《电气控制与PLC应用》实训报告书
《电气控制与PLC应用》
实训报告
班级：学号：姓名：指导老师：
重庆航天职业技术学院
201*年12月教师评分《十字路口交通信号灯PLC程序设计、调试》任务书
一、控制要求:
该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分1、2两组,控制规律相同,工作时序图如下:
二、I/O分配:输入信号01输出信号0123456三、设计要求
（1）根据控制要求，分配PLC的输入/输出端子，并画出PLC外部接线图；
（2）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果；
（5）调试正确的程序附于报告后面。
信号元件及作用起动按钮停止按钮控制对象及作用1红信号灯1黄信号灯1绿信号灯2红信号灯2黄信号灯2绿信号灯元件或端子位置直线区任选直线区任选元件或端子位置交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区
四、实训报告要求
（1）程序设计方案说明（包括I/O分配表）；（2）程序调试步骤；（3）个人实训总结；（4）设计程序清单；（5）统一使用A4版面；
（6）正文字号使用小四号（宋体）；
（7）提交报告截止日期:201*年1月15日。
扩展阅读：电气控制与可编程控制器实训报告
201*-201*学年第一学期电气控制与可编程控制器实训报告
项目组：21219班梁伟组专业：数控技术专业学院：软件职业技术学院指导教师：柳红亮费树明高智实训时间：201*年12月30日-201*年1月10日
软件职业技术学院CCUTSOFT
目录
一、团队构成及分工..............................................................................................................................4二、项目进度计划..................................................................................................................................5三、实训内容..........................................................................................................................................6
一、继电器（relay）的工作原理和特性......................................................................10二、继电器主要产品技术参数.........................................................................................10三、继电器测试...................................................................................................................11四、继电器的电符号和触点形式.....................................................................................11五、继电器的选用..............................................................................................................12七、继电器的作用..............................................................................................................16八、继电器的选择..............................................................................................................17九、接触器功能说明..........................................................................................................23十、接触器分类...................................................................................................................23十一、接触器与继电器的区别.............................................................................................24十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法.........................................................24十三、行程开关LX19-111...................................................................................................25十四、接线端子TD-1520.....................................................................................................28十五、指示灯AD16-22DS/220V..........................................................................................30十六、按钮.............................................................................................................................32
四、项目功能设计................................................................................................................................33
功能设计一交通信号灯控制系统的设计.........................................................................33
设计目的.........................................................................................................................33设计设备.........................................................................................................................33设计必备知识.................................................................................................................33设计步骤.........................................................................................................................33功能设计二通风机运行状态的监视...............................................................................38
设计目的.........................................................................................................................38设计设备.........................................................................................................................38设计必备知识.................................................................................................................38设计步骤.........................................................................................................................38功能设计四异步电机的工作原理及电路设计、运行状态控制.....................................43
