08電力拖動(dòng)控制電路及系統(tǒng)

1、第8章 電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制基礎(chǔ)第一節(jié) 常用控制電器第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)第三節(jié) 控制電路控制環(huán)節(jié)第四節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)的典型控制電路第五節(jié) 電動(dòng)機(jī)的智能控制第六節(jié) 可編程序控制器 內(nèi)容簡介本章首先介紹常用的控制電器如繼電器、接觸器等，講述組成電器控制線路的基本規(guī)則。 之后，分析可編程控制器的工作原理。 什么是電器電器是一種能根據(jù)外界的信號(hào)（機(jī)械力、電動(dòng)力和其它物理量），自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開電路，從而斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)或狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)和調(diào)節(jié)用的電氣元件或設(shè)備。低壓電器：常指用于交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品第一節(jié)

2、常用控制電器時(shí)間繼電器熱繼電器按鈕熔斷器限位開關(guān)接觸器組合按鈕中間繼電器8.1.1 接觸器（a）結(jié)構(gòu)圖 （b）原理圖當(dāng)吸引線圈通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將銜鐵吸合，帶動(dòng)觸頭工作。當(dāng)線圈斷電或電流小到一定程度時(shí)，由反力彈簧作用使銜鐵釋放。 1鐵芯2線圈 3銜鐵4靜觸點(diǎn) 5動(dòng)觸點(diǎn)6觸點(diǎn)彈簧7釋放彈簧 電磁式電器工作原理示意圖 電磁式電器工作原理示意圖 動(dòng)作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3電機(jī)接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器線圈接觸器主觸頭用于主電路 （流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器控制對(duì)象：接觸器

3、指標(biāo)：電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等2) 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)（1）線圈額定電壓：指接觸器吸合線圈的額定工作電壓。（2）額定電流：指主觸頭的額定工作電流。（3）動(dòng)作值：指接觸器的吸合線圈電壓和釋放電壓。8.1.2 主令電器 主令電器是切換控制線路的單極或多極電器，其觸頭容量小，不能切換主電路。主令電器主要包括按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等。 1) 按鈕開關(guān) 按鈕開關(guān)通常用來接通或斷開控制電路，從而控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備的運(yùn)行。 2) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)(多路多極開關(guān)) 轉(zhuǎn)換開關(guān)有自復(fù)位式和定位式兩種操作方式。自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)人手離開操作手柄時(shí)能自動(dòng)回復(fù)到原始位置；

4、定位式轉(zhuǎn)換開關(guān)則每隔30或45有一個(gè)定位。 3) 行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞或接近來控制其觸頭動(dòng)作的開關(guān)電器。常用型式有按鈕式和轉(zhuǎn)臂式兩種。主令控制器是一種多位置多回路的控制開關(guān)，適合于頻繁操作并要求有多種控制狀態(tài)的場(chǎng)合，例如起貨機(jī)、錨機(jī)的控制等。 4) 主令控制器最簡單而又有效的短路保護(hù)電器是熔斷器，船上常用的有管式和螺旋式 。8.1.3 熔斷器電路符號(hào)FU安秒特性tIF熔體額定電流 的選擇：頻繁起動(dòng)的電機(jī)2. 電動(dòng)機(jī)主回路（稍大）1. 平穩(wěn)負(fù)載 （如電燈、電爐）幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)共電路=（1.52.5)In(最大的電動(dòng)機(jī)) +In(其余電動(dòng)機(jī))8.1.4 繼電器繼電器

5、是傳遞信號(hào)的一種電器。按感覺元件的動(dòng)作原理可分為電磁式、感應(yīng)式、機(jī)械式、雙金屬片式、電子式、電動(dòng)式等。其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理與電磁式接觸器相似，與接觸器不同的地方是繼電器無主、輔觸頭之分，動(dòng)作靈敏。它也有交流和直流之分。1) 電磁式繼電器（1）電壓繼電器其電壓線圈匝數(shù)多、線徑細(xì)，并聯(lián)于電路中。正常電壓時(shí)，銜鐵被吸合。當(dāng)電壓低于某一整定值或?yàn)榱銜r(shí)，銜鐵被釋放。（2）電流繼電器：其電流線圈匝數(shù)少、線徑粗，串聯(lián)于電路中。當(dāng)電流達(dá)到某一整定值時(shí)，銜鐵被吸合或釋放。（3）中間繼電器：是將一個(gè)輸入信號(hào)變?yōu)橐粋€(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)的繼電器。其作用是增加觸頭數(shù)量以擴(kuò)大控制范圍；具有以弱控強(qiáng)的開關(guān)信號(hào)“放大”能力。在較復(fù)雜

