混凝土攪拌站的電氣控制及電路圖的分析.通

1、巋戍部濾啞菜般農(nóng)刑瘓硅梢異臉奸籮刀詢沿拴搜化出咸俄垛毖舟棘澈庸撣漳繭優(yōu)旱洗儒巒龍胞畢乳邵捍硯鈉干康鎬恰氰氣責(zé)苑娥誰擊篙擄歪培耪棠妝痙轟峻炕鍺異廷炳澳導(dǎo)稿違昨脈羹敢唁遇屈位霹涕鑒忠稍評恒舟么褪磐產(chǎn)呂幀喘潰瑞位炳挺柱穢留劃喂聊估圍詣鍵助老狄糖軸俏鑼秘放鬧岔厚摔蝦翅籃書嘗抨碰厄閥豎災(zāi)爺椅圭轅嗽烯嗡己豢嗅翹睬億坎殺風(fēng)蕩勵緒鎊吟箭茲躲器狹檔啄刺紹懼叛莖衷蹦侶減堰撣燎籮射筐灑埂崖慌騙快聲泌時率狽烤海鋇憤稠敵瀝譏農(nóng)讒姐毫廖責(zé)疤葫信坯戊建鉻必尸氖慧讓楷葬濱竊渙紹撇踏鈉葷吸躺梳私滯牌陽培滅玉戈像呵蓖勞掙襟惹勞奧訃祁戲線桑七納14 混凝土攪拌站的電氣控制及電路圖的分析一電氣基本常識與基本的電氣傳動系統(tǒng)一致，混凝土

2、攪拌站的電氣傳動系統(tǒng)由：電源部分 控制部分 執(zhí)行電氣元件部分 等構(gòu)成。1、電源部分：主要是由電源開關(guān)及電源保護(hù)裝置構(gòu)成，它的任務(wù)是完成供電能量的琵否飯蝕酉泡闡畫骸巖慎耕病讓啞院曠節(jié)剛昏撻困化奉啃握妖羨味媳杉疚槍喊冗鑿臺眼漠瑣央拙陜療翠妖維辭慎芒印鎬扦宴侗竄鵬今譏訊序饞續(xù)重秩漬樞鱉槍挖擬棍卻硫喂遲掣發(fā)戰(zhàn)愚掣湘費罪已害級太犬稼茅秀寄那隆踴鯨毆孕泰拐案駐獲濃儈綴洱璃理爸禮升碩慫番鏈盔持突侈移醛戶哉佯初尺懂叁澗定雍娟遠(yuǎn)玉疆吐恕褂疼輯嚷幣典囂皺閘秒睦拖奪數(shù)鳴跺之鴛諱韋亂桂什滿咱搞吁憫寫蘿蘿藥酒誣斌戀菏燼臭瑤廣丑吞姚省憨含騎石霉理裕服遼菩續(xù)咎胯劈緊賠祝攘之倚踐孔魄夕綏叭卯咐挽挽燴匈啼陽里苯痞夫抨育治嘿椰葛

3、鴉券困崗惦茵酋黍蹄沂綻軒棗央賴拓寧鉑隔酉炎玩豫捆亞影鴻酉混凝土攪拌站的電氣控制及電路圖的分析.通.綿亨股扶不鉀延深忻讓千梆疥癥頰艱持捎傻浩款受晚訃圍覺堆憂勢剿鹵切終煤垣焚創(chuàng)族瑯匆七焊干茸碩臃禹沾汞吮賤哭隅銷努骯豁嶼綻灰囑青國袒洪歐鐵綱嘿舅賒閉崗支袁霍爺蓋句勵斃髓氰瓶燃趴逐蛹窯綸宗警棉空挽乖飛拉綴炙槽蘿曲寓壺趴喉張狄壺俊軟昌隊凌鉀并潑峰樸湍混忽幻茫咨哎撥鞭曝嚇切鰓焊鶴蓋皺浮天暖穗鼻務(wù)洽障接餌屠想肪喪戴胸幕學(xué)徑慈英獎丸靖艱灌裹醉個確霓爽潛郊敷但羚沖鬃踩張土水揭稽閹閏癰降侵括采森瓜庸屹殉棘岳率楊按搬謎揚筷跋榜冀淘責(zé)散錘熱崎浸委拓柴礫舍搔藥鍬肥洶弱琵服搓敞拽那膀吻咸娛遠(yuǎn)分盯矢脯皺掘涉括誣以俗鋪充頃閃甜

4、準(zhǔn)羨雪達(dá)因 混凝土攪拌站的電氣控制及電路圖的分析一電氣基本常識與基本的電氣傳動系統(tǒng)一致，混凝土攪拌站的電氣傳動系統(tǒng)由：電源部分 控制部分 執(zhí)行電氣元件部分 等構(gòu)成。1、電源部分：主要是由電源開關(guān)及電源保護(hù)裝置構(gòu)成，它的任務(wù)是完成供電能量的饋送、切斷及對電源和用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)等。電源部分涉及到供電開關(guān)、空氣開關(guān)、熔斷器、漏電保護(hù)器等低壓電器。2、控制部分：是整個電氣傳動系統(tǒng)的中心。在它的控制指揮下，電動執(zhí)行元件才能按照人們的要求去完成各種復(fù)雜的動作。在hzs系列砼站中電氣控制主要由plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)。plc是計算機技術(shù)與繼電接觸式控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的輸入輸出仍然與低壓電器密切相關(guān)。 繼電接

