基于PLC的S7—200的電動(dòng)機(jī)Y—變換及正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計(jì)

1、 PLC課程設(shè)計(jì)題 目 基于PLC三相電動(dòng)機(jī)Y正反轉(zhuǎn)電氣設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 指導(dǎo)教師 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 2013 年12 月 30日摘要三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制的降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)方法存在的不足，將OMRON公司的CPM2*型可編程序控制器(PLC)與接觸器相結(jié)合，用于三相異步電動(dòng)機(jī)的Y一降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)控制，改進(jìn)后的方法克服了傳統(tǒng)方法手工操作復(fù)雜且不夠可靠的缺點(diǎn)，控制簡(jiǎn)單易行。關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)；PLC控制系統(tǒng)； Abstrcutthe Three-phase asynchronous motor step-down start, ge

2、nerally USES the braking energy. In traditional relay a contact device control step-down start braking energy, the shortcomings of the methods, the company will CPM2 * type OMRON PLC and contactor, combining for three-phase asynchronous motor step-down start a train of Y, braking energy control, the

3、 improved method can overcome the disadvantage of traditional method manual operation complex and not reliable enough shortcomings, simple and easy to control. Key words: the three-phase asynchronous motor; PLC control system 前言可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來(lái)的嶄新的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前PLC已基本替代了

4、傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，PLC已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱的首位。生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的起動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能作正、反向旋轉(zhuǎn)。由電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，且KM1,KMY接通。2s后KMY斷開(kāi)，KM 接通，即完成正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。按下停止按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，且KM2,KMY接通。2s后KMY斷開(kāi)，KM 接通，即完成反轉(zhuǎn)啟動(dòng)。 設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制的降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)方法存在的不足

5、，將OMRON公司的CPM2*型可編程序控制器(PLC)與接觸器相結(jié)合，用于三相異步電動(dòng)機(jī)的Y一降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)控制，改進(jìn)后的方法克服了傳統(tǒng)方法手工操作復(fù)雜且不夠可靠的缺點(diǎn)，控制簡(jiǎn)單易行。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的電氣設(shè)備，但它直接起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流擊和轉(zhuǎn)矩沖擊會(huì)對(duì)電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)本身及其負(fù)載機(jī)械設(shè)備帶來(lái)不利影響，因此常常采用降壓起動(dòng)。一般有四種方式。即定子回路串電阻起動(dòng)、Y一降壓起動(dòng)、自耦變壓器起動(dòng)和延邊三角形起動(dòng)，其中Y一降壓起動(dòng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，使用比較普遍。傳統(tǒng)的Y一降壓起動(dòng)采用繼電器一接觸器控制，但由于其操作復(fù)雜、可靠性低等缺點(diǎn)，必將被PLC控制所取代。 目錄 摘要 前言 第一章 PL

6、C概述 1.1 PLC的產(chǎn)生. 11.2 PLC的定義. 11.3 PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用 .11.4 PLC的基本結(jié)構(gòu) .3第二章 硬件設(shè)計(jì) 2.1、控制要求 .5 2.2、資源分配表.5 2.3、I/O接線圖.8 2.5、軟件設(shè)計(jì)（梯形圖）.7 2.6、調(diào)試過(guò)程 .6第三章 三相異步電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì) 3.1 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電路 .93.2 啟動(dòng)時(shí)就星型接法30秒后轉(zhuǎn)為三角形運(yùn)行直到停止 反之亦然.113.3. 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖. .133.4 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制的工作原理 .143.5 指令的介紹. 15 小 結(jié) . 17參考文獻(xiàn).18第一章 PLC概述 1

7、.1 PLC的產(chǎn)生1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國(guó)MODICON公司也開(kāi)發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制成了日本第一臺(tái)可編程控制器。1973年，西歐國(guó)家也研制出他們的第一臺(tái)可編程控制器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，特別是進(jìn)入80年代以來(lái)，PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理

8、器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使PLC在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時(shí)的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（Programmable Controller）更為合適，簡(jiǎn)稱為PC，但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Persona1 Computer）的簡(jiǎn)稱PC相區(qū)別，一般仍將它簡(jiǎn)稱為PLC（Programmable Logic Controller）。1.2 PLC的定義“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)