6、的電路中用作程序控制元件。 2) 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器定時(shí)類型：電子式阻容式電磁式（空氣式）電動(dòng)式機(jī)誡式數(shù)字式（1）空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器主要由電磁機(jī)構(gòu)、工作觸頭(微動(dòng)開關(guān))、氣室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成,它有通電延時(shí)與斷電延時(shí)兩種。 延時(shí)時(shí)間的長短與氣室的進(jìn)氣量有關(guān)，調(diào)節(jié)螺釘可整定延時(shí)時(shí)間，調(diào)節(jié)范圍在0.4180s之間。 常開觸頭延時(shí)閉合 常閉觸頭延時(shí)打開 線圈銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電 銜鐵吸合（向下） 連桿動(dòng)作 觸頭動(dòng)作動(dòng)作過程鐵心出氣孔進(jìn)氣孔橡皮膜傘形活塞 杠桿斷 電 式常閉斷電后延時(shí)閉合常開斷電后延時(shí)斷開通 電 式瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開通電后延時(shí)閉合常閉通電

7、后延時(shí)斷開（2）半導(dǎo)體時(shí)間繼電器 C1、C2為濾波電容,當(dāng)電源變壓器接上電源，正、負(fù)半波由二個(gè)二次繞組分別向電容C4充電， A點(diǎn)電位按指數(shù)規(guī)律上升。原始狀態(tài)VT1管導(dǎo)通、VT2管截止。當(dāng)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位，VT1管截止、VT2管導(dǎo)通，VT2管集電極電流通過高靈敏繼電器KA的線圈，右側(cè)繼電器KA的觸點(diǎn)輸出信號(hào)，同時(shí)KA的常閉觸點(diǎn)斷開充電電路，KA的常開觸點(diǎn)閉合使電容放電，為下次工作做好準(zhǔn)備。 調(diào)節(jié)電位器RW1的數(shù)值，就可以改變延時(shí)的大小，延時(shí)可達(dá)0.2s300s。 3) 熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動(dòng)作的電器。熱繼電器脫扣后，經(jīng)過一段時(shí)間冷卻可自動(dòng)或手動(dòng)復(fù)位，圖示的結(jié)構(gòu)只能手動(dòng)復(fù)位。熱

8、繼電器也是反時(shí)限特性。發(fā)熱元件雙金屬片復(fù)位按鈕它主要作用是對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。整定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流基本上一致 。扣板拉簧連板常閉觸頭熱繼電器的符號(hào)發(fā)熱元件KH常閉觸頭KH 4) 速度繼電器按轉(zhuǎn)速大小傳遞信號(hào)的繼電器。按結(jié)構(gòu)的不同分為感應(yīng)式、離心式等。圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩很小，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到100rmin時(shí)，觸頭在彈簧反力作用下恢復(fù)原位。 感應(yīng)式轉(zhuǎn)軸永久磁鐵圓環(huán)鼠籠繞組擺槌彈簧觸頭觸頭定子-由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。轉(zhuǎn)子-圓柱形永久磁鐵，與電動(dòng)機(jī)同軸連接。8.1.5 電磁制動(dòng)器 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)采用電磁制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)的，常見的有圓盤式和抱閘式兩種。1) 圓盤式電磁制動(dòng)器

9、 當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁剎車線圈通電產(chǎn)生吸力，將靜摩擦片(即電磁鐵的銜鐵)吸住，而與動(dòng)摩擦片相脫開，使電動(dòng)機(jī)可自由旋轉(zhuǎn)。停車時(shí)，剎車線圈失電，靜摩擦片被反作用彈簧緊壓到安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的動(dòng)摩擦片上，產(chǎn)生摩擦力矩，迫使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 調(diào)整制動(dòng)器外殼上的螺栓，用于改變反作用彈簧制動(dòng)力矩，但必須注意所有螺栓要均勻調(diào)節(jié)，否則會(huì)造成摩擦片歪斜、氣隙不均勻，出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)。圓盤式電磁制動(dòng)器工作時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的間隙通常在2至6mm之間，間隙過小，容易造成松閘時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的擦碰；間隙過大，則在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大機(jī)械碰撞。2) 抱閘式電磁制動(dòng)器 抱閘式電磁制動(dòng)器又叫電磁抱閘，其制動(dòng)原理與圓盤式電磁制動(dòng)器相仿。

