電氣控制與PLC-第一章匯編

1、電 氣 控 制 與可編程控制器技術(shù)(jsh)2015.9共六十五頁2緒 論電氣控制的發(fā)展(fzhn)概況 1. 成組拖動 2. 單電機拖動 3. 多電機拖動 4. PLC 5. 計算機群控系統(tǒng)，CAM，智能機器人共六十五頁3目 錄第一篇 電氣控制部分第一章 常用(chn yn)低壓電器1-1 電器的功能、分類和工作原理1-2 電氣控制中常用電器1-3 主令電器1-4 動力線路中常用電器1-5 智能電器共六十五頁41.1 電器功能(gngnng)、分類 和工作原理一、 電 器定義：一種根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)(t

2、ioji)的元件或設(shè)備基本功能：實現(xiàn)電路的通與斷第一章共六十五頁5二、電器(dinq)的分類按工作電壓等級分類高壓電器：交流電壓(diny)1200V，直流電壓1500V以上低壓電器：交流額定電壓1200V，直流額定電壓1500V以下按動作原理分類手動電器和自動電器按用途分類控制電器、配電電器、主令電器、保護電器和執(zhí)行電器共六十五頁6三、電磁式電器(dinq)工作原理：電磁感應(yīng)原理電磁式電器由檢測部分和執(zhí)行(zhxng)部分組成，即電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)。共六十五頁7電磁機構(gòu)(jgu)結(jié)構(gòu)形式由吸引線圈(xinqun)、鐵心和銜鐵組成。按銜鐵的運動方式分為直動式和拍合式。共六十五頁8電磁結(jié)構(gòu)(ji

3、gu)工作原理電磁鐵工作時，線圈產(chǎn)生的磁通作用于銜鐵，產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵產(chǎn)生機械位移(wiy)銜鐵復(fù)位時，復(fù)位彈簧將銜鐵拉回原位共六十五頁9電磁結(jié)構(gòu)工作(gngzu)特性1、吸力特性(txng) 是指電磁吸力Fat隨銜鐵與鐵心間氣隙變化的關(guān)系曲線。2、反力特性 是指反作用力Fr隨銜鐵與鐵心間氣隙變化的關(guān)系曲線。共六十五頁10觸頭系統(tǒng)(xtng)觸頭是電磁式電器的執(zhí)行元件，用來接通或者斷開控制電路。按其所控制的電路分為主觸頭和輔助觸頭按觸頭原始狀態(tài)(zhungti)分為常開觸頭和常閉觸頭按觸頭結(jié)構(gòu)形式分為橋形觸頭和指形觸頭按觸頭接觸形式分為點接觸、線接觸和面接觸三種共六十五頁11共六十五頁12

4、電弧(dinh)與滅弧電弧產(chǎn)生：在觸點由閉合狀態(tài)過渡到斷開(dun ki)狀態(tài)的過程中產(chǎn)生的電弧。氣體放電形式之一，是一種帶電質(zhì)點的急流。電弧特點：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密度很大的電流。共六十五頁13常用(chn yn)的滅弧裝置（一）共六十五頁14常用(chn yn)的滅弧裝置（二）共六十五頁15常用(chn yn)的滅弧裝置（三）共六十五頁161.2 電氣控制中常用(chn yn)電器一、低壓隔離器作用：電源切除(qich)后，將電路隔離1. 刀開關(guān)操作：手動推進文字符號：QS圖形符號：共六十五頁172、組合開關(guān)(kigun)組合開關(guān)的結(jié)構(gòu) 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它的動、靜觸頭

5、分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時，每層動觸頭隨方形軸一起轉(zhuǎn)動，使動、靜觸頭接通或者斷開。共六十五頁182、組合(zh)開關(guān)作用：1、小容量電源開關(guān)2、非頻繁操作(cozu)的電動機起、停開關(guān)文字符號：QS圖形符號：操作：手動旋轉(zhuǎn)共六十五頁19二、熔斷器作用：是一種保護電器， 短路保護作用結(jié)構(gòu)：熔體、熔斷管組成工作原理：熔體發(fā)熱熔斷 保護特性：安秒特性曲線 文字(wnz)符號：FU 圖形符號：FU共六十五頁202. 熔斷器的選擇(xunz)熔斷器類型的選擇 由電控系統(tǒng)整體設(shè)計決定熔斷器額定電壓(diny) 熔斷器的額定電壓不小于實際電路工作電壓熔斷器額定電流 熔斷器額定電流不小于熔體額定電流

6、共六十五頁21熔體(rn t)額定電流的確定（1）對于電阻(dinz)性負(fù)載，熔體的額定電流等于或略大于電路的工作電流對于電容器設(shè)備的容性負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)大于電容器額定電流的1.6倍考慮電動機電流沖擊的影響單臺電動機：多臺電動機：共六十五頁22熔體(rn t)額定電流的確定（2）電路中兩級都裝有熔斷器 為防止發(fā)生越級熔斷(rngdun)，上下級熔斷(rngdun)器之間應(yīng)有良好的配合關(guān)系，上級熔斷(rngdun)器的 熔體額定電流比下級大12個級差。 共六十五頁23三、控制(kngzh)繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，使其自身的執(zhí)行機構(gòu)動作的自動控制電器。分類 原理分：電磁式、