9、在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！笨删幊绦蚩刂破魇菓?yīng)用面最廣、功能強(qiáng)大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開(kāi)始使用以來(lái)，它已經(jīng)成為了當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。1.3 PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用1） PLC特點(diǎn)（1）編程簡(jiǎn)單，使用方便梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其符號(hào)與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員只要很短的時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序，梯形圖語(yǔ)言形象直

10、觀，易學(xué)易懂，。（2）控制靈活，程序可變，具有很好的柔性可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，具有很好的柔性。（3）功能強(qiáng)，擴(kuò)充方便，性能價(jià)格比高可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴(kuò)展單元即可，擴(kuò)充非常方

11、便。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。（4）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的工作量少，維修方便可編程序控制器的配線與其它控制系統(tǒng)的配線比較少得多，故可以省下大量的配線，減少大量的安裝接線時(shí)間，開(kāi)關(guān)柜體積縮小，節(jié)省大量的費(fèi)用?？删幊绦蚩刂破饔休^強(qiáng)的帶負(fù)載能力、可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。一般可用接線端子連接外部接線?？删幊绦蚩刂破鞯墓收下屎艿?，且有完善的自診斷和顯示功能，便于迅速地排除故障。（5）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程序控制器是為現(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)計(jì)的，采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，硬件措施如屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離、后備電池等，例如，西門子公司S7-200系列PLC內(nèi)部

12、EEPROM中，儲(chǔ)存用戶原程序和預(yù)設(shè)值在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段（190小時(shí)），所有中間數(shù)據(jù)可以通過(guò)一個(gè)超級(jí)電容器保持，如果選配電池模塊，可以確保停電后中間數(shù)據(jù)能保存200天。軟件措施如故障檢測(cè)、信息保護(hù)和恢復(fù)、警戒時(shí)鐘，加強(qiáng)對(duì)程序的檢測(cè)和校驗(yàn)。從而提高了系統(tǒng)抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，可編程序控制器已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。（6）體積小、重量輕、能耗低，是“機(jī)電一體化”特有的產(chǎn)品。2） PLC應(yīng)用目前，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門。隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，主要有以下幾個(gè)方面：（1） 邏輯控制

13、可編程序控制器具有“與”、“或”、“非”等邏輯運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，用觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子、家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。（2） 運(yùn)動(dòng)控制 可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，或靈活運(yùn)用指令，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的普遍使用，可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合，運(yùn)動(dòng)控制功能更為強(qiáng)大，并廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。（3） 過(guò)程控制可編程序控制器可以接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的

14、模擬量，通過(guò)模擬量I/0模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)被控模擬量實(shí)行閉環(huán)PID（比例-積分-微分）控制。現(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。 （4） 數(shù)據(jù)處理可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以是運(yùn)算的中間參考值，也可以通過(guò)通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過(guò)程控制系

15、統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5） 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/0之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、變頻器)之間的通信?？删幊绦蚩刂破髋c其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。當(dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可節(jié)省資金。1.4 PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC（Programmable Logic Controller）主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。（如下圖一所示）

16、圖一 PLC控制系統(tǒng)示意圖可編程序控制器實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似，甚至與之無(wú)異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU（中央處理單元）、存儲(chǔ)器（RAM和EPROM）、輸入/輸出模塊（簡(jiǎn)稱I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。1） CPU模塊CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機(jī)處理器（CPU）和存儲(chǔ)器組成。CPU的作用類似于人類的大腦和心臟。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：（1）輸入處理：將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。（2）程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、

17、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。（3）輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。2） I/O模塊I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。輸入信號(hào)有兩類：一類是從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接收開(kāi)關(guān)、關(guān)電開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、熱電偶、測(cè)速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。可編程序控制器通過(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。CPU模塊的工作電壓

18、一般是5V，而可編程序控制器的輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。3） 編程器編程器除了用來(lái)輸入和編輯程序外，還可以用來(lái)監(jiān)視可編程序控制器運(yùn)行時(shí)梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來(lái)后可編程序控制器也可以運(yùn)行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時(shí)使用，一臺(tái)編程器可供多臺(tái)可編程序控制器公用。4）開(kāi)關(guān)量I/O模塊開(kāi)關(guān)量模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通

19、和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為070V，高電壓為70256V，頻率為4763HZ。各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部I/O接線一般接在模塊的接線端子上，某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。開(kāi)關(guān)量I/O模塊可能4，8，16，32，64點(diǎn)。第二章 三相異步電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)為了使電動(dòng)機(jī)能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，但兩個(gè)接觸器不能吸合，如果同時(shí)吸合將造成電源的短路事

