電氣控制與PLC-第一章匯編

1、電電 氣氣 控控 制制 與可編程控制器技術(shù)與可編程控制器技術(shù)2緒 論電氣控制的發(fā)展概況 1. 成組拖動 2. 單電機(jī)拖動 3. 多電機(jī)拖動 4. PLC 5. 計算機(jī)群控系統(tǒng)，CAM，智能機(jī)器人3目目 錄錄第一篇第一篇 電氣控制部分電氣控制部分第一章第一章 常用低壓電器常用低壓電器1-1 電器的功能、分類和工作原理電器的功能、分類和工作原理1-2 電氣控制中常用電器電氣控制中常用電器1-3 主令電器主令電器1-4 動力線路中常用電器動力線路中常用電器1-5 智能電器智能電器41.1 1.1 電器功能、分類電器功能、分類 和工作原理和工作原理一、一、 電電 器器定義：一種根據(jù)外界的信號和要求，手

2、動或自定義：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(shí)現(xiàn)對電路或非電對動地接通、斷開電路，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備元件或設(shè)備基本功能：實(shí)現(xiàn)電路的通與斷基本功能：實(shí)現(xiàn)電路的通與斷第第一一章章5二、電器的分類按工作電壓等級分類按工作電壓等級分類高壓電器：交流電壓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按動作原理分類手動電器和自動電器按用途分類按用途分類控制電器、配電電器、主令電器、保護(hù)電器和執(zhí)行電器6三、電磁式電器工作原理：電磁感

3、應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理電磁式電器由檢測部分檢測部分和執(zhí)行部分執(zhí)行部分組成，即電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)。7電磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式由吸引線圈、鐵心和銜鐵組成。按銜鐵的運(yùn)動方式分為直動式直動式和拍合式拍合式。8電磁結(jié)構(gòu)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(jī)械位移銜鐵復(fù)位時，復(fù)位彈簧將銜鐵拉回原位9電磁結(jié)構(gòu)工作特性1、吸力特性、吸力特性 是指電磁吸力是指電磁吸力Fat隨銜鐵與隨銜鐵與鐵心間氣隙鐵心間氣隙變化的關(guān)系曲線。變化的關(guān)系曲線。2、反力特性、反力特性 是指反作用力是指反作用力Fr隨銜鐵與隨銜鐵與鐵心間氣隙鐵心間氣隙變化的關(guān)系曲線。變化的關(guān)系曲線。10觸頭系統(tǒng)觸

4、頭是電磁式電器的執(zhí)行元件，用來接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。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)分為常開觸頭和常閉觸頭按觸頭原始狀態(tài)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(diǎn)接觸、線接觸和面接按觸頭接觸形式分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種觸三種1112電弧與滅弧電弧產(chǎn)生：在觸點(diǎn)由閉合狀態(tài)過渡到斷電弧產(chǎn)生：在觸點(diǎn)由閉合狀態(tài)過渡到斷開狀態(tài)的過程中產(chǎn)生的電弧。氣體放電開狀態(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(diǎn)的急流。形式

5、之一，是一種帶電質(zhì)點(diǎn)的急流。電弧特點(diǎn)：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很電弧特點(diǎn)：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密度很大的電流。高的溫度和密度很大的電流。13常用的滅弧裝置（一）14常用的滅弧裝置（二）15常用的滅弧裝置（三）161.2 1.2 電氣控制中常用電器電氣控制中常用電器一、低壓隔離器一、低壓隔離器作用作用：電源切除后，將電路電源切除后，將電路隔離隔離1. 1. 刀開關(guān)刀開關(guān)操作：手動推進(jìn)操作：手動推進(jìn)文字符號：文字符號：QS圖形符號：圖形符號：172 2、組合開關(guān)、組合開關(guān)v組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)組合開關(guān)的結(jié)構(gòu) 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它的它的動、靜觸頭分別疊裝動、靜觸頭分別

6、疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時，每層動觸頭隨方手柄時，每層動觸頭隨方形軸一起轉(zhuǎn)動，使動、靜形軸一起轉(zhuǎn)動，使動、靜觸頭接通或者斷開觸頭接通或者斷開。182 2、組合開關(guān)、組合開關(guān)作用：作用：1、小容量電源開關(guān)、小容量電源開關(guān)2、非頻繁操作的電動、非頻繁操作的電動機(jī)起、停開關(guān)機(jī)起、停開關(guān)文字符號：文字符號：QS圖形符號：圖形符號：操作：手動旋轉(zhuǎn)操作：手動旋轉(zhuǎn)19二、熔斷器作用：是一種保護(hù)電器，作用：是一種保護(hù)電器， 短路保護(hù)作用短路保護(hù)作用結(jié)構(gòu)：熔體、熔斷管組成結(jié)構(gòu)：熔體、熔斷管組成工作原理：熔體發(fā)熱熔斷工作原理：熔體發(fā)熱熔斷 保護(hù)特性：安秒特性曲線保護(hù)特性：安秒特性曲線