设计目的.........................................................................................................................43设计设备.........................................................................................................................43设计必备知识.................................................................................................................43设计内容.........................................................................................................................44设计步骤.........................................................................................................................44功能设计五电机的行程控制和时间控制、电机的自锁和互锁的控制.........................46
设计目的.........................................................................................................................46设计设备.........................................................................................................................46设计必备知识.................................................................................................................46设计内容.........................................................................................................................
设计步骤.........................................................................................................................47功能设计六按钮自锁和互锁的正反转控制...................................................................48
设计目的.........................................................................................................................48设计设备.........................................................................................................................48设计必备知识.................................................................................................................48设计内容.........................................................................................................................48设计步骤.........................................................................................................................50功能设计七PLC的功能..................................................................................................51
设计目的.........................................................................................................................51设计设备.........................................................................................................................51设计必备知识.................................................................................................................51设计内容.........................................................................................................................52设计步骤.........................................................................................................................52功能设计八CP1E控制器的数据通信、CX-ONE编程软件使用.....................................54
设计目的.........................................................................................................................54设计设备.........................................................................................................................54设计必备知识.................................................................................................................54设计内容.........................................................................................................................55设计步骤.........................................................................................................................55
五、项目实施图表................................................................................................................................60
1.绘制电器原理图时应遵循的原则......................................................................................602.电控柜内部布局图：..........................................................................................................603.项目中的梯形图..................................................................................................................62
六、参考文献：....................................................................................................................................65附表................................................................................................................................................66
一、团队构成及分工
团队：21219班梁伟组职能组长成员梁伟孟玲松姜天旭组员李磊陈柏睿任行任务分工组长秘书接线员材料管理员线路制作人员设计成绩
指导教师签字：
201*年1月10日
二、项目进度计划
序号1任务名称实训动员、讲解实训内容、要求及安全注意事项，并进行实训分组对基本低压电器件的认识、掌握原开始时间完成时间持续时间12月30日12月30日1天2理及使用方法、实现简单元器件连接的电路设计12月31日12月31日1天3实现综合电路图的设计、按要求组装电控柜、实现综合器件连接PLC的基本硬件组成及工作方式，了解PLC的外部接线（输入、输出）实现与CP1E控制器的数据通信设1月2日1月2日1天41月3日1月3日1天5置、及对CX-ONE编程软件使用、程序的上传、下载1月4日1月4日1天67PLC典型的功能PLC控制系统的设计法之逻辑法---通风机的运行状态监测PLC控制系统的设计法之经验设计法---送料小车的自动控制系统实训总结，完成实训报告，组内、组外互评，答辩1月7日1月8日1月7日1月8日1天1天81月9日1月9日1天91月10日1月10日1天