20、故，為了防止這種事故，在電路中應(yīng)采取可靠的互鎖，上圖為采用按鈕和接觸器雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正、反兩方向運(yùn)行的控制電路。2.1 三相電動(dòng)機(jī)Y正反轉(zhuǎn)控制接線圖 圖21三相電動(dòng)機(jī)Y轉(zhuǎn)換及正反轉(zhuǎn)控制接線圖 2.2 元器件參數(shù)選擇1) 熔斷器由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過(guò)載能力，允許在一定條件下較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行；而當(dāng)負(fù)載超過(guò)允許值時(shí)，就要求保護(hù)熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷。還有一些設(shè)備起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)時(shí)間很短，所以要求這些設(shè)備的保護(hù)特性要適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的需要，要求熔斷器在電機(jī)起動(dòng)時(shí)不熔斷，在短路電流作用下和超過(guò)允許過(guò)負(fù)荷電流時(shí)，能可靠熔斷，起到保護(hù)作用。熔體額定電流選擇偏大，負(fù)載在短路或長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)熔斷；選擇

21、過(guò)小，可能在正常負(fù)載電流作用下就會(huì)熔斷，影響正常運(yùn)行，為保證設(shè)備正常運(yùn)行，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流。（A）用于保護(hù)照明或電熱設(shè)備的熔斷器，因?yàn)樨?fù)載電流比較穩(wěn)定，所以熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。（B）用于保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作電動(dòng)機(jī)（即供電支線）的熔斷器，考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間時(shí)不應(yīng)熔斷，即熔體的額定電流（1.52.5）X電動(dòng)機(jī)的額定電流。（C）用于保護(hù)頻繁工作電動(dòng)機(jī)（即供電支線）的熔斷器，考慮頻繁起動(dòng)時(shí)的發(fā)熱，熔斷器也不應(yīng)熔斷，即熔體的額定電流（33.5）X電動(dòng)機(jī)的額定電流。（D）用于保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)（即供電干線）的熔斷器，在出現(xiàn)尖峰電流時(shí)也不應(yīng)熔斷。通常，將其中容量最大的一

22、臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，而其余電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流，為此，熔體的額定電流應(yīng)滿足下述關(guān)系，即即熔體的額定電流（1.52.5）X容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。2) 熱繼電器熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變    ，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。 熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù) 額定電壓：熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值，一般為交流220V，380V，6

23、00V。 額定電流：熱繼電器的額定電流主要是指通過(guò)熱繼電器的電流 額定頻率：一般而言，其額定頻率按照4562HZ設(shè)計(jì)。 整定電流范圍：整定電流的范圍有本身的特性來(lái)決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器的動(dòng)作時(shí)間和電流的平方成正比。 熱繼電器的作用是：主要用來(lái)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，他的工作原理是過(guò)載電流通過(guò)熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，從而將電動(dòng)機(jī)控制電路斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)斷電    熱繼電器停車，起到過(guò)載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過(guò)程中，熱量的傳遞需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)，而只能用作過(guò)載保護(hù)熱繼電器的符號(hào)為FR。熱

24、繼電器主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載，因此選用時(shí)必須了解電動(dòng)機(jī)的情況，如工作環(huán)境、啟動(dòng)電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過(guò)載能力等。 (A)、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。 (B)、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長(zhǎng)期工作制或間斷長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.951.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。 (C)、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果

25、短時(shí)間內(nèi)操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。 (D)、對(duì)于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過(guò)載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來(lái)保護(hù)。3) 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。以空氣阻尼式時(shí)間繼電器為例來(lái)說(shuō)明時(shí)間繼電器的工作原理空氣阻尼型時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.460s和0.4180s兩種) ，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但準(zhǔn)確度較低。當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時(shí)下移，使瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)。但是活塞桿和杠桿不能同時(shí)跟著銜鐵一起下落，因?yàn)榛钊麠U的上端連著氣室中的橡皮膜，當(dāng)活塞桿在釋放彈簧的作用下開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)

26、時(shí)，橡皮膜隨之向下凹, 上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，活塞桿下降到一定位置，便通過(guò)杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作，這段時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進(jìn)氣孔的大小來(lái)改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原?？諝饨?jīng)出氣孔被迅速排出。時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線路的繼電器。A、電磁時(shí)間繼電器：當(dāng)線圈加上信號(hào)后，通過(guò)減緩電磁鐵的磁場(chǎng)變化而后的延時(shí)的時(shí)間繼電器。B、電子時(shí)間繼電器：由分立元件組成的電子延時(shí)線路所構(gòu)