7、文字符號：文字符號：FU 圖形符號：圖形符號：FU202. 熔斷器的選擇熔斷器類型的選擇 由電控系統(tǒng)整體設(shè)計決定熔斷器額定電壓 熔斷器的額定電壓不小于實(shí)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21熔體額定電流的確定（1）對于電阻性負(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(jī)電流沖擊的影響單臺電動機(jī)：多臺電動機(jī)：NNMAXfNIII)5 . 25 . 1 (和其余電動機(jī)額定電流之額定電流容量最大一臺電動機(jī)的電動機(jī)額定電流:NNMAXNIIINfNII)5 . 25 . 1 (22熔體額定電流的

8、確定（2）電路中兩級都裝有熔斷器 為防止發(fā)生越級熔斷，上下級熔斷器之間應(yīng)有良好的配合關(guān)系，上級熔斷器的 熔體額定電流比下級大12個級差。 23三、控制繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，使其繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，使其自身的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的自動控制電器。自身的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的自動控制電器。分類 原理分：電磁式、感應(yīng)式、熱繼電器等原理分：電磁式、感應(yīng)式、熱繼電器等 用途分：控制繼電器、保護(hù)繼電器用途分：控制繼電器、保護(hù)繼電器 參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器等參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器等 輸出形式分：有觸點(diǎn)、無觸點(diǎn)繼電器輸出形式分：有觸點(diǎn)、無觸點(diǎn)繼電器24繼電器的繼電

9、特性 x2：繼電器吸合值 x1：繼電器釋放值繼電器的重要參數(shù)1.返回系數(shù)2.吸合時間和釋放時間 影響繼電器的操作頻率21xxk 25（一） 電磁式繼電器261 1、電流繼電器、電流繼電器作用：反映輸入電流信號的變化。作用：反映輸入電流信號的變化。接線：繼電器線圈串接于被測電路中；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繼電器觸頭接于控制電路中特點(diǎn)：線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小特點(diǎn)：線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小文字符號：文字符號：KI圖形符號：圖形符號：分類：欠電流繼電器和過電流繼電器分類：欠電流繼電器和過電流繼電器 KI KI KI27欠電流繼電器欠電流繼電器吸合電流吸合電流是線

10、圈額定電流的30% 65%，釋放電流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（ ），從而改變電路的狀態(tài)。 A.吸合 B.釋放 AB282 2、電壓繼電器、電壓繼電器作用：檢測輸入電壓信號的變化。作用：檢測輸入電壓信號的變化。接線：繼電器線圈并聯(lián)于被測電路中；繼電器接線：繼電器線圈并聯(lián)于被測電路中；繼電器 觸頭接于控制電路中觸頭接于控制電路中特點(diǎn)：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，阻抗大特點(diǎn)：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，阻抗大文字符號：文字符號：KV圖形符號：圖形符號：分類：過電壓繼電器、欠（零）電壓繼電器分類：過電

11、壓繼電器、欠（零）電壓繼電器293 3、中間繼電器、中間繼電器實(shí)質(zhì)：電壓繼電器實(shí)質(zhì)：電壓繼電器作用：用于控制電路作用：用于控制電路中觸頭容量與數(shù)量的中觸頭容量與數(shù)量的擴(kuò)展，起到中間放大擴(kuò)展，起到中間放大的作用。的作用。文字符號：文字符號：KA圖形符號：圖形符號：KAKAKA304、 電磁式繼電器的整定l調(diào)整釋放彈簧的松緊程度l改變非磁性墊片的厚度5、電磁式繼電器的選擇31（二）時間繼電器定義：定義：凡是敏感元件獲得信號之后，其觸頭經(jīng)過一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。定延時再動作的繼電器。延時方式：延時方式：通電延時和斷電延時通電延時和斷電延時分類：分類：電磁阻尼式

12、、空氣阻尼式、電子式和電動機(jī)電磁阻尼式、空氣阻尼式、電子式和電動機(jī)式式321、 直流電磁式時間繼電器阻尼銅套332、空氣阻尼式時間繼電器3435時間繼電器的圖形符號36（三）熱繼電器（三）熱繼電器作用：用于電動機(jī)過作用：用于電動機(jī)過載保護(hù)載保護(hù)結(jié)構(gòu)：熱元件、雙金結(jié)構(gòu)：熱元件、雙金屬片和觸頭部分屬片和觸頭部分工作原理：工作原理：特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有具有熱慣性熱慣性，只能用于過載保護(hù)只能用于過載保護(hù)，不能用于短路保護(hù)。不能用于短路保護(hù)。37熱繼電器文字符號：熱繼電器文字符號：FR圖形符號：圖形符號：3839（四）速度繼電器速度繼電器結(jié)構(gòu)原理速度繼電器圖形符號及文字符號40小 結(jié)411-3 1-3 主令

