PLC常用的電氣元件介紹（按鈕開關(guān)/繼電器/三極管）

按鈕開關(guān)

按鈕開關(guān)的實(shí)物照片及符號(hào)如圖 1所示：

圖 1-1按鈕開關(guān)示意圖(a)實(shí)物圖 (b)電氣符號(hào) (c)等效梯形圖符號(hào)

1.1簡(jiǎn)單介紹

原理及作用：利用按鈕推動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)按通或斷開，并實(shí)現(xiàn)電路換接的開關(guān)。是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電氣自動(dòng)控制電路中，用于手動(dòng)出控制信號(hào)，給PLC輸入端子輸送輸入信號(hào)。

1.2 應(yīng)用舉例

下面用簡(jiǎn)單的點(diǎn)動(dòng)電路舉例介紹最常見的常開按鈕在電氣控制中的應(yīng)用。

圖 1-2 按鈕未接通燈泡狀態(tài)

圖 1-3 按鈕接通燈泡狀態(tài)

繼電器

繼電器的實(shí)物照片及符號(hào)如圖 2-1所示：

圖 2-1繼電器示意圖(a)繼電器實(shí)物圖 （b）電路符號(hào) （c）相應(yīng)的 PLC 梯形圖

2.1 原理及作用

當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)， 在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

下面我們給出繼電器線圈未通電和通電后的示意圖，進(jìn)行比較以使讀者更深入且直觀的了解其原理及作用。

圖 2-2?繼電器線圈未通電狀態(tài)

圖 2-2為繼電器線圈未通電的原始狀態(tài)：13、14 腳為繼電器線圈，5 腳是常開觸頭，1 腳是常閉觸頭，9 腳是公共觸頭。此時(shí)在復(fù)位彈簧的作用下，動(dòng)觸點(diǎn)和 1 腳接觸，1腳和 9 腳所構(gòu)成的常閉觸頭處于常態(tài)，也就是閉合狀態(tài)。

圖 2-3繼電器線圈通電狀態(tài)

圖 2-3為繼電器線圈通電狀態(tài)：13、14 腳接通電源后，在繼電器線圈產(chǎn)生的電磁力的作用下，銜鐵克服復(fù)位彈簧拉力，水平向左運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)觸頭和 5 腳接觸，9 腳觸頭與 5 腳由原來(lái)的常開改為閉合狀態(tài)，9 腳與 1 腳則由原來(lái)的常閉改為斷開狀態(tài)，直到 13、14 斷開電源后由復(fù)位彈簧將觸頭恢復(fù)圖1-5 的原始狀態(tài)。

2.2 應(yīng)用舉例

下面用一個(gè)簡(jiǎn)單的點(diǎn)動(dòng)電路舉例介紹繼電器在電氣控制中的應(yīng)用。

圖2-4?繼電器未通電工作，燈泡熄滅（a）原理圖 （b）實(shí)物圖

圖 2-5?繼電器通電工作，燈泡點(diǎn)亮（a）原理圖 （b）實(shí)物圖

圖 2-4：按鈕未按下 → 繼電器線圈不得電 → 繼電器常開觸點(diǎn)切斷回路電流 → 燈泡不亮

圖 2-5：按鈕按下 → 繼電器線圈得電 → 繼電器常開觸點(diǎn)閉合燈泡有電流 → 燈泡點(diǎn)亮

繼電器與燈泡時(shí)序圖如下圖 2-6：

圖 2-6?繼電器通斷燈泡時(shí)序圖

三極管

圖 3-1常見三極管外觀與符號(hào)（a）常見實(shí)物圖 （b）電路符號(hào)

3.1 原理及作用：

三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管。分成NPN和PNP兩種。三極管有三個(gè)極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。

晶體三極管是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件，其作用是把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào)， 也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣的三極管我們一般把它叫做開關(guān)管。當(dāng)基極電流為 0 時(shí)，三極管集電極電流為 0（這叫做三極管截止），相當(dāng)于開關(guān)斷開；當(dāng)基極電流很大，以至于三極管飽和時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。

3.2 應(yīng)用舉例:

下面用一個(gè)簡(jiǎn)單的控制電路介紹一下 NPN 形三極管的開關(guān)作用。

圖 3-2?按鈕開關(guān)未按下（a）實(shí)物圖 （b）原理圖

圖 3-2（a）為實(shí)物圖，（b）是與之相對(duì)應(yīng)的原理圖，按鈕開關(guān)未按下時(shí)三極管 b 腳沒(méi)有電流，電流無(wú)法從三極管 c 腳流向 e 腳，此時(shí)燈泡不亮。

圖 3-3?按鈕開關(guān)按下（a）實(shí)物圖 （b）原理圖

圖 3-3（a）為實(shí)物圖，（b）是與之對(duì)應(yīng)的原理圖，按下按鈕開關(guān)時(shí)，三極管 b 有電流，此時(shí) c 腳與 e 腳導(dǎo)通，電流從 ce 腳流過(guò)，故燈泡點(diǎn)亮。

編輯：黃飛

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