10、它由制動(dòng)電磁鐵和制動(dòng)閘瓦制成。當(dāng)制動(dòng)電磁鐵線圈通電后，產(chǎn)生吸力，使抱閘閘瓦松開，電動(dòng)機(jī)便能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈斷電時(shí)，閘瓦在彈簧力作用下，將電動(dòng)機(jī)閘輪剎住，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。 第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)四種基本保護(hù)短路保護(hù)過載保護(hù)(或過流保護(hù))欠電壓保護(hù)(包括零電壓保護(hù))缺相保護(hù)8.2.1 短路保護(hù) 主電路和控制電路上都裝有熔斷器FU，以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。8.2.2 過載保護(hù) 熱繼電器FR，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，熱繼電器的脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，其對(duì)應(yīng)的常閉觸頭FR打開，接觸器線圈KM失電，主輔觸頭復(fù)位，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 缺相保護(hù)熱繼電器FR起著缺相保護(hù)的作用，它將斷開接觸器電源，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。一般熱繼電器的發(fā)熱元件

11、串接在三相主電路的任意兩相之中，在任一相發(fā)生斷路故障時(shí)，必然導(dǎo)致另兩相電流的大幅度增加，為熱繼電器所檢測(cè)到。8.2.3 零電壓和欠電壓保護(hù) 零電壓保護(hù)和欠電壓保護(hù)一般可由同一電器來實(shí)現(xiàn)。在由按鈕作為主令電器的控制線路中，一般由線路中的接觸器兼作零壓和欠壓保護(hù)，而不另設(shè)專用的零壓和欠壓保護(hù)電器。如交流磁力起動(dòng)器中由接觸器KM來實(shí)現(xiàn)該保護(hù)用作零電壓和欠電壓保護(hù)的繼電器或接觸器，必須具備高返回系數(shù)，吸引線圈的吸合電壓Ux，一般整定在0.80.85額定電壓之間，釋放電壓Uf整定在0.50.7額定電壓之間?？刂凭€路中電器和元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)電氣線路圖第三節(jié) 控制電路控制環(huán)節(jié)輔助（控制）電路主電路電

12、路 繪制電路圖的規(guī)定1. 電機(jī)、電器和其他帶電部分都應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制和標(biāo)注。2.按主電路和控制電路兩部分畫出。5.各元件一般按動(dòng)作順序從上到下,從左到右依次排開。有直接電聯(lián)系的導(dǎo)線交叉連接點(diǎn)要用小圓圈或黑圓點(diǎn)表示。4.同一電器的不同部件,按其在電路中的作用畫在不同的電路部位上,標(biāo)以相同的文字符號(hào)。3.電器都按沒通電或不受外力作用時(shí)的正常狀態(tài)畫出。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB） 線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；ABCM3起動(dòng)按鈕8.3.1 點(diǎn)動(dòng)控制 觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)ABCM3起動(dòng)按鈕8.3.2 連續(xù)控制 在點(diǎn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，若將接觸器KM的一對(duì)

13、常開輔觸頭KM與起動(dòng)按鈕SBl的觸頭并聯(lián)，即成為“連續(xù)”控制，輔觸頭 KM被稱為“自鎖”(或 “自保”)觸頭。交流磁力起動(dòng)器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接起動(dòng)控制就是連續(xù)控制方式。該方式中要解除“自鎖”，必須按停車按鈕SB2。 8.3.3 行程控制 某些生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件的行程范圍有一定限制，例如船舶舵機(jī)的左右舵角偏轉(zhuǎn)必須限制在35以內(nèi)；起貨機(jī)提升機(jī)構(gòu)必須防止吊索收盡而造成吊鉤撞碰吊臂事故等。實(shí)現(xiàn)行程控制，應(yīng)將開關(guān)安置在設(shè)限的位置上，其常閉觸頭SQl、SQ2與控制線路中的停止控鈕SB2串聯(lián)。正程逆程STASTB限位控制是避免生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)入異常位置的一種限位保護(hù)。KMFKMRKMRKMFKHSTASTBSB1S