13、電器主令電器是用來發(fā)布命令，可以直接或主令電器是用來發(fā)布命令，可以直接或者通過電磁式電器間接作用于控制電路者通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。的電器。常見的主令電器有：按鈕、行程開關(guān)、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、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、腳踏開關(guān)等。腳踏開關(guān)等。42按鈕的結(jié)構(gòu)：按鈕的結(jié)構(gòu)： 由按鈕帽、復(fù)位彈簧、由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼組成。橋式觸頭和外殼組成。 初初態(tài)態(tài) 按按下下 復(fù)復(fù)位位 常常開開觸觸頭頭 斷斷 通通 斷斷 常常閉閉觸觸頭頭 通通 斷斷 通通 一、按 鈕43按鈕的圖形符號44按鈕型號的含義LA25-12D25

14、系列帶有一個常閉觸頭，兩個常開觸頭的帶燈按鈕45GB522685對按鈕顏色的規(guī)定作用顏色停止和急停紅色啟動綠色啟動和停止交替動作 黑、白或灰色點(diǎn)動黑色復(fù)位藍(lán)色46二、行程開關(guān)二、行程開關(guān)行程開關(guān)又稱為位置開關(guān)，接觸式行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械行程開關(guān)又稱為位置開關(guān)，接觸式行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器。某些運(yùn)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(jī)械的運(yùn)動方向、行程大小或位置保護(hù)用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動方向、行程大小或位置保護(hù)47行程開關(guān)的圖形符號行程開關(guān)的圖形符號48接近式行程開關(guān)：非接觸式的、無觸點(diǎn)行程開關(guān)。接近式行程開關(guān)：非接觸式的、無觸點(diǎn)

15、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(hù)，還可用于高頻計數(shù)、號，用于行程控制和限位保護(hù)，還可用于高頻計數(shù)、測速、液面控制、檢測零件尺寸、加工程序的自動測速、液面控制、檢測零件尺寸、加工程序的自動銜接等。銜接等。 49主令控制器和凸輪控制器主令控制器和凸輪控制器頻繁按順序切換多個控制電路的主令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，實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)、軋鋼機(jī)電器。與磁力控制盤配合，實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)、軋鋼機(jī)及其他生產(chǎn)機(jī)械的遠(yuǎn)距離控制。及其他生產(chǎn)機(jī)械的遠(yuǎn)距離控制。大型手動控制器。主要用于起重設(shè)備大型手動控制器。

16、主要用于起重設(shè)備中直接控制中小型繞線式異步電動機(jī)的起動、停止、中直接控制中小型繞線式異步電動機(jī)的起動、停止、調(diào)速、換向和制動等調(diào)速、換向和制動等 。 50第四節(jié) 動力線路中常用電器一、低壓斷路器一、低壓斷路器51（一）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理52（二）低壓斷路器文字圖形符號53（三）低壓斷路器的選擇 低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)大于或者等于線路、設(shè)備的低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)大于或者等于線路、設(shè)備的正常工作電流和額定電壓。正常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。線路最大短

17、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。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。54二、接觸器二、接觸器頻繁地接通或斷開大電流電路的自動切換電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(jī)，也可用于控制其器。主要用于控制電動機(jī)，也可用于控制其他電力負(fù)載。他電力負(fù)載。55 。 直流接觸器：直流接觸器： 。u線圈電流種類與主觸點(diǎn)電流可以相同，線圈電流種類與主觸點(diǎn)電流可以相同，也可以不同。也可以不同。56573、與繼電器的異同點(diǎn)與繼電器的異同點(diǎn) 相同點(diǎn)

18、：相同點(diǎn)： 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：繼電器用于切換小電流的控制和保護(hù)電路，無繼電器用于切換小電流的控制和保護(hù)電路，無滅弧裝置；接觸器用來控制大電流電路，一般滅弧裝置；接觸器用來控制大電流電路，一般有滅弧裝置有滅弧裝置繼電器可以對各種輸入量的變化作出反應(yīng)；接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。觸器只在一定的電壓信號下動作。58595、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號 額定電壓額定電壓 額定電流額定電流 吸引線圈的額定電壓吸引線圈的額定電壓 電氣壽命和機(jī)械壽命電氣壽命和機(jī)械壽命額定操作頻率額定操作頻率主觸點(diǎn)的額定工作電壓主觸點(diǎn)的額定工作電壓直流有：直流有：