦的处理能力，要求 孕 悦具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前， 蕴 蕴 有的 孕 悦的扫描速度可达 园员 泽 步左右。 孕 悦的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。 蕴 郾皂 蛐 噪 蕴 在存储容量方面，有的 孕 悦最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使 蕴 用了磁泡存储器或硬盘。 圆 向超大型、超小型两个方向发展 郾 当前中小型 孕 悦比较多，为了适应市场的多种需要，今后 孕 悦要向多品种方向发展， 蕴 蕴 特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有 陨 点数达 员猿远 蛐 韵 源猿 点的超大型 孕 悦 蕴 ，其使用
猿 位微处理器，多 悦 哉并行工作和大容量存储器，功能强。 圆 孕 小型 孕 悦由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发 蕴
了各种简易、经济的超小型微型 孕 悦 蕴 ，最小配置的 陨 点数为 愿 员 点，以适应单机及小型 蛐 韵 ～ 远 自动控制的需要，如三菱公司α系列 孕 悦 蕴。 猿孕 悦大力开发智能模块，加强联网通信能力 郾蕴 为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模
块、温度控制模块、远程 陨 模块、通信和人机接 块等。这些带 悦 哉和存储器的智能 陨 蛐 韵 孕 蛐 韵模块，既扩展了 孕 悦功能，又使用灵活方便，扩大了 孕 悦应用范围。 蕴 蕴 加强 孕 悦联网通信的能力，是 孕 悦技术进步的潮流。 孕 悦的联网通信有两类：一类是 蕴 蕴 蕴 孕 悦之间联网通信，各 孕 悦生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是 孕 悦与 机之间 蕴 蕴 蕴 的联网通信，一般 孕 悦都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力， 孕 悦生产 蕴 蕴 源 增强外部故障的检测与处理能力 郾
（阅 杂 悦）不可缺少的重要组成部分。
厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统。 孕 悦已成为集散控制系统 蕴
第二章
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缘 猿
备占 源 豫，输出设备占 猿 豫，线路占 缘 。前两项共 圆 豫故障属于 孕 悦的内部故障，它可 缘 园 豫 园 蕴 通过 孕 悦本身的软、硬件实现检测、处理；而其余 愿 豫的故障属于 孕 悦的外部故障。因此， 蕴 园 蕴 孕 悦生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，以进一步提高系统的 蕴 可靠性。 缘 编程语言多样化 郾 在 孕 悦系统结构不断发展的同时， 孕 悦的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除 蕴 蕴
根据统计资料表明：在 孕 悦控制系统的故障中， 悦 哉占 缘 ， 陨 接口占 员 豫，输入设 蕴 孕 豫 蛐 韵 缘
了大多数 孕 悦使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进 蕴 编程语言、面向过程控制的流程图语言、与 机兼容的高级语言 （月 杂 、 悦语言等）等。 粤陨 悦 多种编程语言的并存、互补与发展是 孕 悦进步的一种趋势。 蕴
第六节
国内外 孕 悦产品简介 蕴
承性，但日本的主推产品定位在小型 孕 悦上。美国和欧洲以大中型 孕 悦而闻名，而日本则 蕴 蕴 以小型 孕 悦著称。 蕴
产品。美国和欧洲的 孕 悦技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的 孕 悦 蕴 蕴 产品有明显的差异性。而日本的 孕 悦技术是由美国引进的，对美国的 孕 悦产品有一定的继 蕴 蕴
世界上 孕 悦产品可按地域分成三大流派：一是美国产品，二是欧洲产品，再有是日本 蕴
一、美国的 孕 悦产品 蕴
美国是 孕 悦生产大国，有 员园 蕴 园 多家 孕 悦厂商，著名的有 粤月公司、通用电气 （郧 ）公 蕴 鄄 耘 ）公司、德州仪器 （栽 ）公司、西屋电气公司等。其中 粤月公司是美 司、莫迪康 （酝 阅悦 晕 韵 陨韵 陨 鄄
国最大的 孕 悦制造商，其产品约占美国 孕 悦市场的一半。 蕴 蕴 粤月公司产品规格齐全、种类丰富，其主推的大、中型 孕 悦产品是 孕 悦缘 鄄 蕴 蕴 鄄 系列。该系列 为模块式结构， 悦 哉模块为 孕 悦缘员、 孕 悦缘员、 孕 悦缘员、 孕 悦缘圆 时，属于中型 孕 悦 陨 孕 蕴 鄄蛐 园 蕴 鄄蛐 圆 蕴 鄄蛐 缘 蕴 鄄蛐 缘 蕴， 蛐 孕 悦缘圆园 蕴 鄄蛐 功能最强，最多可配置到 源怨 个 陨 点，具有强大的控制和信息 功能。大型 缘 园远 蛐 韵 机 孕 悦猿 蕴 鄄 最多可配置到 愿怨 个 陨 点。粤月公司的小型 孕 悦产品有 杂悦 园 系列等。 园远 蛐 韵 鄄 蕴 蕴 缘园 其 陨 点最多可配置到 怨 点。郧 鄄蛐 是 郧 鄄 的增强型产品，增加了部分功能指令 （数据操 蛐 韵 远 耘员孕 耘员 机 郧 鄄 ，它比 郧 鄄 增加了部分数据处理、表格处理、子程序控制等功能，并具有较强的 耘Ⅴ 耘Ⅲ 韵点配 置 范 围 为 圆远～ 员圆 点；当 悦 哉模 块 为 孕 悦缘员、 孕 悦缘圆、 孕 悦缘猿、 孕 悦缘源、 缘 园源 孕 蕴 鄄蛐 员 蕴 鄄蛐 园 蕴 鄄蛐 园 蕴 鄄蛐 园 孕 悦缘远、 孕 悦缘源蕴 孕 悦缘远蕴 蕴 鄄蛐 园 蕴 鄄蛐 、 蕴 鄄蛐 时，属于大型 孕 悦 陨 点最多可配置到 猿苑 点。该系列中 园 园 蕴， 蛐 韵 园圆
、 郧 公司的代表产品是：小型机 郧 鄄、 郧 鄄蛐 郧 鄄蛐 等，除 郧 鄄蛐外，均采用模块结 耘 耘员 耘员允 耘员孕 耘员允 构。郧 用于开关量控制系统，最多可配置到 员圆个 陨 点。 郧 鄄蛐是更小型化的产品， 耘原造 员 蛐 韵 耘员允 作指令）、功能模块 （粤阅 阅粤等）、远程 陨 功能等，其 陨 点最多可配置到 员愿 蛐、 蛐 蛐 韵 蛐 韵 远 点。中 型机 郧 鄄 ，它比 郧 鄄蛐 增加了中断、故障诊断等功能，最多可配置到 源园 陨 点。大型 个 蛐 耘Ⅲ 耘员孕 园 韵 通信功能，最多可配置到 圆源 个 陨 点。 郧 鄄 蛐 最多可配置到 源园 个 陨 点。 园愿 蛐 韵 耘Ⅵ 孕 园园 蛐 韵 德州仪器 （栽 ）公司的小型 孕 悦新产品有 缘园 缘园和 栽员园等，中型 孕 悦新 产 品 有 陨 蕴 员、 圆 陨 园 蕴
栽猿园 缘 陨 陨 、 栽 等，大型 孕 悦产品有 孕 缘园 缘园 缘园 缘缘 园 蕴 酝 缘、 猿、 远、 远 等系列。除 栽员园 栽猿园 陨 和 陨 无联网功 园 园 能外，其他 孕 悦都可实现通信，构成分布式控制系统。 蕴
缘 源
可编程序控制器应用技术
位机通信功能，最多 陨 点为 员圆 蛐 韵 员 点。 酝 愿 是中型机，其运算功能较强，可与上位机通信， 源源 也可与多台联网，最多可扩展 陨 点为 缘圆 蛐 韵 员 点。酝 愿 是大型机，其容量大、数据处理和网络 缘源 能力强，最多可扩展 陨 点为 愿怨。 酝 愿 增强型中型机，它具有小型机的结构、大型机的 蛐 韵 员圆 愿源 控制功能，主机模块配置 圆 砸 鄄 圆 接口，可方便地进行组网通信。 个 杂圆 悦 猿
莫迪康 （酝 阅悦 晕 韵 陨韵 ）公司有 酝 源 愿 系列 孕 悦 蕴 。其中 酝 源 愿 是小型机，具有模拟量控制、与上
二、欧洲的 孕 悦产品 蕴
德国的西门子 （杂 酝 晕）公司、粤 郧公司和法国的 栽 公司是欧洲著名的 孕 悦制造商。 陨 耘杂 耘 耘 耘 蕴 德国的西门子的电子产品以性能精良而久负盛名。在中、大型 孕 悦产品领域与美国的 粤月 蕴 鄄 公司齐名。
员缘 为大型机，最多可配置到 源怨 个 陨 点，模拟量可达 猿园多路； 杂 原员缘 是大型机， 缘哉 园远 蛐 韵 园 杂 缘匀 它是由两台 杂鄄 缘 组成的双机冗余系统。而 杂 系列是西门子公司在 杂 系列 孕 悦基础上近 缘员 哉 缘 苑 缘 蕴 年推出的新产品，其性能价格比高，其中 杂鄄 园 苑圆 系列属于微型 孕 悦 杂鄄 园 园 蕴 ， 苑猿 系列属于于中小 园 型 孕 悦 杂鄄 园 蕴 ， 苑源 系列属于于中高性能的大型 孕 悦 园 蕴。
西门子 孕 悦主要产品是 杂、 杂 系列。在 杂 系列中， 杂鄄 哉 杂怨哉属于微型整体式 蕴 缘 苑 缘 缘怨 、 鄄 园 缘 孕 悦 杂鄄 园 是小型模块式 孕 悦 蕴 ； 缘员 哉 园 蕴 ，最多可配置到 圆远 陨 点； 杂鄄 缘 是中型 孕 悦 缘个 蛐 韵 缘员 哉 员 蕴 ，最多可 配置到 员圆 个 陨 点； 杂鄄 缘 匀是中型机，它是由两台 杂 原 员哉组成的双机冗余系统；杂鄄 园源 蛐 韵 缘员 哉 员 杂 员缘 缘
三、日本的 孕 悦产品 蕴
小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多 孕 悦制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士、 蕴 日立、东芝等，在世界小型 孕 悦市场上，日本产品约占有 苑 豫的份额。 蕴 园 能，比 云 系列有了更强的控制能力。继 云蛐圆 员云 系列之后， 圆 世纪 愿 年代末三菱公司又推出 园 园 云 系列，在容量、速度、特殊功能、网络功能等方面都有了全面的加强。 云 圆 载 载 系列是在 怨 园 年代开发的整体式高功能小型机，它配有各种通信适配器和特殊功能单元。 云 圆 几年推出 载晕 的高功能整体式小型机，它是 云 圆 载 的换 品，各种功能都有了全面的提升。近年来还不 断推出满足不同要求的微型 孕 悦 蕴 ，如 云 韵 、 云 员、 云 园 、 云 员 及α系列等产品。 载 杂 载杂 载晕 载晕 三菱公司的大中型机有 粤系列、 匝 粤系列、 匝系列，具有丰富的网络功能， 陨 点数可 灶 蛐 韵 三菱公司的 孕 悦是较早进入中国市场的产品。其小型机 云蛐圆系列是 云系列的升级产 蕴 员云 品，早期在我国的销量也不小。 云蛐圆 员云 系列加强了指令系统，增加了特殊功能单元和通信功