7、感應(yīng)式、熱繼電器等 用途分：控制繼電器、保護繼電器 參數(shù)分：電流、電壓、速度(sd)、壓力繼電器等 輸出形式分：有觸點、無觸點繼電器共六十五頁24繼電器的繼電特性(txng) x2：繼電器吸合值 x1：繼電器釋放(shfng)值繼電器的重要參數(shù)返回系數(shù)吸合時間和釋放時間 影響繼電器的操作頻率共六十五頁25（一） 電磁式繼電器共六十五頁261、電流(dinli)繼電器作用：反映輸入電流信號的變化(binhu)。接線：繼電器線圈串接于被測電路中；繼電器觸頭接于控制電路中特點：線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小文字符號：KI圖形符號：分類：欠電流繼電器和過電流繼電器 KI KI KI共六十五頁27欠電流(d

8、inli)繼電器吸合電流是線圈額定電流的30% 65%，釋放電流是線圈額定電流的10% 20% .思考題： 正常工作的時候，欠電流繼電器始終是（ ）的。當(dāng)電流降至額定電流的20%以下時，欠電流繼電器（ ），從而改變(gibin)電路的狀態(tài)。 A.吸合 B.釋放 AB共六十五頁282、電壓(diny)繼電器作用：檢測輸入電壓信號的變化。接線：繼電器線圈并聯(lián)(bnglin)于被測電路中；繼電器 觸頭接于控制電路中特點：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細，阻抗大文字符號：KV圖形符號：分類：過電壓繼電器、欠（零）電壓繼電器共六十五頁293、中間(zhngjin)繼電器實質(zhì)：電壓(diny)繼電器作用：用于控制電路中

9、觸頭容量與數(shù)量的擴展，起到中間放大的作用。文字符號：KA圖形符號：KAKAKA共六十五頁304、 電磁式繼電器的整定調(diào)整釋放彈簧的松緊程度改變非磁性墊片的厚度(hud)5、電磁式繼電器的選擇共六十五頁31（二）時間(shjin)繼電器定義：凡是敏感元件獲得信號之后，其觸頭經(jīng)過一定延時再動作的繼電器。延時方式：通電延時和斷電延時分類(fn li)：電磁阻尼式、空氣阻尼式、電子式和電動機式共六十五頁321、 直流電磁式時間(shjin)繼電器阻尼(zn)銅套共六十五頁332、空氣阻尼(zn)式時間繼電器共六十五頁34優(yōu)點：延時范圍大（0.4180s），不受電壓和頻率波動的影響，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，價

10、格便宜。缺點(qudin)：延時誤差大，難以得到確定的延時值。共六十五頁35時間(shjin)繼電器的圖形符號共六十五頁36（三）熱繼電器作用：用于電動機過載保護結(jié)構(gòu)(jigu)：熱元件、雙金屬片和觸頭部分工作原理：特點：具有熱慣性，只能用于過載保護，不能用于短路保護。共六十五頁37熱繼電器文字(wnz)符號：FR圖形符號：共六十五頁38共六十五頁39（四）速度(sd)繼電器速度繼電器結(jié)構(gòu)(jigu)原理速度繼電器圖形符號及文字符號共六十五頁40小 結(jié)重點：繼電器的特性（輸入輸出特性）、兩個重要(zhngyo)參數(shù)（返回系數(shù)和吸合時間與釋放時間）；電壓、電流繼電器、中間繼電器、空氣阻尼式時間繼

11、電器和熱繼電器的工作原理以及表示符號了解各元器件的型號及特性參數(shù)，選用方法共六十五頁411-3 主令電器(dinq)主令電器是用來發(fā)布命令，可以直接或者(huzh)通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常見的主令電器有：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、腳踏開關(guān)等。共六十五頁42按鈕的結(jié)構(gòu)(jigu)： 由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼組成。一、按 鈕共六十五頁43按鈕的圖形符號共六十五頁44按鈕型號(xngho)的含義LA25-12D25系列帶有一個(y )常閉觸頭，兩個常開觸頭的帶燈按鈕共六十五頁45GB522685對按鈕顏色(yns)的規(guī)定作用顏色停止和急停紅色啟動

12、綠色啟動和停止交替動作 黑、白或灰色點動黑色復(fù)位藍色共六十五頁46二、行程開關(guān)行程開關(guān)又稱為(chn wi)位置開關(guān)，接觸式行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、行程大小或位置保護共六十五頁47行程開關(guān)的圖形符號共六十五頁48接近式行程開關(guān)：非接觸式的、無觸點行程開關(guān)。通過感辨頭與被測物體間介質(zhì)能量的變化來獲取信號，用于行程控制和限位保護，還可用于高頻計數(shù)、測速、液面控制、檢測零件尺寸、加工程序的自動(zdng)銜接等。 共六十五頁49主令控制器和凸輪(tln)控制器主令控制器：頻繁按順序切換多個控制電路的主令電器。與磁力控制盤配合，

