对电压继电器的整定：用电压表并接于线圈两端，用滑线电阻调节线圈两端电压。如欲整定动作电压，则将电压调节到所要求的动作值，断开电源（滑线电阻不要改变）。调节反作用弹簧的松紧，每调节一次，合上一次电源，直到合上电源后，衔铁刚好动作为止。如欲整定返回电压，则应主要改变非磁性垫片的厚度（如果吸合电压没有固定要求，也可调节反作用弹簧）。这时应先让继电器闭合，再改变滑线电阻，将线圈电压减小，直到电压达到所要求的值，再调节非磁性垫片的厚度（每次调节都应先断开线圈电压），直至达到在所要求的返回电压下衔铁打开为止。

电流继电器的整定方法与上面一样，只不过改用电流表串接在线圈回路内。

需要指出的是电磁式继电器的整定值只能在小范围内变化，因为如果弹簧太紧，就有可能使线圈吸不动衔铁，不能闭合。如果太松，则有可能不能释放，造成动作不可靠。

继电器的图形符号和文字符号。2.时间继电器

从得到输入信号起，到产生相应的输出信号（如触点的通断等），有一个符合一定准确度的延时过程的继电器（时间继电器），它在电路中起控制动作时间的作用。时间继电器的延时方式有两种：通电延时型——接受输入信号后要延迟一段时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出即时复原。断电延时型——当接受输入信号时，立即产生相应的输出信号；但当输入信号消失后，继电器需经过一定的延时，输出才复原。

时间继电器是在电路中启用作时间控制作用的继电器，应用范围很广，从某些简单生产机械到科学部门都需要用到它，特别是电力拖动系统和各种自动控制系统，其程序安排大多依靠时间继电器来完成。

时间继电器的种类很多，从设计原理上分有电磁式、空气阻尼式、电动机式和晶体管式时间继电器。

罗克韦尔自动化公司生产的接触器和继电器大多可以通过加入扩展的定时模块附件直接起到时间继电器的作用。此外，罗克韦尔自动化公司也生产专用的时间继电器，其中Bulletin 700-FE系列是经济型时间继电器，可分为单功能继电器和多功能继电器。单功能继电器具有4种固定功能和4个时间设定范围。多功能继电器具有4种计时功能和4个事件设定范围。4种计时功能是吸合延时、复位延时、瞬间延时、上电接通式交替接通。KOP系列是电子式时间。

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西门子KTP1000人机界面 

2.时间继电器

3.热继电器

热继电器主要用于电动机的过载、断相及电流不平衡的保护，以及其他电气设备发热状态的控制。其结构形式有双金属片式、热敏电阻式、易熔合金式。

双金属片式热继电器结构示意图。这种热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成。热元件由发热电阻丝做成，双全属片由两种热膨胀系数不同的金属碾压而成，当双金属片受热时，就会出现弯曲变形。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。当电动机正常运行时，热元件产生的热量不足以使热继电器触点动作；当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动推杆使触点动作，从而切断控制电路以起到保护作用。热继电器动作后，经过一段时间的冷却后，能自动复位或手动复位。热继电器动作电流的调节可以通过调节螺钉的位置来实现。

热继电器分一相、两相和三相三种结构，三相结构的热继电器还分带断相保护和不带断相保护两种。JR1、JR2、JR0、JRl5系列为二相结构的热继电器，JRl6系列为断相保护热继电器。它们应用于不同情况。