日本的小型 孕 悦最具特色，在小型机领域中颇具盛名。某些用欧美的中型机或大型机 蕴 才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的
达 愿怨 点。其中 匝系列具有超小的体积、丰富的机型、灵活的安装方式、双 悦 哉协同处 员圆 孕 理、多存储器、远程口令等特点，是三菱公司现有 孕 悦中最高性能的 孕 悦 蕴 蕴。
型机现已被性价比更高的 悦 酝 粤系列所取代， 悦 酝 粤圆 、悦 酝 系列内置 砸 鄄 悦 酝 等。 孕 匝员 孕员 孕 圆 蛐悦 匝 员 杂 圆圆 接口和实时时钟，并具有软 孕阅功能， 悦 酝 匀是 悦 酝 的升级产品。中型机有 悦 园匀 猿悦 陨 匝员 匝员 圆园 、 悦 园匀 、悦 园匀 、 悦 园匀 、 悦 园匀 、 悦 员 圆园 杂 圆园 载 圆园 郧 圆园 耘 杂 系列。 悦 园匀是前些年畅销的高性能中型机，配 圆园 置齐全的 陨 模块和高功能模块，具有较强的通信和网络功能。 悦 园匀 是 悦 园匀的升级产 蛐 韵 圆园 杂 圆园
欧姆龙 （韵 砸 晕 酝 韵 ）公司的 孕 悦产品，大、中、小、微型规格齐全。微型机以 杂 系列为 蕴 孕 ，其体积极小，速度极快。小型机有 孕型、 匀型、 悦 酝 粤系列、 悦 酝 粤系列、 悦 酝 悦 孕员 孕圆 孕 圆、
第二章
可编程序控制器基础知识
缘 缘
品，指令系统更丰富、网络功能更强。 悦 园匀 蛐郧匀 是 悦 园匀 的升级产品，有 员源 个 陨 圆园 载匀 蛐耘 圆园 杂 员愿 蛐 倍，速度是 悦 园匀 的 猿苑 倍，有品种齐全的通信模块，是适 韵点，其容量是 悦 园匀 的 圆 圆园 杂 圆园 杂 郾缘 应信息化的 孕 悦产品。 悦 员 蕴 杂 系列具有中型机的规模、大型机的功能，是一种极具推广价值的 新机 型。 大 型 机 有 悦 园园 、 悦 园园 、 悦 （悦 缘园悦 员园 辕灾 园园悦 酝 ） 等。 悦 园园 、 员园匀 圆园匀 灾 灾 园 辕灾 园园悦 圆园 辕灾 员 员园匀 悦 园园 可单机或双机热备运行，安装带电插拔模块， 悦 园园 可在线更换 陨 模块； 悦 系列 圆园匀 圆园匀 蛐 韵 灾 松下公司的 孕 悦产品中， 云韵为微型机， 云员为整体式小型机， 云猿为中型机， 云缘 蕴 孕 孕 孕 孕蛐 云员、云员杂 云员 的改进型）、 云圆 为大型机，其中 云圆 是最新产品。松下公司近几年 孕园 孕园 （ 孕园 孕园 孕园 孕悦 蕴 产品的主要特点是：指令系统功能强；有的机型还提供可以用 云 鄄粤 陨 语言编程的 孕月 杂 悦
中除 悦 酝 外，均可采用结构化编程，易读、易调试，并具有更强大的通信功能。 灾员
悦 哉及多种智能模块，为复杂系统的开发提供了软件手段； 云 系列各种 孕 悦都配置通信机 孕 孕 蕴 制，由于它们使用的应用层通信协议具有一致性，这给构成多级 孕 悦网络和开发 孕 悦网络 蕴 蕴 应用程序带来方便。
四、我国的 孕 悦产品 蕴
我国有许多厂家、科研院所从事 孕 悦的研制与开发，如中国科学院自动化研究所的 蕴 孕 悦园愿，北京联想 机集团公司的 郧 鄄 ，上海机床电器厂的 悦 再源，上海起重电器厂 蕴鄄 愿 园 运源 园 运鄄 园 的 悦 鄄 酝 蛐砸 云源 砸耘 ，苏州电子计算机厂的 再 鄄悦园员 ，原机电部北京机械工业自动化研究所的 园 在孕 鄄 粤 园
酝 悦园员圆、运 鄄 蛐 ，杭州机床电器厂的 阅 运 圆 孕 鄄园蛐 园 月圆 源 园园 运 园，天津中环自动化仪表公司的 阅运杂愿蛐 蛐 允鄄鄄 愿 源远 愿，上海自立电子设备厂的 运 陨 源园 运 系列，上海香岛机电制造有限公司的 粤 酝 鄄愿、 粤 酝 鄄 悦 再杂园 悦 再 杂缘，无锡华光电子工业有限公司 （合资）的 杂 鄄 、 杂 鄄 蛐 等。 圆远 砸员 砸圆 圆 园 园员 从 员愿 年以来，先后有天津、厦门、大连、上海等地相关企业与国外著名 孕 悦制造厂 怨圆 蕴 商进行合资或引进技术、生产线等，这将促进我国的 孕 悦技术在赶超世界先进水平的道路 蕴 上快速发展。
习
圆圆 为什么 孕悦软继电器的触点可无数次使用？ 鄄 蕴
题
圆员 什么是 孕悦 鄄 蕴 ？它与电器控制、微机控制相比主要优点是什么？ 圆猿 孕悦的硬件由哪几部分组成？各有什么作用？ 孕悦主要有哪些外部设备？各有什么作用？ 鄄 蕴 蕴 圆源 孕悦的软件由哪几部分组成？各有什么作用？ 鄄 蕴 圆缘 孕悦主要的编程语言有哪几种？各有什么特点？ 鄄 蕴 圆苑 孕悦采用什么样的工作方式？有何特点？ 鄄 蕴
圆远 孕悦开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，有哪几种型式？各有什么特点？ 鄄 蕴 圆愿 什么是 孕悦的扫描周期？其扫描过程分为哪几个阶段，各阶段完成什么任务？ 鄄 蕴 圆怨 孕悦扫描过程中输入映像寄存器和元件映像寄存器各起什么作用？ 鄄 蕴 输出滞后时间？ 输出滞后现象？造成这种现象的主要原因是什么？可采取哪些措施减少输入 蛐 圆员 什么是 孕悦的输入 蛐 鄄 园 蕴 圆员 孕悦是如何分类的？按结构型式不同， 孕悦可分为哪几类？各有什么特点？ 鄄 员 蕴 蕴 圆员 孕悦有什么特点？为什么 孕悦具有高可靠性？ 鄄 圆 蕴 蕴 圆员 孕悦控制与电器控制比较，有何不同？ 鄄 源 蕴 圆员 孕悦主要性能指标有哪些？各指标的意义是什么？ 鄄 猿 蕴
缘 远
可编程序控制器应用技术
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
云 系列 孕 悦硬件配置及性能指标 载 蕴
第一节
小型 孕 悦 蕴 ，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机 的 云 园、 云 员、 云 园 、 载杂 载杂 载晕 云 员 、云 圆 、 云 圆 悦等系列 孕 悦 载晕 载晕 载晕 蕴 ，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和 模块式相结合的叠装式结构。
云 系列 孕 悦是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代该公司 载 蕴 原 云 云、 云 系列 孕 悦产品。其中 云 圆 员怨 年推出的产品， 云 园 、 员 圆 蕴 载 是 怨员 载 是在 云 圆 载 之后推出的超
一、 云 系列 孕 悦型号的说明 载 蕴
云 系列 孕 悦型号的含义如下： 载 蕴
云 □ 载 系列名称 输入输出总点数 特殊品种 输出方式 — □ □ □ — □
其中系列名称：如 园 圆 园、员、韵 、员 、圆 、圆 悦等 、 、 杂 杂 晕 晕 晕 晕 单元类型： 酝 — ——基本单元 耘 ——扩展输出模块 再— 输出方式： 砸 — ——继电器输出 ——输入输出混合扩展单元 耘— 耘——扩展输入模块 曾—
单元类型
——输入滤波时间常数为 员 泽 云— 皂 的扩展模块 如果特殊品种一项无符号，则表示 粤 电源、 阅 输入、横式端子排、标准输出。 悦 悦 例如 云 圆 —猿酝 —阅表示 云 圆 系列，猿 个 陨 点基本单位，晶体管输出，使用直流 载晕 圆 栽 载晕 圆 蛐 韵 电源，圆灾直流输出型。 源
——晶闸管输出 杂— ——晶体管输出 栽— 特殊品种： 阅 — 阅 电源， 阅 输出 —— 悦 悦 ——粤 电源，粤 （员园 员园 ） 输入或 粤 输出模块 — 悦 粤 员 悦 园 ～ 圆灾 悦 ——大电流输出扩展模块 匀— ——立式端子排的扩展模块 灾— ——接插口输入输出方式 悦—
二、 云 系列 孕 悦硬件配置 载 蕴
云 系列 孕 悦的硬件包括基本单元、扩展单元、扩展模块、模拟量输入输出模块、各种 载 蕴
第三章 特殊功能模块及外部设备等。
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
缘 苑
介绍。
基本单元是构成 孕 悦系统的核心部件，内有 悦 哉 蕴 孕 、存储器、 陨 模块、通信接口和扩展 蛐 韵 接口等。由于 云 系列 孕 悦有众多的子系列，现以 云 园、 云 园 、 云 圆 三个子系列为例加以 载 蕴 载杂 载晕 载晕 员云 园 系列的基本单元 郾载 杂 云 园 系列的功能简单，价格便宜，适用于小型开关量控制系统，它只有基本单元，没 载杂
表 猿员 云 园 系列的基本单元 鄄 载杂
号 阅 悦电源 圆灾 源 继电器输出 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 砸阅 员 继电器输出 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 栽阅 员 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 源 栽阅 员 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 栽阅 圆 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 栽阅 猿 远 员 圆 员 远 员 远 愿 愿 源 远 愿 输入点数 输出点数
（一） 云 系列 孕 悦的基本单元 载 蕴
有扩展单元。其基本单元如表 猿员 鄄 所示。
型 粤 悦电源 员园 圆园 园 ～ 源灾 继电器输出 云 园鄄 酝 鄄 员 载 泽 园 砸园 员 园 晶体管输出 云 园鄄 酝 载泽园 栽 员
云 园鄄 酝 鄄 员 载 泽 源 砸园 员 园 云 园鄄 酝 鄄 员 载 泽 园 砸园 圆 园 云 园鄄 酝 鄄 员 载 泽 园 砸园 猿 园
云 园鄄 酝 载泽源 栽 员 云 园鄄 酝 载泽园 栽 圆 云 园鄄 酝 载泽园 栽 猿
云 园鄄 酝 鄄 载 泽 源 砸阅 员 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 砸阅 圆 云 园鄄 酝 鄄 载 泽 园 砸阅 猿
云 园鄄 酝 鄄员 载 泽 源 砸阅 圆 员 云 园鄄 酝 鄄员 载 泽 园 砸阅 圆 猿
员 源 员 源 远
