PLC第二章 电气控制基础.ppt

1、第二章 电气控制基础,2.1 常用控制电器 2.2 鼠笼式电动机直接起动控制线路 2.3 鼠笼式电动机正反转控制线路 2.4 行程控制 2.5 时间控制,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 ,接触器 继电器 起动器 ,时间继电器 热继电器 ,2.1 常用控制电器,2.1.1 刀闸开关,控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： （35)异步电机额定电流,电路符号,Q,2.1.2 控制按钮,2.1.3 交流接触器,接触器有关符号：,KM,KM,KM,KM,简单的接触器控制：,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停

2、止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,Q,FU,SB2,SB1,KM,KM,KM,2.1.4 行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。 (行程开关控制按钮又称主令电器, 主令电器还包括接近开关、主令控制器、万能转换开关等)。,行程开关,光电开关,接近开关,2.1.5 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,功能：过载保护,热继电器,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,2.1.6 熔断器,作用：用于短路保护。,作用：可实现短路、过载、失压

3、保护。,2.1.6 自动空气断路器（自动开关）,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,2.1.7 电气图常用图形符号,相关国家标准 GB/T4728 电气简图用图形符号 GB/T69884 电气技术用文件的编制 GB/T7159-1987 电气技术中的文字符号制订通则,2.1.8 继电器-接触器原理图的绘制,1）基本原则是按电路画图 同一电路中串联的各部件都展开地画在一条线上。全部控制线路分为主回路、控制回路和辅助回路。 主回路: 是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电 源到电机之间相连的电器元件，一般由（QS,FU, FR的热元件(

4、QF)KM主触点和电动机） 控制回路:接触器和继电器线圈等是小电流线路属于控制 回路； 辅助回路:其他如信号、保护、测量等也是小电流线路但 属于辅助回路。,2.1.8继电器-接触器原理图的绘制,2）所有的主回路（或称动力回路）在图上都用粗线画出，并且一般都画在图纸的上方或左方。控制和辅助回路用细线表示，画在同一张图纸的下方或右方。 3）图中各电器元件均应用国标规定的图形符号和文字符号 同一电器的各部件（如继电器的线圈和触点）可以画在不同的位置，但必须采用相同的文字符号表示。为了区分同一电器的各触点或同一类型的各电器，可以用辅助符号或数字序号加以区别。,2.1.8 继电器-接触器原理图的绘制,4

5、）线路图中的所有触点都按其“正常”位置画出 所谓正常位置是指各电器在没有通电或受外力作用时的状态。例如接触器线圈未通电，主令控制器手柄在零位，按钮未按下时的情况等。 5）尽可能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。根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转90度，但文字符号不可倒置。, 电机起动、停车、点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等。,2.2 鼠笼式电动机直接起动控制线路,（1）异步机的直接起动-点动控制,A,B,C,KM,FU,QS,KM,SB,动作过程,控制电路,主电路,（2）异步机的直接起动-连续运行控制,自锁的作用,KM,SB2,A,B,C

6、,主电路,控制电路,A,B,C,KM,FU,Q,主 电 路,失压保护：采用继电器、接触器控制,KM,A,B,C,KM,FU,Q,FR,电流形成回路， 只要接两相就可以了。,（3）异步机的直接起动 + 过载保护,主电路,控制电路,电机工作时，若因负载过重而使 电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用，应加热 继电器，进行过载保护。,M 3,A,B,C,KM,FU,QS,FR,过载保护：加热继电器,例如：甲、乙两地同时控制一台电机,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,(4) 异步机的直接起动-多地点控制,FR,Q,FR,M 3,A,B,C,KM,FU,方法一：用复合按钮。,(5)

7、异步机的直接起动-点动+连续运行控制,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB3,主电路,控制电路,(6)异步机的直接起动-点动+连续运行控制,SB,KA,SB1,KA,SB2,FR,KM,KA,M 3,A,B,C,KM,FU,方法二：加中间继电器（KA）,FR,Q,以下控制电路能否实现既能点动、 又能连续运行,思考?,KM,SB1,KM,SB2,不能点动！,FR,2.3 鼠笼式电机的正反转控制(1),FR,KMF,A,B,C,FU,Q,FR,SB1,鼠笼式电机的正反转控制(2) - 加联锁,电器联锁(互锁)作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路

8、短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,M 3,A,B,C,KMF,FR,FU,Q,KMR,鼠笼式电机的正反转控制(3)-双重联锁,KMR,KMF,M 3,A,B,C,FU,Q,FR,KMF,SB1,KMF,FR,KMR,KMR,KMF,2.4 行程控制,KMR,M 3,A,B,C,KMF,FU,Q,FR,行程控制电路（1）,（反向运行同样分析）,行程控制(2) -自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回,KMR,行程控制(2)-自动往复运动控制电路,STa,2.5 时间控制,时间控制就是采用时间继电器进行延时控制。

9、,空气式时间继电器的工作原理,时间继电器触头类型,通电延时式,瞬 时 动 作,延 时 动 作,常闭触点,常开触点,常开 通电后 延时闭合,常闭 通电后 延时断开,断电延时式,KM,FU,Q,FR,U1,U2,V1,V2,W1,W2,W2,V1,V2,U2,W1,U1,主电路,1:电机的Y起动,KM -Y闭合，电机接成 Y 形； KM- 闭合，电机接成 形。,例,KM,FU,Q,FR,U1,U2,V1,V2,W1,W2,KM -Y,KM- ,KT ,控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动， 2. M2 可单独停车。,例2 ：顺序控制,顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时

10、要求。,FU,KM2,A,B,C,FU,M 3,A,B,C,KM1,M 3,主电路,控制电路,FR1,FR2,不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。,M 3,KM1,FR,KM2,M 3,KM1,SB2,KM2,KM1,SB3,SB1,主电路,控制电路,FR,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,KT,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。,SB2 ,主电路同前,控制电路,实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！ 继电器、接触器的线圈有各自的额定值， 线圈不能串联。,例3：反接制动控制电路,KM1

11、,R,KM2,KM1,改变相序,* 电动机的保护,电动机保护 的类型：,失压保护：采用继电器、接触器控制,短路保护：加熔断器,过载保护：加热继电器,联锁保护：,电器联锁,机械联锁,例1：运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，控制要求如下： 1. 小车起动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。,2.6 控制电路综合举例,运料小车控制电路,STa 、STb 为A、B 两端的限位开关,KTa 、KTb 为 两个时间继电器,M 3,A,B,C,KMF,FU,Q

12、,FR,KMR,主电路,STb,该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。,动作过程,SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行如此往 复运行。,STb,FR,加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求,KMF,KMF,KMR,STa,STb,KTb,KMR,KTa,KMR,KMF,STb,SB1,SB2,KA,KA,SBR,工作台位置控制,例2:,起动后工作台控制要求：,工作台位置控制电路,FR,工作台位置控制电路,该电路有何 问题？,FR,电路的改进方法同前：,加中间继电器（KA）,继电接触控制电路读图和设计中应注意的问题：,小 结,1、首先了解工艺过程及控制要求； 2、搞清控制系统中各电