電工電子技術(shù)：第16講 鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路

1、主電路控制電路1.基本控制線路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保險(xiǎn)絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)繼電控制10.2 鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路2. 既能連續(xù)工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：(1) 使接觸器線圈KM通電；(2) 使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1SB3復(fù)合按鈕繼電控制KM1FUQKM2M1M233.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合閉合1. 控制順序：M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。M1轉(zhuǎn)動(dòng)3. 電機(jī)的順序控制M

2、2轉(zhuǎn)動(dòng).繼電控制M13這樣的順序控制是否合理？ 兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過(guò)重。KM1KM2M23思考繼電控制KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1 例1：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí): M1起動(dòng)后 M2才能起動(dòng)；停車時(shí): M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？起動(dòng)：通電通電閉合閉合繼電控制SB1KM1FR1 例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：

3、起動(dòng)時(shí): M1起動(dòng)后 M2才能起動(dòng)；停車時(shí): M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開繼電控制11.3 鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路 將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 需要用兩個(gè)接觸器（正、反）來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)； 當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。繼電控制從主電路來(lái)看：從控制電路來(lái)看：需要兩個(gè)接觸器的控制回路。繼電控制 SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB

4、.SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕 正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR.反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)按下SBFSBKMF 在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點(diǎn)利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。 缺點(diǎn)： 改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按 鈕。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械連鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.通電斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合繼電控制機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR繼電控制KMFKMFSBRSBKMR

5、SBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電控制11.4 行程控制自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：1. 能正向運(yùn)行也能 反向運(yùn)行2. 到位后能自動(dòng)返 回行程控制： 控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。STaSTb電機(jī)正程限位開關(guān)STaSTb逆程繼電控制STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SBF時(shí)KMF通電(其常閉斷開， 常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關(guān)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺(tái)后退)繼

6、電控制11. 5 時(shí)間控制1. Y 換接起動(dòng)控制線路Y接法 KM3 KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2繼電控制繼電控制通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)繼電器通電延時(shí)斷開復(fù)合按鈕起動(dòng)過(guò)程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接常閉斷開常開閉合常閉延時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)Y接起動(dòng)常閉斷開常開閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時(shí)閉合繼電控制KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接KT通電起動(dòng)過(guò)程：按SB2KM1通電KM2斷電繞

7、組Y接KM2斷電常閉斷開常開閉合常閉延時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)Y接起動(dòng)常閉斷開常開閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開SB2, 電機(jī)仍處于Y 接起動(dòng)狀態(tài)。繼電控制KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)繼電器通電延時(shí)斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開時(shí)斷電復(fù)合按鈕繼電控制KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)

8、繼電器通電延時(shí)斷開復(fù)合按鈕斷電KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開時(shí)通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組 接Y接斷開繼電控制KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)繼電器通電延時(shí)斷開復(fù)合按鈕KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開時(shí)通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組 接Y接斷開通電電機(jī)接運(yùn)行KM1通電2. 鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路斷電延時(shí)繼電器直流電源斷電延時(shí)斷開.SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2.KM2FU23MFRKM

9、1QFU1繼電控制正常運(yùn)行：按SB2KM1通電KM1主觸點(diǎn)閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)常開閉合 自鎖常閉斷開KM2 斷電KT通電, 常開閉合KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間斷電延時(shí)斷開通電通電斷電斷電延時(shí)繼電器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2繼電控制KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電延時(shí)斷開制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常開斷開常閉閉合斷電繼電控制KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間斷電延時(shí)斷開通電通電

10、斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電通電斷電KT斷電KM2通電制動(dòng)開始制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常閉閉合常開斷開繼電控制KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間通電通電通電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電斷電KT斷電KM2通電制動(dòng)開始制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常閉閉合常開斷開延時(shí)KT觸點(diǎn)斷開KM2斷電制動(dòng)結(jié)束斷電延時(shí)斷開斷電繼電控制繼電控制正反轉(zhuǎn)控制線路3MFRFUQ.KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR 下圖所示的鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控

11、制線路中有幾處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正之。 可編程序控制器（Programmable Logic Controller)，是采用微計(jì)算機(jī)技術(shù)制造的一種通用自動(dòng)控制裝置。 簡(jiǎn)稱PLC。第10章返回上頁(yè)下頁(yè)翻頁(yè)概述10.3可編程序控制器可編程序控制器的特點(diǎn)（1）靈活、通用 繼電器控制系統(tǒng)中，由人工通過(guò)布線、焊接、固定等手段組裝完成整個(gè)系統(tǒng)。若改變工藝，就需要重新接線。耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)部件屏蔽多級(jí)濾波電源調(diào)整與保護(hù) 光電隔離模塊式結(jié)構(gòu)監(jiān)控程序定期檢測(cè)信息保護(hù)和恢復(fù) 電池后備（2）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 可編程序控制器采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作是由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成的