云 园 容量为 愿园 载杂 园 步，有 圆 条基本指令，两条步进指令，猿 种 缘 条功能指令。 云 园 编 园 缘 园 载杂 程元件包括 缘园 园 多点辅助继电器，远 点状态寄存器， 缘 点定时器和一个模拟定时器，有 员 源 远 远 个 员 位的计数器及 源 员 苑匀 或 员 圆 猿 位高速加 蛐 点 相 噪扎 点 相 圆 减计数器， 远 点 员 位数据寄存 远 员 远 器，还有 远 点转移用跳步指针及 源 点中断指针。 源 圆 载 晕系列的基本单元 援云 园 种扩展单元，苑 种扩展模 云 园 的基本单元共有 员 种，最大的 陨 点数为 远，它可带 猿 载晕 圆 蛐 韵 园 块，可组成 圆 ～ 员愿 陨 点的系统。其基本单元如表 猿圆 源 圆个 蛐 韵 鄄 所示。
表 猿圆 云 园 系列的基本单元 鄄 载晕
阅 悦电源 圆灾 源 继电器输出 云园鄄 酝 鄄 载 晕圆 砸阅 源 晶体管输出 云园鄄 酝 鄄 载 晕圆 栽阅 源 云园鄄 酝 鄄 载 晕源 栽阅 园 云园鄄 酝 鄄 载 晕远 栽阅 园 员 源 圆 源 猿 远 员 园 员 远 圆 源 猿 圆 猿 圆 猿 圆 型 粤 悦电源 员园 圆园 园 ～ 源灾 继电器输出 云园鄄 酝 鄄 员 载 晕圆 砸园 源 园 晶体管输出 云园鄄 酝 载 晕圆 栽 源 号 输入点数 输出点数 扩展模块 可用点数
云园鄄 酝 鄄 员 载 晕源 砸园 园 园 云园鄄 酝 鄄 员 载 晕远 砸园 园 园
台） 的通信。 云 园 还备有 愿 位模拟量输入输出 源缘 孕 模块，可与计算机实现 员晕（最多 愿 愿粤 孕 颐 载晕 模块 （圆 路输入，员 路输出） 用以实现模拟量的控制。由于 云 园 体积小，功能强，使用灵 载晕
计数器 （其中高速计数器 员 个） 还有大量的数据寄存器，苑 点指针用于跳转，中断和嵌 猿 远 套。云 园 有较强的通信功能，可与内置 砸 原圆圆 通信接口的设备通信，如使用 云 园 载晕 杂 猿悦 载 晕原
条，应用 云 园 的 耘 孕 韵 用户存储器容量为 圆园 步。基本指令有 圆 条，步进指令 圆 载晕 耘砸 酝 园园 园 指令 猿 种 缘 条。 云 园 有 缘园 远 员 载晕 园 多点的辅助继电器， 员愿 圆 点状态寄存器，怨 个定时器和 源 个 缘 缘
云园鄄 园 栽 载 晕远 酝 园
云园鄄 酝 载 晕源 栽 园
云园鄄 酝 鄄 载 晕源 砸阅 园 云园鄄 酝 鄄 载 晕远 砸阅 园
缘 愿
可编程序控制器应用技术
活，特别适用于由于安装尺寸的限制而难以采用其他 孕 悦的机械设备上。 蕴 猿 载 晕系列的基本单元 援云 圆
云 圆 系列是 云 家族中最先进的 孕 悦系列。 载晕 载 蕴 基本单位有 员蛐 蛐 蛐 蛐 蛐 愿 云圆 载晕 远猿 源 远 愿 员 点，六个基本 云 圆 单元中的每一个单元都可以通 圆愿缘园圆 载晕 过 陨 扩展单元扩充为 圆远蛐 点，其基本单元如表 猿猿 所示。 蛐 韵 缘陨 韵 鄄
表 猿猿 云 圆 系列的基本单元 鄄 载晕
输入点数 愿 型 继电器输出 云圆鄄 酝 鄄 员 载 晕员 砸园 远 园 号 晶体管输出 云圆鄄 酝 载 晕员 栽 远 输出点数 愿 扩展模块 可用点数 圆～猿 源 圆 圆～猿 源 圆 源～远 愿 源 源～远 愿 源 源～远 愿 源 源～远 愿 源
晶闸管输出 云圆鄄 酝 载 晕员 杂 远
云圆鄄 酝 鄄 员 载 晕猿 砸园 圆 园 载 晕源 砸园 愿 园 云圆鄄 酝 鄄 员 云圆鄄 酝 鄄 员 载 晕远 砸园 源 园 云圆鄄 酝 鄄 员 载 晕愿 砸园 园 园
云圆鄄 酝 载 晕猿 杂 圆 云圆鄄 酝 载 晕源 杂 愿 云圆鄄 酝 载 晕远 杂 源 云圆鄄 酝 载 晕愿 杂 园
云圆鄄 酝 载 晕猿 栽 圆 云圆鄄 酝 载 晕源 栽 愿 云圆鄄 酝 载 晕远 栽 源 云圆鄄 酝 载 晕愿 栽 园
员 远 圆 源 猿 圆 源 园 远 源
员 远 圆 源 猿 圆 源 园 远 源
云 圆 具有丰富的元件资源，有 猿苑 点辅助继电器。提供了多种特殊功能模块，可实现 载晕 园圆 过程控制位置控制。有多种 砸 鄄 圆 蛐杂源圆砸 鄄 缘 杂圆 悦砸 鄄 蛐杂源 串行通信模块或功能扩展板支持网络通 猿 圆 愿 信。 云 圆 具有较强的数学指令集，使用 猿 位处理浮点数。具有方根和三角几何指令满足数 载晕 圆 学功能要求很高数据处理。 （二） 云 系列的 陨 扩展单元和扩展模块 载 蛐 韵 云 系列具有较为灵活的 陨 扩展功能，可利用扩展单元及扩展模块实现 陨 扩展。 载 蛐 韵 蛐 韵 员云 园 的 陨 扩展 郾载 晕 蛐 韵 云 园 系列共有三种扩展单元，如表 猿源 载晕 鄄 所示。 云 园 的扩展模块如表 猿缘 载晕 鄄 所示。
表 猿源 云 园 系列的扩展单元 鄄 载晕
输 数目 圆 源 圆 源 圆 源 电压 圆灾直流 源 圆灾直流 源 圆灾直流 源 入 类型 漏型 漏型 漏型 数目 员 远 员 远 员 远 型 号 总陨 蛐 韵数目 源 园 源 园 源 园 输 出 类型 继电器 晶体管 继电器 （直流）
云 圆 鄄 愿 砸园员 载 晕员 酝 鄄 圆 园
云圆鄄 愿 栽 载 晕员 酝 圆
云园鄄 耘 载 晕源 砸 园
云园鄄 耘 鄄 载 晕源 砸阅 园
云园鄄 耘 载 晕源 栽 园
表 猿缘 云 园 系列的扩展模块 鄄 载晕
输 数目 源 员 远 愿 电压 圆灾直流 源 圆灾直流 源 圆灾直流 源 入 类型 漏型 漏型 漏型
型
号
总陨 蛐 韵数目 愿 员 远 愿 愿 愿
输 数目 源
出 类型 继电器
云 园 鄄耘 载 晕愿 砸 云园鄄 耘 载 晕员 载 远 云 园 鄄耘 载 晕愿 载
云 园 鄄耘 砸 载 晕愿 再
云园鄄 耘 砸 载 晕员 再 远
云 园 鄄耘 栽 载 晕愿 再
愿 员 远 愿
继电器 晶体管 继电器 晶体管
注：云 园 载 晕的扩展模块也可在 云 圆 载 晕等子系列上应用。
云园鄄 耘 栽 载 晕员 再 远
员 远
员 远
员 远
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
缘 怨
圆云 圆 的 陨 扩展 郾载 晕 蛐 韵 云 圆 系列的扩展单元如表 猿远 载晕 鄄 所示。 云 圆 系列的扩展模块如表 猿苑 载晕 鄄 所示。
表 猿远 云 圆 子系列扩展单元 鄄 载晕
输 数目 员 远 员 远 圆 源 圆 源 圆 源 电压 圆灾直流 源 圆灾直流 源 圆灾直流 源 圆灾直流 源 圆灾直流 源 入 类型 漏型 漏型 漏型 漏型 漏型 漏型 数目 员 远 员 远 圆 源 圆 源 圆 源 圆 源 型 号 总陨 蛐 韵数目 猿 圆 猿 圆 源 愿 源 愿 源 愿 输 出 类型 继电器 晶体管 继电器 晶体管 继电器 （直流） 继电器 （直流）
云圆鄄 耘 载 晕猿 砸 圆 云圆鄄 耘 载 晕源 砸 愿
云圆鄄 耘 载 晕猿 栽 圆 云圆鄄 耘 载 晕源 栽 愿
云圆鄄 耘 鄄 载 晕源 砸阅 愿 云 圆 鄄 耘鄄 载 晕源 栽阅 愿
源 愿
表 猿苑 云 圆 子系列的扩展模块 鄄 载晕
输 数目 员 远 电压 圆灾直流 源 入 类型 漏型
圆 源
圆灾直流 源
型
号
总陨 蛐 韵数目 员 远
输 数目
出 类型
员 模拟量输入输出模块 郾 （ ） 模拟量输入输出模块 云 园 鄄粤 该模块具有 圆路模拟量输入 （阅 园～ 员灾或 源～ 员 载 晕猿 悦 园 圆皂 ） 通道和 员路模拟量输出通道。其输入通道数字分辨率为 愿位， 粤阅的转换时间为 园粤 蛐 ，在模拟与数字信号之间采用光电隔离，适用于 云 员 、 云 圆 、 云 圆 悦子系列，占用 愿 员园泽 园 载晕 载晕 载晕 μ 个 陨 点。 蛐 韵 （圆 模拟量输入模块 云 圆 鄄粤 该模块为 圆 ） 路电压输入 （园 员灾阅 ，园 缘 悦 或电 载 晕圆 阅 ～ 园 悦 ～ 灾阅 ） 通道。这个模块占用 愿 个 流输入 （源 圆皂 悦 ，员 位高精度分辨率，转换的速度为 圆缘 泽 ～ 园 粤阅 ） 圆 郾皂 蛐 陨 点，适用于 云 员 、 云 圆 、 云 圆 悦子系列。 蛐 韵 载晕 载晕 载晕 （ ） 模拟量输入模块 云 圆 鄄粤 该模块有 源 个输入通道，其分辨率为 员 位。可选择电 猿 载 晕源 阅 圆
个输入点的扩展板。 云 员 鄄耘 鄄阅就是可用来扩展 源 载 晕源 载月 （三） 云 系列的特殊功能模块 载
此外， 云 系列还可将一块功能扩展板安装在基本单元内，无需外部的安装空间。例如： 载
云圆鄄 耘 砸 载 晕员 再 远
云圆鄄 耘 栽 载 晕员 再 远
云圆鄄 耘 载 晕员 载 远
员 远
员 远
员 远
员 远
晶体管 继电器
流或电压输入，选择通过用户接线来实现。可选为模拟值范围为 依员灾 阅 （分 辨 率 位 园 悦 通道。 云 圆 鄄粤 缘 灾 或 源 圆皂 、 原 园 圆皂 （分辨率位 圆 粤 。转换的速度最高位 远 泽 皂） ～ 园粤 圆～ 园粤 园 ） 皂蛐 载 晕源 阅 μ 占用 愿 陨 点。 个 蛐 韵 （ ） 模拟量输出模块 云 圆 鄄阅 该模块用于将 员 位的数字量转换成 圆 点模拟输出。输 源 载 晕圆 粤 圆
出的形式可为电压，也可为电流。其选择取决于接线不同。电压输出时，两个模拟输出通道
输出信号为 园 员灾阅 ，园 缘 悦 ～ 园 悦 ～ 灾阅 ；电流输出时为 源 圆皂 悦 ～ 园 粤阅 。分辨率为 圆缘 灾（园 员灾 郾皂 ～ 园 通道。本模 阅 ） 和 源粤（源 圆皂 ） 悦 ～ 园 粤 。数字到模拟的转换特性可进行调整。转换速度为 源 泽 皂蛐 μ 块需占用 愿 陨 点。适用于 云 员 、 云 圆 、 云 圆 子系列。 个 蛐 韵 载晕 载晕 载晕 （ ） 模拟量输出模块 云 圆 鄄阅 缘 载 晕源 粤 该模块有 源 个输出通道。提供了 员 位高精度分辨率 圆
远 园
可编程序控制器应用技术
的数字输入。转换速度为 圆员 泽 通道，使用的通道数变化不会改变转换速度。其他的性能 郾皂 蛐 源 与 云 圆 鄄阅 相似。 载 晕圆 粤 （ ） 模拟量输入模块 云 圆 鄄粤 鄄栽 该模块与 孕员园 远 载 晕源 阅孕 栽园 型温度传感器匹配，将来自四个箔 温度传感器 （孕员园 猿 ， 线，员园 ） 的输入信号放大，并将数据转换成 员 位可读数据，存储 栽园 园Ω 圆 在主机单元中。摄氏度和华氏度数据都可读取。它内部有温度变送器和模拟量输入电路，可 和参数设置都可以通过 云 圆 鄄粤 鄄栽的软件组态完成，由 云 圆 的 栽 蛐砸 酝 应用指令来实 载 晕源 阅孕 载晕 韵云 韵 现。云 圆 鄄粤 鄄栽 个 蛐 载 晕源 阅孕 占用 愿 陨 点，可用于 云 员 、 云 圆 、 云 圆 悦子系统，为温控系统提供 韵 载晕 载晕 载晕 了方便。 （ ） 模拟量输入模块 云 圆 鄄粤 鄄悦 该模块与热电偶型温度传感器匹配，将来自四个热 苑 载 晕源 阅栽 以矫 感器的非线性。读分辨率为 园圆 园猿 。转换速度为 员皂 蛐 通道。所有的数据传送 郾 ～ 郾益 缘泽
（ 原 园 ～ 员园益） 和 允 （ 原 园 ～ 远园 ） 热电偶配套使用，源 型 个通道分别使用 运型或 允 型， 员园 圆园 员园 园益 转换速度为 圆园 泽 通道。所有的数据传输和参数设置都可以通过 云 圆 鄄粤 鄄悦的软件组态 源皂 蛐 载 晕源 阅栽 通道的温度输入和 圆 通 云 圆 鄄蕴 温度调节模块是用在温度控制系统中。该模块配有 圆 载 晕圆悦 道晶体管输出，即一块能组成两个温度调节系统。模块提供了自调节的 孕阅控制和 孕 控制， 陨 陨 控制的运行周期为 缘园 泽 个 蛐 园皂 ，占用 愿 陨 点数，可用于 云 员 、 云 圆 、 云 圆 悦子系列。 韵 载晕 载晕 载晕 猿 定位控制模块 郾 完成，占用 愿 陨 点。 个 蛐 韵 圆孕阅过程控制模块 郾陨
电偶传感器的输入信号放大，并将数据转换成 员 位的可读数据，存储在主单元中，摄氏和 圆 时 华氏 数 据 均 可 读 取，读 分 辨 率 在 类 型 为 运时 为 园圆 ；类 型 为 允 为 园猿 ，可 与 运型 郾益 郾益
在机械运行过程中工作的速度与精度往往存在矛盾，为提高机械效率而提高速度时，停
车控制上便出现了问题。所以进行定位控制是十分必要的。举一个简单的例子，电动机带动 的机械由启动位置返回原位，如以最快的速度返回，由于高速停车惯性大，则在返回原位时 偏差必然较大，如图 猿员 所示，若采用如图 猿员 所示的方式先减速便可保证定位的准 。 鄄葬 鄄遭
在位置控制系统中常会采用伺服电动机和步进电动机作为驱动装置。即可采用开环控 制，也可采用闭环控制。对于步进电动机，我们可以采用调节发送脉冲的速度改变机械的工 定位。下面介绍 云 圆 系列的脉冲输出模块和定位控制模块。 载晕 作速度。使用 云 系列 孕 悦 载 蕴 ，通过脉冲输出形式的定位单元或模块，即可实现一点或多点的 （ ） 脉冲输出模块 云 圆 鄄孕 云 圆 鄄孕 脉冲发生器单元可以完成一个对独立轴的定 员 载 晕员郧 载 晕员郧 位，这是通过向伺服或步进电动机的驱动放大器提供指定数量的脉冲来实现的。 云 圆 鄄孕 载 晕员郧
图 猿员 定位控制模块 鄄
只用于 云 圆 子系列，用 云 韵 蛐韵指令设定各种参数，读出定位值和运行速度。该模块占 载晕 砸 酝栽
用 愿 陨 点。输出最高为 员园匀 的脉冲串。 个 蛐 韵 园噪 扎 （ ） 定位控制器 云 圆 鄄 郧 圆 载 晕员 酝 云 圆 鄄 郧 为脉冲序列输出单元，它是单轴定位单元， 园 载 晕员 酝 园
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
远 员
可有 愿 个连接在 云 圆 系列 孕 悦上。最大输出脉冲为 圆园匀 。 载晕 蕴 园噪 扎
不仅能处理单速定位和中断定位，而且能处理复杂的控制。如多速操作。 云 圆 鄄 郧 最多 载 晕员 酝 园 （ ） 定位控制器 云 圆 鄄 郧 一个 云 圆 鄄 郧 可控制两个轴。可执行直线插补、圆弧 猿 载 晕圆 酝 园 载 晕圆 酝 园 插补或独立的两轴定位控制，最大输出脉冲串为 圆园匀 （在插补期间，最大为 员园匀） 园噪 扎 园噪 扎。 云 圆 鄄 郧 、 云 圆 鄄 郧 均具用流程图的编程软件可使程序的开发具有可视性。 载 晕员 酝 载 晕圆 酝 园 园
（ ） 可编程凸轮开关 云 圆 鄄砸 鄄鄄耘 在机械传动控制中经常要对角位置检测。在不 源 载 晕员 酝 耘杂 栽 同的角度位置时发出不同的导通、关断信号。过去采用机械凸轮开关。机械式开关虽精度高 但易磨损。 云 圆 鄄砸 鄄耘 可编程凸轮开关可用来取代机械凸轮开关实现高精度角度位置检 载 晕员 酝 杂 栽 测。配套的转角传感器电缆长度最长可达 员园 。应用时与其他可编程凸轮开关主体、无刷 园皂
分解器等一起可进行高精度的动作角度设定和监控，其内部有 耘 孕 韵 ，无需电池。可储存 耘砸 酝 种不同的程序。 云 圆 鄄砸 鄄耘 可接在 云 圆 上，也可单独使用。 云 圆 最多可接 猿 块。它 愿 载 晕员 酝 杂 栽 载晕 载晕 在程序中占用 孕 悦 个 陨 点。 蕴愿 蛐 韵 源 数据通信模块 郾 孕 悦的通信模块是用来完成与别的 孕 悦 蕴 蕴 ，其他智能控制设备或 机之间的通信。以下 简单介绍 云 系列通信用功能扩展板、适配器及通信模块。 载
（ ） 通信扩展板 云 圆 鄄 圆月 云 圆 鄄 圆月 是以 砸 鄄 圆 传输标准连接 孕 悦与其他设 员 载 晕圆 鄄阅 载 晕圆 鄄阅 猿 猿 杂圆 悦 猿 蕴 备的接口板。诸如个人计算机、条码阅读器或打印机等。可安装在 云 圆 内部。其最大传输 载晕 距离为 员皂 缘 ，最高速率为 员圆园蚤泽 怨园遭 蛐 贼，利用专用软件可实现对 孕 悦运行状态监控，也可方便 蕴 的由个人 机向 孕 悦传送程序。 蕴 在 云 圆 系列上最多可连接 愿 云 圆 鄄 圆云模块。用 云 韵 蛐韵指令收发数据。最大传输距 块 载 晕圆 陨 载晕 猿 砸 酝栽 离为 员皂 个 蛐 缘 ，最高速率为 员圆园蚤泽 怨园遭 蛐 贼，占用 愿 陨 点。数据长度、串行通信速率等都可由特殊 韵 （ ） 通信接口模块 云 圆 鄄 圆云 云 圆 鄄 圆云 圆 载 晕圆 陨 载 晕圆 陨 连接到 云 圆 系列 孕 悦上，可实现与其他配 猿 猿 载晕 蕴 有 砸 圆圆 接口的设备进行全双工串行通信。例如个人计算机，打印机，条形码读出器等。 杂猿悦
数据寄存器设置。
（猿 通信扩展板 云 圆 鄄 缘月 云 圆 鄄 缘月 鄄 ） 载 晕源 鄄阅 载 晕源 鄄阅用于 砸 鄄 缘 愿 愿 杂源 通信方式。它可以应用于无协 愿 议的数据传送。 云 圆 鄄 缘月 在原协议通信方式时，利用 砸 指令在个人计算机、条码阅读 载 晕源 鄄阅 愿 杂
一台 云 圆 系列 孕 悦可安装一块 云 圆 鄄 缘月 通信板。除利用此通信板实现与 机的通信 载晕 蕴 载 晕源 鄄阅 愿
器、打印机之间进行数据传送。传送的最大传输距离为 缘 米，最高速率也为 员圆园蚤泽 园 怨园遭 蛐 贼。每 外，还可以用它实现两台 云 圆 系列 孕 悦之间的并联。 载晕 蕴 （ ） 通信扩展板 云 圆 鄄 圆月 云 圆 鄄 圆月 应用于 砸 鄄 圆 源 载 晕源 鄄阅 载 晕源 鄄阅 圆 圆 杂源 通信。可连接 云 圆 系列的 圆 载晕 孕 悦上，并作为编程或控制工具的一个端 可用此接口在 孕 悦上连接 孕 悦的外部设备、数 蕴 蕴 蕴
源圆月 ，且不能与 云 圆 鄄 缘月 或 云 圆 鄄 圆月 一起使用。 圆鄄阅 载 晕源 鄄阅 愿 载 晕圆 鄄阅 猿 （ ） 接口模块 酝 蕴耘 晕 栽酝 晕 采用 酝 蕴耘 晕 栽酝 晕 接口模块， 云 系列 孕 悦可用作 缘 杂杂 悦 耘 蛐 陨陨 杂杂 悦 耘 蛐 陨陨 载 蕴 为 粤系列 孕 悦的就地控制站，构成集散控制系统。 蕴 述。 以上仅对 云 系列 孕 悦通信模块作了简单的介绍，具体的应用在以后的章节中再作详 载 蕴 缘 高速计数模块 郾
据存储单元和人机界面。利用 云 圆 鄄 圆月 可连接两个数据存储单元 （阅 ） 或一个 阅 系列 载 晕源 鄄阅 圆 哉 哉 单元和一个编程工具，但一次只能连接一个编程工具。每一个基本单元只能连接一个 云 圆 鄄 载晕
远 圆
可编程序控制器应用技术
孕 悦中普通的计数器由于受到扫描周期的限制，其最高的工作频率不高，一般仅有几十 蕴 千赫，而在工业应用中有时超过这个工作频率。高速计数模块就是为了满足这一要求，它可
相 园匀 一通道的高速计数，通过 孕 悦的指令或外部 云 圆 鄄匀 高速计数器模块，可作为 圆 缘噪 扎 载 晕员 悦 蕴 输入可进行计数器的复位或启动，其技术指标如表 猿愿 鄄 所示。
表 猿愿 云 圆 鄄匀 高速计数器模块技术指标 鄄 载 晕员 悦
描 述 项 目
达到对 几 十 千 赫 以 上，甚 至 兆 赫 的 脉 冲 计 数。 云 圆 内 部 设 有 高 速 计 数 器，系 统 还 配 有 载晕
信号等级
缘 、员灾和 圆灾依赖于连接端子，线驱动器输出型连接到 缘 灾 圆 源 灾端子上 单相单输入：不超过 缘噪 扎 园匀 单相双输入：每个不超过 缘噪 扎 园匀 双相双输入：不超过 缘噪 扎 员 ；不超过 圆噪 扎 圆 ； 园匀 （ 倍数） 缘匀 （ 倍数）
频率
计数器范围 计数方式 比较类型 输出类型 辅助功能 占用的 陨 蛐 韵点数 基本单元提供的电源 适用的控制器 尺寸 （宽） 伊（厚） 伊（高） 质量 （重量）
不超过 员 郾噪 扎 源 圆缘匀 （ 倍数） 猿 位二进制计数器： 原 员苑愿远愿 垣 员苑愿远苑 圆 圆源源猿源 ～ 圆源源猿源 向下由一个 孕 悦或外部输入端子确定 蕴 再 ：直接输出，通过硬件比较器处理 匀
～ 缘猿 员 位二进制计数器；园 远缘缘 远 向下 （单相双输入或双相双输入） ；当工作在单相单输入方式时，向上蛐 自动时向上蛐
再 ：软件比较器处理后输出，最大延迟时间 猿园 泽 杂 园皂 点 ～ 源 晕 晕开路输出 圆 缘 圆灾直流每点 园缘 孕 郾粤
可以通过 孕 悦的参数来设置模式和比较结果 蕴 可以监测当前值、比较结果和误差状态 这个块占用 愿 输入或输出点 （输入或输出均可） 云 员 蛐载 晕云 圆 悦 载 晕云 圆 蛐载 晕 （需要 云 圆 悦悦 灾陨 载 晕 鄄晕 鄄 ） 云
缘 、怨皂 阅 （主单元提供的内部电源或电源扩展单元） 灾 园粤 悦 缘皂 愿皂 怨皂 圆苑蚤伊 郾 蚤伊 郾源 ） 缘 皂伊 苑 皂伊 园 皂（ 郾 灶 猿源 灶 猿缘蚤 员 猿 灶 园猿早 园远造 郾噪 （ 郾 遭 远）
编程语言的多样化，编程器的功能也不断增加。 （ ） 简易编程器 员
员云 系列编程器 郾载 编程器是 孕 悦的一个重要外围设备，用它将用户程序写入 孕 悦用户程序存储器。它一 蕴 蕴 方面对 孕 悦进行编程，另一方面又能对 孕 悦的工作状态进行监控。随着 孕 悦技术的发展， 蕴 蕴 蕴 云 型 孕 悦的简易编程器也较多，最常用的是 云 鄄 孕耘和 云 鄄 孕耘 载 蕴 载员 鄄 园 载圆 鄄 园
（四） 云 系列 孕 悦的编程器及其他外部设备 载 蕴
手持型简易编程器。他们具有体积小、重量轻、价格便宜、功能强的特点。有在线编程和离
行和 源 行字符，配有 砸 酝写入器接口、 线编程两种方式。显示采用液晶显示屏，分别显示 圆 韵 存储器卡盒接 编程器可用指令表的形式读出、写入、插入和删除指令，进行用户程序的 的当前值及设定值、内部数据寄存器的值以及 孕 悦内部的其他信息。有关编程器的使用详 蕴 见第八章。 编程开发软件 （）孕 机 垣 圆 悦 输入和编辑。可监视位编程元件的 韵 蛐云 状态和字编程元件中的数据。如计数器、定时器 晕韵 云
于生成涵盖所有三菱 孕 悦设备软件包，使用该软件可以为 云 、 粤等系列 孕 悦生成程序。这 蕴 载 蕴 些程序可在 宰蚤 燥泽 灶 憎 操作系统上运行，便于操作和维护，可以用梯形图，语句表等进行编 凿
云 系列还有一些编程开发软件，如 郧 开发器。它可以用 载 载
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
远 猿
程，程序兼容性强。 云 鄄悦 蛐 晕耘悦编程软件包也是一个专门用来开发 云 系列 孕 悦程序的 载孕 杂宰陨鄄鄄 载 蕴 软件包。可用梯形图、指令表和顺序功能图来写入和编辑程序，并能进行各种编程方式的互 换。它运用于 宰蚤 燥泽 灶 憎 操作系统，这对于调试操作和维护操作来说可以提高工作效率，并具 凿 有较强的兼容性。
云 系列 孕 悦吸取了整体式和模块式 孕 悦的优点，各单元间采用叠装式连接，即 孕 悦的 载 蕴 蕴 蕴 基本单元、扩展单元和扩展模块深度及高度均相同，连接时不用基板，仅用扁平电缆连接，
耘 砸 酝写入器外存模块等。 孕韵 （五） 云 系列 孕 悦各单元模块的连接 载 蕴
圆 其他外部设备 郾 在一个 孕 悦控 制 系 统 中，人 机 界 面 也 非 常 重 要。还 有 一 些 辅 助 设 备，如：打 印 机、 蕴
构成一个整齐的长方体。使用 云 韵 蛐韵指令的特殊功能模块，如模拟量输入和输出模块、 砸 晕栽 高速计数模块等，可直接连接到 云 系列的基本单元，或连到其他扩展单元、扩展模块的右 载 边。根据它们与基本单元的距离，对每个模块按 园 苑 个特殊功 ～ 的顺序编号，最多可连接 愿 能模块。
三、 云 系列 孕 悦的性能指标 载 蕴
在使用 云 系列 孕 悦之前，需对其的主要性能指标进行认真查阅，只有选择了符合要求 载 蕴 的产品才能达到既可靠又经济的要求。
其中 云 圆 和 云 圆 悦子系列，在 云 系列 孕 悦中功能最强、性能最好。 云 系列 孕 悦主要产 载晕 载晕 载 蕴 载 蕴 品的性能比较如表 猿怨 鄄 所示。
表 猿怨 云 系列 孕 悦主要产品的性能比较 鄄 载 蕴
基本指令执行时间蛐泽 μ 员远 猿远 郾～ 郾 员远 猿远 郾～ 郾 园缘 ～ 园苑 郾缘 郾 园园 郾 愿 功能指令 缘 园 缘 缘 员苑 苑 圆愿 怨 型号 云园 载杂 云园 载晕 云员 载晕 云圆 载晕 陨 蛐 韵点数 员～猿 园 园 圆 ～ 员愿 源 圆 员 ～ 员愿 源 圆 员 ～ 圆远 远 缘 模拟模块量 无 有 有 有 通信 无 较强 较强 强
系列中 云 韵 、 云 员、 云 员 、 云 圆 等在外形尺寸上相差不多，但在性能上有较大的差别， 载 杂 载杂 载晕 载晕
员云 系列 孕 悦性能比较 郾载 蕴 以上我们已对 云 系列 孕 悦的基本单元、扩充单元及特殊功能模块等做了介绍，尽管 云 载 蕴 载
圆云 系列 孕 悦的环境指标 郾载 蕴 云 系列 孕 悦的环境指标要求如表 猿员 所示。 载 蕴 鄄 园
环境温度 环境湿度 防震性能 抗冲击性能
表 猿员 云 系列 孕 悦的环境指标 鄄 园 载 蕴
使用温度 园 缘益，储存温度 原 园 苑益 ～ 缘 圆～ 园 使用时 猿 豫 ～ 愿 豫砸 缘 缘 匀（无凝露） 园缘 ） 郾郧 次 允 悦怨员 陨 园员 标准，员 ～ 缘匀，园缘 皂（最大 圆 ） 轴方向各 圆 （但用 阅晕导轨安装时为 杂 园 缘 扎 郾皂 郧 ，猿 陨 次 允 悦怨圆 陨 园员 标准，员郧 轴方向各 猿 杂 园 ，猿
远 源
可编程序控制器应用技术
（续）
抗噪声能力 绝缘耐压 绝缘电阻 接地电阻 使用环境 用噪声模拟器产生电压为 员园灾（峰—峰值） 、脉宽 员泽 园 员园 扎 园园 μ 、猿 ～ 园匀 的噪声 缘 Ω 以上 （阅 缘园 酝 悦园灾兆欧表测量，接地端与其他端子间） 第三种接地，如接地有困难，可以不接 无腐蚀性气体，无尘埃。 粤 缘园 ，员 蚤（接地端与其他端子间） 悦员园灾 皂灶
猿云 系列 孕 悦的输入技术指标 郾载 蕴 云 系列 孕 悦对输入信号的技术要求如表 猿员 所示。 载 蕴 鄄 员
输入端 项目 输入电压 输入电流蛐粤 皂 输入 韵 晕电流 输入阻抗蛐 噪 Ω 愿缘 郾 源缘 粤以上 郾皂 员缘 粤以下 郾皂 圆苑 郾 （云 园） 载 ～ 载苑 载 杂 源 员 （云 园 、杂员 、晕 载 晕 员、晕 圆 ） （ 阅 圆 员 员 豫） 悦 源 依园 灾 猿猿 郾 苑 载～载 园 苑 载园 员～
表 猿员 云 系列 孕 悦的输入技术指标 鄄 员 载 蕴
（云 载 ～ 载 载杂 园 猿 园） （云 园） 载 ～ 载苑 载 杂 源 员
（云 载 ～ 载 载杂 园 猿 园）
（云 园 、杂员 、晕 载 晕 员、晕 圆 ）
输入 韵 云 云 电流 输入响应时间 输入信号形式 电路隔离 输入状态显示
源缘 粤以上 郾皂 员缘 粤以下 郾皂
猿缘 粤以上 郾皂 员缘 粤以下 郾皂
源猿 郾
缘
怨
（ 阅 员 员 员 豫） 悦 圆 依园 灾
源缘 粤以上 郾皂 员缘 粤以下 郾皂
员
源缘 粤以上 郾皂 员缘 粤以下 郾皂
员圆 郾
员 园
～ 远皂 可变 园泽
约 员皂，其中： 载 杂云 员 园泽 云 园、 载 晕的 载 ～ 载 苑 云 园 园 员 和 载 晕的 载 ～ 载 为 园 员皂 可变， 载 晕的 载 ～ 载 苑 园 园 苑 ～ 缘泽 云圆 园 员为
无电压触点， 晕 晕晶体管集电极开路 或 孕 光耦合器隔离
源云 系列 孕 悦的输出技术指标 郾载 蕴 云 系列 孕 悦对输出信号的技术要求如表 猿员 所示。 载 蕴 鄄 圆
项目 外部电源 继电器输入 粤 圆园 悦缘灾或 阅 猿灾以下 悦园 圆 蛐点、粤源 愿 蛐点 粤员 愿 蛐点、粤愿 愿灾 园粤 员园 园宰 — 约 员皂 园泽 继电器隔离
输入 韵 晕时 蕴 阅灯亮 耘
表 猿员 云 系列 孕 悦的输出技术指标 鄄 圆 载 蕴
晶闸管输出 粤 愿 ～ 圆园 悦缘 源灾 园猿 蛐 园愿 蛐点 郾粤点、 郾粤源 员灾 蛐悦园灾 缘 粤粤 员园 、 猿灾 蛐悦园 园 粤粤 圆园灾 猿宰 园 晶体管输出 园缘 蛐点、 郾粤源 郾粤员 园愿 蛐点 阅 缘 猿灾 悦 灾～ 园
最大电阻负载
（ 粤员 圆 蛐点） 员 蛐点 粤源
（ 郾粤员 园源 蛐点） 园员 蛐点、 郾粤源 （ 郾粤员 员远 蛐 点） 园猿 蛐点、 郾粤员 远 员宰蛐悦源 圆 阅 圆灾 员缘 阅 圆灾 郾宰蛐悦源 韵 ： 园圆 泽韵 云 约 郾皂 晕 约 郾皂， 云 ： 园圆 泽 大电流 韵 云 园源 泽 云 为 郾皂 以下 光耦合器隔离 园员 粤以下 郾皂 （ 粤员 圆 蛐点） 员 蛐点、粤源
最大感性负载 最大灯负载 开路漏电流 响应时间 电路隔离 输出动作显示
韵 ：皂， 云 ：园 泽 晕 员 泽韵 云员皂 光电晶闸管隔离 输出 韵 晕时 蕴 阅亮 耘
圆 粤圆园灾 粤 皂蛐 园 悦
员 粤员园 粤 皂蛐 灾 悦 园
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
远 缘
第二节
云 系列 孕 悦的编程元件 载 蕴
户在编制程序时， 必须熟悉所选用 孕 悦的每条指令涉及编程元件的功能和编号。 蕴 云 系列 孕悦中几种常用型号的编程元件及编号如表 猿 猿 载 蕴 鄄 所示。 云 系列 孕悦编程元件的 员 载 蕴 字编号。为了能全面了解 云 系列 孕悦的内部软继电器， 本节是以 云 圆 为背景进行介绍的。 载 蕴 载晕
表 猿员 云 系列 孕 悦的内部软继电器及编号 鄄 猿 载 蕴
云员 载杂 云园 载晕 编程元件种类 输入继电器 载 孕 悦型号 蕴 云园 载杂 云员 载晕 （云 圆 悦 载晕） 载 ～ 载苑 园 苑 云圆 载晕
不同厂家、 不同系列的 孕 悦 其内部软继电器 （编程元件） 的功能和编号也不相同， 因此用 蕴，
编号由字母和数字组成， 其中输入继电器和输出继电器用八进制数字编号， 其他均采用十进制数
（按 愿 进制编号） 输出继电器 再 （按 愿 进制编号） 辅助 继电器 酝 普通用 保持用 特殊用 初始状态用 状态 寄存器 杂 返回原点用 普通用 保持用 信号报警用 员园 泽 园皂 定时器 栽 员皂 园泽 员泽 皂
（不可扩展） 再 ～ 再缘 园 员 （不可扩展） 酝 ～ 酝怨 园 源缘 酝怨～ 酝员 源远 缘员 杂～ 杂 园 怨 — 杂园 杂猿 员～ 远 — — 栽 ～ 栽怨 园 源 — — — 悦 ～ 悦猿 园 员 悦源 悦缘 员、 员 — —
载 ～ 载苑 园 员
（不可扩展） 再 ～ 再缘 园 员 （不可扩展） 酝 ～ 酝愿 园 猿猿 酝愿～ 酝员 猿源 缘员 杂～ 杂 园 怨 — 杂园 杂圆 员 ～ 员苑 杂 ～ 杂圆 园 员苑 — 栽 ～ 栽圆 园 远
载 ～ 载苑 园 员
（可扩展） 再 ～ 再苑 园 圆 （可扩展） 酝 ～ 酝愿 园 猿猿 酝愿～ 酝员 猿源 缘员 杂～ 杂 园 怨 — 杂园 杂圆 员 ～ 员苑 杂 ～ 杂圆 园 员苑 — 栽 ～ 栽圆 园 远 栽猿 远 — — 悦 ～ 悦缘 园 员 悦远 悦员 员～ 猿 — —
载 ～ 载猿 园 源
（可扩展） 再 ～ 再苑 园 圆 （可扩展） 酝 ～ 酝愿 园 猿猿 酝 愿 ～ 酝 缘缘 猿源 员猿 杂～ 杂 园 怨 — 杂园 杂怨 员 ～ 怨怨 杂 ～ 杂怨 园 怨怨 — 栽 ～ 栽怨 园 员怨 — 栽源 ～ 栽源 圆远 圆怨 栽缘 ～ 栽缘 圆园 圆缘 悦 ～ 悦缘 园 员 悦远 悦怨 员 ～ 员怨 悦园 ～ 悦员 圆园 圆怨 悦圆 ～ 悦猿 圆园 圆源 阅 ～ 阅圆 园 员苑
载 ～ 载猿 园 源
（可扩展） 再 ～ 再苑 园 苑 （可扩展） 酝 ～ 酝怨 园 源怨 酝 园 ～ 酝 园员 缘园 猿苑 杂～ 杂 园 怨
（具体见使用手册） 酝 园园 酝 圆缘 愿园 ～ 愿缘
杂园 ～ 杂怨 怨园 怨怨 栽园 ～ 栽源 圆园 圆缘 — 栽源 ～ 栽源 圆远 圆怨 栽缘 ～ 栽缘 圆园 圆缘 悦 ～ 悦怨 园 怨 悦园 ～ 悦怨 员园 员怨 悦园 ～ 悦员 圆园 圆怨 悦圆 ～ 悦猿 圆园 圆源 阅 ～ 阅怨 园 员怨 栽 ～ 栽怨 园 员怨
杂园 ～ 杂怨 缘园 愿怨
杂园 杂怨 圆 ～ 源怨
杂园 杂怨 员～ 员
栽源 栽怨 圆～ 源
栽圆 栽圆 猿～ 远 栽猿 远 — 悦 ～ 悦缘 园 员 悦远 悦员 员～ 猿 — —
栽圆 栽圆 猿～ 远
栽园 ～ 栽源 圆园 圆缘
员园 泽 园皂 累积 员 位增计 远 数 （普通） 员 位增计 远
员泽 皂 累积
计数器 悦
数 （保持） 猿 位可逆计 圆 数 （普通） 猿 位可逆计 圆 数 （保持） 高速计数器 员 位普通用 远 员 位特殊用 远 员 位变址用 远 员 位保持用 远
数据 寄存器 阅
阅 ～ 阅怨 园 圆 阅 园阅 员 猿、 猿 灾
阅 园园 阅 园怨 阅 园园 阅 圆缘 阅 园园 阅 圆缘 阅 园园 阅 圆缘 愿园 ～ 愿远 愿园 ～ 愿缘 愿园 ～ 愿缘 愿园 ～ 愿缘 在 灾～灾 园 苑 在～在 园 苑 灾 在 灾～灾 园 苑 在～在 园 苑
阅圆 ～ 阅缘 员愿 圆缘
阅 ～ 阅圆 园 员苑
（具体见使用手册） 悦猿 ～ 悦缘 圆缘 圆缘 阅圆 ～ 阅缘 员愿 圆缘 阅 ～ 阅圆 园 员苑 阅 圆 ～ 阅 怨怨 员愿 苑怨
阅 园园 阅 员缘 愿园 ～ 愿怨 灾～灾 园 苑 在～在 园 苑
阅 园 ～ 阅 怨怨 圆园 苑怨
远 远
可编程序控制器应用技术
（续）
编程元件种类
孕 悦型号 蕴 嵌套用 跳转用
云园 载杂 孕 ～ 孕猿 园 远 ～ — — ：猿 苑愿 圆苑苑 运 鄄 ，远 ～ 猿，远 圆 晕～晕 园 苑
云员 载杂 孕 ～ 孕猿 园 远 ～ — — 晕～晕 园 苑
云园 载晕 孕 ～ 孕猿 园 远 ～ — — 晕～晕 园 苑
云员 载晕 孕 ～ 孕圆 园 员苑 ～ — — ：园园 云云 匀 园园 ～ 云云匀 陨① 缘 园 晕～晕 园 苑
（云 圆 悦 载晕） 孕 ～ 孕圆 园 员苑 晕～晕 园 苑
云圆 载晕
指针 、、 晕 孕陨
输入中断用 定时器中断 计数器中断
陨① 园 园
陨① 猿 园
陨① 园 园
陨① 缘 园
陨① 园 园
陨① 猿 园
陨① 园 园
陨① ～陨① 园 园 缘 园
② ② 陨 ～陨 远 愿
常数 、 运匀 ① ②
员位 远 猿位 圆
陨园 陨园 园 ～ 园 员 远
表示 园 员园 或 ， 表示下降沿中断， 表示上升沿中断。 员 表示定时范围为 员 ～ 怨皂。 园 怨泽
：圆 源，愿，源 ～ ，源，愿，源 ， 运 鄄 员苑源猿远愿 圆员苑源猿远苑
：园园园园 云云云云 匀 园园园园 ～ 云云云云
一、 输入继电器 载 （）
接口将外部输入信号状态 （接通时为 员， “ ” 断开 时为 园） “ ” 读入并存储在输入映像寄存器中。如 图 猿圆 鄄 所示为输入继电器 载 的等效电路。 员 接受 孕 悦外部开关信号的元件。 孕 悦通过输入 蕴 蕴 输入继电器与输入端相连， 它是专门用来
输入继电器必须由外部信号驱动， 不能用
程序驱动， 所以在程序中不可能出现其线圈。
由于输入继电器 载 为输入映像寄存器中的状态， （） 所以其触点的使用次数不限。
图 猿圆 输入继电器的等效电路 鄄
（猿 点） 如果接有扩展单元或扩展模块， 则扩展的输入继电器从 载 源 开始编号。 圆 ， 园园 输出继电器是用来将 孕 悦内部信号输出传 蕴 送给外部负载 （用户输出设备） 。输出继电器线 圈是由 孕 悦内部程序的指令驱动， 其线圈状态 蕴 传送给输出单元， 再由输出单元对应的硬触点
云 系列 孕 悦的输入继电器以八进制进行编号， 载 晕输入继电器的编号范围为 载 园 ～ 载 蕴 云圆 园园 （ 基本单元输入继电器的编号是固定的， 扩展单元和扩展模块是按与基本 载 远 员源 。注意， 圆苑 愿 点） 单元最靠近开始， 顺序进行编号。例如： 基本单元 云 圆 鄄 酝的输入继电器编号为 载 园 ～ 载 猿 载 晕远 源 园园 园苑
二、 输出继电器 再 （）
来驱动外部负载。如图 猿猿 鄄 所示为输出继电器 的等效电路。 再 园
每个输出继电器在输出单元中都对应有维一一个常开硬触点， 但在程序中供编程的输出
图 猿猿 输出继电器的等效电路 鄄
继电器， 不管是常开还是常闭触点， 都可以无数次使用。
其中 云 圆 编号范围为 再 园 再 远 员源 （ 云 系列 孕 悦的输出继电器也是八进制编号， 载 蕴 载晕 园园～ 圆苑 愿 点） 。与输入继电器一样， 基本单元的输出继电器编号是固定的， 扩展单元和扩展模块的编号 也是按与基本单元最靠近开始， 顺序进行编号。
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
远 苑
在实际使用中， 输入、 输出继电器的数量， 要看具体系统的配置情况。
三、 辅助继电器 酝 （ ）
中间继电器相似。
辅助继电器是 孕 悦中数量最多的一种继电器， 一般的辅助继电器与继电器控制系统中的 蕴 辅助继电器不能直接驱动外部负载， 负载只能由输出继电器的外部触点驱动。辅助继电
器的常开与常闭触点在 孕 悦内部编程时可无限次使用。 蕴
（ 园 源怨 员 通用辅助继电器 酝 ～ 酝 怨） 郾 如果电源突然断 云 圆 系列共有 缘园 载晕 园 点通用辅助继电器。通用辅助继电器在 孕 悦运行时， 蕴 电， 则全部线圈均 韵 云 除了因外部输入信号而变为 韵 的以外， 其余的 云 。当电源再次接通时， 晕 算、 状态暂存、 移位等。 它们没有断电保护功能。通用辅助继电器常在逻辑运算中作为辅助运 仍将保持 韵 云 云 状态， （ 缘园 猿苑） 圆 断电保持辅助继电器 酝 园 ～ 酝 园员 郾 云 圆 系列有 酝 园 ～ 酝 园员 圆苑 个断电保持辅助继电器。它与通用辅助继电器不同的 载晕 缘园 猿苑 共 缘圆 根据需要可通过程序设定， 酝 ～ 酝 怨 变为断电保持辅助继电器。 将 园 源怨
辅助继电器采用 酝与十进制数共同组成编号 （只有输入输出继电器才用八进制数） 。
是具有断电保护功能， 即能记忆电源中断瞬时的状态， 并在重新通电后再现其状态。它之所以
能在电源断电时保持其原有的状态， 是因为电源中断时用 孕 悦中的锂电池保持它们映像寄存 蕴 器中的内容。其中 酝 园 ～ 酝 园猿 可由软件将其设定为通用辅助继电器。 缘园 员圆 器的应用， 如图 猿源 鄄 所示。 下面通过小车往复运动控制来说明断电保持辅助继电 小车的正反向运动中， 酝 园、 远员控制输出继电器 用 远园 酝 园 驱动小车运动。 载 、 园 员载 为限位输入信号。运行的过程是 载 园
所以在小车中途因停电停止后， 一旦电 酝 园 具有断电保持， 远员 将由它们控制相 源恢复， 远园 酝 园 仍记忆原来的状态， 酝 园 或 远员
越 韵 →酝 园 越韵 →再 越韵 →小车右行→停电 → 小车中途 晕 远园 晕 园 晕 停止→上电 酝 园 越韵 →再 越韵 ） （ 远园 晕 园 晕 再右行 → 载 越韵 → 酝 园 员 晕 远园 。可 见 由 于 酝 园 和 晕 员越韵 （左 行） 晕 远园 韵云酝 园 越 云 、 远员越韵 → 再
应输出继电器， 小车继续沿原方向运动。若不用断电保护 辅助继电器， 当小车中途断电后， 再次得电小车也不能运 动。 猿 特殊辅助继电器 郾 它们都有各自的特殊 孕 悦内有大量的特殊辅助继电器， 蕴
功能。 云 圆 系列中有 圆远 可分成触点 图 猿源 断电保持辅助继电器的作用 载晕 缘 个特殊辅助继电器， 鄄 型和线圈型两大类。 （） 员触点型 （在 孕 悦运行中接通） 酝 园员 酝 园园 ， 愿园 与 愿园 相反逻辑。 酝 园园运行监视器 愿园： 蕴 （仅在运行开始时瞬间接通） 酝 园猿 酝 园圆 ， 愿园 与 愿园 相反逻辑。 酝 园圆初始脉冲 愿园： 其线圈由 孕 悦自动驱动， 用户只可使用其触点。例如： 蕴
酝 园员酝 园圆酝 园猿 酝 园源 愿员、 愿员、 愿员 和 愿员 分别是产生 员皂 、园皂 、 泽 员 蚤时钟脉冲的特殊辅助 园 泽员园 泽 员 和 皂灶
远 愿 继电器。
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则 蕴 酝 园猿若使其线圈得电， 孕 悦停止时保持输 愿猿： 出映像存储器和数据寄存器内容。
特定的动作。例如：
酝 园园酝 园圆酝 园圆 愿园、 愿园、 愿员 的波形图如图 猿缘 鄄 所示。 （） 圆线圈型 由用户程序驱动线圈后 孕 悦执行 蕴
则将 孕 悦的输出全部 酝 园源若使其线圈得电， 愿猿： 蕴 禁止。
则 蕴 酝 园怨若使其线圈得电， 孕 悦按 阅 园怨中指 愿猿： 愿猿 定的扫描时间工作。
图 猿缘 酝 园园酝 园圆酝 园圆 鄄 愿园、 愿园、 愿员 波形图
四、 状态器 杂 （）
步进顺控指令 杂蕴 栽 配合应用。 状态器用来纪录系统运行中的状态。是编制顺序控制程序的重要编程元件， 它与后述的 如图 猿远 我们用机械手动作简单介绍状态器 杂 的作用。当 鄄 所示，
可分为三步， 每一步都用一个状态器 杂园 杂员 杂圆记录。每个状态 圆、 圆、 圆 器都有各自的置位和复位信号 （如 杂员 载 置位， 圆 ， 圆由 员 载 复位） 并有各 自要做的操作 （驱动 再 、 员 再 ） 园 再 、 圆。从启动开始由上至下随着状态动 作的转移， 下一状态动作则上面状态自动返回原状。这样使每一步 的工作互不干扰， 不必考虑不同步之间元件的互锁， 使设计清晰简 洁。 状态器有五种类型： 初始状态器 杂 ～ 杂 共 员 点； 园 怨 园 回零状态器 图 猿远 状态器 杂的作用 （） 鄄 杂园 杂怨 员 点； 员 ～ 员 共 园 通用状态器 杂园 杂怨 共 源园 具有状态断电保 圆 ～ 源怨 愿 点； 持的状态器有 杂园 ～ 杂怨， 源园点； 供报警用的状态器 （可用作外部故障诊断输出） 怨园 缘园 愿怨 共 园 杂园 ～ 杂怨 共 员园 怨怨 园 点。 在使用用状态器时应注意： ） 员状态器与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点。 ） 可作为辅助继电器 酝使用。 圆状态器不与步进顺控指令 杂蕴 栽 配合使用时，
启动信号 载 有效时， 机械手下降， 到下降限位 载 开始夹紧工件， 加 园 员 紧到位信号 载 为 韵 时， 圆 晕 机械手上升到上限 载 则停止。整个过程 猿
）载晕 猿云 圆 系列 孕 悦可通过程序设定将 杂 ～ 杂怨 设置为有断电保持功能的状态器。 蕴 园 源怨 （） 孕 悦中的定时器 栽 相当于继电器控制系统中的通电型时间继电器。它可以提供无限对 蕴 常开常闭延时触点。定时器中有一个设定值寄存器 （一个字长） 一个当前值寄存器 ， （一个字 长） 和一个用来存储其输出触点的映像寄存器 （一个二进制位） 这三个量使用同一地址编号。 ， 但使用场合不一样， 意义也不同。 积算定时器二种。它们是通过对一定周期的时 云 圆 系列中定时器时可分为通用定时器、 载晕 钟脉冲的进行累计而实现定时的， 时钟脉冲有周期为 员 泽员皂 和 员园 泽 当所计数达到 皂 、园 泽 园皂 三种，
五、 定时器 栽 （）
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
远 怨
设定值时触点动作， 设定值可用常数 运或数据寄存器 阅的内容来设置。 通用定时器有 员园 泽 员皂 通用定时器两种。 园皂 和 园 泽
员 通用定时器 郾 通用定时器的特点是不具备断电的保持功能， 即当输入电路断开或停电时定时器复位。
园员 猿苑 郾泽 郾 ～ 圆远苑。 （ ）园 泽 （ 圆园 圆缘 设定 圆员皂 通用定时器 栽园 ～ 栽源） 共 源 点。这类定时器是对 员皂 时钟累积计数， 远 园泽 值为 员 猿苑苑所以其定时范围为 园园 ～ 猿苑远泽 ～ 圆远， 郾员 圆 郾苑。
（ ） 园皂 通用定时器 栽 ～ 栽怨） 共 圆园 其中 栽怨 ～ 栽怨 为子程序和中断服 序 （ 园 员怨 员员园 泽 园 点， 员圆 员怨 设定值为 员 猿苑苑 所以其定时范围为 专用定时器。这类定时器是对 员园 泽 园皂 时钟累积计数， ～ 圆远，
下面举例说明通用定时器的工作原理。如图 猿苑 当输入 载 接通时， 定时器 栽园 从 鄄 所示， 园 圆园 开始对 员皂 时钟脉冲进行累积计数， 当计数值与设定值 运 圆 相等时， 定时器的常开接通 园 园泽 员猿
计数值变为 园其常开触点断 ， 再， 园经过的时间为 员猿 园园泽 员圆泽 圆 伊 郾员 越 郾猿。当 载 断开后定时器复位， 园 定时器也将复位。 开， 园 再 也随之 韵 云 云 。若外部电源断电，
（员员 泽 ） 皂 积算定时器 栽源 ～ 栽源） 共 源 是对 员 泽 （ 圆远 圆怨 点， 定时的时 皂 时钟脉冲进行累积计数的， 间范围为 园园员 猿 郾远泽 郾园 ～ 圆苑苑。 时间范围为 园员 猿苑 郾泽 郾 ～ 圆远苑。 （ 圆园 圆缘 共 点， （ ） 园皂 积算定时器 栽缘 ～ 栽缘） 远 是对 员园 泽 圆员园 泽 园皂 时钟脉冲进行累积计数的定时的 以下举例说明积算定时器的工作原理。如图 猿愿 当 园 鄄 所示， 载 接通时， 圆猿 栽缘 当前值计数器
。 能， 只有将积算定时器复位， 当前值才变为 园
器将保持当前的计数值 （当前值） 通电或定时器线圈 韵 后继续累积， ， 即其当前值具有保持功 晕
圆 积算定时器 郾 积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时器线圈 韵 云 积算定时 云，
图 猿苑 通用定时器工作原理 鄄
图 猿愿 积算定时器工作原理 鄄
开始累积 员园 泽 而 圆猿 园皂 的时钟脉冲的个数。当 载 经 贼后断开， 栽缘 尚未计数到设定值 运 源， 园 园 猿缘其
苑 园
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计数的当前值保留。当 载 再次接通， 圆猿 经过 贼时间， 当前 园 栽缘 从保留的当前值开始继续累积， 员 值达到 运 源 时， 猿缘 定时器的触点动作。累积的时间为 贼垣贼越园员 源泽 源缘。当复位输入 郾 伊猿缘 越猿 郾泽 园 员 定时器才复位， 当前值变为 园触点也跟随复位。 ， 载 接通时， 员 云 圆 系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类。 载晕 员 内部计数器 郾
六、 计数器 悦 （）
（ ）远 （ 园 员怨 员员 位增计数器 悦 ～ 悦 怨） 共 圆园 其中 悦 ～ 悦 怨 园 点， 园 怨 为通用型， 员园 悦 怨 共 员园 悦 园 ～ 员怨 园点 为断电保持型 （断电保持型即断电后能保持当前值待通电后继续计数） 。这类计数器为递加计 数， 应用前先对其设置一设定值， 当输入信号 （上升沿） 个数累加到设定值时， 计数器动作， 其常 设定外， 还可间接通过指定数据寄存器设定。 开触点闭合、 常闭触点断开。计数器的设定值为 员 猿苑苑员 位二进制） 设定值除了用常数 运 （ ， ～ 圆远 远 下面举例说明通用型 员 位增计数器的工作原理。 远 当 员 如图 猿怨所示， 员 为复位信号， 载 园为 韵 时 悦 复 鄄 载园 晕 园 数当前值为设定值 员 时， 园 计数器 悦 的输出触点动作， 园 园 再 被接通。此后即使输入 载 员 计数器的当前值也 员 再接通， 保持不变。当复位输入 载 园接通时， 行 砸 栽复 位 指 执 员 杂 令， 计数器复位， 输出触点也复位， 园 再 被断开。
内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号 （如 载 再 酝 杂 栽等） 、 、 、、 进行计数。内部输入信 号的接通和断开时间应比 孕 悦的扫描周期稍长。 蕴
位。载 员 每当 载 员接通一次计数器当前值 员 是计数输入， 员 增加 员 （注意 载 园断开， 计数器不会复位） 。当计数器计 员
（ ）圆 减计数器 悦 园 ～ 悦 猿） 共有 猿 点 猿 （ 圆园 圆源 圆猿 位增 蛐 缘 圆 位加 蛐 减计数器， 其中 悦 园 ～ 悦 员 （共 园 为通用型， 圆园 圆怨 圆 点） 减 双 向 计 数。 设 定 值 范 围 均 为 原 圆源愿远愿 ～ 员苑猿源 （圆 。 位） 垣 员苑猿源 猿 圆源愿远苑
（共 缘 为断电保持型。这类计数器与 员 悦圆 ～ 悦猿 圆园 圆源 员 点） 远 位增计数器除位数不同外， 还在于它能通过控制实现加 蛐 分别由特殊辅助 悦 园 ～ 悦 猿 是增计数还是减计数， 圆园 圆源 继电器 酝 圆园 酝 圆源 置为 韵 云 愿园 ～ 愿猿 设定。对应的特殊辅助继电器被置为 韵 时为减计数， 晕 云 时为增
图 猿怨 通用型 员 位增计数器 鄄 远
计数。
计数器的设定值与 员 位计数器一样， 可直接用常数 运或间接用数据寄存器 阅的内容作 远 为设定值。在间接设定时， 要用编号紧连在一起的两个数据计数器。 （可 可负） 。设 悦 园 置为增计 载圆 员 为计数输入， 圆园 悦 园 的设定值为 缘 圆园 数方式 酝 圆园 韵 云 ， 载 圆 （ 愿园 为 云） 当 员 计数输入累加由 源 缘 计数器的输 → 时， 如图 猿员 所示， 员 用来控制 酝 圆园载 园 鄄 园 载园 愿园， 员 闭合时为减计数方式。
时， ， 云 。只要当前值小于 源则输出则保持为 韵 云 云 →源 计数器才变为 韵 云 减计数器 鄄 园 圆 状态。复位输入 载 员 计数器的当前值为 园 输出触点也随之 图 猿员 猿 位增 蛐 ， 员 接通时，
出触点动作。当前值大于 缘 时计数器仍为 韵 状态。只有当前值由 缘 晕
第三章 复位。
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
苑 员
断电保持功能， 通过参数设定也可变成非断电保持。 云 圆 有 悦 猿 ～ 悦 缘 共 圆 点高速计数 载晕 圆缘 圆缘 员 器。适合用来做为高速计数器输入的 孕 悦输入端 载 ～ 载 。 载 ～ 载 不能重复使用， 即某 蕴 园 苑 园 苑 一个输入端已被某个高速计数器占用， 它就不能再用于其他高速计数器， 也不能用做它用。各 高速计数器对应的输入端如表 猿员 所示。 鄄 源 高速计数器可分为四类：
（ 圆缘 圆缘 圆 高速计数器 悦 猿 ～ 悦 缘） 郾 高速计数器与内部计数器相比除允许输入频率高之外， 应用也更为灵活， 高速计数器均有
如图 猿员葬 示 为 无 启 动 蛐 位 端 单 相 单 计 数 输 入 高 速 计 数 器 的 应 用。当 载 园断 开， 复 鄄 所 员 员 （反之为减计数） 。由 载 圆 酝 圆缘 韵 云 此时 悦 猿 为增计数方式 愿猿 为 云 ， 圆缘 员 选中 悦 猿， 圆缘从表 猿员 中可知 鄄 源 其输入信号来自于 载 ， 圆缘 载 信号增计 园悦猿 对 园 数， 当前值达到 员猿 时， 圆缘常开接通， 园 圆源 悦 猿 再 得电。载 员 当 员 接通时， 圆缘 员 为复位信号， 载 员 悦猿 复位。 如图 猿员遭所 示 为 带 启 动 蛐 位 端 单 相 复 鄄 员 单计数输入高速计数器的应用。由表 猿员 鄄 源 可知， 员 载 分别为复位输入端和启动输 载 和 远 入端。利用 载 园通过 酝 圆源可设定其增 蛐 减 员 愿源 且 远 计数方式。当 载 圆 员 为接通， 载 也接通时， 则开 始 计 数， 数 的 输 入 信 号 来 自 于 载 ， 计 园
图 猿员 单相单计数输入高速计数器 鄄 员
） 复位端 葬无启动蛐 ）带启动蛐 复位端 遭
（） （ 圆缘 圆缘 减计数器相同， 可 员单相单计数输入高速计数器 悦 猿 ～ 悦 源） 其触点动作与 猿 位增 蛐 圆 进行增或减计数 （取决于 酝 圆缘 酝 圆缘 。 愿猿 ～ 愿源 的状态）
也 悦 源 的设 定 值 由 阅 和 阅 指 定。除 了 可 用 载 立 即 复 位 外， 可 用 梯 形 图 中 的 载 员复 圆源 园 员 员 员 位。
表 猿员 高速计数器简表 鄄 源
输入 计数器 悦猿 圆缘 悦猿 圆远 悦猿 圆苑 单相 单计 数输 入 悦猿 圆愿 悦猿 圆怨 悦源 圆园 悦源 圆员 悦源 圆圆 悦源 圆猿 悦源 圆源 悦源 圆缘 哉阅 蛐 砸 载 园 哉阅 蛐 载 员 载 圆 载 猿 载 源 载 缘 载 远 载 苑
哉阅 蛐
哉阅 蛐
哉阅 蛐
哉阅 蛐
哉阅 蛐
哉阅 蛐
哉阅 蛐
砸
哉阅 蛐 砸
砸
砸
哉阅 蛐
杂
杂
苑 圆
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（续）
输入 载 园 哉 哉 哉 粤 粤 粤 载 员 阅 阅 阅 月 月 月 载 圆 载 猿 载 源 载 缘 载 远 载 苑
计数器 悦源 圆远 悦源 圆苑 悦源 圆愿 悦源 圆怨 悦缘 圆园 悦缘 圆员 悦缘 圆圆 双相 悦缘 圆猿 悦缘 圆源 悦缘 圆缘
单相 双计 数输 入
砸 砸
哉 哉
阅 阅
砸 砸
杂
杂
砸 砸
粤 粤
月 月
砸 砸
杂
表中： 哉表示加计数输入， 阅为减计数输入， 月表示 月相输入， 粤为 粤相输入， 砸为复位输入， 为启动输入。载 、 苑 杂 远 载 只能 用作启动信号， 而不能用作计数信号。
杂
（） （ 圆远 圆园 一个为 圆单相双计数输入高速计数器 悦 源 ～ 悦 缘） 这类高速计数器具有二个输入端， 增计数输入端， 另一个为减计数输入端。利用 酝 圆远 酝 圆园 韵 蛐云 动作可监控 悦 源 ～ 愿源 ～ 愿缘 的 晕韵 云 圆远