三、实训内容
一、实训内容
本次实训主要包括《机床电器控制》课程部分实验、电气控制柜的设计、安装与调试、过程控制以及PLC控制系统的设计、软件编程等四部分内容。
整个实训分指导教师讲解和同学们实践动手操作两个过程。指导教师讲解内容包括：
1、讲解实训内容、要求、时间安排、安全注意事项及考核方法。2、结合本指导书讲解YS-5624型电机控制系统实验装置的基本结构、工作原理，布置实验内容及要求。
3、布置电气控制系统的设计题目及具体要求。
4、结合实物，介绍接触器、继电器、行程开关等常见低压电器的结构、工作原理、电气参数和安装维护方法。
5、介绍电气控制线路设计应遵循的原则，电气原理图、接线图及位置图的绘制方法。
6、介绍系统安装、配线和调试的基本技巧，讲解一些常见故障的处理方法。7、结合本指导书讲解过程控制系统实验装置的基本结构，各单元的功能。8、布置过程控制系统的设计题目及具体要求。
9、介绍PLC系统设计的方法、步骤、注意事项，以及调试过程。10、结合实验装置讲解PLC编程工具的使用以及注意事项。
11、除了指导教师讲授以上的内容外，其它时间由学生自己按要求实习操作，指导教师进行有针对性的辅导，随时解答学生们的疑问，及时处理实习中遇到的问题。
实训进行方式
为了提高效率、讲求实效、取得预期的收获，本次生产实训建议按以下方式进行。
实训前预习
预习是实训前的重要准备工作，是保证实训顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高实训质量与效率的重要环节，要求做到：
实训前应复习相关课程的内容，熟悉有关理论知识。
认真阅读实训指导书，了解本次实训的内容、方法、要求和系统工作原理，明确实训过程中应注意的问题，有些内容可到实训教室对照实物预习（如熟悉所用仪器设备、抄录有关电器产品的铭牌数据、产品的使用说明书等，有条件的同
学也可上网了解相关内容）。
按照实训指导书熟悉有关实验线路，明确接线方式，拟出实训步骤，列出实训时需记录的各项数据表格等。
实训预习期间进行学生分组，每组4-6人，安排组长1人，明确组内合理分工，预习需人人进行，由组长负责检查，实训前每组应就有关实习内容进行讨论，做到心中有数。
实训进行
整个实训过程中必须严肃认真，集中精力按时完成工作。（1）预习检查、严格把关
实训开始前应由指导教师检查预习质量（包括对本次实习的理解、认识及预习报告），当确认已做好了实训前的准备工作方可开始实训，对于因没有预习而对本次实习的目的、内容、方法、要求了解很差的同学，应拒绝其参加实训。
（2）分工配合、协调工作
实训以小组为单位进行，组长负责实习的安排，如分配记录、接线、安装、调试及检查等各项工作，务求在实训过程中人人动手、个个主动、分工配合、协调操作，做到实训内容完整、方法得当、数据准确。
（3）按图接线、力求简明
根据拟定的实训线路及选用的仪表设备，按图接线，力求简单明了。接线原则是先串联后并联，即由电源开始先连接主要的串联电路，例如单相或直流电路，应从一极出发，经过主要线路的各仪表、设备，最后返回另一极。串联电路接好后再把并联支路逐段并上。主回路与控制回路应分清，根据电流大小，主回路用粗导线连接，控制回路用细导线连接，每个接线柱上的接线尽量不超过三根。
（4）确保安全、检查无误
为了确保安全，线路接好后应互相校对并请指导教师检查，确认无误后方可合闸通电。
（5）按照计划、操作测试
按实训步骤，由简到繁、逐步进行操作测试，实训中要严格遵守操作规程和注意事项，仔细观察实习中的现象，认真做好数据测试工作，并结合理论分析与预测趋势相比较，判断数据的合理性。
（6）认真负责、完成实训
实训完毕后，应将实习记录数据或完成制做的实物交指导教师审阅，经指导教师认可签字后才允许拆线、整理现场，并做到导线分类整理，仪表、工具物归原处。
实训报告
实训报告是实训工作的总结提高和最后成果，也是对学生分析能力和工作能力的进一步培养和锻炼，因此必须独立书写，每组一份，应对实训数据及实训中观察和发现的问题进行整理讨论、分析研究，得出结论，写出心得体会，以便积累一定的实际经验。
撰写实虚报告应具有严肃认真的态度，报告要求条理清楚、简明扼要，字迹端正、图表规范，分析认真、结论明确。
实习报告内容应主要包括以下几方面
实训名称、专业、班级、组别、姓名、学号、实习日期。列出实训用主要仪器仪表、设备的名称、型号及数量。实训目的和要求。
给出实训时所用的电气线路图。
写出实训项目、调试步骤，总结测试方法。
整理实训数据，在记录数据的表格上应注明试验条件，某些数据如系计算所得，应列出计算公式，并举例说明。
分析讨论实习中遇到的问题，写出心得体会以及合理化建议和改进措施。安全操作注意事项：
为了保证生产实训的顺利进行，确保实训时的人身与设备安全，要严格遵守实习安全操作规程，并注意以下事项：
人体不可接触带电线路。
电源必须经过自动空气开关、熔断器之后接入设备、系统。接线或拆线都必须在切断电源（即拉开电源空开）的情况下进行。
学生完成接线并允许合闸时，须招呼全组同学引起注意后方可接通电源，实习中如发生事故，应立即切断电源开关，并保持线路原状和故障现场，报告并协助指导教师查清问题、妥善处理故障后才能继续进行实训。
实训时应注意衣服、围巾、发辫及实训接线用的导线等不得卷入电机的旋转部分，不得用手或脚去促使电机起动或停转，以免发生危险。
操作开关时应迅速果断、快合、快断，以保持开关接触良好。
YS-5624电机控制系统实验装置的电动机励磁电源熔丝容量有限，一般不要作为其它直流电源使用。
当实验中采用接触器两组变流装置时，须特别注意输出电压的极性及Ublf、Ublr的接法。
在实训过程中，若突然发现电网停止供电，须立即切断实训地点的全部电源开关。若实习中接线偶然脱落，也须很快切断电源，并只准在切断电源后才可以
把导线接回原处。
实训场地的总电源由实验室老师负责操作，其他人员不得乱动。1、项目需求描述
一．实训主要仪器有：电柜箱(一个)、行程开关（二个）、接触器（二个）、热继电器（一个）、时间继电器（1个）、电机（1个）、接线端子（二个）、PLC（一个）、24V直流电源（一个）、三项空气开关（二个）、两项空气开关（一个）电流表（一个）电压表（一个）、按钮（8个）、指示灯（8个）、导线若干。
实训工具：发黑斜嘴钳（一个）、螺丝刀（二个）。
三．实训目的：电气实训是我院数控技术专业教学计划中一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解和掌握本专业电气自动化控制方面的知识，检查巩固和丰富已学过的专业知识，培养学生理论联系实际，在实践中调查研究，观察问题、分析问题和解决生产实际问题的能力及方法，培养学生的实践动手能力，为后续专业课程的学习及以后参加工作打下基础。
实训应安排在学生学习完全部基础理论课、技术基础课及部分专业课后进行，现安排在第三学期期末进行。
为了使学生更好地了解和掌握本专业基本的生产实际知识及发展方向，结合我院具体情况，现将实训主要安排在本院的各实验室进行，目的是利用我院现有的场地、设备及器材等有利条件，给学生创造更多的实践动手、接触实际的机会，增强其综合素质，适应当今社会对学生动手能力的更高的要求。
四．实训要求：1.熟悉和掌握一些基本低压电器的结构，工作原理，性能参数及其在自动控制系统中的应用。
2.掌握YS-5624型电机控制系统试验装置的基本构成，功能及电路原理。3.掌握电控柜的各部件连接的电路原理图，实现其综合布线。4.掌握PLC（CP1E）的基本组成及工作方式。5.了解PLC的指令系统及典型控制程序。
6.根据电气控制的时间原则、速度原则、行程原则和电流原则，可独立进行电气控制线路的设计，并按要求绘制出准确、完整的电气原理图、接线图和位置图。
7.能够独立进行系统的安装、调试及简单故障的分析处理。
8.正确的应用PLC，培养学生解决工业控制、工业检测等领域的具体问题的能力。
9.通过实训，熟悉PLC应用系统设计，软硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。
10.进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、查阅资料、绘图、编
写说明书等；使学生理论联系实际，提高动手能力、分析问题和解决问题的能力。
五．通过实训是我们充分的了解了各个部件的工作原理和使用的方法，并且使我们在课堂上学习到的知识充分的得到了巩固，使我们的动手能力有了很大的提高，尤其对各个元器件的基本知识有了充分的认识。一、继电器（relay）的工作原理和特性
当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
1、电磁继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
2、热敏干簧继电器的工作原理和特性
热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性
固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。
二、继电器主要产品技术参数
1、额定工作电压
是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。
2、直流电阻
是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流
是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。
4、释放电流
是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。
5、触点切换电压和电流
是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。三、继电器测试
1、测触点电阻
用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0，(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。
