转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。它主要用于完成对电路的选择控制、信号转换、电源的换相测量等任务，如手动、自动的切换，多路信号的输入选择，电流表和电压表的换相测量等。

信号灯是用于指示电气运行状态、生产节拍、机械位置、控制命令等的电器器件。其发光源有白炽灯、氖炮、LED发光元件等形式，通常在低电压中用白炽灯和LED发光元件，而在高压中用氖炮。可以单独使用，也可以和按钮组合使用

双字母符号由一个表示种类的单字母符号和另一个字母组成，个字母表示电器的大类，第二个字母表示对某电器大类的进一步划分。例如G表示电源大类，GB表示蓄电池，S表示控制电路开关，SB表示按钮，SP表示压力传感器（继电器）。

文字符号用于标明电器的名称、功能、状态和特征。同一电器如果功能不同，其文字符号也不同，例如照明灯的文字符号为EL，信号灯的文字符号为HL。

辅助文字符号表示电气设备、装置和元件的功能、状态和特征，由1～3位英文名称缩写的大写字母表示，例如辅助文字符号BW（Backward的缩写）表示向后，P（Pressure的缩写）表示压力。辅助文字符号可以和单字母符号组合成双字母符号，例如单字母符号K（表示继电器接触器大类）和辅助文字符号AC（交流）组合成双字母符号KA，表示交流继电器；单字母符号M（表示电动机大类）和辅助文字符号SYN（同步）组合成双字母符号MS，表示同步电动机。辅助文字符号可以单独使用，RD表示信号灯为红色。

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1.2.2 电器的图形符号

电器的图形符号目前执行国家标准GB4728—85《电气图用图形符号》，也是根据IEC制定的。该标准给出了大量的常用电器图形符号，表示产品特征。通常用比较简单的电器作为一般符号。对于一些组合电器，不必考虑其内部细节时可用方框符号表示，见表1-2中的整流器、逆变器、滤波器等。

国家标准GB 4728—85的一个显著特点就是图形符号可以根据需要进行组合，在该标准中除了提供了大量的一般符号之外，还提供了大量的限定符号和符号要素，限定符号和符号要素不能单独使用，它相当于一般符号的配件。将某些限定符号或符号要素与一般符号进行组合就可组成各种电气图形符号，断路器的图形符号就是由多种限定符号、符号要素和一般符号组合而成的

电气图是根据国家电气制图标准，使用电气图例符号和文字符号以及规定的画法绘制而成的技术图纸。它包括电气控制系统图（电气原理图、电气接线图、电器元件布置图）、电气平面图、设备布局图、安装施工图、电气图例说明、设备材料明细表等。

（1）电气原理图

电气原理图表示电气控制线路的工作原理以及各电器元件的作用和相互关系，而不考虑各电器元件实际安装位置和实际连线情况，具有结构简单、层次分明、便于研究和电路分析等优点，电气原理图根据控制对象的不同可分为主电路。主电路是将电源与电气设备（电动机或电负载）借助于低压电器进行可靠连接的电路，涉及的低压电器有低压断路器、熔断器、接触器（智能控制单元）、热过载保护器、接线端子等。控制电路是由主令电器、接触器和继电器的线圈、各种电器的常开和常闭辅助触点、电磁阀、电磁铁等按控制要求和控制逻辑进行的组合。

绘制电气原理图时，一般遵循下面的规则。

①电气控制线路分主电路和控制电路。主电路用粗线绘出，而控制线路用细线画。一般主电路画在左侧，控制电路画在右侧。

②电气控制线路中，同一电器的各导电部分如线圈和触点常常不画在一起，但要用同一文字符号标注。若有多个同类电器，可在文字符号后加上数字序号，如KM1、KM2等。

③电气控制线路的全部触点都按“非激励”状态绘出。“非激励”状态对电操作元件如接触器、继电器等是指线圈未通电时的触点状态；对机械操作元件如按钮、行程开关等是指没有受到外力时的触点状态；对主令控制器是指手柄置于“零位”时各触点的状态；断路器和隔离开关的触点处于断开状态。

④控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接的电气连接点须用黑点标出，两线连接的接线端子用空心圆画出。

（2）电气接线图

电气接线图是将分布在电控柜和现场的电器元件和设备进行线路连接，绘制接线图时应把各电器的各个部分（如触点与线圈）画在一起，文字符号、元件连接顺序、线路号码编制必须与电气原理图一致。以安装接线为主，基本不涉及电气设备的整体结构和工作原理，着重表达接线过程。

