電工學(xué)電氣自動(dòng)控制

第7章電氣自動(dòng)控制7.1手動(dòng)控制

7.2起停自動(dòng)控制

7.3正反轉(zhuǎn)控制

7.4順序聯(lián)鎖控制7.5行程控制7.6時(shí)間控制7.7可編程控制器

電工電子教學(xué)部教學(xué)要求1.了解常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和功能;2.掌握籠式異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂坪驼崔D(zhuǎn)控制電路以及電路的電氣、機(jī)械自鎖和互鎖方法;3.了解短路、過載和失壓保護(hù)的方法；4.掌握順序連鎖以及行程和時(shí)間控制的原則;5.能讀懂簡單控制電路的原理圖;6*.初步了解可編程序控制器的應(yīng)用。電工電子教學(xué)部7.1手動(dòng)控制手動(dòng)電器、自動(dòng)電器。控制電器、保護(hù)電器。常用電器一、閘刀開關(guān)分類：單刀、雙刀、三刀、組合開關(guān)。

符號(hào)：3~M3~QFUQ控制電路的組成：用電設(shè)備、控制電器、保護(hù)電器。電工電子教學(xué)部閘刀開關(guān)的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部組合開關(guān)（Q）作用:與刀開關(guān)的作用相同,一般用在電氣控制柜上。符號(hào):Q結(jié)構(gòu)：由多層動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成。靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)電工電子教學(xué)部組合開關(guān)的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部作用：用于短路保護(hù)。結(jié)構(gòu)：熔體、外殼。種類：插入式、螺旋式、管式、填料式。符號(hào)：FU安秒特性tIFO二、熔斷器額定電流：2A~600A。電工電子教學(xué)部熔斷器的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部三、斷路器（空氣開關(guān)或自動(dòng)開關(guān)）兼有刀開關(guān)和熔斷器的作用。在低壓配電系統(tǒng)中的作用：短路和過載保護(hù)。3~iM3~3~iM3~3~iM3~電工電子教學(xué)部

低壓斷路器的實(shí)物圖片和控制電路3~M3~Q

符號(hào)Q×××電工電子教學(xué)部

低壓斷路器的工作演示電工電子教學(xué)部7.2起停自動(dòng)控制一、按鈕

SB動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉按鈕）SB動(dòng)合觸點(diǎn)（常開按鈕）聯(lián)動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)式按鈕SB靜觸片靜觸片動(dòng)觸片電工電子教學(xué)部按鈕的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部按鈕的工作過程

用指示燈表示其工作狀態(tài)電工電子教學(xué)部功能：用來接通或切斷電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的主電路的一種控制電器。二、交流接觸器利用電磁吸力工作的自動(dòng)電器。接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。

如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。電工電子教學(xué)部交流接觸器的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部1.交流接觸器的基本結(jié)構(gòu)

下鐵心上鐵心主觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)

靜觸點(diǎn)吸引線圈

主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)上鐵心下鐵心絕緣支架

吸引線圈電工電子教學(xué)部主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)上鐵心下鐵心絕緣支架

吸引線圈線圈通電銜鐵被吸合觸點(diǎn)閉合或斷開接通或斷開被控制電路電工電子教學(xué)部

交流接觸器的工作原理

電工電子教學(xué)部3.接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

KM線圈主觸點(diǎn)

KM動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）

KM

動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）

KM

接觸器的技術(shù)指標(biāo)額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。電工電子教學(xué)部4.點(diǎn)動(dòng)控制原理

輔助電路主電路M3~動(dòng)合主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕動(dòng)鐵心靜鐵心3~M3~電工電子教學(xué)部5.連續(xù)運(yùn)行控制原理

自鎖觸點(diǎn)動(dòng)合主觸點(diǎn)M3~3~動(dòng)鐵心靜鐵心停止按鈕起動(dòng)按鈕電工電子教學(xué)部1.工作原理

與交流接觸器相同。2.特點(diǎn)

有數(shù)量較多的動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)。3.用途

與交流接觸器不同。主要用在輔助電路中，用以彌補(bǔ)交流接觸器等的輔助觸點(diǎn)的不足。

3TH系列中間繼電器三、中間繼電器電工電子教學(xué)部繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

KA線圈動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）

KA

動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）

KA電工電子教學(xué)部中間繼電器的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部導(dǎo)板雙金屬片發(fā)熱元件

靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)杠桿靜觸點(diǎn)（螺釘）偏心凸輪

彈簧片復(fù)位按鈕

四、熱繼電器發(fā)熱元件FR功能：過載保護(hù)。動(dòng)斷觸點(diǎn)FR電工電子教學(xué)部熱繼電器的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部

在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出的是電氣原理。電器自動(dòng)控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1.按國家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路)和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。

3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。電工電子教學(xué)部4.