27、成的時(shí)間繼電器，或由固體延時(shí)線路構(gòu)成的時(shí)間繼電器。C、混合式時(shí)間繼電器：由電子或固體延時(shí)線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時(shí)間繼電器。電磁式時(shí)間繼電器是帶有延時(shí)機(jī)構(gòu)的螺管線圈式繼電器，具有交流和直流規(guī)格。繼電器的交流規(guī)格繼電器內(nèi)部裝有橋式整流器，將交流電源整流后供給電磁機(jī)構(gòu)，每臺(tái)繼電器具有兩副瞬時(shí)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，一副滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)，一副延時(shí)主觸點(diǎn)。當(dāng)加電壓于線圈兩端時(shí)，唧子（鐵心）克服塔形彈簧的反作用力被吸入，瞬時(shí)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)換，同時(shí)延時(shí)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)，然后閉合滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)和延時(shí)主觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)接觸后由于上擋限制機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)停止，從而得到所需延時(shí)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，在塔形彈簧的作用下，使唧子和延

28、時(shí)機(jī)構(gòu)返回原位。 靜態(tài)時(shí)間繼電器通常不帶電，施加額定電壓后，繼電器內(nèi)部瞬動(dòng)繼電器動(dòng)作、同時(shí)晶振起振, 產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，經(jīng)分頻后由計(jì)數(shù)器計(jì)脈沖數(shù)，當(dāng)所計(jì)脈沖數(shù)達(dá)到延時(shí)整 定值時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)出口繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所需延時(shí)，由于采用了晶體振蕩器并增加時(shí)間補(bǔ)償預(yù)置電路，對(duì)于極短的延時(shí)值也嚴(yán)格符合整定值，具有極高的精度。 選型方法 (A)、確定繼電器是用在直流回路還是交流回路里，并確定額定電壓等級(jí)，常用為220V、110VDC/AC； (B)、確定安裝方式,如：導(dǎo)軌式，凸出式，嵌入式等（是柜內(nèi)安裝還是面板開(kāi)孔安裝，抽屜柜一般選用導(dǎo)軌式） (C)、確定所需延時(shí)種類，為通電延時(shí)或斷電延時(shí)，以及延時(shí)時(shí)間范圍

29、等。4) 接觸器 接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開(kāi)關(guān)的原理有點(diǎn)相似。 交流接觸器利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)導(dǎo)通控制回路。 主接點(diǎn)一般是常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。 交流接觸器動(dòng)作的動(dòng)力源于交流通過(guò)

30、帶鐵芯線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電磁鐵芯由兩個(gè)山字形的幼硅鋼片疊成，其中一個(gè)固定鐵芯，套有線圈，工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩(wěn)定，鐵芯的吸合面加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后，依靠彈簧復(fù)位。 另一半是活動(dòng)鐵芯，構(gòu)造和固定鐵芯一樣，用以帶動(dòng)主接點(diǎn)和輔助接點(diǎn)的閉合斷開(kāi)。 20安培以上的接觸器加有滅弧罩，利用電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電磁力，快速拉斷電弧，保護(hù)接點(diǎn)。 接觸器具可高頻率操作，做為電源開(kāi)啟與切斷控制時(shí)最高操作頻率可達(dá)每小時(shí)1200次。 接觸器的使用壽命很高，機(jī)械壽命通常為數(shù)百萬(wàn)次至一千萬(wàn)次，電壽命一般則為數(shù)十萬(wàn)次至數(shù)百萬(wàn)次。永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理，用永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而形成的一種微功耗接觸器。國(guó)內(nèi)成熟的產(chǎn)品型號(hào)：CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。 第3章 硬件設(shè)計(jì)3.1、控制要求 對(duì)于較大容量的交流電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)是可采用Y-降壓?jiǎn)?dòng)。電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)是形連接，延時(shí)一定時(shí)間后，自動(dòng)切換到Y(jié)形連接運(yùn)行。Y-轉(zhuǎn)換用兩個(gè)接觸器切換完成，由PLC輸出點(diǎn)控制。正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)無(wú)反應(yīng)，按下停止按鈕