① 在三相电源对称，电动机三相绕组绝缘良好的情况下，电动机的三相线电流是对称的，这时可以采用一相结构的热继电器。

② 当电动机出现一相断线故障，并且正好发生在串有一相结构的热继电器这一相时，就需采用两相结构的热继电器。

③ 当三相电源因供电线路故障而发生严重的不平衡、电动机绕组内部发生短路或绝缘不良等故障时，就可能使电动机某一线电流比其他两线电流要高，而恰好在电流过高的这一相中没有热元件，此时就需采用具有三个热元件的三相结构热继电器。两相、三相结构热继电器的工作原理相同，只需增加双金属片和热元件。④ 对于Δ连接的三相感应电动机，一般热继电器的热元件串接于电源进线中，并且按电动机的额定电流来选择热继电器。当三相电源断相时，如果故障电流达到额定值，电动机内部电流较大的那一相绕组的故障相电流已超过额定相电流了，如前所述，由于热元件是串接在电源进线中的，所以继电器不会动作，电动机就有过热的危险了。解决的办法是，可以将三个热元件分别串接在电动机的每相绕组中，这时热继电器的整定电流值按每相绕组的额定电流来选择。但是这样接线复杂、导线较粗。为了解决Δ连接的三相鼠笼式电动机的断相保护问题，可以采用带断相保护装置的热继电器，

当电流为额定值时，三个热元件发热正常，其端部均向左弯曲并推动上下导板同时左移，但到不了动作线，继电器不会动作；当电流过载到达整定电流时，双金属片弯曲较大，把导板和杠杆推到动作位置，继电器动作；当一相断路时，该相热元件温度由原来正常发热状态下降，双金属片由弯曲状态伸直，推动上导板右移，同时由于其他两相电流较大，推动动下导板左移，使杠杆扭转，继电器动作，起到了断相保护作用。

4.速度继电器

速度继电器也称反接制动继电器，常用于三相笼型异步电动机反接制动电路中。

型速度继电器的结构图，主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一块磁铁，固定在轴上；定子的结构与笼型异步电动机的转子相似，由硅钢片叠成，并装有鼠笼型绕组。定子与轴同心且能独自偏摆，与转子间有气隙。速度继电器的轴与电动机的轴同轴连接。当电动机旋转时，速度继电器的转子跟着一起转，磁铁产生旋转磁场，定子上的笼型绕组切割磁通而产生感应电势和电流，导体与旋转磁场相互作用产生转距，使定子跟着转子的转动方向偏摆，转子速度越高，定子导体内产生的电流越大，转矩也就越大。定子偏摆到一定角度时，通过定子柄拨动触点，使继电器相应的动断、动合触点动作。当转子的速度下降到接近零时（约 100r/min），定子柄在动触点弹簧力的作用下恢复到原来的位置。

常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型。JY1型能在3000r/min以下可靠工作；JFZ0-1型适用于300～1000r/min；JFZ0-2用于1000～3600r/min。速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择，还可以通过调节螺钉（图中没有画出）的松紧，调节反力弹簧的反作用力，来改变继电器动作的转速，以适应控制电路的要求。

1.1.3 主令电器

主令电器是用来接通和分断控制电路以发布命令、或对生产过程进行程序控制的开关电器。

主令电器应用广泛，种类繁多，主要有控制按钮、行程开关、转换开关和主令控制器等。1.控制按钮

控制按钮用作低压电路中远距离手动控制各种电磁开关，或用来转换各种信号电路与电器联锁线路等。

控制按钮一般由按钮、恢复弹簧、动静触点和外壳等组成，。当按下按钮时，常闭触点断开，常开触点闭合；当按钮释放后，在恢复弹簧的作用下使按钮复原。

控制按钮有单式、复式和三连式。为了便于识别各个按钮的作用，避免误操作，通常在按钮上做出不同的标志或涂以不同的颜色，一般以红色表示停止，绿色或黑色表示启动。

网络服务用于访问CPU和CPU进程数据的信息，包括访问标准网页，随时可用个人电脑使用访问。支持用户自定义的网页，可以访问CPU内部数据。

6.数据记录

数据记录用于在连续的日志文件中存储运行时的数据值。在用户程序中可使用DataLog指令来建立数据日志文件。数据日志文件存储在CPU闪存中，数据以CSV格式组织起来。通过使用内建的网络服务器或者取下存储卡，把它插入PC机或PG中的SD(Secure Digital)或者MMC(MultiMediaCard)卡槽中，就可以从CPU内存中复制数据日志文件。