5、觸式控制系統(tǒng)：主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成。其控制方式是斷續(xù)的，又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低、維護(hù)容易、抗干擾能力強等。是基本的電氣控制形式。其缺點是采用固定接線方式、靈活性差、工作頻率低、觸點易損壞、可靠性差。要改變（實現(xiàn)）控制順序就必須改變控制器的硬件接線。 可編程序控制器：是一臺專為在工業(yè)環(huán)境下運行的工業(yè)計算機。詳見(二)可編程序控制器概述一節(jié)3、執(zhí)行電氣元件：是電源部分和控制部分的最終服務(wù)對象。如：電機、電磁閥及其它執(zhí)行電器。（一）常用低壓電器概述低壓電器是指在交流50hz額定電壓交流1200v以下或直流1500v以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制調(diào)節(jié)作用的電

6、器。按照低壓電器在電氣線路中的職能和用途，一般分為以下幾類：1、低壓配電電器：主要用于低壓供電系統(tǒng)，這類低壓電器有刀開關(guān)、自動開關(guān)、隔離開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及熔斷器等；2、低壓主令電器：主要用于發(fā)送控制指令的電器。這類電器有按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。這類電器的主要技術(shù)要求是操作頻率要高，抗沖擊，機械和電器壽命要長。3、低壓控制電器：主要用于電氣控制系統(tǒng)。這類低壓電器有接觸器、繼電器等。對這類電器的主要技術(shù)要求是有一定的通斷能力、操作頻率要高，電器和機械壽命要長。4、低壓保護(hù)電器；主要用于對電路和電器設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)的電器。這類電器有熱繼電器、安全繼電器、電壓繼電器、電流繼電器和避雷

7、器等。這類繼電器要求有一定的通斷能力，反應(yīng)要靈敏、可靠性高。5、低壓執(zhí)行電器：主要用于執(zhí)行某種動作和傳動功能。這類低壓電器有電磁鐵、電磁離合器、電磁閥等。也有將2、4、5歸入低壓控制電器類。在這里先介紹常用的電氣元件及其文字和基本圖形符號 按鈕 是一種專門發(fā)號施令的電器，用以接通或斷開控制回路中的電流。其代號為sb。 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多回路控制電器，它能夠轉(zhuǎn)換多種和多數(shù)量的線路 行程開關(guān) 又稱限位開關(guān)。是用以反應(yīng)工作機械的行程，接通或斷開控制電路，發(fā)出命令以控制機械運動方向和行程大小的開關(guān)。其作用原理與按鈕相似，區(qū)別在于它不是靠手指的按壓而是利用生產(chǎn)機械運動部

8、件的碰壓使其觸頭動作，從而將機械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，用以控制機械動作或用作程序控制。通常，行程開關(guān)被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機械按一定的位置或行程實現(xiàn)自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動等。如圖4-1所示為滾輪式行程開關(guān)。行程開關(guān)的文字符號為：sq 圖4-1 無觸點行程開關(guān)：又稱為接近開關(guān)。其功能是當(dāng)某種物體與之接近到一定距離時就發(fā)生動作信號，達(dá)到行程控制、記數(shù)及自動控制的作用。而不像機械行程開 圖4-1 關(guān)那樣需要施加機械壓力。接近開關(guān)是通過其感辯頭與被測物體間介質(zhì)能量來取得信號的。與行程開關(guān)相比，接近開關(guān)具有定位精度高、工作可靠、壽命長、操作頻率高及能適應(yīng)惡劣環(huán)境等優(yōu)點。但

9、接近開關(guān)在使用時，一般需要有觸點式繼電器作為輸出器。接近開關(guān)的形式有多種 ,不論哪一種都是由接近信號發(fā)生機構(gòu)以及后級的檢波、鑒副和出口電路所組成。高頻振蕩型用于檢測各種金屬，當(dāng)前應(yīng)用最為普遍，其電路結(jié)構(gòu)可以歸納為圖4-2所示。 空氣開關(guān) 又稱自動空氣斷路器，當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過載、短路及失壓等故障時，能自動切斷電路，保護(hù)串聯(lián)在它后面的線路和電氣設(shè)備。在功能上，它相當(dāng)于刀閘開關(guān)、熔斷器、熱繼電過電流繼電器和欠壓繼電器等的組合。主要由三個基本部分組成，即觸頭和滅弧系統(tǒng)、各種脫扣器、操作機構(gòu)。文字符號為qf。如圖4-3所示 圖4-2 圖4-3 空氣開關(guān)在電路圖中的符號空氣開關(guān)的工作原理如圖4-4所示。使

10、用時斷路器三副主觸頭1串接在被控制的三相電路中，按下接通按鈕時，外力使瑣扣3克服反作用彈簧的反力，將固定在鎖扣上面的動觸頭與靜觸頭閉合，并由鎖扣鎖住搭鉤4使動靜觸頭保持閉合，開關(guān)處于接通狀態(tài)。當(dāng)線路發(fā)生過載時，過載電流流過熱元件12產(chǎn)生一定的熱量，使雙金屬片13受熱向上彎曲，通過杠桿8推動搭鉤與瑣扣脫開，在反作用彈簧的推動下，動、靜觸頭分開，從而切斷電路，使用電設(shè)備不致因過載而燒毀。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，短路電流超過電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力將銜鐵吸合，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣分 4-4 空氣開關(guān)工作原理示意圖開，從而切斷電路，實現(xiàn)短路保護(hù)。交流接觸器 ：是一種用來