14、B2KMFSB2KMR8.3.4 多地點(diǎn)控制 有些生產(chǎn)機(jī)械要求能在兩個(gè)或兩個(gè)以上多地點(diǎn)進(jìn)行控制為此可將多地點(diǎn)起動(dòng)按鈕并接成“或”邏輯關(guān)系，多地點(diǎn)停車按鈕串接成“與”邏輯關(guān)系。 KMFKMRM3ABCFUQSKH8.3.5 互鎖控制電氣互鎖機(jī)械互鎖KHKMFSB1KMFSBFKMRKMRKMRKMFSBR電器互鎖電氣互鎖正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBF和SBR的常閉觸頭互串在對(duì)方的線路上，因此在任何時(shí)候不能同時(shí)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)的兩種操作，實(shí)現(xiàn)了電氣互鎖。機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖是在KMF與KMR兩接觸器的銜鐵間設(shè)置一機(jī)械連桿，當(dāng)任一接觸器通電吸合后，銜鐵就帶動(dòng)連桿將另一接觸器的銜鐵鎖定在釋放位置，此時(shí)另一個(gè)接觸器線圈

15、即使得電，也無法吸合。部分起貨機(jī)控制線路8.3.6 聯(lián)鎖控制(順序控制) 當(dāng)一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)后,第二臺(tái)才能啟動(dòng)。如冷卻泵先啟動(dòng)，工作泵后啟動(dòng)。接觸器KM1控制設(shè)備A，KM2控制設(shè)備B。KM1的常開輔觸頭串在KM2的控制回路中，因此只有當(dāng)KM1獲電動(dòng)作后， KM2才有可能動(dòng)作。而KM2的常開輔觸頭KM2與按鈕SB3并聯(lián)，因此當(dāng)KM2獲電處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)， KM1是不會(huì)失電停止工作的。 8.3.7 雙位控制 在許多無人管理的生產(chǎn)場(chǎng)合，常用到 “雙位”自動(dòng)控制。例如：船舶輔鍋爐的高低水位控制食品冷庫的高低溫度控制空調(diào)壓縮機(jī)的自動(dòng)起?？刂?.3.8 時(shí)間控制 船舶機(jī)艙泵浦電機(jī)按照時(shí)間原則啟動(dòng)，很多控制電路需

16、要實(shí)施時(shí)間控制。大容量三相交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的Y降壓起動(dòng)。例如：船上的燃油輔鍋爐，點(diǎn)火時(shí)間通常設(shè)定為510s，在這段時(shí)間內(nèi)如果點(diǎn)火不成功，則視為點(diǎn)火失敗，發(fā)出報(bào)警。 例如：一. 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路 機(jī)艙風(fēng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，正轉(zhuǎn)時(shí)通風(fēng)機(jī)向機(jī)艙送風(fēng)，反轉(zhuǎn)時(shí)從機(jī)艙抽風(fēng)。 救生艇吊艇機(jī)的電氣控制 。第四節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)的典型控制電路電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制本質(zhì)上是一種互鎖控制二. 海(淡)水柜水位自動(dòng)控制電路 水柜為壓力水柜，隨著用水量的變化，水、氣空間容積在變化，即液位高度和氣壓都在變化。水位上升，氣的空間高度減小，氣壓增加，如果不考慮漏氣損耗，氣壓大小顯然是與水位高低成正比例的，高限水位H(H)對(duì)應(yīng)著高

17、限壓力，低限水位H(L)對(duì)應(yīng)著低限壓力 。雙位（限）原理的自動(dòng)控制海(淡)水柜(壓力)自動(dòng)控制壓力開關(guān)SP(H)和SP(L)分別代替SB2和SB1三. 三相異步電動(dòng)機(jī)Y起動(dòng)控制電路 正常運(yùn)行時(shí)采用形接法，起動(dòng)時(shí)采用Y形接法，以減小起動(dòng)電流。 按SB2 KM1有電 KM2有電 Y起動(dòng) KT有電 延時(shí) KM2斷電 自保 KM3有電 運(yùn)轉(zhuǎn)自保KT 斷電起動(dòng)過程：四. 自藕變壓器降壓起動(dòng)控制電路用它起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)抽頭位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使用自藕變壓器時(shí)，高壓側(cè)接到電網(wǎng)，低壓側(cè)接到電動(dòng)機(jī)。自藕變壓器起動(dòng)器，又叫補(bǔ)償起動(dòng)器。五. 定子回路串聯(lián)電抗、電阻降壓起動(dòng)控制電路鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定