2、测线圈电阻
可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。
3、测量吸合电压和吸合电流
找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。
4、测量释放电压和释放电流
也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的10～50％，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。四、继电器的电符号和触点形式
继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法
较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式：
1.动合型（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。
2.动断型（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。
3.转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。
五、继电器的选用
1.先了解必要的条件
①控制电路的电源电压，能提供的最大电流；②被控制电路中的电压和电流；
③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。
2.查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。
3.注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。六、继电器技术的发展
微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。
微电子技术和超大规模IC的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是小型化和片状化。如IC封装的军用TO－5(8.5×8.5×7.0mm)继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。
计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电
器将迅速发展。80年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年3.5％的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。
通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤继电器、舌簧管光纤开关等新型继电器。
光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运行，目前已试制出双稳态继电器。
为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的0.1PPM降至0.01PPM；载人空间站则要求达到0.001PPM。耐温要达到200℃以上，耐振要求高于490m/s，同时应能承受2.32×10(4)C/Kg的α射线辐射。为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。
新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持继电器、温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继电器。
随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有5～10年前的1/4～1/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的继电器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本FujitsuTakamisawa公司生产的一种BA系列超密集信号继电器的大小只有14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装继电器的体积仅为14(W)×9(D)×6.5(H)mm。
在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本FujitsuTaKamisawa推出的JV系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到5kV。日本NEC推出的MR82系列功率继电器的功耗只有200mW。
在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路可使其具有更多的功能。随着SOP技术(SmallOutlinePackage)的突破，生产厂家有可能把越来越多的功能集成到一起。而继电器与微处理器的组合将具
备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化。
新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下，特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等继电器的性能将日臻完善。
电磁继电器(EMR)从最初使用电话继电器算起，至今已有150多年的历史了。伴随着电子工业的发展，特别是20世纪70年代初期光耦合技术的突破，使固态继电器(SSR，亦称电子继电器)异军突起。同传统继电器相比，它具有寿命长、结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固态继电器没有机械开关，而且具有诸如与微处理器高度兼容、速度快、抗冲击、耐振、低漏电等重要特性。同时，由于这种产品没有机械接点，不产生电磁噪声，从而不需要附加诸如电阻和电容等元件来保持静音。而传统继电器则需要这些附加元件，因此，传统继电器往往笨重而复杂，且成本较高。
今后，小型密封继电器市场开发的重点是与IC兼容的TO－5继电器和1/2晶体罩继电器。军用继电器将加速向工业/商业化转移。美国军用继电器约占继电器总额的20％。通用继电器市场继续向小型、薄型和塑封方向发展。小型印制板用继电器仍将是通用继电器市场发展的主流产品，固体继电器将更趋广泛，价格将继续下降，并向高可靠、小体积、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性靠拢。舌簧继电器市场将继续扩大。表面安装继电器的应用领域和需求量将呈上升之势
1、继电器的定义
继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
2、继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。
释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即Kf=xf/xx
触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0
■继电器的分类■
继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。
按作用原理分1．电磁继电器
在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。
它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。
(1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。(2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。(3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。
(4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。(5)舌簧继电器：利用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。
(6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小,节电功能.
2.固态继电器
输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。3.时间继电器
当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。
4.温度继电器
当外界温度达到规定值时而动作的继电器.5.风速继电器
当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。6.加速度继电器
当运动物体的加速度达到规定值时，被控电路将接通或断开。7.其它类型的继电器
如光继电器、声继电器、热继电器等。按外形尺寸分
表1继电器外形尺寸分类名称定义
微型继电器最长边尺寸不大于10mm的继电器
超小型继电器最长边尺寸大于10mm，但不大于25mm的继电器小型继电器最长边尺寸大于25mm，但不大于50mm的继电器
按触点负载分
表2继电器触点负载分类名称定义
微功率继电器小于0.2A的继电器。弱功率继电器0.2～２Ａ的继电器。中功率继电器2～10A的继电器。大功率继电器10A以上继电器。节能功率继电器20A-100A的继电器按防护特征分
表3继电器防护特征分类名称定义
密封继电器采用焊接或其它方法，将触点和线圈等密封在金属罩内，其泄漏率较低的继电器
塑封继电器采用封胶的方法，将触点和线圈等密封在塑料罩内，其泄漏率较高的继电器
防尘罩继电器用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器敞开继电器不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器按用途分
表4继电器用途分类名称定义
通讯继电器（包括高频继电器）该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境使用条件要求不高。
机床继电器机床中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。家电用继电器家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。
汽车继电器汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高。
七、继电器的作用
继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。
继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。
作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用：
1)扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。
2)放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。
3)综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。
4)自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。
工厂专业生产各式时间继电器电磁继电器电子继电器大功率继电器液位继电器固态继电器大功率继电器小型继电器计时器计数器继电器等。
继电器实质是一种传递信号的电器，它根据输入的信号达到不同的控制目的。
继电器一般是用来接通和断开控制电器（电动机）
如在直流电动机里的电流继电器，当电流过小或过大时，它检测到这种电流信号后便控制电动机的启停
还有如热继电器，如电动机长期过载而使温度过高时，它便控制电动机停止。
八、继电器的选择
1按使用环境选型
使用环境条件主要指温度（最大与最小）、湿度（一般指40℃下的最大相对湿度）、低气压（使用高度1000米以下可不考虑）、振动和冲击。此外，尚有封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同，继电器承受的环境力学条件各异，超过产品标准规定的环境力学条件下使用，有可能损坏继电器，可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。
对电磁干扰或射频干扰比较敏感的装置周围，最好不要选用交流电激励的继电器。选用直流继电器要选用带线圈瞬态抑制电路的产品。那些用固态器件或电路提供激励及对尖峰信号比较敏感地地方，也要选择有瞬态抑制电路的产品。
2按输入信号不同确定继电器种类
按输入信号是电、温度、时间、光信号确定选用电磁、温度、时间、光电继电器，这是没有问题的。这里特别说明电压、电流继电器的选用。若整机供给继电器线圈是恒定的电流应选用电流继电器，是恒定电压值则选用电压继电器。
3输入参量的选定
与用户密切相关的输入量是线圈工作电压（或电流），而吸合电压（或电流）
则是继电器制造厂控制继电器灵敏度并对其进行判断、考核的参数。对用户来讲，它只是一个工作下极限参数值。控制安全系数是工作电压（电流）/吸合电压（电流），如果在吸合值下使用继电器，是不可靠的、不安全的，环境温度升高或处于振动、冲击条件下，将使继电器工作不可靠。整机设计时，不能以空载电压作为继电器工作电压依据，而应将线圈接入作为负载来计算实际电压，特别是电源内阻大时更是如此。当用三极管作为开关元件控制线圈通断时，三极管必须处于开关状态，对6VDC以下工作电压的继电器来讲，还应扣除三极管饱和压降。当然，并非工作值加得愈高愈好，超过额定工作值太高会增加衔铁的冲击磨损，增加触点回跳次数，缩短电气寿命，一般，工作值为吸合值的1.5倍，工作值的误差一般为±10%。
4根据负载情况选择继电器触点的种类和容量
国内外长期实践证明，约70%的故障发生在触点上，这足见正确选择和使用继电器触点非常重要。
触点组合形式和触点组数应根据被控回路实际情况确定。常用的触点组合形式见表6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对，由于接通时触点回跳次数少和触点烧蚀后补偿量大，其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换触点组中的动断触点对要高，整机线路可通过对触点位置适当调整，尽量多用动合触点。
根据负载容量大小和负载性质（阻性、感性、容性、灯载及马达负载）确定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一般说，继电器切换负荷在额定电压下，电流大于100mA、小于额定电流的75%最好。电流小于100mA会使触点积碳增加，可靠性下降，故100mA称作试验电流，是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力，用于切换50mV、50μA以下负荷的继电器订货，用户需注明，必要时应请继电器生产厂协助选型。
继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时，其触点负载能力将发生变用，用户可参照表8变换触点负载电流。
5继电器的类型
信号继电器其他继电器热继电器干簧式继电器大功率继电器时间继电器直流电磁继电器中间继电器汽车继电器交流电磁继电器固态继电器极化继电器磁保持继电器温度继电器电磁类继电器延时继电器步进继电器真空继电器混合电子继电器斩波器
(1)热继电器JR36-20/1.6
热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，具有与电动机容许过载特
性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过电流和断相保护。
三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流(过载和断相)现象。但只要过电流不严重，持续时间短．绕组不超过允许温升，这种过电流足允许的，如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加速电动机绝缘老化，其全烧毁电动机。因此，在电动机回路中应设置电动机保护装置。常用的电动机保护装置种类很多．促使用最多、最普遍的是双金属片式热继电器。目前，双金属片式热继电器均足三相式，并有带断相保护和不带断相保护两种。
本实验系统采用热继电器为JR36-20，它主要起到对异步电机的过流保护功能，它有3个基本的电流限制档位：1A、1.3A、1.6A，可以实现不同档位的电流限制。JR36-20的基本外形如下图所示：
图1-1JR36-20的外观图
JR：热继电器；
36：全国统一设计编号代表机架外形尺寸；20：代表最大整定电流20A；1.6：额定电流。
JR3620/1.6额定电流1.6A代表最大整定电流20A全国统一设计编号代表机架外形尺寸热继电器
图1-2热继电器图解
（2）接触器CJX2-0910/220V接触器的基本知识
接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。
在工业电气中，接触器的型号很多，电流在5A-1000A的不等，其用处相当广泛。
在电工学上。接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用/。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。通用接触器可大致分以下两类。
1交流接触器。主要有电磁机构。触头系统。灭弧装置等组成。。常用的是CJ10。CJ12。CJ12B等系列。。。
2直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。
因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别可达800安培)电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控
制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。
在电磁机构方面，对于交流接触器，为了减小因涡流和磁滞损耗造成的能量损失和温升，铁心和衔铁用硅钢片叠成。线圈绕在骨架上做成扁而厚的形状，与铁心隔离，这样有利于铁心和线圈的散热。而对于直流接触器，由于铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热，铁心和衔铁用整块电工软钢做成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使线圈和铁心直接接触以利于散热。对于大容量的自流接触器往往来用串联双绕组线圈，一个为起动线圈，另一个为保持线圈，接触器本身的一个常闭辅助触头与保持线圈并联连接。在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线团串联通电，由于电源电压不变，所以电流减小、但仍可保持衔铁吸合，因而可以减少能量损耗和延长电磁线圈的使用寿命。中小容量的交、直流接触器的电磁机构一般都采用宜动式磁系统，大容量的采用绕棱角转动的拍合式电磁铁结构。
图1-6接触器结构图
图1-7交流接触器外观尺寸图
在上图中，NC表示常闭触点，NO表示常开触点，当主触点线圈吸合时，常闭触点断开，常开触点闭合，反之，当主触点断开时（即中间按钮吸合进去），常开触点恢复断开，常闭触点恢复闭合。
CJ：交流接触器代号；X：小型；2：序列代号；
额定工作电流为9A，约定发射电流20A，控制功率220V下为2.2KW，380V下为4KW，触头数量为3P+NO，安装方式除可用两个螺钉安装外，还备有35mm安装轨。
CJX2/额定工作电压额定工作电流序列代号小型交流接触器代号
图1-8交流接触器图解
（4）触点F4-22
F4系列辅助触头可装于JZC4系列接触式继电器顶部，作为扩大触头对数之用，辅助触头组采用滑动摩擦接触功能，保证电路可靠接通，F4系列辅助触头组分8个规格，F411、20、13、31、22等，其中F4-22附件装置辅助触头组
为2NO+2NC。
F4：辅助触头组；
左起第一位2：常开触头数量；左起第二位2：常闭触头数量。九、接触器功能说明
交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个「山」字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器在失电後，依靠弹簧复位。
另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开关。
20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。
接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制最高操作频率甚至可达每小时1200次也没问题。
而接触器的使用寿命很高机械寿命通常为数百万次至一千万次电寿命一般则为数十万次至数百万次。
空气式电磁接触器
电磁接触器(英文:MagneticContactor)主要由接点系统，电磁操动系统，支架，辅助接点和外壳(或底架)组成。
因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电，在接触器激磁之後，通常会有一声高分贝的"咯"的噪音，这也成为电磁式接触器的特色。
虽然80年代后，各国有发展交流接触器电磁铁的无声和节电，基本的可行方案之一是将交流电源用变压器降压后再经内部整流器转变成直流电源後供电，但此复杂控制方式并不多见。
真空接触器
真空接触器为接点系统采用真空消磁室的接触器。半导体接触器
半导体接触器使用改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的接触器。十、接触器分类
根据控制线圈的电压不同，可分为直流接触器交流接触器。按操作机构分为电磁式接触器液压式接触器气动式接触器按动作方式分为直动式接触器转动式接触器
十一、接触器与继电器的区别
接触器原理与电压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。
继电器是一种小信号控制电器，它用于电机保护或各种生产机械自动控制。
十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法
触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大，导致接触面温度过高，使面接触变成点接触，甚至出现不导通现象。造成此故障的原因有：
（1）触头上有油污、花毛、异物。（2）长期使用，触头表面氧化。
（3）电弧烧蚀造成缺陷、毛刺或形成金属屑颗粒等。（4）运动部分有卡阻现象。处理方法有：
（1）对于触头上的油污、花毛或异物，可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。（2）如果是银或银基合金触头，其接触表面生成氧化层或在电弧作用下形成轻微烧伤及发黑时，一般不影响工作，．可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。即使触头表面被烧得凸凹不平，也只能用细锉清除四周溅珠或毛刺，切勿锉修过多，以免影响触头寿命。
对于铜质触头，若烧伤程度较轻，只需用细锉把凸凹不平处修理平整即可，但不允许用细砂布打磨，以免石英砂粒留在触头间，而不能保持良好的接触；若烧伤严重，接触面低落，则必须更换新触头。
（3）运动部分有卡阻现象，可拆开检修
十三、行程开关LX19-111
行程开关的基本知识
就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关，在日常生活中我们最易碰到的例子就是冰箱了。不知你注意到没有，当你打开冰箱时，冰箱里面的灯就会亮了起来，而关上门就又熄灭了，这是因为门框上有个开关，被门压紧时灯的电路断开，门一开就放松了，于是就自动把电路闭合使灯点亮。这个开关就是行程开关。
行程开关又称限位开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等，简称静物)上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。
行程开关的应用方面很多，很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作用呢？它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机（录像机）中的应用了。
在洗衣机的脱水（甩干）过程中转速很高，如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖后，再把手伸进去，很容易对人造成伤害，为了避免这种事故的发生，在洗衣机的门或盖上装了个电接点，一旦有人开启洗衣机的门或盖时，就自动把电机断电，甚至还要靠机械办法联动，使门或盖一打开就立刻“刹车”，强迫转动着的部件停下来，免得伤害人身。
在录音机和录像机中，我们常常使用到快进或者倒带，磁带急速地转动，但是当到达磁带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用，不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带的张力的突然增大引起动作的。
行程开关真正的用武之地是在工业上，在那里它与其它设备配合，组成更复杂的自动化设备。
机床上有很多这样的行程开关，用它控制工件运动或自动进刀的行程，避免发生碰撞事故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向，从而得到不断的往复运动。比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关，接通了翻车机构，就把车里的物料翻倒出来，并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关，把装料机构的电路接通，开始自动装车。总是这样下去，就成了一套自动生产线，用不着人管，日以继夜地工作，节省了人的体力劳动。
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
（1）直动式行程开关其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取
决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的场所。字串2
直动式行程开关
1-推杆2-弹簧3-动断触点4-动合触点
（2）滚轮式行程开关当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，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
1-滚轮2-上转臂3、5、11-弹簧4-套架6-滑轮7-压板8、9-触点10-横板
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。字串5
（3）微动开关式行程开关常用的有LXW-11系列产品
本实验系统采用YBLX19-111行程开关，它是一种单滚轮式行程开关，具有自动复位功能，当滚轮被波动时，产生控制信号，当外力消除时，有自动回复原位，下图为YBLX19-111系列行程开关外形图
图1-9YBLX19-111行程开关外形图
该开关适用于交流50Hz、电压至380V、直流电压至220V的控制电路中，作控制运动机构的行程和变换其运动方向或速度之用，如图所示。
型号及其含义：
L：主令电器；X：行程开关；19：设计序号；
左起第一位1：代表单滚轮，如果为“0”则代表无滚轮，“2”代表双滚轮；左起第二位1：代表滚轮装在传动杆内侧，如果为“0”则代表直动式，“2”代表滚轮装在传动杆外侧，“3”代表滚轮装在传动杆凹槽内或内外各一；
左起第三位1：代表能自动复位，如果为“2”则表示不能自动复位。主要技术参数为：
工作范围（电压、电流）：380V（220V）、5A；
结构形式：单轮，滚轮装在传动杆内侧，能自动复位；触头对数：常分为1，常合为1；工作行程：≤30°；超行程：≥15°；
触头转换时间：≤0.04秒；动作力：≤20N。
图1-10行程开关图示
LX19“1”能自动复位，“2”不能自动复位“0”直动式“1”滚轮装在传动杆内侧“2”滚轮装在传动杆外侧“3”滚轮装在传动杆凹槽内或内外各一“0”无滚轮，“1”单滚轮，“2”双滚轮设计序号行程开关主令电器
十四、接线端子TD-1520
接线端子的定义：接线端子是为了方便导线的连接而应用的，它其实就是一段封在绝缘塑料里面的金属片，两端都有孔可以插入导线，有螺丝用于紧固或者松开，比如两根导线，有时需要连接，有时又需要断开，这事就可以用端子把它们连接起来，并且可以随时断开，而不必把它们焊接起来或者缠绕在一起，很方便快捷。而且适合大量的导线互联，在电力行业就有专门的端子排，端子箱，上面全是接线端子，单层的、双层的，电流的，电压的，普通的，可断的等等。一
定的压接面积是为了保证可靠接触，以及保证能通过足够的电流。
接线端子的分类：接线端子可以分为欧式接线端子系列、插拔式接线端子系列、栅栏式接线端子系列、弹簧式接线端子系列、轨道式接线端子系列、穿墙式接线端子系列，光电耦合型接线端子系列。。等等
插拔式系列接线端子由两部分插拔连接而成，一部分将线压紧，然后插到另一部分，这部分在焊接到PCB板上。此接底部机械原理，此防振动设计确保了产品长期的气密连接和成品的使用可靠性。插座两端可加装配耳，装配耳在很大程度上可以保护接片并且可以防止接片排列位置不佳，同时这种插座设计可以保证插座可以正确的插进母体。插座也可以有装配扣位和锁定扣位。装配扣位可以起到更加稳固地固定到PCB板上，锁定扣位可以在安装完成后锁定母体和插座。各种各样的插座设计可以搭配不同母体的插入方法，比如说：水平、垂直或倾斜向印刷电路板等，可以根据客户的要求选择不同的方式。既可以选择公制线规也可以选择标准线规。
欧式系列接线端子是现有接线科技中成本效益最高的形式
栅栏式系列接线端子是能够实现安全、可靠、有效的连接，特别是在大电流，高电压的使用环境中应用比较广泛。
弹簧式接线端子是利用弹簧性装置的新型接线端子，已广泛应用于世界电工和电子工程工业：照明、电梯升降控制、仪器仪表、电源、化学和汽车动力等。
轨道安装式接线端子采用了可靠的螺纹连接技术、电子容断技术和最新的电连接技术，广泛用于电力电子、通讯、电气控制和电源等领域。
轨道式系列接线端子采用压线和独特的螺纹自锁设计，使得接线连接可靠、安全。该系列接线端子外观设计美观大方，可配用多种附件，如短路片、标识条、挡板等。
H型穿墙式接线端子采用螺钉连接线技术，绝缘材料为PA66(阻燃等级：UL94,V-0),连接器采用优质的高导电金属材料。
H型穿墙式接线端子可并排安装在为1mm到10mm等厚度的面板上，可自动补偿调整面板厚度的距离，组成任意极数的端子排，而且可以使用隔离板来增加空气间隙和爬电距离。不需要任何工具便可将穿墙式接线端子牢固的安装在面板上矩形预留孔里，安装极其方便
H型穿墙式接线端子广泛应用于一些需要穿墙解决方案的场合：电源、虑波器、电气控制柜等电子设备。绝缘性能好，防护等级高，用户只需要直接在外部接线后即可进行工作，省去了许多不必要的接线步骤。
接线端子利用现有轨道式接线端子RTB连接技术，并加装了电子元器件组成的电路，实现了光电过程的传输耦合。
自动控制的核心是控制单元必须与各传感器和执行器可靠地隔离开，以免干扰，杰特RPC光隔端子能够很好地完成这一功能，并保证现场信号与电子控制装置所要求的低电压相匹配，还可以作过程控制的外围设备与控制，信号和调节器装置之间的接口元件，且适用于不同的电压和功率范围。
光隔端子具有控制端信号损耗下、切换频率高、无机械触点抖动、无磨损切换、绝缘电压高、不怕振动、不受位置影响且寿命长等优点，因此在自动控制领域得到广泛应用。
接线端子的作用：电力电子配接线中,凡屏内设备与屏外设备相连接时,都要通过一些专门的接线端子,这些接线端子组合起来,便称为端子排。端子排的作用就是将屏内设备和平外设备的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用。有了端子排，使得接线美观，维护方便，在远距离线之间的联接时主要是牢靠，施工和维护方便。
TD：接线端子；1520：15A、20位；
TD系列适用于交流50Hz（60Hz），额定电压至660V，额定电流至100A的电力和控制电路中，导线间作连接之用。本系列接线座采用螺钉压接连接，导线端头须压接U型或O型端头后才能与接线端子连接。按线座均有防护罩，采用C型安装轨安装。
图1-11接线端子TD-1520图示
十五、指示灯AD16-22DS/220V
装于驾驶室内的仪表板上，数量多少根据设计而定。用于指示有关照明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出警报灯光信号。
AD系列指示灯采用高亮度纯色LED发光芯片为光源，寿命长，耗能低，体积小，重量轻，头部风格多样，亮度高，可靠性好，造型美观和制造精巧，充分满足国内外数、程控装置、电子电器控制的需要而广泛应用于机床、纺织、船舶、航空、汽车、烟草、电力、电讯、医疗器械等各种领域做控制电路、信号、连锁等配套使用。
AD16：指示灯型号，开孔尺寸Φ16mm孔径；22：基本规格代号（表示颈部尺寸）；
DS：辅助规格代号（用A、B、C、D表示同一颈部尺寸的不同型号）及头部形状（不标记为圆形，F为方形）。
适用环境：环境温度：-25℃～+55℃，空气相对温度≤98%，在振动频率为280Hz加速度为0.7g下能正常工作，污染等级为3级，安装类别为Ⅲ类。
主要技术指标：工频耐压2.5KV(交流有效值)，1min，绝缘电阻≥2MΩ，交流指示灯允许电压波动±20%，连续工作寿命≥30000H，光亮度≥100cd/m2，相比漏电起痕指数CTI≥100，使用频率AC50～60Hz，电压220V电流16A。
AD16/电压代码（用二位数字表示）指示灯颜色（r红，g绿，y黄，w白，b蓝）带灯钮的光源均为高亮纯色LED头部形状（不标记为圆形，F为方形）辅助规格代号（用A、B、C、D表示同一颈部尺寸的不同型号）基本规格代号（表示颈部尺寸）指示灯型号图1-12指示灯AD16-22DS/220V图解
十六、按钮
按钮开关是用来切断和接通控制电路的低压开关电器。按钮开关的触头的额定电流为5A。所以，操作按钮开关所控制的电路属于小电流电路。
按钮有单极双位开关或双极双位开关，它按动能与用途又分为起动按钮、复位按钮、检查按钮、控制按钮、限位按钮等多种。
按钮有动合（常开）和动断（常闭）之分。
微型按钮用导电橡胶或金属片等作导体，可作为状态选择开关，用于小型半导体收音机、遥控器、验钞器等产品中。
四、项目功能设计
功能设计一交通信号灯控制系统的设计
设计目的
1、熟练掌握CP1E的基本指令和内部定时器的工作特点2、熟练掌握时间继电器工作原理和工作方法。3、掌握PLC系统设计的时序设计法设计设备
1、CP1E控制器2、指示灯7只3、按钮2个4、时间继电器2个
设计必备知识
交通信号灯是一种通过控制两个路口方向的红灯、绿灯、黄灯的交替亮起和熄灭来实现车辆的控制，而信号灯的交替亮灭是可以依靠PLC内部时间继电器的定时时间来进行控制。
在十字路口上设置的红、黄、绿交通信号灯，其布置如图4.6所示。由于东西方向的车流量较小、南北方向的车流量较大，所以南北方向的放行(绿灯亮)时间为30s，东西方向的放行时间(绿灯亮)为20s。当在东西(或南北)方向的绿灯灭时，该方向的黄灯与南北(或东西)方向的红灯一起以5Hz的频率闪烁5s，以提醒司机和行人注意。，闪烁5s之后，立即开始另一个方向的放行。要求只用一个控制开关对系统进行启停控制。
设计步骤
1、时序图法编程的思路
下面介绍用时序图法编程的思路。
（1）分析PLC的输入和输出信号，以作为选择PLC机型的依据之一。在满足控制要求的前提下，应尽量减少占用PLC的I/O点。由上述控制要求可见，由控制开关输入的启停信号是输入信号。由PLC的输出信号控制各指示灯的亮、灭。在图中，南北方向的三色灯共6盏，同颜色的灯在同一时间亮、灭，所以可将同色灯两两并联，用一个输出信号控制。同理，东西方向的三色灯也照此办理，只
占6个输出点。
(2)为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。本例的时序如图所示。
图1-1交通灯示意图
2、交通灯工作时序图
图1-2交通灯工作时序图
3、由时序图分析各输出信号之间的时间关系。图中，南北方向放行时间可分为、两个时间区段：南北方向的绿灯和东西方向的红灯亮，换行前东西方向的红灯与南北方向的黄灯一起闪烁；东西方向放行时间也分为两个时间区段，东西方向的绿灯和南北方向的红灯亮，换行前南北方向的红灯与东西方向的黄灯一起
闪烁。一个循环内分为4个区段，这4个时间区段对应着4个分界点：t1、t2、t3、t4。在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。
4、4个时间区段必须用4个定时器来控制，为了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换的准确时间，最好列出定时器的功能明细表；对本例如表：
表1-1定时器的功能明细表
5、进行PLC的I/O分配。下面是使用CPM1A时所做的I/O分配如表所示：
表1-2PLC的I/O分配
6、根据定时器功能明细表和I/O分配，画出的梯形图如图所示。对图4.8的设计意图及功能简要分析如下。
①程序用IL/ILC指令控制系统启停，当00000为ON时程序执行，否则不执行。
②程序启动后4个定时器同时开始定时，且01000为ON，使南北绿灯亮、东西红灯亮。
③当TIM000定时时间到，
其一，01000为OFF使南北绿灯灭；
其二，01001为ON使南北黄灯闪烁(25501以5Hz的频率ON、OFF)，东西红灯也闪烁。
④当TIM001定时时间到，
其一，01001为OFF使南北黄灯、东西红灯灭；其二，01003为ON使东西绿灯、南北红灯亮。⑤当TIM002定时时间到，
其一，01003为OFF使东西绿灯灭：
其二，01004为ON使东西黄灯闪烁，南北红灯也闪烁。⑥TIM003记录一个循环的时间：当TIM003定时时间到，其一，01004为OFF使东西黄灯、南北红灯灭；
其二，TIM000一TIM003全部复位，并开始下一个循环的定时。由于TIM000为OFF，所以南北绿灯亮、东西红灯亮，并重复上述过程。
7、交通灯控制梯形图
图1-3交通灯控制梯形图
8、下面把时序图设计法归纳如下：
1）、分析控制要求，明确各输入/输出信号个数，合理选择机型。2）、明确各输入和各输出信号之间的时序关系，画出各输入和输出信号的工
作时序图。
3）、把时序图划分成若干个时间区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件。
4）、根据时间区段的个数确定需要几个定时器，分配定时器号，确定各定时器的设定值，明确各定时器开始定时和定时时间到这两个关键时刻对各输出信号状态的影响。
5）、对PLC进行I/O分配。
6）、根据定时器的功能明细表、时序图和I/O分配画出梯形图。7）、作模拟运行实验，检查程序是否符合控制要求，进一步修改程序。对一个复杂的控制系统，若某个环节属于这类控制，就可以用这个方法去处理。
功能设计二通风机运行状态的监视
设计目的
熟练掌握CP1E的基本指令和内部定时器的工作特点熟练掌握时间继电器工作原理和工作方法。掌握PLC系统设计的逻辑方法设计设备
1、CP1E控制器2、指示灯7只3、按钮2个设计必备知识
当主要对开关量进行控制时，使用逻辑设计法比较好。逻辑设计法的基础是逻辑代数。在程序设计时，对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元件的通、断电状态视为以触点通、斯状态为逻辑变量的逻辑函数，对经过化简的逻辑函数，利用PLC的逻辑指令可以顺利地设计出满足要求的且较为简练的控制程序。这种方法设计思路清晰，所编写的程序易于优化，是一种较为实用可靠的程序设计方法。下面以一个简单的控制为例介绍这种编程方法。
设计步骤