电气元件布置图是器件的布局和位置安装，包括在电控柜和现场的分布，如电控柜中器件的分布、控制操作盘中器件的分布、器件的间隔和排放顺序、安装方式和定位等。在进行元器件布局时要注意整齐、美观、对称、外形尺寸与结构类型类似的电器安装在一起，以利于加工、安装和配线。在电气元件布置图中，一般标有各元件间距尺寸、安装孔距和进出线的方式。

实际生产中，生产机械常需要进行点动控制，如机床调整对刀和刀架、立柱的快速移动等。所谓点动，指按下起动按钮，电动机转动；松开按钮，电动机停止运动。与之对应的，若松开按钮后能使电动机连续工作，则称为长动。区分点动与长动的关键是控制电路中控制电器通电后能否自锁，即是否具有自锁触点。

生产实际中，有的生产机械既需要连续运转进行加工生产，又需要在进行调整工作时采用点动控制，这就产生了点动、长动混合控制电路。

（3）点动/长动混合控制

生产实际中，有的生产机械既需要连续运转进行加工生产，又需要在进行调整工作时采用点动控制，这就产生了点动、长动混合控制电路

多地点控制是指在两地或两个以上地点进行的控制操作，多用于规模较大的设备，为了操作方便常要求能在多个地点进行操作。在某些机械设备上，为保证操作安全，需要多个条件满足，设备才能工作。这样的控制要求可通过在电路中串联或并联电器的常闭触点和常开触点来实现。

多地点控制按钮的连接原则为：常开按钮均相互并联，组成“或”逻辑关系，常闭按钮均相互串联，组成“与”逻辑关系，任一条件满足，结果即可成立。遵循以上原则还可实现三地及更多地点的

控制，电气控制线路。多条件控制按钮的连接原则为：常开按钮均相互串联，常闭按钮均相互并联，所有条件满足，结果才能成立，遵循以上原则还可实现更多条件的控制，电气控制线路。

PLC产生之前，继电器控制系统广泛应用于工业生产的各个领域，起着的作用。随着生产规模的逐步扩大，继电器控制系统已越来越难以适应现代工业生产的要求。继电器控制系统通常是针对某一固定的动作顺序或生产工艺而设计的，它的控制功能仅局限于逻辑控制、定时、计数等一些简单的控制，一旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须重新进行设计、布线、装配和调试，造成时间和资金的严重浪费。另外继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差。为了改变这一现状，1968年美国大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需求，并能在竞争激烈的汽车工业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置。为此，拟定了10项公开招标的技术要求（GM10条）。

可编程控制器（PLC）自问世以后就凭借其优越的性能得到了迅速的发展，现在PLC已经成为一种重要的也是应用场合多的工业控制器。

初的PLC限于当时元器件的条件及计算机的发展水平，主要由分立元件和中小规模集成电路组成，存储器采用的是磁芯存储器。它只能完成简单的开关量逻辑控制以及定时、计数功能。这时的PLC主要是被用作继电器控制装置的替代品，但它的性能要优于继电器，其主要优点包括体积小、易于安装、能耗低、简单易学等。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器在软件编程上采用和继电器控制电路相似的梯形图作为主要的编程语言。

20世纪70年代出现的微处理器使可编程控制器发生了巨大的变化。欧美及日本的一些厂家以微处理器和大规模集成电路芯片作为PLC的中央处理单元（CPU），使PLC增加了运算、数据传送及处理通信、自诊断等功能，可靠性也得到了进一步的提升。PLC成为了真正具有计算机特征的工业控制装置。70年代中后期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、更小的体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能以及极高的性价比奠定了PLC在现代工业中的地位。

20世纪80年代至90年代中期，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力等方面得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。这个时期PLC的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

20世纪90年代末期至今，可编程控制器的发展更加适应于现代工业的需要。从产品规模上来看，PLC会进一步向超小型及超大型方向发展；从控制能力上来看，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来看，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。2.1.3 PLC的定义

1987年国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）在可编程控制器草案中对可编程控制器做出如下定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

由PLC的定义可以看出，PLC具有和计算机相类似的结构，也是一种工业通用计算机，只不过PLC为适应各种较为恶劣的工业环境而设计，具有很强的抗干扰能力，这也是PLC区别于一般微机控制系统的一个重要特征，并且PLC必须经过用户二次开发编程才能使用。2.1.4 PLC的分类

PLC是根据现代化大生产的需要而产生的，PLC的分类也必然要符合现代化生产的需求。PLC产品的种类繁多，其功能、内存容量、控制规模、外形等方面均存在较大差异，型号规格不统一，还没有一个的统一分类标准，准确分类也是困难的。目前，一般按照控制规模、结构形式和实现的功能粗略地对PLC进行分类