電氣控制與PLC（三菱）高職全套教學(xué)課件

項(xiàng)目一繼電式電機(jī)電氣控制全套可編輯PPT課件繼電式電機(jī)電氣控制電動(dòng)機(jī)的PLC控制應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)各種簡(jiǎn)易的燈光控制工序流程設(shè)計(jì)的PLC控制PLC功能指令應(yīng)用和PLC、變頻器的綜合控制工業(yè)機(jī)床加工中的動(dòng)力大部分來(lái)自電動(dòng)機(jī)，其中生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)是通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)的，這種工作方式稱為繼電式電機(jī)電氣控制，即繼電式電機(jī)電氣控制是用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)使之運(yùn)轉(zhuǎn)的一種方法。圖1-1所示為工業(yè)機(jī)械加工車間常用的孔加工機(jī)床——鉆床。它的工作流程是：閉合電源開(kāi)關(guān)—按下起動(dòng)按鈕—電源接入電動(dòng)機(jī)使其轉(zhuǎn)動(dòng)—通過(guò)傳動(dòng)帶帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆削工件。本項(xiàng)目主要研究電力拖動(dòng)基本電氣控制線路的構(gòu)成、工作流程及安裝、調(diào)試與檢修。項(xiàng)目分析（1）能正確選用、安裝、檢測(cè)和使用生產(chǎn)機(jī)械中常用的低壓電器（見(jiàn)圖1-2）。（2）能識(shí)讀和繪制電路圖、接線圖和布置圖。項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)（3）熟知電動(dòng)機(jī)各種基本電氣控制線路的構(gòu)成和原理，能根據(jù)其電氣圖(如電路圖、接線圖、布置圖等)安裝、調(diào)試和檢修電氣控制線路（見(jiàn)圖1-3）。（4）熟悉電氣識(shí)圖的基本知識(shí)，熟知電動(dòng)機(jī)的控制、保護(hù)和選擇原則。項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)（5）能正確設(shè)計(jì)和繪制簡(jiǎn)單的電氣控制線路（見(jiàn)圖1-4）。項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目評(píng)定任務(wù)一PARTONE電動(dòng)機(jī)的起、保、停電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀電氣控制電路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)正確選擇、安裝、使用和檢修電氣控制線路中的低壓斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、低壓熔斷器、按鈕、接觸器和熱繼電器，熟悉它們的功能、型號(hào)意義、基本結(jié)構(gòu)和工作原理，熟記它們的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。（3）學(xué)會(huì)安裝、調(diào)試與檢修三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起保?？刂凭€路，熟悉基本控制線路的構(gòu)成和工作原理。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制單向起保?？刂齐娐穲D并分析其線路組成。（2）根據(jù)單向起保停控制電路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析單向控制線路的作用是使電動(dòng)機(jī)只能沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)。圖1-5所示為單向控制線路典型應(yīng)用案例——砂輪機(jī)，用砂輪機(jī)可以打磨車削加工的車刀。需用砂輪機(jī)時(shí)，閉合電源，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行磨刀；用完砂輪機(jī)時(shí)斷開(kāi)電源，砂輪停轉(zhuǎn)停止磨刀。當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障時(shí)，保護(hù)電器自動(dòng)跳閘斷開(kāi)電源，起到短路保護(hù)作用。任務(wù)提出想一想：你熟悉圖1-6所示的家用電器和工廠中使用的生產(chǎn)機(jī)械嗎?你還能列舉出使用電力使其運(yùn)轉(zhuǎn)的其他家用電器和生產(chǎn)機(jī)械嗎?它們的運(yùn)轉(zhuǎn)是用什么電氣設(shè)備來(lái)拖動(dòng)的?任務(wù)提出電氣控制線路是由各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等按不同連接方式組合而成的，其作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、調(diào)速和保護(hù)控制，滿足生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路常用電路圖、接線圖和布置圖三種圖表示。一、電氣控制系統(tǒng)圖電氣控制系統(tǒng)圖主要有電路圖、接線圖和布置圖。（一）電路圖1.電路圖的定義電路圖是用國(guó)家規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)，表示電氣控制系統(tǒng)的電路、設(shè)備的基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實(shí)際位置的一種簡(jiǎn)圖。2.電路圖的畫(huà)法1）電路圖的基本畫(huà)法電路圖是由電源、主電路和輔助電路組成的。知識(shí)鏈接電源應(yīng)畫(huà)成水平線。三相交流電源按相序L1、L2、L3自上而下，中線和地線依次畫(huà)在相線之下。直流電源“正上負(fù)下”。電源開(kāi)關(guān)水平畫(huà)出。主電路垂直電源電路，畫(huà)在電路圖的左側(cè)。主電路電流較大，由主熔斷器、接觸器的主觸點(diǎn)、熱繼電器的熱元件、電動(dòng)機(jī)等組成。輔助電路由控制電路、指示電路和照明電路等組成，一般按控制電路、指示電路和照明電路順序垂直畫(huà)在主電路右側(cè)。2）電氣元件的畫(huà)法（1）耗能元件（如接觸器的線圈、指示燈等）要畫(huà)在電路的下方，電氣元件觸點(diