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它具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件的输入量（如电流、电压、频率、温度等）变化达到某一定值时，继电器动作，执行元件便接通或断开控制电路，如

接近开关是一种无接触式物体检测装置，当被测物接近其工作面并达到一定距离时，不论检测物体是运动的还是静止的，接近开关都会自动的发出物体接近而动作的信号，而不像机械式行程开关那样需要机械碰撞。气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪声、抗振能力强等特点。因此，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。

2.4.1 接近开关的工作原理

接近开关是一种无接触式物体检测装置，当被测物接近其工作面并达到一定距离时，不论检测物体是运动的还是静止的，接近开关都会自动的发出物体接近而动作的信号，而不像机械式行程开关那样需要机械碰撞。节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪声、抗振能力强等特点。因此，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。

接近开关是一种无接触式物体检测装置，当被测物接近其工作面并达到一定距离时，不论检测物体是运动的还是静止的，接近开关都会自动的发出物体接近而动作的信号，而不像机械式行程开关那样需要机械碰撞。

动作原理同按钮类似，所不同的是，一个是手动；另一个则由运动部件的撞块碰撞。当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触点动作，当运动部件离开后，在弹簧作用下，其触点自动复位。

直动式行程开关结构原理图其动作原理与按当运动机械的挡铁（撞块）压到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一同转动，使凸轮推动撞块，当撞块碰压到一定位置时，推动微动开关快速动作。当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关复位。这种是单轮自动恢复式行程开关。而双轮旋转式行程开关不能自动复原，它是依靠运动机械反向移动时，挡铁碰撞另一滚轮将其复原。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。

在控制电路中，通过按动按钮发出相关的控制指令来控制接触器、继电器等电器。再由继电器、接触器等其他电器受控后的工作状态实现对主电路进行通断的控制要求。

控制按钮常分为常开（动合）按钮、常闭（动断）按钮和复合按钮

（3）接线（对于接线不管是常开还是常闭，只有在控制程序里面才给予考虑）。管是常开还是常闭，只有在控制程序里面才给予考虑）。点

（1）当按下SB1时，输入继电器I0.0的线圈通电，I0.0的常开触点闭合，使输出继电器Q0.0的线圈得电，Q0.0对应的硬输出触点闭合，KM1得电，M1开始运转，同时，Q0.0的一个常开触点闭合并自锁。

（2）时间继电器T37的线圈通电开始延时，10s后T37的常开触点闭合，输出继电器Q0.1的线圈得电，Q0.0对应的硬输出触点闭合，KM2得电，M2开始运转。

（3）当按下SB2时，输入继电器I0.1的线圈通电，I0.1的常闭触点断开，Q0.0、T37的线圈均断电，Q0.1的线圈也断电，Q0.0、Q0.1两个硬输出触点随之断开，KM1、KM2断电，M1、M2停转。4.小结

本节通过对一个简单的电路分别实现继电器控制和PLC控制，从而使大家明白几个问题：

（1）继电器控制和PLC控制的优、缺点（继电器连线繁杂，更换麻烦，而PLC比较方便）。

（2）PLC控制和接线（PLC控制是软件控制和硬件控制的结合）。

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（3）接线（对于接线不管是常开还是常闭，只有在控制程序里面才给予考虑）。

（2）设计程序时方便。如果它是常闭就设计成常闭，是常开就设计成常开。

（3）I0.1和常闭符号之间只差一个非。如果0代表常开，则非0就代表常闭。NOT I0.1代表常闭。上面的I0.0和I0.1只是开关SB1和SB2的代号，把它转换成两个线圈了，但是编程用户并不把它当成SB1和SB2，它们只是和程序之间有个对应关系罢了。比较一下图1-5的继电器控制和图1-7的PLC控制，其实它们基本上是一样的，只不过刚才采用的是继电器控制中的常开和常闭符号，现在采用的是梯形图中的常开和常闭符号。它们的工作原理是一样的。例如，当我们按下开关SB1后，线圈I0.0导通，通过吸合作用使梯形图中的常开闭合，I0.1本来就是闭合的，Q0.0线圈是导通的，所以开关KM1吸合，M1启动。10s之后，开关T37吸合，线圈Q0.1是导通的，所以开关KM2吸合，M2启动。看到使用一个开关实现对两个电动机的启动，使用另外一个开关实现对两个电动机的停止。

既然PLC控制比继电器控制优越，那么怎么用PLC进行控制呢?下面我们来一一介绍。用S7-1200这款产品强力打造全球PLC中低端市场。这种可编程序控制器可以广泛地取代继电器控制系统，用于单机控制和规模比较小的自动化生产线控制。

二是朝着大型、高速、多功能和何工作的。按下SB1，因为SB2是常闭的，KM1是通的，开关KM1被吸合，所以电动机M1就转动了。这个时候KT也是通的，但是开关KT是在10s之后才会被吸合，这个时候KM2才是通的，所以M2才会转动。从上面的过程中我们可以看出，通过一个开关SB1实现了两个电动机的启动。多层分布式全自动网络化方向发展。这类可编程序控制器一般为多处理器系统，有较大的存储能力和功能很强的输入/输出接口。系统不仅具有逻辑运算、计时、计数等功能，还具备数值运算、模拟调节、实时监控、记录显示、计算机接口、数据传送等功能，还能进行中断控制、智能控制、过程控制、远程控制等。通过网络可以与上位机通信，配备数据采集系统、数据分析系统、彩色图像系统的操纵台，可以实现自动化工厂的全面要求。它会向高速度、大容量方向发展。目前很多已经使用64bitRISC芯片，多CPU并行、分时、分任务处理，这样速度可以达到ns级。

大中型CPU的扫描速度在0.2ms/K步。出了世界上台PLC，型号称为PDP-14

（5）不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编

6.S7-200 PLC西门子S7-200 PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN，可以从西门子下载或使用安装光盘进行安装，建议选用V4.0 SP7版本以上的版本。

安装中文编程环境的步骤如下：

步：关闭所有应用程序，包括Microsoft Office快捷工具栏，在Windows资源管理器中打开安装文件所在区域（光盘、U盘或硬盘），双击Setup.exe文件；

西门子S7-200系列小型PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化，它的强大功能使其无论在独立运行中或相连成网络都能实现复杂的控制功能。

S7-200 CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的箱体中，从而形成了一个功能强大的小型PLC，S7-200 PLC的CPU单压额定值在±15％的范围内波动，有些交流输入电源甚至允许在AC85V～AC240V的范围内波动。

1）CPU模块，它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能，如速度、规模都由它的性能来体现。

CPU模块由微处理器系统、系统程序存储器和用户程序存储器组成，其本质为一台计算机，该计算机负责系统程序的调度、管理、运行和PLC的自诊断，负责将用户程序作出编译解释处理以及调度用户目标程序运行的任务。

图1-1所示的继电器无论在过去还是现在一直都被大量使用着，但是作为控制系统的核心，继电器已经很少使用，而是被PLC所替代，这是因为PLC从一开始就融合了继电器控制电路。

继电器的原理非常简单，以电磁式继电器为例，它一般由铁心、线圈、衔铁、触点簧片等组成。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心，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）闭合，常用触点断开。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下返回原来的位置，使原来闭合的动触点与静触点闭合。这样闭合、断开，从而达到了使电路接通、断开的目的，PLC与继电器