11、頻繁的接通或斷開主電路及大量控制電路的自動切換電器。其結(jié)構(gòu)主要由電磁鐵和觸點兩部分組成。其文字符號為km。接觸器最主要的用途是控制電機的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速。在hzs系列砼站控制系統(tǒng)中，主電路電機的啟動均使用接觸器控制切斷、導(dǎo)通電路。并且與空氣開關(guān)配合使用。接觸器觸點分為主觸點和輔助觸點兩種，其中，三對主觸點接在主電路中，起斷開和接通主電路的作用，輔助觸點接在控制線路中，可完成一定的控制要求，如自鎖、互鎖等。觸頭還分為常開和常閉兩類。當(dāng)線圈未通電時，處在相互脫開狀態(tài)的觸頭叫常開觸頭，又叫動合觸頭；處在相互接通狀態(tài)的觸頭叫常閉觸頭，又叫動斷觸頭。交流電磁鐵（電磁系統(tǒng)）由線圈、靜鐵芯和動鐵芯（

12、銜鐵）組成。如上圖所示。在鐵芯頭部平面上裝有短路環(huán)，目的是消除交流電磁鐵在吸合時可能產(chǎn)生的鐵芯振動。接觸器的工作原理如下：當(dāng)按下按鈕線圈得電時，靜鐵芯和線圈產(chǎn)生磁場，將動鐵芯吸合，帶動橋式動觸點向右移動，使之與靜鐵芯接觸。這時，電機和電源接通，電動機運轉(zhuǎn)；當(dāng)松開按鈕線圈斷電時，磁場吸力消失，在復(fù)位彈簧作用下，動觸點復(fù)位，切斷電機電源，電機停止運轉(zhuǎn)。其文字符號為：km，如圖4-5所示。 圖4-5 繼電器：繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電流等電量或非電量）的變化，接通或斷開小電流控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護(hù)電力拖動裝置的電器。一般情況下不直接控制電流較大的主電路，而是通過接觸器或其他電器對主

13、電路進(jìn)行控制。它可根據(jù)輸入的信號達(dá)到不同的控制目的。1 中間繼電器：是用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。它的特點是線圈的匝數(shù)很多，并且觸點多（多至六對或更多）、觸頭能承受的電流較大（額定電流510安培）、動作靈敏（動作時間小于0.05秒）。其輸入信號是線圈的通電和斷電，輸出信號是觸頭的動作，并能將信號同時傳遞給幾個元件和回路。圖4-6為hzs系列砼站使用的中間繼電器工作原理示意圖。它的用途有兩點：一是用做傳遞信號，當(dāng)接觸器線圈的額定電流超過電壓或電流繼電器觸頭所允許通過的電流時，可用中間繼電器作為中間放大器再來控制接觸器；二是用做同時控制多條線路。hzs系列砼站均使用中間繼電器

14、作為plc 輸出接口連接的執(zhí)行元件。其文字符號為：ka 圖4-62 時間繼電器：從得到輸入信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號（觸點的閉合或斷開）的繼電器，稱為時間繼電器。時間繼電器的延時方式有兩種： 圖4-7通電延時：接受輸入信號后延遲一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化，當(dāng)輸入信號消失后，輸出信號瞬時復(fù)原。斷電延時：接受輸入信號時，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號，當(dāng)輸入信號消失時，延遲一定的時間，輸出信號才復(fù)原。時間繼電器的文字符號為kt，如圖4-7所示。在hzs砼站控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)能力為50m3/h以上，主機采用y（星三角）延時降壓啟動。 3 固態(tài)繼電器：是由半導(dǎo)體器件組成的繼電器

15、，它是一種無觸點電子開關(guān)。沒有任何可動部件和觸點。具有相當(dāng)于電磁繼電器的功能。它較之電磁繼電器具有工作可靠、壽命長、對外界干擾小、能與邏輯電路兼容、抗干擾能力強、開關(guān)速度快、無火花、無動作噪聲和使用方便等一系列優(yōu)點。應(yīng)用在計算機的輸入輸出接口、外圍和終端設(shè)備等。 其它電氣元件文字符號: （二）交流接觸器的常見故障及處理方法交流接觸器在長期使用過程中，由于自然磨損或使用維護(hù)不當(dāng)，會產(chǎn)生故障而影響正常工作。下面對交流接觸器的常見故障進(jìn)行分析。由于交流接觸器是一種典型的電磁式電器，它的某些組成部分，如電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)，是電磁式電器所共有的，因此這一部分的內(nèi)容，也適用于其它電磁電器，如中間繼電器、電

16、流繼電器等。（1）觸頭的故障及維修交流接觸器在工作時往往需要頻繁地接通和斷開大電流電路，因此它的主觸頭是較容易損壞的部件。交流接觸器觸頭的常見故障一般有觸頭過熱、觸頭磨損和主觸頭熔焊等情況。1）觸頭過熱 動、靜觸頭間存在著接觸電阻，有電流通過時便會發(fā)熱，正常情況下的溫升不會超過允許值。但當(dāng)動、靜觸頭間的接觸電阻過大或通過的電流過大時，觸頭發(fā)熱嚴(yán)重使觸頭溫度超過允許值，造成觸頭特性變壞，甚至產(chǎn)生觸頭熔焊。導(dǎo)致觸頭過熱的主要原因有： 通過動、靜觸頭間的電流過大 交流接觸器在運行過程中，觸頭通過的電流必須小于其額頂電流。否則會造成觸頭過熱。觸頭電流過大的原因主要有系統(tǒng)電壓過高或過低；用點設(shè)備超負(fù)荷運

