plc電氣控制線路基礎(chǔ)PPT課件[通用]

1、lc電氣控制線路基礎(chǔ)2.1 基本電氣控制電路 電氣控制系統(tǒng)：把各種有觸點(diǎn)的接觸器，繼電器，按鈕，行程開關(guān)等電氣元件，用導(dǎo)線按一定方式連接起來組成電氣控制電路。 電氣控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控制和過程控制。電氣控制系統(tǒng)也稱繼電器接觸器控制系統(tǒng)。 電氣圖：表達(dá)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的組成、分析控制系統(tǒng)工作原理以及安裝、調(diào)試、檢修控制系統(tǒng)。常用的電氣圖：電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖。1.電氣原理圖 電氣原理圖是表達(dá)所有電器元件的導(dǎo)電部件和接線端子之間的相互關(guān)系。電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)行控制電路 2.電器元件布置圖 電氣元件布置圖主要用來表明各種電氣元件在機(jī)械設(shè)備上和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位

2、置，為機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。3.電器安裝接線圖 電氣安裝接線圖是用規(guī)定的圖形符號(hào)，根據(jù)原理圖，按各電器元件相對(duì)位置繪制的實(shí)際接線圖，它清楚地表明了各電器元件的相對(duì)位置和它們之間的電路連接的詳細(xì)信息。機(jī)床電氣控制繼電器控制PLC控制系統(tǒng)低壓電器控制電路硬件軟件繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制所采用的兩種不同手段。它們的聯(lián)系是：兩種方法基本上都可以實(shí)現(xiàn)同一種功能。它們的運(yùn)用都需要“門電路”的知識(shí)。門電路就是“與門”、“非門”、“或門”之類的知識(shí)。采用PLC控制，往往在采集輸入信號(hào)時(shí)，可能需要用到繼電器。在輸出控制信號(hào)時(shí)，還要用繼電器做“功率放大”- PLC控制

3、系統(tǒng)可能包括繼電器接觸控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)區(qū)別：兩種系統(tǒng)的最大差別，是實(shí)現(xiàn)控制邏輯所用的硬件不同。繼電器控制系統(tǒng)，其邏輯功能由傳統(tǒng)的繼電器來完成的，比如控制時(shí)間，就有相應(yīng)的時(shí)間繼電器。繼電器的動(dòng)作一般與電磁有關(guān)。PLC是可編程控制器，它是基于各種“門電路”的一種集成式的控制器。其式作狀況與計(jì)算機(jī)更接近些。對(duì)于已經(jīng)接好的線路，可以通過改變PCL的程序來改變控制邏輯和參數(shù)，具有更靈活的運(yùn)用方式。繼電器控制系統(tǒng)適用于簡(jiǎn)單一些的邏輯控制，而PLC可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯控制。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)控制圖1 繼電器控制系統(tǒng)圖2 PLC控制的輸入輸出接線圖圖3 PLC控制的梯形圖主回路（動(dòng)力回路

4、）:大電流通過的部分，包括從電源到電機(jī)之間相連的電器元件。控制回路：接觸器和繼電器線圈等小電流線路；啟動(dòng)按鈕停止按鈕2.1.1 看懂繼電器-接觸器原理圖11）基本原則是按電路畫圖同一電路中串聯(lián)的各部件都展開地畫在一條線上。全部控制線路分為主回路、控制回路和輔助回路。主回路:是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電機(jī)之間相連的電器元件，一般由QS,FU, FR的熱元件(QF)，KM主觸點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)組成。控制回路:接觸器和繼電器線圈等小電流線路；輔助回路:其他如信號(hào)、保護(hù)、測(cè)量等小電流線路。2.1.1 看懂繼電器-接觸器原理圖 22）所有的主回路（或稱動(dòng)力回路）在圖上都用粗線畫出，并且一般都

5、畫在圖紙的上方或左方。控制和輔助回路用細(xì)線表示，畫在同一張圖紙的下方或右方。3）圖中各電器元件均應(yīng)用國標(biāo)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)同一電器的各部件（如繼電器的線圈和觸點(diǎn)）可以畫在不同的位置，但必須采用相同的文字符號(hào)表示。為了區(qū)分同一電器的各觸點(diǎn)或同一類型的各電器，可以用輔助符號(hào)或數(shù)字序號(hào)加以區(qū)別。2.1.1 看懂繼電器-接觸器原理圖34）線路圖中的所有觸點(diǎn)都按其“正?！蔽恢卯嫵鏊^正常位置是指各電器在沒有通電或受外力作用時(shí)的狀態(tài)。例如接觸器線圈未通電，主令控制器手柄在零位，按鈕未按下時(shí)的情況等。 5）盡可能減少線條和避免線條交叉 各導(dǎo)線之間有電的聯(lián)系時(shí)，在導(dǎo)線的交點(diǎn)處畫一個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)。根據(jù)圖面布置

