可編程邏輯控制器 LC課件4

第二節(jié)電器控制方法2.1控制電路的基本邏輯概念1控制電路的基本組成2控制電器的狀態(tài)和值3基本邏輯電路的類型2.2三相交流異步電動機基本控制電路1鼠籠型電動機直接起動控制電路2鼠籠型電動機降壓起動控制電路3繞線型異步電動機起動控制電路4異步電動機的制動控制電路12.1控制電路的基本邏輯概念電氣控制電路根據(jù)邏輯關系可以分成三個組成部分：輸入元件是控制電路的輸入邏輯變量，用于對電路的控制，可分為主令元件和檢測元件。主令元件是人向控制電路發(fā)布控制指令的元件、如按鈕、開關等。檢測元件是電路和電氣控制設備本身向控制電路發(fā)布控制指令的元件，用于對電路和電氣控制設備的某些物理量(如行程距離、溫度、轉速、壓力、電流等)的檢測。常用的檢測元件有行程開關、接近開關、熱繼電器、電流繼電器、速度繼電器等。中間邏輯元件是控制電路的中間邏輯變量,用于對電路中變量的邏輯變換和記憶等作用，常用的中間邏輯元件有中間繼電器、通用繼電器、時間繼電器及計數(shù)器等。輸出執(zhí)行元件用于對電路控制結果的執(zhí)行。是控制電路的輸出邏輯變量?？煞譃橛杏洃浌δ芎蜔o記憶功能兩種，有記憶功能的輸出執(zhí)行元件常用的有接觸器、繼電器等。無記憶功能的輸出執(zhí)行元件常用的有信號燈、報警器、電磁鐵、電磁閥、電動機等?？刂齐娐返幕窘M成2控制電器的狀態(tài)和值對于輸入元件：（1）開關電器未受外力的原始狀態(tài)為0狀態(tài)， 開關電器受外力而動作的狀態(tài)為1狀態(tài)，開關、接點在斷開時的值為0，閉合時的值為1。（2）在未受外力的原始狀態(tài)下處于斷開狀態(tài)時的開關(接點)，稱為常開開關(接點)，處于接通狀態(tài)時的開關(接點)，稱為常閉開關(接點)。常開開關(接點)在原始狀態(tài)下時的值為0。常閉開關(接點)在原始狀態(tài)下時的值為1。（3）對于中間邏輯元件和輸出執(zhí)行元件也有兩種狀態(tài)，一種是失電狀態(tài)，一種是得電動作狀態(tài)。 元件在失電狀態(tài)下的值為0，對于有記憶元件常開接點的值為0，常閉接點的值為1。 元件在得電狀態(tài)下的值為1，對于有記憶元件常開接點的值為1，常閉接點的值為0。3基本邏輯電路的類型邏輯電路根據(jù)控制邏輯的特點可分為組合電路和時序電路。1、組合電路組合電路的控制結果只和輸入變量的狀態(tài)有關?？梢杂貌紶柎鷶?shù)(也稱開關代數(shù)或邏輯代數(shù))通過計算而得出。在組合電路中，也是由輸入變量、中間邏輯變量和輸出邏輯變量三者構成的，但不含有記憶元件。中間邏輯變量也可以根椐邏輯關系將其消除。 C=A×B H=C×D H=A×B×D=(A＋B)×D中間邏輯變量的消除42、時序電路時序電路也稱記憶電路，記憶電路中包含有記憶元件，時序電路的控制結果不僅和輸入變量的狀態(tài)有關，也和記憶元件的狀態(tài)有關。時序電路的控制結果是和輸入變量、中間邏輯變量和輸出邏輯變量三者都有關系。繼電器、接觸器是最基本的記憶元件，在電氣控制電路中，記憶電路主要用于對短時通斷信號(如按鈕、位置開關等)的記憶?；居洃涬娐芳皶r序圖52.2籠型異步電動機基本控制電路1、籠型異步電動機的單方向全電壓點動和起動單向直接起動控制電路(1)電路的控制原理(2)電路的保護環(huán)節(jié)①短路保護：②過載保護：③失壓與欠壓保護671>點動控制2>全壓起動(長動)控制 用電器自觸點為自線圈供電的環(huán)節(jié)稱作“自鎖”環(huán)節(jié)。 自鎖除能實現(xiàn)長動之外，還兼有欠壓和失壓保護的作用。3>點動加長動控制 點動與長動控制的區(qū)別在于點動不要自鎖，而長動必須有自鎖8接點競爭在開關電路中，一個開關原變量由0變?yōu)?或由1變?yōu)?時，其反變量則由1變?yōu)?或由0變?yōu)?有一個過渡過程。過渡過程的快慢將對時序電路的影響稱為接點競爭。92、異步電動機的可逆運行控制10KM1和和KM2同時通通電吸合合，造成成電源進進線直接接經(jīng)兩接接觸器觸觸點短路路11（1）互互鎖控制制常用的互互鎖有輸輸入互鎖鎖和輸出出互鎖。。互鎖主主要用于于控制電電路中有有二路或或多路輸輸出時保保證只有有其中一一路輸出出。