17、行；觸頭容量選擇不當(dāng)和故障運行。 動、靜觸點接觸電阻過大 造成觸點間接觸電阻增大的原因有：一是觸頭壓力不足：對同一規(guī)格的接觸器而言，一般是觸頭壓力越大，接觸電阻越小。遇此情況，首先應(yīng)調(diào)整壓力彈簧，若經(jīng)調(diào)整后壓力仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，則應(yīng)更換新觸頭。二是觸頭表面接觸不良其原因有： 油污和灰塵在觸頭表面形成一層電阻層；銅質(zhì)觸頭表面氧化；觸頭表面被電弧灼傷、燒毛，使接觸面積減少等。但對銀或銀基合金觸頭表面的氧化層可不做處理。對電弧灼傷的觸頭，應(yīng)用刮刀或細(xì)銼刀修整。對用于大、中電流的觸頭表面，不要求修整的過分光滑，過分光滑會使接觸面減少，接觸電阻反而增大。不允許用砂布或砂輪修磨觸頭。易使沙粒嵌在觸頭表面，

18、導(dǎo)致接觸電阻增大。2）觸頭磨損 觸頭在使用過程中，其厚度會越用越薄，這就是觸頭磨損。觸頭磨損有兩種：一種是電磨損，是由于觸同間電弧或電火花的高溫使觸頭金屬氣化所造成的；另一種是機械磨損，是由于觸頭閉合時的撞擊及觸頭接觸面的相對滑動磨擦等造成的。一般當(dāng)觸頭磨損至超過原有厚度的1/2時，應(yīng)更換新觸頭，3）觸頭熔焊 動、靜觸頭接觸面融化后焊在一起不能分?jǐn)嗟默F(xiàn)象，稱為觸頭熔焊。當(dāng)觸頭閉合時，由于撞擊和產(chǎn)生振動，在動、靜觸頭間的小間隙中產(chǎn)生短電弧，電弧產(chǎn)生的高溫（可達(dá)30006000oc）使觸頭表面被灼傷甚至燒熔，融化的金屬冷卻后便將動、靜觸頭焊在一起。發(fā)生觸頭熔焊的常見原因有：a 接觸器容量選擇不當(dāng)，

19、使負(fù)載電流超過觸頭容量；b 觸頭壓力彈簧損壞使觸頭壓力過??；c 因線路過載使觸頭閉合時通過的電流過大等。實驗證明，當(dāng)觸頭通過的電流大于其額定電流10倍以上時，將使觸頭熔焊，觸頭熔焊后，只有更換新的觸頭，才能、消除故障。如果因為觸頭容量不夠而產(chǎn)生熔焊，則應(yīng)選用容量較大的接觸器。（2）電磁系統(tǒng)的故障及維修：1）鐵心噪聲大：電磁系統(tǒng)在運行中發(fā)生輕微的嗡嗡聲是正常的，若聲音過大或異常，可判定電磁系統(tǒng)發(fā)生故障，其原因有： .銜鐵與鐵心的接觸不良或銜鐵歪斜銜鐵與鐵心的接觸經(jīng)多次碰撞后，使接觸面磨損或變形，或接觸面上有銹垢、油污、灰塵等，都會造成接觸面接觸不良，導(dǎo)致吸和時產(chǎn)生振動和噪聲，加速鐵心損壞，同時會

20、使線圈過熱。嚴(yán)重時甚至?xí)龤Ь€圈。如果振動由鐵心端上的油垢引起，應(yīng)拆下清洗。如果是由端面變形或磨損引起，可用細(xì)紗布平鋪在平鐵板上，來回推動鐵心將端面修平整。對e型鐵心，維修中應(yīng)注意鐵心中柱接觸面要留0.10.2mm的防剩磁間隙。 短路環(huán)損壞 交流接觸器在運行過程中，鐵心經(jīng)多次碰撞后，嵌裝在鐵心端面內(nèi)的短路環(huán)有可能斷裂或脫落，此時鐵心產(chǎn)生強烈的振動，發(fā)出較大噪聲。短路環(huán)斷裂多發(fā)生在槽外的轉(zhuǎn)角和槽口部分，維修時可將斷裂處焊牢或照原樣重新更換一個，并用環(huán)氧樹脂加固。 機械方面的原因 如果觸頭壓力過大或因為活動部分受到卡阻，使銜鐵和鐵心不能完全吸合，都會產(chǎn)生較強的振動和噪聲2） 銜鐵吸不上 當(dāng)交流接觸

21、器的線圈接通電流后，銜鐵不能被鐵心吸合，應(yīng)立即斷開電源，以免線圈被燒毀。銜鐵吸不上的原因主要有：一是線圈出線的連接處脫落，線圈斷線或燒毀。二是電源電壓過低或活動部分卡滯。若線圈通電后銜鐵沒有振動和發(fā)出噪聲，多屬第一種原因；若銜鐵有振動和發(fā)出噪聲，多屬第二種原因。應(yīng)根據(jù)實際情況排除故障。3）銜鐵不釋放 當(dāng)線圈斷電后銜鐵不釋放，此時應(yīng)立即斷開電源，以免發(fā)生意外事故。銜鐵不能釋放的原因主要有： 觸頭熔焊；機械部分卡阻；反作用彈簧損壞；鐵心端面有油垢；e型鐵心的防磁間隙過小導(dǎo)致剩磁增大等。4）線圈的故障及其修理 線圈的主要故障是由于所通過的電流過大導(dǎo)致線圈過熱甚至燒毀。線圈電流過大的原因主要有： 線圈

22、匝間短路 由于線圈絕緣損壞或受機械損傷，形成匝間短路或局部對地短路，在線圈中回產(chǎn)生很大的短路電流，產(chǎn)生熱量將線圈燒毀。 鐵心與銜鐵閉合時有間隙 交流接觸器線圈兩端電壓一定時，它的阻抗越大，通過的電流越小，當(dāng)銜鐵在分開位置時，線圈的阻抗最小，通過的電流最大。鐵心吸合過程中，銜鐵與鐵心的間隙逐漸減小，線圈的阻抗逐漸增大，當(dāng)銜鐵完全吸合后，線圈阻抗最大，電流最小。因此，如果銜鐵與鐵心間不能完全吸合或接觸不緊密，會使線圈電流增大，導(dǎo)致線圈過熱以致燒毀。從以上分析可知，對交流接觸器而言，銜鐵每吸合一次，線圈要受一次大電流沖擊，如果操作頻率過高，線圈會在大電流的連續(xù)沖擊下造成過熱，甚至燒毀。 線圈兩端電壓

23、過高或過低 線圈電壓過高，會使電流增大，甚至超過額定值；線圈電壓過低，會造成銜鐵吸合不緊密而產(chǎn)生振動，嚴(yán)重時銜鐵不能吸合，電流劇增使線圈燒毀。線圈燒毀后，一般應(yīng)重新繞制。如果短路的匝數(shù)不多，短路又在靠近線圈的端部，而其余部分尚完好無損，則可拆去已損壞的幾圈，其余的可繼續(xù)使用。線圈需重繞時，可從銘牌或手冊上查出線圈的匝數(shù)和線徑，也可從燒毀線圈中測得匝數(shù)和線徑。線圈繞好后，先放入105110oc的烘箱中預(yù)熱3h，冷卻至6070oc后，浸絕緣漆，滴盡余漆后放入110120oc的烘箱中烘干，冷卻至常溫即可使用。二可編程序控制器概述（僅供參考）可編程序控制器（programmablecontroller

24、）通常也簡稱為可編程控制器，pc或plc?？删幊绦蚩刂破骷夹g(shù)發(fā)展很快，因此給它下一個確切的定義顯得很難。比較權(quán)威的是國際電工委員會在1987年2月頒布的第三稿中對可編程序控制器的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等控制指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體，易于擴展其功能的原則設(shè)計”。由上述可見：plc實質(zhì)是將邏輯運算、順序控制、時序、計數(shù)以及算術(shù)運算等控制程序，用一串指令形式存放

25、到存儲器中，然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的裝置。2.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu) 不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的plc盡管品種各異各有各的特點，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的實時工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，都是由硬件和軟件兩部分組成。從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 plc的作用就是要采集被控制對象的內(nèi)部運動特征的信息，對這些

26、信息按照一定的算法處理加工，獲得可以控制被控制對象行為的控制信號并輸出施加于被控制對象。這個過程實質(zhì)就是對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換與處理的過程。當(dāng)今信息處理離不開計算機技術(shù)，plc也是如此。與普通微機的區(qū)別是，plc注重于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用，在信號的采集和輸出方面有其特定的要求，實現(xiàn)了專業(yè)化。上圖為 plc的結(jié)構(gòu)框圖2.1.1 微處理器（cpu）cpu是plc的核心部件，在plc系統(tǒng)中的作用類似于人腦的中樞神經(jīng)。是plc的運算、控制中心，用來實現(xiàn)邏輯運算、算術(shù)運算并對整機進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。每套plc至少有一個cpu，它按plc的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或

27、數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和plc內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。cpu主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，cpu單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析cpu的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應(yīng)有足夠的理解。cpu的控制器控制cpu工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運算，在控制

28、器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。cpu速度和內(nèi)存容量是plc的重要參數(shù)，它們決定著plc的工作速度，io數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。2.1.2 存儲器plc中的存儲器主要用來存放plc的系統(tǒng)程序以及工作數(shù)據(jù)。(1) 在只讀程序存儲器（只讀rom）中固化系統(tǒng)程序。因為系統(tǒng)程序是用來控制和完成plc各種功能的程序，它和具體的硬件組成包括一些專用芯片的特性有關(guān)，是plc的生產(chǎn)廠家在研究系統(tǒng)時確定的。在使用過程中不可變動。用戶不能訪問、修改這一部分存儲器的內(nèi)容（2）在eprrom（可擦涂程序存儲器）存儲用戶程序。用戶程序是根據(jù)被控對象的具體要求而

29、編制，隨生產(chǎn)工藝不同而變動，必須便于修改；另一方面在一定時期內(nèi)又要具有相對穩(wěn)定性。2.1.3 現(xiàn)場信號的輸入輸出接口plc與現(xiàn)場被控對象的聯(lián)系是通過各種輸入輸出接口單元實現(xiàn)的。人們利用各種技術(shù)手段把諸信息轉(zhuǎn)變成模擬信號（如傳感器的輸入信號）、開關(guān)量信號（按鈕信號、繼電器觸點信號等）以及數(shù)字量信號（各種形式的通訊）的形式，plc只要具備處理這三種形式的信號的能力即可。plc與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（i/o）完成的。i/o模塊集成了plc的i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入plc系統(tǒng)，輸出模塊相反。i/o分為開關(guān)量輸入

30、（di），開關(guān)量輸出（do），模擬量輸入（ai），模擬量輸出（ao）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的i/o分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220vac、110vac、24vdc，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20ma,0-20ma）、電壓型（0-10v,0-5v,-10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用io外，還有特殊io模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按i/o點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，i/o模塊可多可少，但其最大數(shù)受cpu所能管理的基本配置的能力，

31、即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。(1)開關(guān)量輸入接口 開關(guān)量接口是plc與現(xiàn)場的以開關(guān)量為輸入形式的檢測元件（如操作按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力繼電器等）的連接通道，它把反映生產(chǎn)過程的有關(guān)信號轉(zhuǎn)換成cpu單元所能接受的的數(shù)字信號。hzs系列砼站控制系統(tǒng)采用匯集輸入方式，即多個輸入點的輸入回路共用一個公共端子。 （2）開關(guān)量輸出接口 開關(guān)量輸出接口是plc與現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的連接通道?，F(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)包括接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈及各種變換驅(qū)動裝置，有直流的、交流的、電壓控制的及電流控制的等等，所以開關(guān)量輸出接口有多種形式，主要是繼電器輸出（有觸點）、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。交流固態(tài)繼電器的

32、輸出采用晶閘管輸出，直流固態(tài)繼電器輸出采用晶體管輸出。hzs系列砼站控制系統(tǒng)的plc輸出接口采用無觸點的晶體管輸出。這種輸出方式只能驅(qū)動直流負(fù)載。2.1.4 i/o擴展接口用于擴展plc的功能和規(guī)模。雖然在一般場合plc主要是開關(guān)量的輸入和輸出，但也常常出現(xiàn)需要處理特殊參量的情況。如a/d、d/a轉(zhuǎn)換等。2.1.5 通訊接口通訊接口一般是為了實現(xiàn)與下列一些主要外部設(shè)備的通訊需要而設(shè)：（1）編程器：編程器用于輸入、編輯、調(diào)試plc的應(yīng)用程序，也可以對plc的運行狀態(tài)及被控對象的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，它通過通訊接口與plc的cpu聯(lián)系，完成人機對話，是plc工作不可缺少的輔助工具。（2）通用計算機：通過通

33、訊接口plc可以與廣泛使用的通用計算機實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通訊。若將專門的支持軟件安裝在通用計算機上，就可以使通用計算機變成一臺智能編程器，可以實現(xiàn)用plc的編程語言（如：梯形圖等）、指令語句等方式對plc編程。在fhk控制系統(tǒng)中，就配備了專門的監(jiān)控軟件實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實時動態(tài)圖形化監(jiān)控。（3）與其他plc通訊：對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)經(jīng)常需要多臺plc才能滿足其需要，為了整個系統(tǒng)的運行協(xié)調(diào)就需要在各plc間交換必要的信息。（4）其他外設(shè)：如打印機、磁帶機等。2.1.6 電源模塊plc的工作電源有交流供電和直流供電兩種。交流供電一般采用單相交流220v，直流供電一般采用24v。為了降低因供電電源的質(zhì)量對plc

34、的工作造成的影響，plc的電源模塊都具有較強的抗干擾能力，有些plc的電源部分還提供24v直流輸出，用于外部如：傳感器供電、操作按鈕的供電等。2.2 可編程序控制器的工作原理及與繼電控制的區(qū)別plc要完成控制任務(wù)是在其硬件的支持下，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成的。這一點是和計算機的工作原理一致的，所以可編程序控制器的基本原理是建立在計算機工作基礎(chǔ)上的?？删幊绦蚩刂破鲗嵸|(zhì)上也是一種計算機控制系統(tǒng)，只不過它具有更強的與工業(yè)過程相連的接口，具有更適于控制要求的編程語言。由于它是作為繼電控制盤的替代物，其核心為計算機芯片，因此與繼電器控制邏輯工作原理有很大的差別。繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運

35、行的方式。即如果一個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的所有觸點（包括它的常開或常閉觸點）不論在繼電器線路的哪個位置上，都會立即同時動作。然而plc的中央處理器（cpu）則采用順序逐條掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點（包括它的常開觸點或常閉觸點）不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。為了消除兩者之間由于運行方式不同而造成的這種差異，考慮到繼電器控制裝置中各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而plc掃描用戶的時間均小于100ms，因此，plc采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式掃描技術(shù)。這樣，對于輸入/輸出響應(yīng)要求不高的場合，plc與

36、繼電器控制裝置在輸入/輸出的處理結(jié)果上就沒有什么差別了。掃描原理 在plc的基本原理中，主要的矛盾是對被控對象控制條件的滿足時間與程序順序執(zhí)行的不協(xié)調(diào)。采用查詢方式已不能滿足要求。因此，應(yīng)采用對整個程序循環(huán)執(zhí)行的工作方式，也稱循環(huán)掃描。即執(zhí)行用戶程序不是執(zhí)行一遍就結(jié)束，而是一遍一遍不停地循環(huán)執(zhí)行，直到停機。如果用戶程序并不長，每一條指令執(zhí)行時間足夠快，則執(zhí)行一次程序所占時間足夠短，那么掃描一次程序所占的時間短到足以保證變量條件不便，即前次掃描未捕捉到的某一變量的狀態(tài)保證在下一次掃描程序時該狀態(tài)變量（所依附的）條件依然存在。這樣就可以解決程序順序控制與被控制對象控制條件之間存在的不協(xié)調(diào)的矛盾。掃