6、的需要，可以將圖形符號(hào)旋轉(zhuǎn)90度，但文字符號(hào)不可倒置。2.1.2 常用控制電路1.電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖控制電路2.電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)行控制電路自動(dòng)停止控制電路自動(dòng)往返控制電路自動(dòng)延時(shí)往返控制電路3.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路星-三角4.三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路5.三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路6.典型控制電路1. 單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖 “一按（點(diǎn)）就動(dòng)，一松（放）就?！钡碾娐贩Q為點(diǎn)動(dòng)控制電路。點(diǎn)動(dòng)控制電路常用于調(diào)整機(jī)床，對(duì)刀操作等。因短時(shí)工作，電路中不設(shè)熱繼電器 單向點(diǎn)動(dòng)控制電路 單向自鎖控制電路依靠接觸器自身輔助觸點(diǎn)而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的輔助觸點(diǎn)，則稱為自鎖觸點(diǎn)

7、 單向自鎖控制電路 單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合電路（1）（2）SB1-停止按鈕SB2-連續(xù)起動(dòng)按鈕SB3-點(diǎn)動(dòng)按鈕（1）中存在不足：點(diǎn)動(dòng)時(shí)，若KM觸頭釋放時(shí)間按鈕恢復(fù)時(shí)間，點(diǎn)動(dòng)結(jié)束，SB3常閉觸點(diǎn)復(fù)位時(shí)，KM常開觸點(diǎn)未及時(shí)斷開，KM繼續(xù)通電，無法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)。2.電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)行控制電路 1.2 .接觸器KM1和KM2觸點(diǎn)不可同時(shí)閉合，以免發(fā)生相間短路故障?；ユi：利用接觸器常閉輔助觸點(diǎn)互相制約的方法稱為互鎖。而這兩個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)(KM1,KM2)稱為互鎖觸點(diǎn)。2正一反一?？刂齐娐?.正停反控制電路2.電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)行控制電路 3自動(dòng)停止控制電路2.電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)行控制電路 4自動(dòng)往返控制電路2.電動(dòng)機(jī)正反

8、向運(yùn)行控制電路 5自動(dòng)延時(shí)往返控制電路3.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路星-三角減壓?jiǎn)?dòng)減少啟動(dòng)電流。異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方法:星-三角減壓?jiǎn)?dòng)、定子繞組串電阻減壓起動(dòng)、自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)Y: 每相繞組220V : 每相繞組380V 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路星-三角減壓?jiǎn)?dòng)SB2閉合；KM3主觸點(diǎn)閉合，星形起動(dòng)；KM2主觸點(diǎn)閉合，三角形運(yùn)行。4.三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路-定子繞組串電阻減壓起動(dòng)原理：起動(dòng)時(shí)三相定子繞組串接電阻R，降低定子繞組電壓，以減小起動(dòng)電流。起動(dòng)結(jié)束應(yīng)將電阻短接。 剛起動(dòng)SB2電流繼電器KA1，KA2線圈得電控制電路中的常閉觸點(diǎn)KA1，KA2斷開KM2

9、，KM3不得電，R1，R2接入轉(zhuǎn)子電路中。轉(zhuǎn)速升高電流減小 KA1釋放 KM2得電，主觸點(diǎn)閉合，切除R1 電流增大轉(zhuǎn)速升高電流減小 KA2釋放 KM3得電，主觸點(diǎn)閉合，切除R2。5.三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路電氣制動(dòng)：反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、回饋制動(dòng) 原理：制動(dòng)時(shí)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子原轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。1、反接制動(dòng)原理：改變電動(dòng)機(jī)任意兩相電源相序以產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，制動(dòng)力矩較大，沖擊強(qiáng)烈，準(zhǔn)確度不高。適用場(chǎng)合：要求制動(dòng)迅速，制動(dòng)不頻繁（如各種機(jī)床的主軸制動(dòng)）。啟動(dòng)時(shí)，按SB2制動(dòng)時(shí)，按SB16.典型控制電路（一）多地點(diǎn)控制（二）順序啟動(dòng)(手動(dòng))KMSB1,SB2：停止按鈕SB3,SB

10、4：?jiǎn)?dòng)按鈕M1M2SB2:M1啟動(dòng)SB4:M2啟動(dòng)步進(jìn)控制電路液壓控制回路2.1.3組成電氣控制電路的基本規(guī)律 （）(一) 按聯(lián)鎖控制的規(guī)律聯(lián)鎖控制：電氣控制電路中，各電器之間的互相制約、互相配合的控制如：順序控制，電動(dòng)機(jī)正，反轉(zhuǎn)控制電路，單相點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路正確選擇聯(lián)鎖觸點(diǎn) 關(guān)鍵組成電氣控制電路的基本規(guī)律（二）(二) 按控制過程的變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律星形三角形降壓起動(dòng)控制電路時(shí)間作為控制參量。 在自動(dòng)往返控制電路中，選擇運(yùn)動(dòng)部件的行程作為控制參量。 反接制動(dòng)控制電路中，選擇速度作為控制參量。 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的控制電路 ，選擇電流作為控制參量。 控制過程中選擇電壓、壓力、溫度等控制

