电工学(少学时)唐介-第7章电气自动控制

电工技术1第7章电气自动控制7.1手动控制7.2起停自动控制7.3正反转控制7.4顺序联锁控制7.5行程控制7.6时间控制7.7可编程控制器下一章上一章返回主页第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系27.1手动控制手动电器、自动电器。控制电器、保护电器。常用电器一、刀开关分类：单刀、双刀、三刀。控制电路的组成：用电设备、控制电器、保护电器。3~M3~QFFU第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系3作用：用于短路保护。结构：熔体、外壳。种类：插入式、螺旋式、管式、填料式。FU安秒特性tIFO二、熔断器额定电流：2A~600A。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系4三、断路器（空气开关或自动开关）兼有刀开关和熔断器的作用。在低压配电系统中的作用：短路和过载保护。3~iM3~3~iM3~3~iM3~第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系5低压断路器的实物图片和控制电路3~M3~QF第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系67.2起停自动控制一、按钮SB动断触点（动断触点）SB动合触点（动合触点）联动触点SB静触片静触片动触片第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系7功能：用来接通或切断电动机或其他负载的主电路的一种控制电器。二、交流接触器利用电磁吸力工作的自动电器。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系81.接触器的基本结构主触点辅助触点辅助触点上铁心下铁心绝缘支架吸引线圈下铁心上铁心主触点动触点静触点吸引线圈CJ0第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系9主触点辅助触点辅助触点上铁心下铁心绝缘支架吸引线圈线圈通电衔铁被吸合触点闭合或断开接通或断开被控制电路第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系103.接触器的图形符号和文字符号KM线圈主触点KM动合触点KM动断触点KM接触器的技术指标额定工作电压、电流、触点数目等。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系114.点动控制原理辅助电路主电路M3~动合主触点起动按钮动铁心静铁心3~M3~第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系125.连续运行控制原理自锁触点动合主触点M3~3~动铁心静铁心停止按钮起动按钮第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系131.工作原理与交流接触器相同。2.特点有数量较多的动合触点和动断触点。3.用途与交流接触器不同。主要用在辅助电路中，用以弥补接触器等的辅助触点的不足。3TH系列中间继电器*三、中间继电器第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系14导板双金属片发热元件静触点动触点杠杆静触点（螺钉）偏心凸轮弹簧片复位按钮四、热继电器发热元件FR功能：过载保护。动断触点FR第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系15热继电器的实物图片第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系16五、控制电路QF3~KMM3~操作和动作(1)接通电源(2)起动按SBst→M起动；手松开→M停止。SBstKM1.起停点动控制电路第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系172.起停长动控制电路SBstKMKMSBstPQFL1L2L3KMM3~操作顺序(1)接通电源(2)起动按SBst→M起动；手松开→M不停。——长动控制。(3)停止按SBstp→M停止；(4)断开电源。FRFR过载保护失(欠)压保护隔离、短路保护过载保护第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系187.3正反转控制SBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRKMRQFL1L2L3KMFM3~FRFR正转控制支路反转控制支路第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系19操作步骤：(1)按SBstF→正转起动。(2)按SBstP→正转停止。SBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRKMRQFL1L2L3KMFM3~FRFR第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系20(3)按SBstR→反转起动。(4)按SBstP→反转停止。SBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRKMRQFL1L2L3KMFM3~FRFR第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系21SBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRKMRQFL1L2L3KMFM3~FRFR错误操作：正(反)转时按反(正)转起动→六个主触点同时闭合→电源短路！第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系22KMRQFL1L2L3KMFM3~FRSBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRFR互锁措施：采用辅助动断触点。KMRKMF互锁触点第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系23双重互锁机械互锁电路SBstRSBstFSBstFKMFKMFSBstPSBstRKMRKMRFRKMRKMF错误操作：同时按SBstF、SBstP，两条支路同时断开，M不起动。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系247.4顺序联锁控制控制多台电动机之间的起动、停止顺序。例如要求两台电动机的顺序起停：(1)M1起动以后M2才能起动。(2)M2停止以后M1才能停止。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系25M1控制支路M2控制支路KM1KM2FR2M23~M13~KM1QFL1L2L3FR1SBst1KM1KM1SBstP1SBst2KM2KM2FR1SBstP2FR2起动顺序控制第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系26KM1KM2FR2M23~M13~KM1QFL1L2L3FR1SBst1KM1KM1SBstP1SBst2KM2KM2FR1SBstP2FR2操作步骤：(1)合闸→起动M1→起动M2。(2)分别按SBstP1、SBstP1→停止M1、M2。(3)增加KM2实现M2先停止。