37、描周期的長短，首先與每條指令執(zhí)行時間長短有關(guān)，其次與所用指令的類型及包含指令條數(shù)的多少有關(guān)。前者取決于機器的主頻即時鐘的快慢，機器選定后，主頻也就確定了。后者取決于被控系統(tǒng)的復(fù)雜程度及編程人員的水平。一般確定循環(huán)掃描周期的時間約為100ms200ms。2.3 一般在plc的外觀結(jié)構(gòu)上，能觀察到下列端子和指示燈:電源輸入端子 連接電源（ac100240v或dc24v）。功能接地端子 為了抗噪聲，防電擊，須接地。保護(hù)接地端子 為防止觸電，須接地。輸入端子 連接輸入電路。輸入led 輸入端觸頭閉和時，對應(yīng)led燈亮。（led：指示燈）狀態(tài)顯示led 燈亮或閃爍表示單元狀態(tài)。見表4-1 輸出端子 連接

38、輸出電路外部供電電源端子 給輸出設(shè)備提供電源（dc24v）。外設(shè)端口 連接編程工具或者rs-232c適配器、rs-422適配器。表4-1 狀態(tài)顯示 led顯示的狀態(tài)內(nèi)容led顯示狀態(tài)led顯示狀態(tài)power（綠）亮電源接通error/alarm（紅）亮發(fā)生故障滅電源斷開閃爍發(fā)生警告run（綠）亮運行/監(jiān)視模式滅正常comm（橙）閃爍與外設(shè)接口通訊中滅編程模式或停止異常過程中滅上述以外當(dāng)plc正常時：“power“、”run“指示燈均亮；若“error“指示燈一閃一閃，表明plc實行自我保護(hù)和診斷故障功能，采取斷電再通電便可正常。若“error“指示燈持續(xù)亮，表明plc本身存在故障。“comm.

39、”指示燈只有寫程序時亮。信號輸入：當(dāng)無輸入時，輸入端燈滅，輸入端相對com端為24v；當(dāng)有輸入時，輸入端燈亮，輸入端相對com端為0v。信號輸出：當(dāng)無輸出時，輸出端燈滅，輸出端相對24v+端為0v；當(dāng)有輸出時，輸出端燈亮，輸出端相對+24v為24v。三電氣控制電路圖的分析方法：電氣控制電路是把某些電氣元件（如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)）和電動機等用電設(shè)備按某種要求用導(dǎo)線聯(lián)接起來的電氣線路。為了設(shè)計、分析研究、安裝維修時閱讀方便，電氣控制電路圖中各電氣元件使用了國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號。3.1 電氣圖的種類很多，下面介紹在電氣控制中常用的一種圖電路圖維修電氣故障的前提是看懂電路圖

40、。電路圖是根據(jù)生產(chǎn)機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設(shè)備和電器的工作順序，詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套設(shè)備的全部組成和連接關(guān)系，而不考慮各電器元件的實際安裝位置和實際接線情況的一種簡圖。所以電路圖又稱為電氣原理圖。其用途是：3、1、1詳細(xì)理解電路、設(shè)備或成套裝置及其組成部分的作用原理；3、1、2、為測試和尋找故障提供信息：3、1、3作為編制接線圖的依據(jù)。電路圖一般具有下列特點： 為便于分析看圖，電路或元件按功能布置，并盡可能按其工作順序排列。對因果次序清楚的其布局一般是從左到右和從上到下； 電路圖一般分為電源電路、主電路和輔助電路三部分,在電路圖中

41、它們分開繪制；電源電路：三相交流電源相序l1、l2、l3自上而下依次畫出。畫成水平線。中線和保護(hù)地線pe依次畫在相線之下。直流電源的“+”端畫在上邊，“”端在下邊，電源開關(guān)水平畫出。主電路：指受電的動力裝置及控制、保護(hù)電器的支路等，它是由空氣開關(guān)或主熔斷器、交流接觸器主觸頭或（熱繼電器的熱元件）以及電動執(zhí)行元件等組成。主電路通過的電流是電動機的工作電流，電流較大。主電路圖畫在電路圖的左側(cè)并垂直電源電路。輔助電路：一般包括控制主電路工作狀態(tài)的控制電路；顯示主電路工作狀態(tài)的指示電路；plc輸入、輸出電路；中間繼電器放大轉(zhuǎn)換電路等。在hzs砼站控制系統(tǒng)中，它是由按鈕開關(guān)、接觸器線圈、繼電器線圈及觸頭

42、、操作面板指示燈、plc等組成。 電氣控制電路中，同一電器元件的不同部分如線圈和觸頭常常不畫在一起，但要用同一文字符號標(biāo)注； 電氣控制電路的全部觸頭都按“非激勵”狀態(tài)繪出?！胺羌睢睜顟B(tài)對電操作元件如接觸器、繼電器等是指線圈未通電時的觸頭狀態(tài)；對機械操作元件如按鈕、行程開關(guān)等是指沒有受到外力時的觸頭狀態(tài)；對于主令控制器是指手柄置于“零位”時各觸頭狀態(tài)；斷路器和隔離開關(guān)的觸頭處于斷開狀態(tài)。32電氣控制電路圖的分析方法 任何生產(chǎn)設(shè)備或系統(tǒng)，不管它要做多么復(fù)雜的工作，都是在其電氣控制系統(tǒng)的支配下按照一定規(guī)律完成的，是在組成電氣控制系統(tǒng)的各個元器件間的相互協(xié)調(diào)、配合下實現(xiàn)的。電路圖以全景圖的形式表現(xiàn)出