11、參量進(jìn)行控制的方式分別稱為電壓原則、壓力原則、溫度原則 。按控制過程的變化參量進(jìn)行控制的關(guān)鍵是正確選擇控制參量、確定控制原則，并選定能反映該控制參量變化的電器元件。例如按時(shí)間原則控制時(shí)應(yīng)選定時(shí)間繼電器來反映時(shí)間參量的變化 如： 電氣控制的保護(hù)環(huán)節(jié)非常多，在電氣控制線路中： 最為常用的是熔斷器及斷路器，應(yīng)用方法是串聯(lián)在回路中，其分?jǐn)嘧饔檬钱?dāng)線路電流超過其允許最大電流時(shí)熔斷或跳保護(hù)。（自動(dòng)空氣開關(guān)/斷路器作用：可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù) ）（熔斷器作用：用于短路保護(hù)） 第二類較常用的保護(hù)環(huán)節(jié)是電動(dòng)機(jī)保護(hù)，如熱保護(hù)繼電器，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載、缺相及三相電流不平衡時(shí)跳保護(hù)。 電氣控制線路常設(shè)有以下保護(hù)環(huán)節(jié)：

12、 1) 短路保護(hù) 當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電機(jī)和電路中的各種電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，因此當(dāng)電路出現(xiàn)短路電流時(shí)，必須迅速而可靠的斷開電源。電氣控制常用的保護(hù)環(huán)節(jié)圖 (a)為采用熔斷器作短路保護(hù)的電路。 當(dāng)主電機(jī)容量較小，其控制電路不需另設(shè)熔斷器，主電路中熔斷器也作為控制電路的短路保護(hù)。 當(dāng)主電機(jī)容量較大，則控制電路一定要單獨(dú)設(shè)置短路保護(hù)熔斷器。圖 (b)為采用自動(dòng)開關(guān)作短路保護(hù)的電路。 既作為短路保護(hù)，又作為過載保護(hù)，其過流線圈用做短路保護(hù)。線路出故障時(shí)，自動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，事故處理完重新合上開關(guān)，線路則重新運(yùn)行工作。低壓斷路器（自動(dòng)空氣斷路器、 自動(dòng)空氣

13、開關(guān)、 自動(dòng)開關(guān)）QSQF 2) 過電流保護(hù) 不正確的啟動(dòng)和過大負(fù)載，常常引起電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生很大的過電流，特別是對(duì)頻繁啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)重復(fù)短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)，在其運(yùn)行過程中產(chǎn)生過電流的可能性更大，盡管由此引起的過電流一般比短路電流要小，但對(duì)電機(jī)的影響比較大，常常會(huì)引起電機(jī)的內(nèi)部部件損壞，因此，要進(jìn)行過電流保護(hù)。 過電流保護(hù)一般采用過電流繼電器。過流保護(hù)分為定時(shí)限過流保護(hù)和反時(shí)限過流保護(hù)。 1) 繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間固定不變，與短路電流的大小無關(guān)，成為定時(shí)限過流繼電保護(hù)。定時(shí)限過流繼電保護(hù)的時(shí)間是由時(shí)間繼電器設(shè)定的，時(shí)間繼電器在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，使用時(shí)可根據(jù)給定時(shí)間進(jìn)行整定。 2) 繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與

14、短路電流的大小成反比，稱為反時(shí)限過流繼電保護(hù)。短路電流越大，這種保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間越短；短路電流越小，保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間越長。 定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理：當(dāng)流過系統(tǒng)的電流值超過過電流保護(hù)裝置整定的動(dòng)作值，且經(jīng)過一定的時(shí)間延時(shí)后使保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷故障電路。保護(hù)過程：當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，延時(shí)繼電器KT的常閉觸點(diǎn)閉合著，過電流繼電器的過電流線圈不接入電路，這時(shí)，雖然啟動(dòng)電流很大，但過電流保護(hù)不動(dòng)作，啟動(dòng)結(jié)束后，KT的常閉觸點(diǎn)經(jīng)過延時(shí)已經(jīng)斷開，過電流繼電器開始起保護(hù)作用。 3) 過載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)長期超載運(yùn)行，其繞組的溫升將超過允許值而損壞，所以應(yīng)設(shè)過載保護(hù)環(huán)節(jié)。過載保護(hù)一般采用熱繼電器作為保護(hù)元件。熱繼電器具有反時(shí)限特性，由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會(huì)受短路電流的沖擊而瞬時(shí)動(dòng)作；當(dāng)有8-10倍額定電流通過熱繼電器時(shí)，需經(jīng)1s-3s動(dòng)作，這樣，在熱繼電器動(dòng)作前，熱繼電器的發(fā)熱元件可能已燒壞。所以，在使用熱繼電器做過載保護(hù)時(shí)，還必須裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。圖 (a)所示為兩相保護(hù)，適用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)任一相斷線或三相均衡過載時(shí)。但當(dāng)三相電源發(fā)生嚴(yán)重不平衡或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部短路、絕緣不良等，有可能使某一相電流比其他兩相高，則上述兩電路就不能可靠進(jìn)行保護(hù)。圖 (b)為三相保護(hù)，可