13、實現(xiàn)對起重機、軋鋼機及其他生產(chǎn)機械的遠距離控制。凸輪控制器：大型手動控制器。主要用于起重設(shè)備(shbi)中直接控制中小型繞線式異步電動機的起動、停止、調(diào)速、換向和制動等 。 共六十五頁50第四節(jié) 動力線路(xinl)中常用電器一、低壓斷路器 低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。 相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合。 既有手動開關(guān)作用又能自動進行短路、過載(guzi)、過流和欠壓保護的電器。共六十五頁51（一）低壓(dy)斷路器的結(jié)構(gòu)原理共六十五頁52（二）低壓(dy)斷路器文字圖形符號共六十五頁53（三）低壓(dy)斷路器的選擇低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)大

14、于或者等于線路、設(shè)備的正常(zhngchng)工作電流和額定電壓。低壓斷路器的極限通斷能力（分?jǐn)喽搪冯娏鳎?yīng)等于或者略大于線路最大短路電流。斷路器欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于線路額定電壓。斷路器過電流脫扣器額定電流大于或者等于線路的最大負(fù)載電流。根據(jù)線路對保護的要求，確定斷路器的保護形式。斷路器可進行欠壓、過載、過流等保護，但并不是每種規(guī)格都有全部功能。共六十五頁54二、接觸器頻繁地接通或斷開大電流電路的自動切換電器。主要用于控制電動機，也可用于控制其他(qt)電力負(fù)載。共六十五頁551.分類(fn li) 交流接觸器： 主觸點接通(ji tn)或斷開交流主電路 。直流接觸器： 主觸點接通或斷開直

15、流主電路 。線圈電流種類與主觸點電流可以相同，也可以不同。共六十五頁562、結(jié)構(gòu)(jigu)與原理電磁(dinc)機構(gòu) 觸點系統(tǒng) 滅弧裝置 感測部分 組成：線圈、鐵心、 銜鐵 執(zhí)行部分 分類： 按原始狀態(tài) 常開觸點 常閉觸點 按控制電路 主觸點 輔助觸點共六十五頁573、與繼電器的異同(ytng)點相同點： 結(jié)構(gòu)與工作原理和繼電器基本相同 不同點：繼電器用于切換小電流的控制和保護電路，無滅弧裝置(zhungzh)；接觸器用來控制大電流電路，一般有滅弧裝置(zhungzh)繼電器可以對各種輸入量的變化作出反應(yīng)；接觸器只在一定的電壓信號下動作。共六十五頁584、圖形(txng)和文字符號共六十五頁

16、595、接觸器的主要(zhyo)技術(shù)參數(shù)及型號 額定電壓 額定電流 吸引線圈的額定電壓 電氣壽命和機械(jxi)壽命額定操作頻率主觸點的額定工作電壓直流有：110V、220V、440V交流有：127V、220V、380V、500V輔助觸點的常用額定電壓：交流380V；直流220V。主觸點的額定電流：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A電氣壽命指無需修理或者更換零件的負(fù)載操作次數(shù)機械壽命在需要正常維修或者更換機械零件前，所能承受的無載操作循環(huán)次數(shù)每小時的操作次數(shù)一般：300次/h、 600次/h、 1200次/h共六十五頁60接觸器的型號(xng

17、ho)含義CJ12-250/3含義為CJ12系列(xli)交流接觸器，額定電流250A，3個主觸點 共六十五頁61CZ0-100/20含義(hny)為CZ0系列直流接觸器，額定電流100A，2個常開主觸點共六十五頁626、接觸器的選用(xunyng)1）類型的選擇 控制交流負(fù)載(fzi)應(yīng)選用交流接觸器；控制直流負(fù)載(fzi)則選用直流接觸器。接觸器的類型應(yīng)與負(fù)載(fzi)性質(zhì)相一致。2）額定電壓的選擇 接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓3）額定電流的選擇 接觸器的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的額定電流共六十五頁634）吸引線圈額定電壓的選擇 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路電壓相一致，電壓大于接觸器線圈額定電壓85%及以上時能可靠(kko)的吸合5）接觸器觸頭數(shù)量、種類選擇 主觸點和輔助觸點的數(shù)量和種類應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的需要共六十五頁64本章(bn zhn)小結(jié)重點(zhngdin)：掌握各種低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、應(yīng)用場合、符號。了解各元器件的規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、選用方法。共六十五頁內(nèi)容摘要電 氣 控 制 與可編程控制器技術(shù)。工作原理：電磁感應(yīng)原理。電磁機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。電磁結(jié)構(gòu)工