《电器控制与 PLC 技术》课程设计

专题 1 常用电器元件的选用常用电器元件的选用

常用电器元件的选用

本设计包括的电器元件有： PLC 、控制变压器、接触器、继电器、控制按钮、

位置开关、断路器、组合开关、万能转换开关、主令开关、熔断器、热继电器、指示灯、照明灯、导线等

1 PLC 的选用

1.1 PLC 机型选择 合理的结构型式 安装方式的选择 相应的功能要求 响应速度要求 系统可靠性的要求 机型尽量统一

1 PLC 的选用

1.2 PLC 容量的选择 I ／ O 点数 在满足控制要求的前提下力争使用的 I／ O点最少，但必

须留有一定的裕量（ 10％ ~15％ ）。 用户存储容量 存储容量＝开关量 I ／ O 点数 ×10 ＋ 模拟量 I ／ O 通道

数 ×100 ＋ （ 20 ％ ~30 ％的裕量）

1 PLC 的选用

1.3 I ／ O 模块的选择 开关量输入模块的选择 包括：输入信号的类型及电压等级、输入接线方式、

同时接通的输入点数量、输入门槛电平等 开关量输出模块的选择 包括：输出方式 、输出接线方式 、驱动能力 、注意

同时接通的输出点数量、负载类型、环境温度等因素

1 PLC 的选用

1.3 I ／ O 模块的选择 模拟量 I／ O模块的选择 典型模拟量 I ／ O 模块的量程为 -10V~+10V 、

0~+10V 、 4~20mA 等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。

一些 PLC 制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如 RTD 、热电偶等信号）。

1 PLC 的选用

1.3 I ／ O 模块的选择 特殊功能模块的选择 包括：自带 CPU 的智能型 I ／ O 模块，如高速计数器、

凸轮模拟器、位置控制模块、 PID 控制模块、通信模块等。

1 PLC 的选用

1.4 电源模块及其它外设的选择 电源模块的选择 编程器的选择 写入器的选择

2 接触器的选用

2.1 根据负载性质来选择

注：对于感应式异步电动机的控制宜选用 AC-2 ～ AC-4 类的接触器。

2 接触器的选用

2.2 接触器的额定电流和额定电压 接触器的额定电流： 直流： 25A 、 40A 、 60A 、 100A 、 150A 、 250A 、

400A 、 600A 交流： 10A 、 20A 、 40A 、 60A 、 100A 、 150A 、

250A 、 400A 、 600A 接触器的额定电压： 直流： 220V 、 440V 、 660V ； 交流： 220V 、 380V 、 660V

2 接触器的选用

2.3 线圈的额定电压 通常吸引线圈的额定电压： 直流 24V 、 48V 、 110V 、 220V 、 440V

交流 36V 、 110V 、 220V 、 380V

2 接触器的选用

2.4 主触点的类型及数量（特别是直流接触器）

另外，选用接触器时还要注意起动功率与吸持功率、接通与分断能力、寿命等参数。

3 热继电器的选用 3.1 热元件额定电流的选择 一般情况下热元件额定电流按电动机额定电流来选择。

对于过载能力较差的电动机，热元件额定电流应适当降低。

3 热继电器的选用

3.2 热继电器额定电流与额定电压的选择 热继电器的额定电流 大于等于热元件的额定电流 热继电器的额定电压 大于或等于线路和额定电压

3 热继电器的选用

3.3 其它选择 相数及是否带断相保护等的选择 二相或三相 三相：带断相保护和不带断相保护 自动复位与手动复位等 安装方式的选择 组合式或单独安装式、导轨安装式

3 热继电器的选用

3.4 热继电器的典型产品 JR16/JS20/JR28/JR36T 系列热继电器 JRS2( 德国 3UA5) 系列热继电器 JRS8 (T) 系列热继电器（与 B 配套） LR1-D ( 法国 TE) 系列热继电器 JRD 系列热继电器 BHQ 系列电机保护器 JD 系列电机保护器

3 热继电器的选用

3.5 注意事项 电动机的起动时间较长（﹥ 6 s ），起动时应将热元件从电路中切除或短接，待起动结束后再将热元件接入电路，以免误动作。

对于频繁通断的电动机，不宜采用热继电器作过载保护，可选用装入电动机内部的温度保护器。

今后，热继电器将会逐渐被多功能、高可靠性的电子式电动机保护器所取代。

4 熔断器的选用

4.1 熔断器类型的选择 RC1A 系列瓷插式熔断器 RL6/RL7/RL96/RLS2/RL1BT 系列螺旋式熔断器 RT14/ RT18 系列塑壳式熔断器 NT(RT16) 有填料管式刀型触点熔断器 NGT(RS) 系列半导体器件保护用熔断器