12互鎖接點點的另外外兩種作作用一是減少少或消除除主觸點點在正反反轉互換換時產生生的電弧弧對觸點點的損壞壞。二是可以以防止主主觸點因因電弧而而熔焊在在一起時時再反向向起動時時正反轉轉主觸點點同時閉閉合而造造成短路路。13多路輸出出互鎖控控制三路輸出出互鎖控控制電路路14互鎖控制制舉例：：自動往往返循環(huán)環(huán)控制15（2）順順序聯(lián)鎖鎖控制控制要求求：電動動機M2必須在在M1起起動之后后才能起起動。順序聯(lián)鎖鎖:在在后動電電器線圈圈電路中中串入前前動電器器的常開開觸點16172鼠籠型型電動機機降壓起起動控制制電路三相鼠籠籠型異步步電動機機能否直直接起動動主要取取決于電電源變壓壓器的容容量和電電動機的的容量。。當鼠籠型型電動機機不滿足足直接起起動條件件時應采采用降壓壓起動控控制。起起動時降降低加在在電動機機定子繞繞組上的的電壓，，以減小小起動電電流，減減少對線線路電壓壓的影響響，起動動后再將將電壓恢恢復到額額定電壓壓。常用的降降壓起動動控制電電路有：：定子串電電阻(或或電抗)、星形—三三角形換換接、自耦變壓壓器延邊三角角形起動動。18改接線降降壓起動動控制電電路常見的改改接線降降壓起動動控制電電路有：：星形-三三角形降降壓起動動、沿邊邊三角形形-三角角形降壓壓起動、、星形-沿邊三三角-三三角形降降壓起動動控制電電路等。。改接線降降壓起動動控制電電路一般般只能用用于正常常工作為為三角形形接線的的電動機機。一般般功率在在4千瓦瓦以上的的電動機機均為三三角形接接線，由由于這種種降壓起起動方式式只需改改變電動動機繞組組的接線線，無需需專門的的降壓設設備。圖2-18電電動機機三相繞繞組接線線形式19203繞線線型異步步電動機機起動控控制電路路三相繞線線型異步步電動機機的轉子子回路可可以通過過滑環(huán)外外串接可可變電阻阻來減小小起動電電流，以以達到提提高轉子子電路功功率因數(shù)數(shù)和起動動轉矩的的目的。。在一般般要求起起動轉矩矩較高的的場合下下。調節(jié)轉子子回路電電阻的方方法很多多，有分分段調節(jié)節(jié)和連續(xù)續(xù)調節(jié)兩兩種。分分段調節(jié)節(jié)有時間間原則調調節(jié)，電電流原則則調節(jié)，，速度原原則調節(jié)節(jié)以及綜綜合原則則調節(jié)等等。連續(xù)續(xù)調節(jié)有有頻敏變變阻器、、變阻器器、水電電阻器調調節(jié)等多多種方式式。21繞線轉子子異步電電動機轉轉子繞組組串附加加電阻起起動控制制實現(xiàn)方案案一:時時間控控制，利利用時間間繼電器器延時，，將附加加電阻逐逐段切除除二：利用用起動過過程中電電流的變變化，用用電流繼繼電器逐逐段將附附加電阻阻切除。。22時間原則則轉子回回路串接接電阻起起動控制制電路時間原則則轉子回回路串接接電阻起起動控制制電路23電流原則則轉子回回路串接接電阻起起動控制制電路電流原則則轉子回回路串接接電阻起起動控制制電路244異步電動動機的制動控控制電路路交流異步步電動機機的制動動方法有有機械制制動和電電氣制動動兩種。。機械制動動是利用機機械裝置置使電動動機迅速速停轉。。常用的的機械制制動裝置置有電磁磁抱閘制制動、電電液閘制制動、帶帶式制動動和盤式式制動等等。電氣制動動是在電動動機上產產生一個個與原轉轉子轉動動方向相相反的制制動轉距距，迫使使電動機機迅速停停轉。電電氣制動動方法有有反接制制動、能能耗制動動、阻容容制動、、發(fā)電制制動等。。25電磁抱閘閘制動控控制電路路電磁抱閘閘制動控控制電路路26反接制動動是在電電動機停停止時向向定子繞繞組中通通入反向向序的電電壓，給給轉子一一個反向向轉矩，，使電動動機產生生一個向向反方向向旋轉的的力，使使電動機機轉速迅迅速下降降到零，，當轉速速下降至至接近零零時及時時將電源源切除，，以防電電動機反反向起動動。單向反接制制動控制電電路單向反接制制動控制電電路27具有反接制制動電阻的的正反向反反接制動控控制電路28能耗制動控控制電路能耗制動是在電動機機脫離三相相交流電源源之后在定定子繞組上上加一個直直流電壓，，即通入的的直流電流流在定子繞繞組中產生生一個靜止止磁場，由由于轉子的的慣性而旋旋轉切割磁磁力線，利利用轉子感感應電流與與靜止磁場場的作用以以達到制動動的目的。。根據(jù)能耗制制動時間控控制原則，，可用時間間繼電器進進行控制，，也可以根根據(jù)能耗制制動速度原原則，用速速度繼電器器進行控制制。