PLC电气控制技术第03章

PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析电气控制系统分析注意的几个问题：了解系统的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。注意了解与机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术资料将整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。内容与目的：分析几种典型电气控制电路，进一步掌握控制电路的组成，典型环节的应用及分析控制电路的方法。找出规律，逐步提高阅读电气原理图的能力，为独立设计打下基础。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析第一节卧式车床的电气控制电路多采用不变速的异步电动机拖动，变速靠齿轮箱的有级调速来实现，控制电路比较简单。主轴正转或反转的旋转运动：通过改变主轴电动机的转向或采用离合器实现。进给运动：多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。主电动机直接起动和降压起动的选取：考虑电动机的容量；考虑电网的容量。不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30％，经常起动的电动机可直接起动的容量一般要小于变压器容量的20％。主电动机的制动方式：电气方法实现的能耗制动和反接制动；机械的摩擦离合器制动。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析CW6163B型万能卧式车床的控制电路主电路：主电动机M1冷却泵电动机M2快速移动电动机M3断路器QF交流接触器KM1热继电器FR1电流表A熔断器FU1交流接触器KM2热继电器FR2交流接触器KM3变压器TCPLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析控制、照明及指示电路控制回路的电源熔断器FU2、FU3、FU4主电动机M1双点控制主电动机过载保护机床限位保护冷却泵电动机M2控制快速移动电动机M3控制信号灯HL2信号灯HL1照明灯EL照明灯开关SAPLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主电路：主电动机M1润滑泵电动机M2冷却泵电动机M3断路器QF1熔断器FU1交流接触器KM1、KM2热继电器FR1熔断器FU2交流接触器KM3热继电器FR2断路器QF2热继电器FR3CW616卧式车床的电气控制电路PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析控制、照明及显示电路：控制回路的电源：直接取交流380V。操纵手柄开关SA1：一对动断触点和两对动合触点。开关SA1零位：SA1-1接通，SA1-2、SA1-3断开，中间继电器KA得电，KA触点(V32-1)闭合自锁。接触器KM3得电，润滑泵电动机M2起动。KM3触点(6-7)闭合，为主电动机起动做好准备。操纵手柄开关SA1搬到向下位置：SA1-2接通，SA1-1、SA1-3断开，正转接触器KM1通过V32-1-3-5-7-6-4-2-W33得电，主电动机M1正转起动。操纵手柄开关SA1搬到向上位置：SA1-3接通，SA1-1、SA1-2断开，反转接触器KM2通过V32-1-11-13-7-6-4-2-W33通电吸合，主电动机M1反转起动。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析SA1机械联锁，KM1、KM2互锁。操纵手柄开关SA1搬回零位：SA1-2，SA1-3断开，接触器KM1或KM2线圈断电，M1电动机自由停车。反接制动：有经验的操作工人在停车时，将手柄瞬时扳向相反转向的位置，M1电动机反接制动，主轴接近停止时，手柄迅速搬回零位。零压、失压保护：M1运行时，若电源电压降低或消失，KA释放断开，KM3释放断开，KM1或KM2断电释放。电网电压恢复后，SA1不在零位，KM3不会得电，KM1或KM2也不会得电。手柄回到零位，SA1-2，SA1-3断开，KM1或KM2也不会得电自起动。照明电源：TC二次侧36V。SA2：照明灯开关。电源指示灯HL：TC二次侧6.3V。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主电路：主电动机M1冷却泵电动机M2快速移动电动机M3断路器QF交流接触器KM3、KM4热继电器FR1熔断器FU1交流接触器KM限流电阻R交流接触器KM1热继电器FR2交流接触器KM2熔断器FU2互感器TA电流表AC650卧式车床的电气控制电路PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主电动机点动调整控制：KM3为M1电动机的正转接触器，KM为M1电动机的长动接触器，KA为中间继电器。M1电动机的点动由点动按钮SB6控制。按下按钮SB6，接触器KM3得电吸合，它的主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻R与电源接通，电动机在较低速度下起动。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主电动机正反转控制：按下按钮SB1时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接，接触器KM的辅助动合触点闭合使中间继电器KA得电，它的触点(13-7)闭合，使接触器KM3得电吸合。KM3的主触点将三相电源接通，电动机在额定电压下正转起动。KM3的动合辅助触点(15-13)和KA的动合触点(5-15)的闭合将KM3线圈自锁。反转起动时用反向起动按钮SB2，按下SB2，同样是接触器KM得电，然后接通接触器KM4和中间继电器KA，于是电动机在满压下反转起动。KM3的动断辅助触点(23-25)，KM4的动断辅助触点(7-11)分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主轴电动机反接制动控制：电动机正转时，速度继电器的正转常开触点KS1(17-23)闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2(17-7)闭合。当电动机正向旋转时，接触器KM3和KM，继电器KA都处于得电动作状态，速度继电器的正转动合触点KS1(17-23)也是闭合的，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。需要停车时，按下停止按钮SB4，接触器KM失电，其主触点断开，电阻R串入主回路。与此同时KM3也失电，断开了电动机的电源，同时KA失电，KA的动断触点闭合。在松开SB4后就使反转接触器KM4的线圈通过1-3-5-17-23-25电路得电，电动机的电源反接，电动机处于反接制动状态。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KS的正转动合触点KS1(17-23)断开，切断了接触器KM4的通电回路，电动机脱离电源停止。当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2是闭合的，这时按一下停止按钮SB4，在SB4松开后正转接触器线圈通过1-3-5-17-7-11电路得电，正转接触器KM3吸合将电源反接使电动机制动后停止。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析刀架的快速移动和冷却泵控制：刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动限位开关SQ来实现的。当手柄压动SQ后，接触器KM2得电吸合，M3电动机转动带动刀架快速移动。M2为冷却泵电动机，它的起动与停止是通过按钮SB3和SB5控制的。此外，监视主回路负载的电流表是通过电流互感器接入的。为防止电动机起动电流对电流表的冲击，电路中采用一个时间继电器KT。当起动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的动断触点尚未动作，电流互感器二次电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。起动后，KT延时断开的动断触点打开，此时电流流经电流表，反映出负载电流的大小。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析第二节Z3040型摇臂钻床的电气控制电路钻床可以进行多种形式的加工，如；钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。钻床的种类很多，有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床。台钻和立钻的电气电路比较简单，其他型式的钻床在控制系统上也大同小异。摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。主轴的调速范围为50:1，正转最低转速为40r/min，最高为2000r/min，进给范围为0.05～1.60r/min。主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动，主轴的正反向旋转运动是通过机械转换实现的，故主电动机只有一个旋转方向。摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机拖动。主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动一台齿轮泵，供给夹紧装置所需要的压力油。冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主电路PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析控制电源由控制变压器TC二次侧输出110V供电，中间抽头603对地为信号灯电源6.3V，215号线对地为照明输出36V。主电动机的旋转控制首先将断路器QF2～QF5扳到接通状态，同时将配电盘的门关好并锁上。然后再将断路器QF1扳到接通位置，电源指示灯亮。按下起动按钮SB1，中间继电器KA通电并自锁，为主电动机与其他电动机的起动做好了准备。按下按钮SB2时，交流接触器KM1线圈通电并自锁使主电动机旋转，同时主电动机旋转的指示灯HL4亮。主轴的正转与反转用手柄通过机械变换的方法来实现。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析摇臂上升按下按钮SB3，时间继电器KT1得电，瞬动动合触点(33-35)闭合，KM4得电，M3起动供给压力油，经分配阀体进入松开油腔，推动活塞使摇臂松开。活塞杆通过弹簧片使限位开关SQ2的动断触点断开，KM4线圈断电，SQ2的动合触点(17-21)闭合，KM2线圈通电，主触点闭合，M2旋转使摇臂上升。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析摇臂夹紧摇臂升到所需位置时，松开按钮SB3，KM2和KT1断电，M2断电，摇臂停止上升。当持续1~3s后，KT1的断电延时闭合的动断触点(47-49)闭合，KM5线圈经7-47-49-51号线得电，M3反转，压力油经分配阀进入的夹紧液压腔，摇臂夹紧。活塞杆通过弹簧片使SQ3的动断触点(7-47)断开，KM5线圈断电，M3停止，完成摇臂的松开—上升—夹紧动作。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析摇臂升降相关摇臂升降电动机正转与反转不能同时进行，否则将造成电源两相间的短路。摇臂上升和下降的电路中加入了触点互锁和按钮互锁。摇臂的上升或下降是短时的调整工作，采用点动方式。限位开关SQ1实现摇臂的上升或下降极限位置保护。SQ1实际上是两个行程开关，动断触点(15-17)是摇臂上升时的极限位置保护，另一动断触点(27-17)是摇臂下降时的极限位置保护。限位开关SQ3的动断触点(7-47)在摇臂可靠夹紧后断开。如果液压夹紧机构出现故障或SQ3调整不当，将造成液压泵电动机M3过载，过载保护热继电器动断触点将断开，KM5释放，M3断电停止。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析立柱和主轴箱的松开与夹紧控制可以单独进行，也可以同时进行。由开关SA2和按钮SB5（或SB6）进行控制。SA2有三个位置：在中间位置（零位）时为松开及夹紧控制同时进行，扳到左边位置时为立柱的夹紧或放松，扳到右边位置时为主轴箱的夹紧或放松。SB5是主轴箱和立柱的松开按钮，SB6为主轴箱和立柱的夹紧按钮。PLC电气控制技术第三章电气控制电路实例分析主轴箱松开SA2扳向右侧时，触点(57-59)接通，触点(57-63)断开。主轴箱要松开时，按下按钮SB5，时间继电器KT2和KT3线圈同时通电，KT2为断电延时型时间继电器，KT2通电瞬时闭合，断电延时打开动断触点(7-57)闭合使YA1通电，经1~3s后，KT3通电延时闭合动合触点(7-41)闭合，通过3-5-7-41-43-37-39使KM4通电，M3正转使压力油经分配阀