4 熔断器的选用

4.2 熔体额定电流的选择 熔体额定电流与负载大小、负载性质有关 对于一般照明电路、电热电路等负载： 可按负载电流大小来确定熔体的额定电流 对于电动机负载 : 单台 : INP = （ 1.5~2.5 ） INM

多台 : INP = （ 1.5~2.5 ） INMmax+∑INM

4 熔断器的选用

4.3 熔断器额定电流与额定电压的选择 熔断器额定电流 大于或等于熔体的额定电流 熔断器额定电压 大于或等于电路的工作电压 是否带指示等功能

5 继电器的选用

5 继电器的选用

5.1 中间继电器的选用 触点的数量 额定电流（ 2A/5A/10A ）、额定电压 线圈额定电压 类型（ JZ 系列电磁式继电器、 HH/JQX 系列小型继电器、 JGF-F 系列固态继电器等）的选择

5 继电器的选用

5.2 时间继电器的选用 类型的选择 空气式： JS7/JS23/JSK 等系列 电动式： JS11/JS17/7PR 等系列 电子式： JS14A/ JS14S/JS14P/JS20/JSM8/JSB-10/JSF/

JSS1/JSS20/JSS1P/JSJ/JSZ3(ST3P/4P)/JSZ6(ST6P)/ JJSB1(JS15)/DS/DH□S 等系列

延时范围、精度等的选择

6 开关与断路器的选用

6.1 刀开关的选用 参数选择： 极数、额定电流 (≤ 630A) 、额定电压（≤ 660V) 、通

断能力等 类型选择： HR5 系列熔断器式开关 (100/200/400/630A) HH15 系列熔断器式隔离开关 (63/125/160/250/400/630A)

6 开关与断路器的选用

6.2 组合开关 参数选择： 位数（ 2 ~ 4 ）、极数（ 1 ~ 4 ）、额定电流 (≤ 100A) 、

额定电压（≤ 380V) 、通断能力等 类型选择： HZ5 系列普通型组合开关 (10A/20A/40A/60A) HH10 系列组合开关 (10A/25A/60A/100A)

6 开关与断路器的选用

6.3 万能转换开关 参数选择： 位数（ 2 ~11 ）、接线图编号、额定电流、额定电压、通

断能力等 类型选择： LW5 系列 (≤500V/ 可控制 5.5KW 及以下电机） LW6 系列 (≤~380V 或 -220V/≤5A) LW12 系列 (≤~380V 或 -220V/ / 可控制 5.5KW 及以下

电机）

7 主令电器的选用

7.1 控制按钮的选用 选择规格 额定电压（ ≤ ~660V 或 -440V ）、额定电流（ ≤ 10

A ）圆形头或方形头、安装尺寸（∮ 12~ ∮30 ） 选择结构形式 普通式、紧急式（ J ）、钥匙式（ Y ）、旋钮

式（ X ）、带灯式（ D ）、组合式等 选择动作方式 自动复位、非自动复位

7 主令电器的选用

7.1 控制按钮的选用 选择颜色 红、绿、黑、黄、白、蓝等 选择触点数 ≤6 常开、 6 常闭 选择保护方式 开启式（ K ）、保护式（ H ） 、防水式等

7 主令电器的选用

7.1 控制按钮的选用 典型产品 AC 380V(50Hz 60Hz) 或 DC 220V / 5A 的产品： LA18/LA19/LA20 系列、 LA25 系列、 KS 系列按钮 AC 660V(50Hz 60Hz) DC 440V/10A 的产品 LAY3/CDY5(LAY5) /CDY7(LAY7 )/LAY9 系列按钮 特殊产品 LA81 系列隔爆型按钮、 COB 系列防雨按钮