12、，提高了可靠性、抗干擾能力。硬件措施：軟件措施：返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)（3）編程簡(jiǎn)單、使用方便 可編程序控制器使用專門的指令語(yǔ)言編程，指令少、語(yǔ)法簡(jiǎn)單。 可編程序控制器均采用繼電控制形式的“梯形圖”編程方式。沿用了繼電器控制線路中的一些圖形符號(hào)和定義，直觀清晰。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)（4）功能強(qiáng)、體小量輕、易于機(jī)電一體化 可編程序控制器能完成控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)步進(jìn)等控制功能還能完成A/D、D/A 轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通訊聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè) 可編程序控制器是一種以計(jì)算機(jī)（微處理器）為核心的通用的工業(yè)控制裝置，按結(jié)構(gòu)形式的不同分為整體式和組合式兩類。整體式：

13、將中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、通信接口、電源等部件構(gòu)成主機(jī)。另有獨(dú)立的I/O 擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)10.3.1 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理組合式： 將 CPU 單元、智能I/O單元、輸入輸出單元、通信單元等部件分別組裝成模塊，各模塊插在底板上模塊之間通過(guò)底板上的總線相互聯(lián)系。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè) 可編程序控制器是以微處理器為核心的電子系統(tǒng)，包括輸入、輸出單元，中央處理器及電源等，加上外圍設(shè)備組成最基本的可編程序控制器控制系統(tǒng)。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)P(yáng)C組成框圖輸入和輸出變換電路輸入接口模塊輸入模塊是接收和采集外部控制信號(hào)的窗口。 輸入模塊接收操作指令

14、和現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)信息，通過(guò)輸入電路的濾波、光電隔離和電平轉(zhuǎn)換等將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器能夠接收和處理的數(shù)字信號(hào)。開關(guān)量輸入信號(hào)、模擬量輸入信號(hào)信號(hào)類型分為：返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)輸入組件 輸入組件主要包括光電耦合隔離、輸入接口和輸入狀態(tài)寄存器。 開關(guān)量輸入模塊按照輸入端電源類型的不同分為：直流輸入單元 交流輸入單元返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)直流輸入單元交流輸入單元輸出組件 輸出組件主要包括輸出狀態(tài)寄存器、輸出鎖存器、光電耦合器和功率放大器。 可編程序控制器的開關(guān)量輸出模塊按輸出電路所用開關(guān)器件的不同分為：繼電器輸出（R）晶體管輸出（T）晶閘管輸出（SSR）返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)繼電器輸出：在輸出

15、點(diǎn)頻繁通斷的場(chǎng)合不宜使用。 輸出電路采用的開關(guān)器件是繼電器。繼電器輸出電路中的負(fù)載電源可以根據(jù)需要選用直流或交流。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)晶體管輸出：在輸出點(diǎn)頻繁通斷的場(chǎng)合（脈沖輸出）使用。 輸出電路采用三極管作為開關(guān)器件。晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。無(wú)觸點(diǎn)輸出，使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)晶閘管輸出： 輸出電路采用的開關(guān)器件是雙向晶閘管。雙向晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè)可編程序控制器的分類 控制規(guī)模：主要是指控制開關(guān)量的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)及模擬量的輸入、輸出路數(shù)。（主要以開關(guān)量計(jì)數(shù)）微機(jī)型：控制點(diǎn)數(shù)僅幾十點(diǎn)。小型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)100-500點(diǎn)左右。中型機(jī)

16、：控制點(diǎn)數(shù)500-1000點(diǎn)左右。大型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)1000點(diǎn)以上。返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè) 一次循環(huán)所用的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期，長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)短以及PC本身性能有關(guān)。3、可編程序控制器的工作原理 可編程序控制器都采用掃描工作方式 可編程序控制器上電后，首先進(jìn)行初始化，然后進(jìn)行循環(huán)工作過(guò)程。 一次循環(huán)過(guò)程可歸納為五個(gè)工作階段返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè) 復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，進(jìn)行硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等。 檢查正常，進(jìn)行下面的操作。若有異常情況，根據(jù)錯(cuò)誤的嚴(yán)重程度發(fā)出報(bào)警或停止運(yùn)行。公共處理返回上頁(yè)下頁(yè)第10章翻頁(yè) 在程序執(zhí)行階段，CPU按先左后右，先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行解釋、執(zhí)行。CPU從輸入映象寄存器中讀出各繼