所有電器的圖形符號(hào)均按無電壓、無外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.

與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。電工電子教學(xué)部五、控制電路Q3~KMM3~操作和動(dòng)作

(1)接通電源(2)起動(dòng)按SBst→M起動(dòng)；手松開→M停止。SBstKM1.起停點(diǎn)動(dòng)控制電路電工電子教學(xué)部點(diǎn)動(dòng)控制示意圖

電工電子教學(xué)部2.起停長期運(yùn)行控制電路

SBst

KMKMSBstp

QL1L2L3KMM3~操作順序(1)接通電源(2)起動(dòng)按SBst→M起動(dòng)；手松開→M不停。

——M連續(xù)運(yùn)行。(3)

停止

按SBstp→M停止；

(4)斷開電源。FRFR過載保護(hù)

失(欠)壓保護(hù)隔離、短路保護(hù)過載保護(hù)

電工電子教學(xué)部連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制示意圖

電工電子教學(xué)部既能長期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路

按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕電工電子教學(xué)部KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電電工電子教學(xué)部KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電松開SB3電工電子教學(xué)部KMSB2FRKMSB1~SB3松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)用途:調(diào)試、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。先斷開后閉合斷開斷電電工電子教學(xué)部7.3正反轉(zhuǎn)控制SBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

KMRQL1L2L3KMFM3~FRFR正轉(zhuǎn)控制支路

反轉(zhuǎn)控制支路

電工電子教學(xué)部操作步驟：(1)按SBstF

→正轉(zhuǎn)起動(dòng)。(2)按SBstP

→正轉(zhuǎn)停止。SBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

KMRQL1L2L3KMFM3~FRFR電工電子教學(xué)部(3)按SBstR

→反轉(zhuǎn)起動(dòng)。(4)按SBstP

→反轉(zhuǎn)停止。SBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

KMRQL1L2L3KMFM3~FRFR電工電子教學(xué)部SBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

KMRQL1L2L3KMFM3~FRFR錯(cuò)誤操作：正(反)轉(zhuǎn)時(shí)按反(正)轉(zhuǎn)起動(dòng)→六個(gè)主觸點(diǎn)同時(shí)閉合→電源短路！電工電子教學(xué)部KMRQL1L2L3KMFM3~FRSBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

FR互鎖措施：采用輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)。KMR

KMF

互鎖觸點(diǎn)

缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。電工電子教學(xué)部雙重互鎖機(jī)械互鎖電路SBstR

SBstF

SBstF

KMF

KMF

SBstp

SBstR

KMR

KMR

FRKMR

KMF

錯(cuò)誤操作：同時(shí)按SBstF、SBstP，

兩條支路同時(shí)斷開，

M不起動(dòng)。電工電子教學(xué)部正反轉(zhuǎn)控制示意圖

電工電子教學(xué)部7.4順序聯(lián)鎖控制控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的起動(dòng)、停止順序。例如要求兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起停：(1)

啟動(dòng)要求：M1

起動(dòng)以后M2

才能起動(dòng)。(2)

停車要求：M2

停止以后M1

才能停止。1#2#

例如：皮帶運(yùn)輸電工電子教學(xué)部M1控制支路

M2控制支路

KM1

KM2

FR2

M23~M13~KM1

QL1

L2

L3FR1

SBst1KM1KM1SBstP1SBst2KM2KM2FR1SBstP2FR2起動(dòng)順序控制電工電子教學(xué)部KM1

KM2

FR2

M23~M13~KM1

QL1

L2

L3FR1

SBst1KM1KM1SBstP1SBst2KM2KM2FR1SBstP2FR2操作步驟：(1)合閘→起動(dòng)M1→起動(dòng)M2。(2)分別按SBstP1、SBstP1→停止M1、M2。(3)增加KM2

實(shí)現(xiàn)M2

先停止。KM2電工電子教學(xué)部順序控制示意圖

電工電子教學(xué)部7.5行程控制一、行程開關(guān)（限位開關(guān)）

微動(dòng)開關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）SQ動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）SQ動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)觸桿彈簧2彈簧1動(dòng)觸點(diǎn)電工電子教學(xué)部

行程開關(guān)的幾種結(jié)構(gòu)形式

直動(dòng)式（傳動(dòng)桿式）單滾輪式

雙滾輪式

電工電子教學(xué)部行程開關(guān)的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部ABSQB2SQA2二、控制電路SQB1SQA1正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)刨床電工電子教學(xué)部順序控制示意圖

主電路：為一臺(tái)電機(jī)正反轉(zhuǎn)?？刂齐娐罚簯?yīng)在正反轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，在每套支路中分別串聯(lián)行程開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)。電工電子教學(xué)部自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程控制

正轉(zhuǎn)到位：撞擊SQA1，正轉(zhuǎn)停車，反轉(zhuǎn)起動(dòng)。

反轉(zhuǎn)到位：撞擊SQB1，

反轉(zhuǎn)停車，正轉(zhuǎn)起動(dòng)。斷開斷開

SBstR

SBstF

SBstpKMFFRKMFKMRKMRKMR

KMF

SQB1

SQA1SQB1SQA1SQA2SQB2

閉合閉合電工電子教學(xué)部7.6時(shí)間控制一、時(shí)間繼電器1.時(shí)間繼電器的分類

(1)按延時(shí)機(jī)構(gòu)的不同分類電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)機(jī)式、電子式。(2)按觸點(diǎn)延時(shí)動(dòng)作的不同分類通電延遲式、斷電延遲式。電工電子教學(xué)部2.空氣式時(shí)間繼電器

微動(dòng)開關(guān)2微動(dòng)開關(guān)1活塞桿排氣孔橡皮膜撞塊釋放彈簧杠桿托板動(dòng)鐵心靜鐵心恢復(fù)彈簧線圈進(jìn)氣孔調(diào)節(jié)螺釘

通電延時(shí)的時(shí)間繼電器通電延遲式電工電子教學(xué)部斷電延時(shí)的時(shí)間繼電器斷電延遲式電工電子教學(xué)部

時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

斷電延時(shí)閉合動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）斷電延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）通電延時(shí)式斷電延時(shí)式通電延時(shí)閉合動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）通電延時(shí)斷開動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）線圈KTKT觸點(diǎn)KTKTKT時(shí)間繼電器的型號(hào)有JS7-A和JJSK2等多種類型。電工電子教學(xué)部時(shí)間繼電器的實(shí)物圖片電工電子教學(xué)部KM△KMYKMFRQ3~二、電氣原理圖

Y－△起動(dòng)主電路電工電子教學(xué)部

Y－△起動(dòng)控制電路自鎖互鎖互鎖開始計(jì)時(shí)主電路接通

計(jì)時(shí)時(shí)間到KT斷開KT恢復(fù)閉合主電路接成

YKM

KM△KMYSBstpKTKMY

FRSBstKTKMYKM

KM△主電路Y形聯(lián)結(jié)解除

按下SBst

起動(dòng)主電路換接成

△

電工電子教學(xué)部電工電子教學(xué)部鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路斷電延時(shí)繼電器直流電源斷電延時(shí)斷開....SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2..KM2FU23~MFRKM1QFU1電工電子教學(xué)部正常運(yùn)行：按SB2KM1通電KM1主觸點(diǎn)閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)常開閉合自鎖常閉斷開KM2斷電KT通電,常開閉合KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間~斷電延時(shí)斷開通電通電斷電斷電延時(shí)繼電器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2電工電子教學(xué)部KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電延時(shí)斷開制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常開斷開常閉閉合斷電電工電子教學(xué)部KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間斷電延時(shí)斷開~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電通電斷電KT斷電KM2通電制動(dòng)開始制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常閉閉合常開斷開電工電子教學(xué)部KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間~通電通電通電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電斷電KT斷電KM2通電制動(dòng)開始制動(dòng)時(shí)：按SB1KM1斷電KM1主觸點(diǎn)斷開電機(jī)脫離三相電源常閉閉合常開斷開延時(shí)KT觸點(diǎn)斷開KM2斷電制動(dòng)結(jié)束斷電延時(shí)斷開斷電電工電子教學(xué)部C620-1型普通車床控制線路控制原理和動(dòng)作順序請(qǐng)自行分析。M13~KMFR1SB1SB2KMM23~FR2FU1FU2FU3FU4FR2FR1Q1Q3Q2TrKMS電工電子教學(xué)部7.7可編程控制器一、等效電路