18、子回路串電阻起動(dòng)，適用于中等容量的異步電動(dòng)機(jī)要求平穩(wěn)起動(dòng)的場(chǎng)合。這種降壓起動(dòng)方法是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在三相定子回路中分別串接一個(gè)電阻，由于串聯(lián)了電阻，使加在電動(dòng)機(jī)繞組上的電壓低于電網(wǎng)電壓，待起動(dòng)后，再將電阻短路切除，電動(dòng)機(jī)即在額定電壓下正常運(yùn)行。六. 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路1. 機(jī)械制動(dòng)控制電路2. 反接制動(dòng)控制電路KS為速度繼電器，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)KS一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min左右時(shí)KS常開觸頭閉合。3. 能耗制動(dòng)控制電路延時(shí)控制能耗制動(dòng)電路另一種延時(shí)控制能耗制動(dòng)電路七、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的種類及方法較多，在這里只介紹異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制。改變

19、異步電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)調(diào)速，一般適用于鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)楦淖兌ㄗ訕O對(duì)數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)也必須同時(shí)改變，而鼠籠型轉(zhuǎn)子本身沒有固定的極數(shù)，它的極數(shù)隨定子磁場(chǎng)的極數(shù)而定。為了避免在轉(zhuǎn)子方面進(jìn)行變極改接，故變極調(diào)速不用于繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。YD系列是國內(nèi)變極電動(dòng)機(jī)的主要產(chǎn)品系列。YD系列雙速電動(dòng)機(jī)為單繞組，三速、四速為雙繞組。YD系列雙速電動(dòng)機(jī)繞組接線極數(shù)4/26/48/48/612/66/4/28/4/28/6/412/8/6/4連結(jié)組 /YYY/YY/Y/YY/YY/YY出線端數(shù)6912從起動(dòng)到Y(jié)Y運(yùn)轉(zhuǎn)控制雙速電動(dòng)機(jī)的另一種控制電路從起動(dòng)到Y(jié)Y運(yùn)轉(zhuǎn)控制八、直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

20、時(shí)，需要在電樞電路中串入起動(dòng)電阻，起動(dòng)電阻的控制方法很多。按時(shí)間原則控制直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的電路電動(dòng)機(jī)的電樞電路串有三級(jí)起動(dòng)電阻，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，利用時(shí)間繼電器，依次切除起動(dòng)電阻。用主令控制器利用時(shí)間原理控制直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)聯(lián)系作業(yè)7-12用按鈕操縱利用時(shí)間原則起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向的方法有兩個(gè)：電樞繞組兩端極性不變，而將勵(lì)磁繞組反接。勵(lì)磁繞組極性不變而將電樞繞組反接。九、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路第五節(jié) 電動(dòng)機(jī)的智能控制模塊控制有幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：1. 集成化，單元結(jié)構(gòu)體積小、控制電路可靠；2. 智能化，在模塊上采用了微處理器；3. 互換性。一、模塊的基本功能ESM-101模塊有五種，分別為:用

21、這些模塊可以組成各種控制方法。ESM-102ESM-103ESM-104ESM-105通過對(duì)模塊上起動(dòng)/停止按鈕的操作，或通過對(duì)集控臺(tái)、機(jī)旁等上起動(dòng)/停止按鈕的操作，就可以實(shí)現(xiàn)輔助機(jī)械（指電機(jī)）的起動(dòng)/停止。通過模塊上的手動(dòng)-自動(dòng)或手動(dòng)-自動(dòng)轉(zhuǎn)換選擇按鈕開關(guān)的選擇，并根據(jù)壓力開關(guān)信號(hào)或浮子液位信號(hào)，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)/停止控制。二、智能化控制模塊組成的控制電路的工作原理和運(yùn)行分析1模塊ESM-105的控制功能模塊ESM-105組成的控制電路的功能是實(shí)現(xiàn)組合性負(fù)載自動(dòng)切換且在電網(wǎng)失電后，再恢復(fù)供電時(shí)，能依據(jù)事先設(shè)定的次序重新自動(dòng)起動(dòng)并運(yùn)行。2模塊ESM-105組成的控制電路的原理和運(yùn)行分析（

22、1）手動(dòng)操作 1）起動(dòng)和運(yùn)行 2）停止 3) 過載 4) 連續(xù)起動(dòng)（2）自動(dòng)切換操作 1）起動(dòng)和備用 2) 停止 3）過載 4）運(yùn)行泵出口壓力低 5）連續(xù)起動(dòng)8.6.1 PLC概述第六節(jié) 可編程序控制器 在PLC的發(fā)展歷程中，有過幾個(gè)不同的名稱：可編程序矩陣控制器PMCProgrammable Matrix Controller可編程序順序控制器PSCProgrammable Sequence Controller可編程序邏輯控制器PLCProgrammable Logic Controller1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)