29單向能耗制制動控制電電路30主電路：粗粗線，繪在在左或上部部控制線路：：細線，繪繪在右或下下部控制線路的的電源線分分列兩邊，，按電器元元件的動作作順序由上上而下平行行繪制所有電器元元件不畫實實際外形，，而用標準準圖形和文文字符號表表示。器件件的各部分分分別畫在在完成作用用的地方。。各電器部部件的狀態(tài)態(tài)處于未動動作前的狀狀態(tài)。兩條以上導導線連接處處用小圓點點表示電氣氣連接，每每一接點標標一編號，，左單右雙雙，以線圈圈為界限同類電器在在文字符號號前或后加加序號區(qū)分分第三節(jié)電電動動機控制原原理電路圖圖的繪制3132根據(jù)電氣原原理圖分析析電動機起起動運行控控制過程的的敘述方法法舉例3334多頁電氣原原理圖35分析電氣原原理圖工作作特性的關關鍵點了解各種低低壓配電電電器的種類類、結構、、工作原理理、電氣參參數(shù)，為正正確使用、、選擇電器器建立基礎礎。了解電氣控控制實現(xiàn)邏邏輯控制的的基本型式式以及應用用特點，如如點動、自自鎖、互鎖鎖、順序連連鎖等，為為分析電氣氣控制功能能的實現(xiàn)建建立方法基基礎。掌握電氣原原理圖的設設計和繪制制原則，如如電器元件件的圖形符符號、標識識方法、位位置查找原原則、連接接方式。掌握電氣原原理圖控制制回路的分分析方法，，如根據(jù)電電器元件的的開關狀態(tài)態(tài)分析各個個控制支路路電器元件件線圈的通通斷狀態(tài)及及其所控制制觸點的變變化對相應應控制回路路的影響，，進而分析析整個控制制原理圖的的工作原理理及控制特特性。特別注意電電器元件接接點競爭狀狀態(tài)對回路路狀態(tài)的影影響，以確確?？刂苹鼗芈纺軌蚩煽煽康貙崿F(xiàn)現(xiàn)工藝要求求的邏輯功功能。36自動控制線線路設計的的基本要求求：v滿足生產工工藝要求v電路力求簡簡單、布局局合理、電電器元件選選擇正確并并得到充分分利用v安全可靠，，能長穩(wěn)定定運行，設設有各種保保護和防止止發(fā)生故障障的環(huán)節(jié)v便于操作安安裝和維修修設計方法：：v經(jīng)驗法——憑借實際經(jīng)經(jīng)驗，用基基本線路和和典型環(huán)節(jié)節(jié)加以合理理組合v邏輯分析法法——利用邏輯代代數(shù)這一數(shù)數(shù)學工具設設計的方法法設計步驟：：v了解生產工工藝過程要要求v選擇自動控控制方法和和原則v設計原理圖圖v選器件和整整定參數(shù)v繪出安裝圖圖v安裝、調試試、修改、、完善37繼電器、接接觸器控制制電路讀圖圖和設計中中應注意的的問題：1、首先了了解工藝過過程及控制制要求；2、搞清控控制系統(tǒng)中中各電機、、電器的作作用以及它它們的控制制關系；3、主電路路、控制電電路分開閱閱讀或設計計；4、控制電電路中，根根據(jù)控制要要求按自上上而下、自自左而右的的順序進行行讀圖或設設計；5、同一個個電器的所所有線圈、、觸頭不論論在什么位位置都叫相相同的名字字；6、原理圖圖上所有電電器，必須須按國家統(tǒng)統(tǒng)一符號標標注，且均均按未通電電狀態(tài)表示示；7、繼電器器、接觸器器的線圈只只能并聯(lián)，，不能串聯(lián)聯(lián)；8、控制順順序只能由由控制電路路實現(xiàn)，不不能由主電電路實現(xiàn)。。9、避免線線路的競爭爭冒險現(xiàn)象象發(fā)生：由由于觸頭動動作時間的的影響，使使程序不能能完成轉換換，因而可可能發(fā)生誤誤動作10、盡量量減少觸點點數(shù)量，簡簡化線路，，合理安排排電器元件件連接線路路，減少連連接導線，，保障實用用安全，同同一電器的的常開、常常閉觸點靠靠得很近，，不要接在在電源的不不同相上，，以免短路路38小結1、電氣控控制線路：：是用導線線將電機、、電器、儀儀表等電氣氣元件聯(lián)接接起來，并并實現(xiàn)某種種要求的電電氣線路；；2、自鎖：：利用電器器自己的觸觸頭使自己己的線圈得得電從而保保持長期工工作的線路路環(huán)節(jié)稱為為自鎖環(huán)節(jié)節(jié)，自鎖是是實現(xiàn)長動動的基本環(huán)環(huán)節(jié)，也是是區(qū)別點動動的標志；；互鎖在可可逆控制線線路中，可可防止主電電源短路；；順序聯(lián)聯(lián)鎖可實現(xiàn)現(xiàn)電動機的的依次動作