电器控制与可编程控制器

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1、电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器主 讲 ： 吴 江 峰 第 四 章 电 气 控 制 系 统电 气 控 制 线 路 的 绘 制 原 则组 成 电 气 控 制 线 路 的 基 本 规 律电 气 控 制 线 路 的 一 般 设 计 方 法电 气 线 路 中 的 保 护 措 施鼠 笼 式 异 步 电 动 机 的 启 动 控 制 线 路 常 用 电 气 图 形 符 号 和 文 字 符 号在 绘 制 电 气 线 路 图 时 ， 电 气 元 件 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号必 须 符 合 国 家 标 准 的 规 定 ， 不 能 采 用 任 何 非 标 准 符 号 。电 器 控 制 线 路

2、 图电 器 控 制 线 路 图 有 两 种 表 示 方 法 ： 安 装 图 原 理 图原 理 图 是 根 据 电 器 控 制 线 路 的 工 作 原 理 来 绘 制 的 ， 并 不是 按 照 电 气 元 件 的 实 际 布 置 来 绘 制 的 。电 气 原 理 图主 电 路 强 电 流 通 过 的 部 分 ， 是 由 电 机 以 及 与 它 相 连 的 电 器 元件 所 组 成 的 线 路 图 。辅 助 电 路 包 括 控 制 电 路 、 照 明 电 路 、 信 号 电 路 及 保 护 电 路 。 绘 制 电 器 原 理 图 的 原 则1. 所 有 电 机 、 电 器 等 元 件 都 应 采

3、用 国 家 统 一 规 定 的 图 形 和文 字 符 号 来 表 示 。2. 主 电 路 用 粗 实 线 绘 制 在 图 面 的 左 侧 或 上 方 ， 辅 助 电 路 用细 实 线 绘 制 在 图 面 的 右 侧 或 下 方 。 元 件 均 应 尽 可 能 按 动 作顺 序 从 左 到 右 ， 从 上 到 下 。3. 同 一 电 器 的 不 同 部 分 在 图 中 使 用 同 一 文 字 符 号 来 标 注 。同 类 电 器 的 文 字 符 号 后 或 加 下 标 或 加 数 字 序 号 。4. 电 器 的 可 动 部 分 均 以 自 然 状 态 画 处 。5. 原 理 图 上 尽 可 能

4、减 少 线 条 和 避 免 线 条 交 叉 。 各 导 线 之 间 有电 的 联 系 时 ， 在 导 线 的 交 点 处 画 一 个 实 心 圆 点 。 电 气 原 理 图 电 气 控 制 电 路 组 成电 气 控 制 线 路 ：执 行 元 件 信 号 元 件 控 制 元 件 附 加 元 件分 析 电 气 控 制 线 路 图 的 方 法查 线 读 图 法 （ 直 接 ） 逻 辑 代 数 法 （ 间 接 ）查 线 读 图 法1. 了 解 生 产 工 艺 和 执 行 电 器 的 关 系2. 分 析 主 电 路3. 分 析 控 制 电 路 例 拖 动 电 动 机 与 润 滑 泵 电 动 机 的 连

5、锁 控 制 线 路 M M QSFU KM2 KM1FR 1 FR2 FR1 FR2 KM1 KM1KM 2 KM2KM1 SB1 SB2SB3 SB4 分 析 电 气 控 制 线 路 图 的 方 法逻 辑 代 数 法通 过 对 电 路 的 逻 辑 表 达 式 运 算 来 分 析 控 制 电 路关 键 是 正 确 写 出 电 路 的 逻 辑 表 达 式 按 连 锁 控 制 的 规 律QS FU KM FRM SB1FRSB 2 KM KM三 项 异 步 电 动 机 单 向 全 压启 动 、 停 止 控 制 线 路 自 锁 控 制 工 作 原 理依 靠 接 触 器 自 身 的 触 点 保 持 通

6、 电电 路 的 保 护短 路 保 护过 载 保 护欠 压 保 护 和 失 压 保 护启 动 、 停 止 控 制 按 连 锁 控 制 的 规 律QS FU KM FRM FR SB KM SB1FR SB2 KM KM SA SB1FRSB 2 KM KM SB3 正 常 工 作 与 点 动 的连 锁 控 制电 动 控 制 如 车 床 对刀 头 的 位 置 按 连 锁 控 制 的 规 律QS FU KM1 FRM KM2 正 反 向 接 触 器 间 的 互 锁 控 制电 动 机 的 正 反 向 按 钮 同 时 按下 会 造 成 短 路 故 障 ， 因 此 需要 互 锁 。SB1FR SB2 KM

7、1 KM1 SB3 KM2 KM2 SB1SB2 KM1 KM1 SB3 KM2 KM2KM2 KM1 SB1FRSB2 KM1 KM1 SB3 KM2 KM2KM2 KM1 M M KM1FR 2 FR1 FR2 KM1 KM1KM 2 KM2KM1 SB1 SB2SB3 SB4KM2 12 按 连 锁 控 制 的 规 律 顺 序 工 作 连 锁 控 制M1先 启 动 M2才 能 启 动 FR1FR2 KM1 KM1 KM2 KM2KM1 SB1 SB2SB3 SB4KM2 M2先 停 止 M1才 能 停 止 按 连 锁 控 制 的 规 律 1SB2 2SB2 2SB1KM KM 1SB1

8、多 地 点 连 锁 控 制常 开 按 钮 并 联常 闭 按 钮 串 联 按 连 锁 控 制 的 规 律要 求 接 触 器 KM1动 作 时 接 触 器 KM2不 能 动 作 KM1 KM2要 求 接 触 器 KM1动 作 后 接 触 器 KM2才 能 动 作 KM2KM1要 求 接 触 器 KM2线 圈 先 断 电 释 放 后 方 能 使 接 触 器 KM1线 圈断 电 释 放 SB1KM2 KM1 按 控 制 过 程 的 变 化 参 量 控 制 的 规 律 M2 1工 件 刀 架自 动 循 环无 进 给 切 削快 速 停 车 钻 孔 加 工 自 动 化 SB1SB2 KM1 KM1 SB3

9、KM2 KM2KM2 KM1 FR SQ2 SQ1 SQ1 SQ2 QSFU KM1 FRM KM2 SB1SB2 KM1 KM1 SB3 KM2 KM2KM2 KM1 FR SQ2 SQ1 SQ1 SQ 2 KT KT 钻 孔 加 工 自 动 化QS FU KM1 FRM KM2 KS SB1SB2 KM1 KM1 SB3 KM2 KM2KM2 KM1 FR SQ2 SQ1 SQ1 SQ2 KT KTKS R KSFKSR KSF 设 计 步 骤设 计 主 电 路确 定 控 制 电 路 的基 本 部 分设 计 控 制 电 路 的特 殊 部 分设 置 必 要 的 保 护环 节综 合 审 查 与

10、 简 化设 计 线 路 电 气 控 制 线 路 的 一 般 设 计 方 法电 气 控 制 系 统 的 设 计 步 骤1. 确 定 拖 动 方 案2. 选 择 电 机 容 量3. 设 计 电 气 控 制 线 路电 气 控 制 线 路 的 设 计 方 法一 般 设 计 法逻 辑 设 计 法 一 般 方 法 设 计 控 制 线 路 的 几 个 原 则1. 最 大 限 度 地 实 现 生 产 机 械 和 工 艺 对 电 气 控 制 线 路 的 要 求 。2. 在 满 足 生 产 要 求 的 前 提 下 ， 控 制 线 路 应 力 求 简 单 ， 经 济 。尽 量 选 用 标 准 的 ， 常 用 的 或

11、 经 过 实 际 考 验 过 的 线 路 和 环 节 。尽 量 缩 短 连 接 导 线 的 数 量 和 长 度 ， 设 计 控 制 线 路 时 应 考 虑 到各 个 元 件 之 间 的 实 际 接 线 。 KM SB1SB2KM KMSB1 SB2KM 一 般 方 法 设 计 控 制 线 路 的 几 个 原 则尽 量 缩 减 电 器 的 数 量 ， 采 用 标 准 件 ， 并 尽 可 能 选 用 相 同 型 号 。应 减 少 不 必 要 的 触 点 以 简 化 线 路 。应 考 虑 电 器 元 件 触 点 “ 竞 争 ” 问 题 。 因 为 同 一 继 电 器 的 常开 触 点 和 常 闭 触