减计数动作。 悦 缘 的增记数 蛐 圆园 如图 猿员 所示， 员 为复位信号， 其有效 韵 ） 悦 源 复位。由表 猿员 可知， （ 晕 则 圆愿 也可利用 载 鄄 圆 载园 鄄 源 缘 对其复位。当 载 员 选中 悦 源， 员 接通时， 圆愿输入来自 载 和 载 。 猿 源 （ 圆员 圆缘 （） 猿双相高速计数器 悦 缘 ～ 悦 缘） 粤相和 月相信号决定计数器是增计数还是减计数。 当 粤相为 韵 时， 相由 韵 云 韵 ， 当 晕 月 云 到 晕 则为增计数； 粤相为 韵 时， 月相由 韵 到 韵 云 则为 晕 若 晕 云， 减计数， 如图 猿员葬 鄄 所示。 猿
图 猿员 单相双计数输入高速计数器 鄄 圆
图 猿员 双相高速计数器 鄄 猿
）增减计数 葬 ） 遭计数顺序
。只有当计数使当前值超过设定值， 再 为 韵 。如果 载 员 则 圆 则计数器复位。根 载（月相） 员 晕 员 接通， 据不同的计数方向， 猿 韵（增计数） 或为 韵 云 （减计数） 即用 酝 圆员 酝 圆缘可监视 悦 缘 ～ ， 再为 晕 云 愿缘 ～ 愿缘， 圆员 减计数状态。 悦 缘 的加 蛐 圆缘 注意： 高速计数器的计数频率较高， 它们的输入信号的频率受二方面的限制。一是全部高
如图 猿员遭 当 员 接通时， 圆员 其输入来自 载（粤相） 和 鄄 所示， 载 圆 猿 悦 缘 计数开始。由表 猿员 可知， 鄄 源 园
速计数器的处理时间。因它们采用中断方式， 所以计数器用得越少， 则可计数频率就越高； 二
第三章
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
苑 猿
是输入端的响应速度， 其中 载 、 圆载 最高频率为 员噪 扎载 、 源载 最高频率为 苑匀 。 园载 、 猿 园匀 ， 员载 、 缘 噪扎 模拟量控制、 位置控制时， 需要许多数据寄存器存储数据和参 孕 悦在进行输入输出处理、 蕴 数。数据寄存器为 员 位， 最高位仍 远 最高位为符号位。可用两个数据寄存器来存储 猿 位数据， 圆 （ 园 员怨 员 通用数据寄存器 阅 ～ 阅 怨） 郾 共 圆园 当 愿猿 为 云 园 点。当 酝 园猿 韵 时， 园 阅 怨 有断电保护功能； 酝 园猿 韵 云时则它们无 愿猿 为 晕 阅 ～ 员怨 断电保护， 这种情况 孕 悦由 砸 晕→ 杂韵 或停电时， 数据全部清零。 蕴 哉 栽孕 （ 圆园 苑怨） 圆 断电保持数据寄存器 阅 园 ～ 阅 怨怨 郾 共 苑园 点， （共 圆 有断电保持功能， 可以利用外部设备的参数设定改 愿园 其中 阅 园 ～ 阅 员 圆园 缘员 员 点）
七、 数据寄存器 阅 （）
为符号位。数据寄存器有以下几种类型：
变通用数据寄存器与有断电保持功能数据寄存器的分配； 源园 阅 园 供通信用； 缘圆 阅 怨怨 阅 怨 ～ 缘怨 阅 员 ～ 苑怨 的断电保持功能不能用软件改变， 但可用指令清除它们的内容。根据参数设定可以将 阅 园园 员园 （ 愿园 ～ 愿缘） 猿 特殊数据寄存器 阅 园园 阅 圆缘 郾 共 圆远 电池电压 缘 点。特殊数据寄存器的作用是用来监控 孕 悦的运行状态。如扫描时间、 蕴 等。未加定义的特殊数据寄存器， 用户不能使用。具体可参见用户手册。 （ 蛐 ） 源 变址寄存器 灾在 郾 它们都是 员 位的寄存器。变址 云 圆 系列 孕 悦有 灾 ～ 灾 和 在 ～ 在 共 员 个变址寄存器， 载晕 蕴 园 苑 园 苑 远 远 以上作为文件寄存器。
（ 改变元件的编号 （变址） 例如 灾 越缘则执行 阅 园 园 被执行的编号为 阅 缘 阅 园 ） ， 园 ， 圆灾 时， 圆 圆 。变址 寄存器可以像其他数据寄存器一样进行读写， 需要进行 猿 位操作时， 可将 灾 在 、 串联使用 在为 （ 圆 低位， 为高位） 。 灾
寄存器 灾在 其作用相当于微机中的变址寄存器变， 用于 蛐 实际上是一种特殊用途的数据寄存器，
八、 （孕 陨 指针 、 ）
指针、 输入中断指针及定时中断指针和记数中断指针。
在 云 系列中， 指针用来指示分支指令的跳转目标和中断程序的入 号。分为分支用 载
如图 猿员 所示， 载 常开接通时， 当 员 执行跳转指令 悦 孕， 蕴 跳到 鄄 源 允 园孕 悦 标号为 孕 处之后的程序去执行。 园 到 陨耘（中断返回） 指令， 则返回主程序。中断用指针有以下三种类 砸栽 型： （园 圆 中断指针 陨 郾 愿 ） □□ ～ 陨 □□ 中断指针是用来指示某一中断程序的入 置。执行中断后遇
子程序调用指令 悦 蕴） （ 粤 蕴 调用子程序的入口地址。
（ 园 员苑 员 分支用指针 孕 ～ 孕圆） 郾 （ 允的跳转目标或 云 圆 有 孕 ～ 孕圆 共 员愿 载晕 园 员苑 圆 点分支用指针。分支指针用来指示跳转指令 悦）
（） （园 点， 员输入中断用指针 陨 □ ～ 陨 □） 共 远 它用来指示由特定 园 缘 园 输入端的输入信号而产生中断的中断服务程序的入 置， 这类中断 不受 孕 悦扫描周期的影响， 可以及时处理外界信息。输入中断用指针 蕴
图 猿员 分支用指针 鄄 源
苑 源 的编号格式如下：
陨 □ 韵 □ →
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选取。
定时循环处 程序的入 置， 这类中断的作用是 孕 悦以指定的周期定时执行中断服 序， 蕴 理某些任务。处理的时间也不受 孕 悦扫描周期的限制。□□表示定时范围， 可在 员 ～ 怨皂 中 蕴 园 怨泽 （） （园 ～ 园 ） 点， 猿计数器中断用指针 陨 园 陨 园 共 远 它们用在 孕 悦内置的高速计数器中。根据 员 远 蕴 高速计数器的计数当前值与计数设定值之关系确定是否执行中断服务程序。它常用于利用高 速计数器优先处理计数结果的场合。
例如：员员 执行以 陨 员 并根据 陨 为当输入 载 从 韵 云 韵 变化时， 园 员 云→ 晕 员 为标号后面的中断程序， 园 陨耘 指令返回。 砸栽 （） （远 点， 圆定时器中断用指针 陨 愿 ） 共 猿 是用来指示周期定时中断的中断服务 □□ ～ 陨 □□
： 员上升沿中断 （ ） 对应输入 载 园～ 载 且每个只能用一次 缘 → 输入号 园～ 缘，
： 园下降沿中断
九、 （运 匀 常数 、 ）
作数中的数值； 是表示十六进制数， 主要用来表示应用功能指令的操作数值。例如 圆 用十 匀 园 进制表示为 运 园用十六进制则表示为 匀 源 圆， 员。
主要用来指定定时器或计数器的设定值及应用功能指令操 运是表示十进制整数的符号，
第三节
云 系列 孕 悦的基本逻辑指令 载 蕴
。本节以 云 圆 为例， 介绍其基本逻辑指令和步进指令及其应用。 孕 悦有所不同） 蕴 载晕
功能指令 员园多条 （不同系列 云 系列 孕 悦有基本逻辑指令 圆 或 圆 条、 载 蕴 园 苑 步进指令 圆条、 园
一、 载系列 孕 悦的基本逻辑指令 云 蕴
都用此指令。
（ 阅蕴 陨 孕蕴 云韵 栽 员 取指令与输出指令 蕴 蛐阅蛐阅 蛐阅 蛐哉 ） 郾 蕴 （员蕴（取指令） 一个常开触点与左母线连接的指令， ）阅 每一个以常开触点开始的逻辑行
其中包含了有些子系列 孕 悦的 圆 条基本逻辑指令。 云 圆 的共有 圆 条基本逻辑指令， 载晕 苑 蕴 园
（ 每一个以常闭触点开始的逻辑行 （ ） 阅 取反指令） 一个常闭触点与左母线连接指令， 圆蕴 陨 都用此指令。 的上升沿 （由 韵 云 韵 ） 云 → 晕 时接通一个扫描周期。 （ ） 阅（取上升沿指令） 与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令， 仅在指定位元件 猿蕴 孕
（源蕴 云 ） 阅（取下降沿指令） 与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。 （ ） 哉（输出指令） 对线圈进行驱动的指令， 也称为输出指令。 缘韵 栽 取指令与输出指令的使用如图 猿员 所示。 鄄 缘 取指令与输出指令的使用说明： ）阅蕴陨 也可与 粤 月 韵 月指令配合实现块逻辑 员蕴 、 阅 指令既可用于输入左母线相连的触点， 晕、砸
第三章 运算；
云 系列可编程序控制器及指令系统 载
苑 缘
） 阅 、阅 圆蕴 孕 蕴 云指令仅在对应元件有效时维持一个 扫描周期的接通。图 猿员 中， 酝 有一个下降沿时， 鄄 缘 当 员 则 再 只有一个扫描周期为 韵 。 猿 晕 ） 阅 蕴 陨蕴 孕 蕴 云 、、 、 猿蕴 、 阅、 阅 、 阅 指令的目标元件为 载 再 酝 、 、； 栽悦 杂 ） 哉 指令可以连续使用若干次 （相当于线圈并 源韵 栽 ） 哉 指令目标元件为 再 酝 栽 悦和 杂但不能用于 载 、 、、 ， 。 缘韵 栽 （ 晕 蛐晕蛐 阅 蛐晕 云 圆 触点串联指令 粤 阅粤 陨 晕 孕粤 阅 ） 郾 粤
图 猿员 取指令与输出指令的使用 鄄 缘
联） 对于定时器和计数器， 韵 栽指令之后应设置常 ， 在 哉 数 运或数据寄存器。
） 晕（与指令） 一个常开触点串联连接指令， 完成逻辑 “与” 运算。 （员粤 阅 （ ） 晕 与反指令） 一个常闭触点串联连接指令， （ 完成逻辑 “与非” 运算。 圆粤 陨 （ ） 晕 孕 上升沿检测串联连接指令。 猿粤 阅 （ ） 晕 云 下降沿检测串联连接指令。 源粤 阅 触点串联指令的使用说明： 触点串联指令的使用如图 猿员 所示。 鄄 远
） 晕 、 晕、 晕 孕 粤 阅 都指是单个触点串联 员粤 阅 粤 陨粤 阅 、 晕 云 连接的指令， 串联次数没有限制， 可反复使用。
点去驱动 再 称为连续输出。 源
） 晕 、 晕、 晕 孕 粤 阅 、 圆粤 阅 粤 陨粤 阅 、 晕 云的目标元元件为 载 、 、、 。 再 酝 栽 悦和 杂 ） 鄄 猿图 猿员 中 韵 栽酝 园 指令之后通过 栽 的触 远 哉 员员 员 （ 砸韵 陨 孕韵 云 猿 触点并联指令 韵 蛐砸蛐砸 蛐砸 ） 郾 韵 （员韵（或指令） 用于单个常开触点的并联， ）砸 实现逻辑 “或” 运算。 （ ） 砸 上升沿检测并联连接指令。 猿韵 孕 （ ） 砸 下降沿检测并联连接指令。 源韵 云 触点并联指令的使用说明：
图 猿员 触点串联指令的使用 鄄 远
（ ） 砸 或非指令） 用于单个常闭触点的并联， （ 实现逻辑 “或非” 运算。 圆韵 陨 触点并联指令的使用如图 猿员 所示。 鄄 苑
（如图 猿员 的左母线） 右端与前一条指令对应触 ， 鄄 苑 点的右端相连。触点并联指令连续使用的次数不 限。
） 砸 韵