23、指標(biāo)在社會(huì)上公開招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。PLC的優(yōu)點(diǎn)可靠性高(平均無故障時(shí)間3-5萬小時(shí)）編程簡單通用性強(qiáng)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維護(hù)方便PLC的缺點(diǎn)主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的：如專用總線、專家通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機(jī)柜、電源模板亦各不相同。編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC在工業(yè)自動(dòng)化中起著舉足輕重的作用，在國內(nèi)外已廣泛應(yīng) 用于機(jī)械、冶金、石油、化

24、工、輕工、紡織、電力、電子、食品、 交通等行業(yè)。經(jīng)驗(yàn)表明， 80 以上的工業(yè)控制可以使用PLC來完成。8.6.2 PLC基本組成和工作原理 PLC的基本組成編程器或其他編程設(shè)備SBSQSAHLYVKM微處理器存儲(chǔ)器輸入單元輸出單元電源1.中央處理單元（CPU）：(1) 從程序存儲(chǔ)器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令(2) 將各種輸入信號(hào)取入(3) 把運(yùn)算結(jié)果送到輸出端(4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求通用處理器：8086、80286、80386單片機(jī)芯片：8031、8096位片式微處理器：AMD-2900小型PLC多采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機(jī)作為CPU大型P

25、LC多采用高速位片式微處理器存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。2. 存儲(chǔ)存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。RAM：ROM：3. 輸入、輸出接口：采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸入接口作用將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。輸出接口作用將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。輸出三種形式繼電器 - 低速大功率可控硅 - 高速大功率晶體管 - 高速小功率（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強(qiáng)電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電

26、源輸入端子+PLCXn+24V發(fā)光二極管繼電器輸出（2）輸出接口電路：以繼電器形式為例：PLC內(nèi)部電路內(nèi)部電路J+交流電源或直流電源YCOM-4.電源單元把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可供開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)無源開關(guān)等使用?？删幊绦蚩刂破鞯碾娫匆话悴捎瞄_關(guān)式電源，其特點(diǎn)是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。5. 各種接口、高功能模塊：便于擴(kuò)展小型機(jī)：一體機(jī)有接口可擴(kuò)展電源模塊CPU模塊IO模塊底 板中、大型機(jī)：模塊式可根據(jù)需要在主板上隨意組合輸入點(diǎn)總有輸入映象區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng) I/O映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控制的規(guī)

27、模有關(guān) PLC的工作原理建立I/O映像區(qū)PLC工作時(shí)，將采集到的輸入信號(hào)狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上；將運(yùn)算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時(shí)所需“輸入繼電器”、“輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系 。初始化CPU自診斷通信信息處理與外設(shè)交換信息執(zhí)行用戶程序輸入輸出信息處理定期檢查用戶程序存儲(chǔ)器、I/O單元的連接、I/O總線是否正常，定期復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器WDTPLC之間以及PLC與PC之間； PLC與其他帶微處理器的智能裝置通信編程器、終端設(shè)備、彩色圖形顯示器、打印機(jī) 以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運(yùn)算結(jié)果存入輸出映象區(qū)對(duì)應(yīng)位中 掃描的方式

28、輸入信號(hào)的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；結(jié)果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設(shè)備。 清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位定時(shí)器等，并進(jìn)行自診斷，對(duì)電源、PLC內(nèi)部電路、用戶程序的語法進(jìn)行檢查。 PLC工作過程可編程序控制器對(duì)用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描可分為三個(gè)階段進(jìn)行，即輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。 用戶程序的循環(huán)掃描過程S7-200PLC的系統(tǒng)配置基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機(jī)，它包括一個(gè)中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元?；締卧梢詷?gòu)成一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視

29、等。STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。點(diǎn)擊STEP 7-Micro/WIN的圖標(biāo)，打開一個(gè)新的項(xiàng)目。打開STEP 7-Micro/WIN通訊電纜是PLC用來與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜（RS232RS485），也可用一個(gè)通訊處理器（CP）和多點(diǎn)接口（MP1）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MP1卡提供的一根通訊電纜。CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖PLC梯形圖語言的編程原則1、梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程；2、梯形圖中的繼電器繼電器、接點(diǎn)、線圈不是物理的，是PLC存儲(chǔ)器中的位(1=ON；0=OFF)；編程時(shí)常開/常閉接點(diǎn)可無限次引用，線圈輸出只能是