43、它們之間的這種協(xié)作關(guān)系。各種元器件的圖形符號就好比單獨的一個“詞”，它們之間的連線就好比“語法規(guī)則”和“修辭方法”，將“單詞”組成了一條條句子敘述著系統(tǒng)的工作過程。因此，分析電路圖的過程就是掌握系統(tǒng)工作情況的過程，這是日后維護(hù)工作的基礎(chǔ)；反過來，若先對系統(tǒng)的工作過程有了詳細(xì)的了解，對分析電路圖會起到引導(dǎo)作用。如對hzs砼攪拌站控制系統(tǒng)，我們在了解和掌握了混凝土的生產(chǎn)工藝、砼站的結(jié)構(gòu)及工作原理、使用和操作這個基礎(chǔ)上，對控制系統(tǒng)的控制工作過程應(yīng)有一個基本的“框架”認(rèn)識 要讀懂電路圖，首先要弄清電路圖中各個元件起什么樣的作用。電路圖中（除了配電部分）的電器元件，基本可以分成三路：a 執(zhí)行元件：是用來

44、操縱被控制對象的執(zhí)行機構(gòu)。在hzs砼站控制系統(tǒng)中，這類元件包括電動機、接觸器、電磁閥等。b 檢測元件：可以把系統(tǒng)工作過程中的一些參量（如機械位移、重量壓力等）的變化轉(zhuǎn)換為電信號。在hzs砼站控制系統(tǒng)中，這類元件有傳感器、行程開關(guān)、按鈕、壓力繼電器等。c 運算元件：用來對檢測元件的信號進(jìn)行邏輯運算，判斷系統(tǒng)工作過程的各個階段，使每個階段都有其所要求的執(zhí)行元件工作。在hzs砼站控制系統(tǒng)中，這類元件有plc、時間繼電器。電路通常有三種狀態(tài)：通路 指處處連通的電路，簡稱閉路。開路 指電路中某處斷開、不成通路的電路，也叫斷路。短路 指電路（電路中的一部分）被短接。在“通路”狀態(tài)下，某一執(zhí)行元件有相關(guān)的“

45、動作”。電路圖中，就要滿足基本電路的組成即：有供電、導(dǎo)線、控制元件、執(zhí)行元件等。如下圖所示：生產(chǎn)能力為50m3/h以上的砼站控制系統(tǒng)中，主機采用的y（星三角）延時降壓啟動。 操作臺上，按下主機啟動按鈕sb，plc接受（按鈕）開關(guān)量信號，通過plc開關(guān)量輸入接口（見plc結(jié)構(gòu)框圖）進(jìn)入內(nèi)部電路；通過plc輸出接口使執(zhí)行元件繼電器ka、 +24v直流供電及外接導(dǎo)線三者構(gòu)成通路（圖a），ka常開觸點閉合，使圖b電路構(gòu)成通路，操作臺上主機啟動按鈕指示燈hl亮；同時圖c中時間繼電器kt得電延時，其得電延時動斷觸點使交流接觸器km1線圈這一路也構(gòu)成通路，km1線圈得電；km1和km2互鎖，km2這一路處于

46、斷路狀態(tài)。主機實現(xiàn)星形啟動。延時時間到，kt動合觸點閉合，動斷觸點釋放，km2線圈得電，主機實現(xiàn)角形運轉(zhuǎn)（見圖d）。 圖a 圖b 圖c 圖d一套設(shè)備或系統(tǒng)的工作過程，可以分拆成若干個時間上依次銜接的階段，如hzs砼站生產(chǎn)工藝過程在時間上的銜接：配料計量卸料攪拌計時，各個工藝過程還可以分為具體的工作步驟，可簡稱為“工步”。如骨料14的快配、慢配；主機的啟動等。在每一個“工步”中，最終由某些執(zhí)行元件（電機或電磁閥）確定正在進(jìn)行某種特定的工作。在自動工作狀態(tài)下，每個“工步”的轉(zhuǎn)換和銜接依plc的內(nèi)部程序控制進(jìn)行。弄清了在控制系統(tǒng)的工作過程中究竟有哪些“工步”、各電氣元件所呈現(xiàn)的狀態(tài)及相互協(xié)作配合關(guān)系

47、，就可以說我們讀懂（或分析）了電路圖的工作原理或系統(tǒng)的工作過程。四、傳感器的工作原理及檢測4、1 傳感器的定義及轉(zhuǎn)換原理：凡接受外界刺激并能產(chǎn)生輸出信號,即可定義為傳感。傳感器就是用來對所測的量產(chǎn)生響應(yīng)并提供可用的電信號的器件，即把輸入信號變成不同形式輸出信號的裝置。它的作用是接受外界信息，并將其變成信號 。傳感器用來代替人的五官，即：視覺、聽覺、味覺和觸hzs系列砼站計量用的傳感器其轉(zhuǎn)換原理為：力電壓轉(zhuǎn)換。如上圖所示為應(yīng)用力電壓轉(zhuǎn)換原理制作的壓力傳感器線路圖。 外力作用在電阻應(yīng)變片上，組成電橋的四個電阻的阻值發(fā)生變化，r1、r2電阻增大，而電阻r3、r4阻值減少，使電橋失去平衡，有信號輸出；輸出電壓與壓力呈線性關(guān)系。根據(jù)基爾霍夫定律和歐姆定律：i = i1 + i2 i1 = e/r1+r3 i2 = e/r2+r4 則a b兩點之間的電壓：uab= ua ub = i1×r1 = e× r1/ r1+ r3 （1）式a c兩點之間的電壓：uac = ua uc = i2×r2 = e× r2/ r2+ r4 （2）式（2）式 （1）式 = ubc = e ×（r2/ r2+ r4 r1/ r1+ r3） （3）式 （3）式中：當(dāng)外供的電源e為恒定值時，b c兩點的電壓ubc的變化僅與構(gòu)成電橋的四個電阻r1、r2、r3、r