三、S7-1200 PLC硬件

西门子S7-1200 PLC的硬件包括中央处理器单元(CPU)、数字量输入模块、数字量输出模块、数字量输入/直流输出模块、数字量输入/交流输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、热电偶和热电阻模拟量输入模块、模拟量输入/直流输出模块、数字量输入信号板、数字量输出信号板、数字量输入/输出信号板、热电偶和热电阻模拟量输入信号板、模拟量输入信号板、模拟量输出信号板、RS 485模块、RS 232模块、RS 485信号板、RS 232信号板、电源模块等。下面对一些常用的硬件进行介绍。

1.中央处理器单元(CPU)

西门子S7-1200 PLC的CPU型号有CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C，CPU可以扩展1块信号板，左侧可以扩展3块通信模块

PLC的接线

CPU模式按输出类型可分为继电器输出型(如CPU1214C，DC/DC/RLY)和晶体管输出型(如CPU1214C，DC/DC/DC)。继电器输出型不能发高速脉冲，否则输出口容易损坏。

(1)晶体管输出型CPU的接线。CPU1214C DC/DC/DC的接线图。该CPU工作电源为直流24V，数字量输入信号为直流24V。输出侧负载电源为直流5～30V，大电流为0.5A，另外集成有2路模拟量输入信号。

2)继电器输出型CPU的接线。图1-5所示为CPU1214C AC/DC/RLY的接线图。该CPU工作电源为交流220V，数字量输入信号为直流24V。数字量输出侧负载电源可为交流5～250V或直流5～30V范围，大电流为2A。另外集成有2路模拟量输入信号。

3.数字量输入/直流输出模块

数字量输入/直流输出模块型号众多，SM1223 DI8X24V(DC),DQ8X24V(DC)模块的接线图。该模块需外接直流24V电源，带8个数字量输入信号，8个数字量直流输出信号。

4.模拟量输入模块

模拟量输入模块SM1231 AI4X13位。该模块需外接直流24V电源，可外接4路模拟量输入信号，信号可为标准电压或电流信号(差动)，可2路选为一组。信号范围为±10V、±5V、±2.5V或0～20mA。满量程范围为-27648～27648。精度为12位+符号位。

5.热电阻模拟量输入模块

热电阻模拟量输入模块SM1231 4×16位的接线图。该模块需外接直流24V电源，可外接4路热电阻信号，可外接铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、LG-Ni或电阻。

PLC是在继电接触控制和计算机控制的基础上发展起来的一门应用技术，是一种专用于工业现场的智能控制器。因此，要学好PLC，掌握PLC应用技术，必然要涉及电气技术、计算机硬件和软件技术、工业通信网络技术等知识。

1.1 电气技术基础

电器是对电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作用的工具之总称，如开关、熔断器、变阻器等。

为了便于讨论、突出共性，通常把能够按照外界指定信号手动或自动地接通和断开电路，实现对电路控制的电器称为控制电器，如熔断器、开关等。

很显然，由控制电器的定义可知，其功能是接通或断开电路；且其功能与外界指定的信号有关。外界指定信号对控制电器的作用即为控制电器的输入；控制电器对电路的通、断功能即为控制电器的输出。控制电器的输出只有通、断两种状态，其输入也只能有两种状态。因此，控制电器是一种双态元件。我们把控制电器接通电路的状态记作输出置“l”状态，断开电路记作输出置“0”状态，则控制电器可以被看成一种逻辑元件。

控制电器按动力的不同，分为自动控制电器和非自动控制电器两类。例如，刀开关由人力直接操作，属于非自动控制电器；接触器由电磁力操作，则属于自动控制电器。

按控制电器工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。

1.1.1 接触器

接触器是利用电磁吸力的作用使主触点接通或断开电动机电路或其他负载电路的控制电器。用它可以实现频繁的远距离操作，它具有比工作电流大数倍的接通和分断能力。接触器主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。因此，它是电力拖动控制系统中重要也是常用的控制电器。

接触器按主触头流过电流的性质分为交流接触器和直流接触器。1.接触器的结构及工作原理