KM2第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系277.5行程控制一、行程开关（限位开关）微动开关动断触点SQ动合触点SQ动合触点动合触点动断触点触杆弹簧2弹簧1动触点第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系28行程开关的几种结构形式直动式（传动杆式）单滚轮式双滚轮式第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系29ABSQB2SQA2二、控制电路SQB1SQA1正转反转刨床第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系30自动往复运动的行程控制正转到位：撞击SQA1，正转停车，反转起动。反转到位：撞击SQB1，反转停车，正转起动。断开断开SBstRSBstFSBstPKMFFRKMFKMRKMRKMRKMFSQB1SQA1SQB1SQA1SQA2SQB2闭合闭合第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系317.6时间控制一、时间继电器1.时间继电器的分类(1)按延时机构的不同分类电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式。(2)按触点延时动作的不同分类通电延迟式、断电延迟式。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系322.空气式时间继电器微动开关2微动开关1活塞杆排气孔橡皮膜撞块释放弹簧杠杆托板动铁心静铁心恢复弹簧线圈进气孔调节螺钉通电延时的时间继电器第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系332.空气式时间继电器断电延时的时间继电器第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系34时间继电器的图形符号和文字符号延时闭合动断触点延时断开动合触点通电延时式断电延时式延时闭合动合触点延时断开动断触点线圈KTKT触点KTKTKT第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系35主电路KM△KMYKMFRQF3~二、控制电路第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系36Y－△起动控制电路自锁互锁互锁开始计时主电路接通计时时间到KT断开KT恢复闭合主电路接成YKMKM△KMYSBstPKTKMYFRSBstKTKMYKMKM△主电路Y形联结解除按下SBst起动主电路换接成△第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系377.7可编程控制器一、等效电路逻辑运算单元输入接线端子输出接线端子输入接口单元输出接口单元FRI0.0I0.1I0.2I0.3COMI0.0I0.1I0.2I0.3SBstFSBstRSBstPEQ0.0Q0.1COMQ0.0Q0.1Q0.0Q0.1220VKMFKMR电源I0.0I0.1I0.3I0.3I0.2I0.2Q0.1Q0.0Q0.1Q0.0Q0.0Q0.1第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系381.输入接口单元(1)组成输入接线端子＋输入继电器I线圈。(2)功能接收操作命令、控制信息。(3)输入点数I0.0、I0.1、I0.3、······3.输出接口单元(1)组成输出接线端子＋输出继电器的动合触点。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系39(2)功能输出操作命令，驱动被控对象。(3)输出点数Q0.0、Q0.1、Q0.3、······3.逻辑运算单元(1)组成输入继电器I＋输出继电器Q＋辅助继电器M＋定时器T＋计数器C等。(2)功能是PLC的核心。实现各种运算。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系40I/O分配表1.外部接线图及I/O分配表二、梯形图PLCI0.0Q0.0I0.1I0.2Q0.1I0.3COMCOM~SBstFKM1KM2SBstRSBstPFR输入：输出：SBstF：I0.0KMF：Q0.0SBstR：I0.1KMF：Q0.1SBstP：I0.2FR：I0.3第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系412.梯形图I0.0Q0.0Q0.0()Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1()Q0.0I0.2I0.3第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系42三、语句表表7.7.1PLC的基本指令表指令种类触点指令特殊指令连续指令助记符号西门子三菱内容LDLDLDNLDIAANDANANIOORONORIOLDORBALDANB=OUTENDEND动合触点与左母线相连或处于支路的起始位置动断触点与左母线相连或处于支路的起始位置动合触点与前面部分的串联动断触点与前面部分的串联动合触点与前面部分的并联动断触点与前面部分的并联串联触点之间的并联并联触点之间的串联驱动线圈的指令结束指令第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系43例如：I0.0Q0.0Q0.0()Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1()Q0.0I0.2I0.3语句表LDI0.0OQ0.0ANQ0.1AI0.3ANI0.2=Q0.0LDI0.1OQ0.1ANQ0.0AI0.3ANI0.2=Q0.1END第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系44触点串并联的编程方法：语句表LDI0.0AI0.1LDI0.2ANI0.3OLDLDNI0.4AI0.5OLD=Q0.0ENDI0.0I0.2Q0.0()I0.1I0.4I0.5I0.3第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系45触点并串联的编程方法：语句表LDI0.0OI0.1LDI0.2ONI0.3ALDLDNI0.4OI0.5ALD=Q0.0ENDI0.0I0.1Q0.0()I0.2I0.4I0.5I0.3第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系46触点混联的编程方法：语句表LDNI0.1AI0.2OI0.0LDI0.3ANI0.4LDNI0.5AI0.6OLDALDAI0.7OI1.0=Q0.0ENDI0.1I0.0Q0.0()I0.3I0.7I0.5I1.0I0.2I0.6I0.4第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系47驱动线圈指令可重复使用：语句表LDI0.0ANI0.1=Q0.0=Q0.1AI0.2=Q0.2ENDI0.0Q0.0()I0.2I0.1Q0.1()Q0.2()第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系48定时器：表7.7.2TON定时器的编号和最大延时110100计时单位/ms编号最大延时时间/sT32T33~T36T37~T6332.767327.673276.7第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系49定时器的应用：语句表LDI0.0TONT33，300LDT33=Q0.0LDNT33=Q0.1END(1)PLC上电后，Q0.1立即通电；(2)I0.0闭合3s后：动合触点T33闭合，Q0.0通电；动断触点T33断开，Q0.1断电。第7章电气控制系统大连理工大学电气工程系50Ｙ－△起动控