12、 点 有 “ 先 断 后 合 ” 和 “ 先 合 后 断 ” 型 。 KAKAKAKM控 制 线 路 工 作 是 应 尽 量 减 少 多 个 元 件 依 次 通 电 动 作 后 才 接 通另 一 个 电 器 元 件 的 情 况 。 一 般 方 法 设 计 控 制 线 路 的 几 个 原 则3. 保 证 控 制 线 路 工 作 的 可 靠 和 安 全 选 用 可 靠 的 元 件 一 般 方 法 设 计 控 制 线 路 的 几 个 原 则正 确 地 连 结 电 器 的 触 点正 确 连 结 电 器 的 线 圈 一 般 方 法 设 计 控 制 线 路 的 几 个 原 则在 控 制 线 路 中 应 避

13、 免 出 现 寄 生 电 路应 具 有 完 善 的 保 护 环 节4. 应 尽 量 使 操 作 和 维 修 方 便 电 气 线 路 中 的 保 护 措 施1. 短 路 保 护 短 路 保 护 装 置 不 应 受 启 动 电 流 的 影 响 熔 断 器 保 护 应 用 于 动 作 准 确 度 要 求 不 高 和 自 动 化 程 度 较 差 的系 统 中 过 电 流 继 电 器 保 护 或 低 压 断 路 器 保 护 I sk=1.2Ist Isk 器 件 动 作 电 流 Ist电 动 机 启 动 电 流 电 气 线 路 中 的 保 护 措 施2. 过 电 流 保 护 通 常 用 在 限 流 启

14、动 的 直 流 电 动 机 与 绕 线 式 异 步 电 动 机 Isk=1.2Ist Isk 器 件 动 作 电 流 Ist电 动 机 启 动 电 流 3. 热 保 护 热 继 电 器 必 须 与 其 他 保 护 装 置 一 起 配 合 使 用 热 继 电 器 发 热 元 件 的 额 定 电 流 等 于 电 动 机 额 定 电 流 电 气 线 路 中 的 保 护 措 施4. 零 电 压 保 护 和 欠 电 压 保 护 采 用 电 压 继 电 器 来 做 保 护 防 止 断 电 后 电 压 恢 复 引 起 电 动 机 自 启 动 的 保 护 叫 零 压 保护 在 电 压 下 降 达 到 最 小

15、允 许 电 压 值 时 将 电 动 机 电 源 切 断 的保 护 叫 欠 电 压 保 护5. 弱 磁 场 保 护电 动 机 磁 通 过 渡 减 少 会 引 起 电 动 机 的 超 速 ， 采 用 电 磁 式 电 流继 电 器 做 保 护6. 超 速 保 护用 离 心 开 关 或 测 速 发 电 机 电 气 线 路 中 的 保 护 措 施 S2 S2FU KL KLKI1 KI2 KD FRLK 0 LK1LK 2 KM2 KM2KM1KM1 S1FU KM1 FR M KM2 I U KDKI2 KI1 直 接 启 动 控 制 线 路对 于 中 、 小 容 量 的 异 步 电 动 机 采 用

16、直 接 启 动 的 方 式将 电 动 机 的 定 子 绕 组 直 接 接 在 交 流 电 源 上对 于 大 容 量 的 异 步 电 动 机 采 用 降 压 启 动 的 方 式因 过 大 的 启 动 电 流 会 引 起 电 源 电 压 的 下 降串 电 阻 启 动星 形 三 角 形 启 动 串 电 阻 启 动 的 控 制 线 路 FR SB1SB 2 KM1 KM1 KM2 KT KT QSFU KM1 FRM KM2R FR SB1SB 2 KM1 KM1 KM2 KTKTKM2 KM2 优 点 ：动 作 可 靠 ；功 率 因 数 的 提 高 有利 于 电 网 质 量 ；缺 点 ：电 阻 上 功 率 损 耗 大 星 形 三 角 形 启 动 的 控 制 线 路QS FU1KM FRM KM KMY FU2 SB1 SB2 FR KMKM KM KMY KMYKTKT KM KMKT 优 点 ：启 动 电 流 只有 原 来 的 1/3，启 动 电 流 特性 好 、 结 构简 单 、 价 格低 。缺 点 ：启 动 转 矩 为原 来 的 1/3，转 矩 特 性 差 。