某系统中有4台通风机，要求在以下几种运行状态下应发出不同的显示信号：三台及三台以上开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时；红灯以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。
1.红灯常亮的程序设计
当4台通风机都不开机时红灯常亮。设灯常亮为“1”、灭为“0”，通风机
F1ABCD开机为“1”、停为“0”(下同)。其状态表为：由状态表可得Fl的逻辑函数：(1)
根据逻辑函数(1)容易画出其梯形图如下图所示。
表2-1逻辑函数
图2-1红灯常亮的梯形图
2、绿灯常亮
能引起绿灯常亮的情况有5种，列状态表为下左表：由状态表可得F2的逻辑函数为：
(2)进行化简。
例如将(2)化简成下式：F2=AB(D+C)+CD(A十B)(3)再根据(3)画出的梯形图如下右图所示。
F1ABCDABCDABCDABCD根据这个逻辑函数直接画梯形图时，梯形图会很烦琐，所以要先对逻辑函数
表2-2逻辑函数
图2-2绿灯常亮梯形图
3.红灯闪烁的程序设计
设红灯闪烁为“1”，列状态表为左下表：由状态表可得F1的逻辑函数为：
F1ABCDABCDABCDABCD（4）
将(4)化简为：
F1ABCDCDCDABAB(5)
由(5)画出的梯形图如右下图所示。其中25501能产生0.2s即5Hz的脉冲信号。
表2-3逻辑函数
图2-3.红灯闪烁梯形图
4.绿灯闪烁的程序设计
设绿灯闪烁为“1”，列状态表左下表为：由状态表可得F2的逻辑函数为：F2ABABCDCDABCDABCD（7）
F2将上式化简为ABCDABCDABCDABCDABCDABCD根据(7)画出其梯形图如右下图所示。
表2-4逻辑函数
图2-4绿灯闪烁梯形图
5.选择PLC机型，作I/O点分配
本例只有A、B、C、D4个输入信号，F1、F2两个输出；若选择的机型是CPM1A，作出I/O分配如表所示；
表2-5I/O分配
由I/O分配及上几个图，综合在一起便得到总梯形图。下面把逻辑设计法归纳如下：
①用不同的逻辑变量来表示各输入、输出信号，并设定对应输入、输出信号各种状态的逻辑值。
②根据控制要求，列出状态表或画出时序图。
③由状态表或时序图写出相应酌逻辑函数，并进行化简。④根据化简后的逻辑函数画出梯形图。⑤上机调试，使程序满足要求。通风机的梯形图
图2-5通风机的梯形图
功能设计四异步电机的工作原理及电路设计、运行状态
控制
设计目的
明确线路中的所有电器元件及其作用；熟悉电路的工作原理；熟悉起动按钮和停止按钮的结构要求和动作原理；理解接触器自锁触头的作用；接触器自锁的欠压、失压保护的功能；领会热继电器过载保护的原理和热继电器的接线要求。
设计设备
1、接触器2、PLC（OMRONCP1E）3、正转、反转、停止按钮设计必备知识
三相异步电动机的转子旋转方向由旋转磁场进行控制，转子随着旋转磁场共同转动。而旋转磁场完全依靠接在定子三相绕组的电流来控制。1、电流幅值的大小将决定着磁场的大小（即磁场的磁动势F），2、三相电流的相序将决定旋转磁场旋转方向，也就是决定着三相电机的旋转方向。在下图中，相序如果是
UVW，电机将正转，反之，相序为WVU，电机将反转。改变三相
电流的相序，只需将绕组U、V、W任意两相调换位置即可。
图4-1异步电机的正反转
而相序的改变，通常是由两个接触起来实现的KM1与KM2可以分别设计成常
开和常闭触点，其中一个导通，另一个必截止，一个断开，另一个必导通，这样，便实现了交流电机的正反转控制操作。
图4-2三相异步电动机基本接线原理图
设计内容
1、利用面板上的按钮和接触器实现异步电机的三种基本运行状态：正转、反转和停止
2、利用CP1E上的输入输出触点实现正反转的控制。设计步骤
1.根据图1绘出电动机正反转控制电路的元件位置图和电气接线图。2.按图1所示配齐所有电器元件，并进行检验。
（1）电器元件的技术数据（如型号、规格、额定电压、额定电流）应完整并符合要求，外观无损伤。
（2）电器元件的电磁机构动作是否灵活，有无衔铁卡阻等不正常现象，用
万用表检测电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。
（3）接触器的线圈电压和电源电压是否一致。
（4）对电动机的质量进行常规检查（每相绕组的通断，相间绝缘，相对地绝缘）
3.在控制板上按元件位置图安装电器元件，工艺要求如下：（1）组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧。
（2）每个元件的安装位置应整齐、匀称、间距合理、便于布线及元件的更换。
（3）紧固各元件时要用力均匀，紧固程度要适当。
4.按接线图的走线方法进行板前明线布线和套编码套管，板前明线布线的工艺要求如下：
（1）布线通道尽可能地少，同路并行导线按主、控制电路分类集中，单层密排，紧贴
安装面布线。
（2）同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可时，应水平架空跨越，但必须走线合理。
（3）布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。（4）布线时严禁损伤线心和导线绝缘。
（5）在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管。所有从一个接线端子（或线桩）到另一个接线端子（或接线桩）的导线必须连接，中间无接头。
（6）导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层、不反圈及不露铜过长。
（7）一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根。
功能设计五电机的行程控制和时间控制、电机的自锁和互
锁的控制
设计目的
1、掌握使用时间继电器实现电机的启停的方法2、掌握使用行程开关实现电机的启停的方法设计设备
1、三相异步电动机2、时间继电器3、行程开关4、PLC（CP1E）设计必备知识
1、时间继电器JS14A-00的基本知识
时间继电器JS14A是一种通电延时式时间继电器，该系列晶体管时间继电器采用大规模专用集成电路，旋钮整定。精度高、延时范围宽、功耗低。外型美观、体积小。JS14A为装置式，JS14A-M为面板式、JS14A-Y为外接式。广泛应用于交流50Hz，电压380V及以下或直流24V的控制电路中作延时元件，按预定时间接通或分断电路。
JS14A-00可以实现最长3分钟的时间延时，当PLC的输出信号加到PLC的外部输入端的时候时间继电器开始计时，计时时间由前面板的旋钮来控制，当计时时间到达时，尤其输出端输出到时信号给PLC的输入通道。再由PLC产生控制动作。
图5-1时间继电器与PLC连接图
2、行程开关LX19-111的基本知识
行程开关，又称限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方向，速度，行程大小或位置的一种自动控制器件，其结构形式多种多样，按其基本结构可分为三个部分。摆杆、触头系统以及外壳，按工作原理分类可分为直动式和滚轮式。
本设计采用滚轮式行程开关LX19-111作为行程控制电路主要元件。LX19-111是单滚轮式行程开关，交直流两用，交流额定电压380V，直流额定电压220V，额定电流I=5A，当直线运动部件带动滚轮时，内部动触点与静触点分离，将此信号输到PLC输入0通道2时，便会有信号产生。
图5-2行程开关与PLC连接控制图
设计内容
1、验证时间继电器的延时功能，通过编写上位机程序，实现时间继电器的延时输出。三相异步电动机的正反转。
2、验证滚珠式行程开关的行程控制功能，通过编写上位机程序，实现行程开关的限位控制，以此控制异步电机的正反转。
设计步骤
1、根据图71和图7-2，把行程开关输入输入到PLC输入端子0.00和0.01两端。
功能设计六按钮自锁和互锁的正反转控制
设计目的
1、熟练掌握电机启保停电路系统的设计2、熟练掌握电机正反转原理及其应用方法设计设备
1、OMRON控制器2、接触器3、电机4、按钮5、指示灯。设计必备知识
数控机床的电机正反转对电机的主轴运动起着很重要的作用，车床中的工件夹紧，刀架中的选刀和锁定，需要电机的正反转运行中有一个很好的按钮互锁功能。互锁，就是将复合按钮动合触点作为起动按钮，而将其动断触点作为互锁触点串接在另一个接触器线圈支路中。这样，要使电动机改变转向，只要直接按反转按钮就可以了，而不必先按停止按钮，简化了操作。
设计内容
1、电机接触器自锁功能实现。2、电机接触器互锁功能实现。
电机接触器自锁功能的实现：
下面梯形图给出了三相电机自锁功能的实现。
图6-1自锁
按钮0.00按下通过100.00输出，通过输出触点100.00实现按钮的自锁，这是按钮一旦按下，便会保持自锁状态。电机会连续运行下去。
电机PLC触点互锁功能的实现：
图6-2互锁
在下面的逻辑电路功能中，按钮0.00和0.01实现的两个控制接触器的互锁功能，电机的正反转控制通过实验五可知，两个互补的接触器可以电机运行状态的相互独立。电机的运行状态及原理如下图所示。
图6-3电机接触器正反转互锁原理图
图6-4接触器互锁功能结构图
两个接触器线圈KM1和KM2，通过上面的一个结构，可以保证两套接触器主触点的依次吸和断开，保证电机正反转状态相互独立。
设计步骤自锁功能实现
1、根据图8-3，将电机三个接线端子按照实验3、4的接线方法接线。2、按照自锁功能原理图，将电机的控制接触器的控制端接到PLC的输出接点，将PLC输入节点连入相应的自锁控制按钮。
3、将PLC的上位机程序进行设计编译，编译后输出到PLC。4、观察实验现象。按下启动按钮，观察实验现象。互锁功能实现
1、根据上一步的方法接线：将三相端子分别连入两个接触器的控制端。将两个接触器的控制主触点分别连入两个PLC输出线圈。
2、将两个PLC的输入触点依次连入两个输入按钮。
3、在PLC上位机程序中按照上面互锁PLC功能进行梯形图编译。编译好的程序导入PLC
4、分别按下正转和反转按钮，观察实验现象。
友情提示：本文中关于《《电气控制与PLC应用》实训报告书》给出的范例仅供您参考拓展思维使用，《电气控制与PLC应用》实训报告书：该篇文章建议您自主创作。
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