7 主令电器的选用

7.2 主令开关的选用 额定电压≤ ~380V 额定电流≤ 10A 手柄位置（ 2-3 ） 型号： LS-2 系列主令开关有 LS2-2 与 LS2-3 两种

LS2-3 手柄位置 48°-0°-48°

LS2-2 手柄位置 24°-24°

7 主令电器的选用

7.3 行程开关的选用 操作头的结构：直动式或转动式 转动式包括单轮、双轮、万向式

自动复位或非自动复位 长挡铁与短挡铁 触点的数量

7 主令电器的选用 7.3 行程开关的选用 典型产品： JKXK1 系列行程开关（ 1 常开 1 常闭 /5A ） X2 系列行程开关（ 1 常开 1 常闭 /5A ） LX3 系列行程开关（ 1 常开 1 常闭 /5A ） LX5 系列行程开关（ 1 常开 1 常闭 /3A ） LX12-2 系列行程开关（ 2 常开 2 常闭 /4A ） LX19/LX19A 系列行程开关（ 1 常开 1 常闭 /5A ） LX21 系列双轮行程开关（ 5A ） LX22 系列行程开关（ 20A ）

7 主令电器的选用

7.3 行程开关的选用 典型产品： LX25 系列行程开关（ 5A ） LX29系列行程开关（ 5A ） LX31 型微动开关（ 0.79A ） LX32 系列行程开关（ 0.79A ） JW 型微动开关（ 3A ） JW2 系列 (多个组合） LXK2/LXK3 系列行程开关（ 5A ） 3SE3 系列、 WL 系列、 ME系列、 HL 系列行程开关（ 10

A ）

7 主令电器的选用

7.4 接近开关的选用 工作原理：高频振荡式 /电容式 /电感式等 参数：动作距离 /重复精度等 典型产品： JM/JG/JR 系列 /OD-F 系列接近开关 LJ （电感式）、 CJ （电容式）、 SJ （霍尔式）接近开

关 3SG（德国）系列接近开关

7 主令电器的选用

7.5 光电开关的选用 对射型 /反射型等 距离 精度 典型产品： G系列 E系列

8 信号灯的选用

额定电压：交流 6/12/24/36/48/110/220/380V

直流 6/12/24/36/48/110/220V 尺寸：∮ 10/∮12 /∮16 /∮22 /∮25/∮30 形状：球形 /园平头 / 方形 /长方形 颜色：红、绿、黑、黄、白、蓝等 发光源： LED 、白炽灯泡和氖泡

8 信号灯的选用 典型产品 LD11 系列信号灯 （ LED 、球形 /园平头 / 方形 /长方形、直流 6/12/24/36/48/110/22

0 、交流 6/12/24/36/48/110/220/380V) AD1 系列信号灯 （白炽灯泡 /氖泡、球形 /园平头的 / 方形） AD3 系列信号灯 （ LED 、球形 /园平头、交流 6/12/24/36/48/110/220/380V 、 直流 6/12/24/36/48/110/220) AD11/XDJ1/XD11 系列信号灯 XB2-EV 系列信号灯（仿法国施耐德电气公司产品设计制造）

9 控制变压器的选用

变压器一、二次电压应与交流电源电压、控制电路电压与辅助电路电压要求相符

应保证接于变压器二次侧的交流电磁器件在起动时能可靠地吸会

电路正常运行时，变压器温升不应超过允许温升

9 控制变压器的选用

控制变压器容量的近似计算公式为：

10 接线端子与导线的选用

10.1 接线端子的选用 额定电压、额定电流、安装方式等选择

10 接线端子与导线的选用

10.1 接线端子的选用 典型产品 B1/D/NJD 系列（交流 50HZ ，≤ 250V 、≤ 20A ） TB 系列（交流 50HZ ，≤ 600V 、≤ 25A ） JD0 系列（交流 50HZ ，≤ 380V 、≤ 60A ） D1/JXB/TD 系列（交流 50HZ ，≤ 500V 、≤ 100A ） H 系列（交流 50HZ ，≤ 660V 、≤ 115A ） JF5/JH1/JH2/JH5/JH6/JH9/JH10 系列 （交流 50HZ≤500V 、直流≤ 400V 、≤ 115A ） JX2/JX3/ TC/UK 系列等

10 接线端子与导线的选用

10.2 导线的选用 铜芯、铝芯 硬线、软线 载面积：平方毫米（ mm2 ） 约 1 mm2----1A （铜芯） 颜色：红、绿、黄、蓝、黑、黄绿等

10 接线端子与导线的选用

10.2 导线的选用（典型产品）

10 接线端子与导线的选用

10.2 导线的选用（典型产品）

11 电器元件明细表

序号 名称 符号 型号规格 数量 备注 1 接触器 KM1 、 KM2 CJ20-20/110V 2