邏輯運(yùn)算單元I0.0I0.1I0.2I0.3COMI0.0I0.1I0.2I0.3SBstF

SBstR

SBstp

FREQ0.0Q0.1COMQ0.0Q0.1Q0.0Q0.1220VKMF

KMR

輸入接線端子輸出接線端子輸入接口單元輸出接口單元

電源I0.0I0.1I0.3I0.3I0.2I0.2Q0.1Q0.0Q0.1Q0.0Q0.0Q0.1電工電子教學(xué)部1.輸入接口單元

(1)組成

輸入接線端子＋輸入繼電器I線圈。

(2)

功能

接收操作命令、控制信息。

(3)

輸入點(diǎn)數(shù)

I0.0、I0.1、I0.3、······3.輸出接口單元

(1)組成

輸出接線端子＋輸出繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)。

電工電子教學(xué)部(2)

功能

輸出操作命令，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。

(3)

輸出點(diǎn)數(shù)

Q0.0、Q0.1、Q0.3、······3.邏輯運(yùn)算單元

(1)組成

輸入繼電器I

＋輸出繼電器Q

＋輔助繼電器M＋定時(shí)器T＋計(jì)數(shù)器

C

等。

(2)

功能

是PLC的核心。實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算。電工電子教學(xué)部

I/O分配表

1.外部接線圖及I/O分配表

二、梯形圖

PLCI0.0Q0.0I0.1I0.2Q0.1I0.3COMCOM~SBstF

KM1KM2SBstR

SBstP

FR

輸入：

輸出：SBstF

：I0.0KMF：Q0.0SBstR

：I0.1KMF：Q0.1SBstP

：I0.2FR

：I0.3電工電子教學(xué)部2.梯形圖I0.0Q0.0Q0.0()Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1()Q0.0I0.2I0.3電工電子教學(xué)部三、語句表

表7.7.1PLC的基本指令表

指令

種類

觸

點(diǎn)

指

令特殊

指令連續(xù)

指令助記符號(hào)

西門子三菱內(nèi)容LDLD

LDNLDI

AAND

ANANI

OOR

ONORI

OLDORB

ALDANB

=OUT

ENDEND

動(dòng)合觸點(diǎn)與左母線相連或處于支路的起始位置

動(dòng)斷觸點(diǎn)與左母線相連或處于支路的起始位置

動(dòng)合觸點(diǎn)與前面部分的串聯(lián)

動(dòng)斷觸點(diǎn)與前面部分的串聯(lián)

動(dòng)合觸點(diǎn)與前面部分的并聯(lián)

動(dòng)斷觸點(diǎn)與前面部分的并聯(lián)

串聯(lián)觸點(diǎn)之間的并聯(lián)

并聯(lián)觸點(diǎn)之間的串聯(lián)

驅(qū)動(dòng)線圈的指令

結(jié)束指令

電工電子教學(xué)部例如：I0.0Q0.0Q0.0()Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1()Q0.0I0.2I0.3語句表

LDI0.0

OQ0.0

ANQ0.1

AI0.3

ANI0.2

=Q0.0

LDI0.1

OQ0.1

ANQ0.0

AI0.3

ANI0.2

=Q0.1

END電工電子教學(xué)部觸點(diǎn)串并聯(lián)的編程方法：語句表

LDI0.0

AI0.1

LDI0.2

ANI0.3

OLD

LDNI0.4

AI0.5

OLD

=Q0.0

ENDI0.0I0.2Q0.0()I0.1I0.4I0.5I0.3電工電子教學(xué)部觸點(diǎn)并串聯(lián)的編程方法：語句表

LDI0.0

OI0.1

LDI0.2

ONI0.3

ALD

LDNI0.4

OI0.5

ALD

=Q0.0

ENDI0.0I0.1Q0.0()I0.2I0.4I0.5I0.3電工電子教學(xué)部觸點(diǎn)混聯(lián)的編程方法：語句表

LDNI0.1

AI0.2

OI0.0

LDI0.3

ANI0.4

LDNI0.5

AI0.6

OLD

ALD

AI0.7

OI1.0

=Q0.0

ENDI0.1I0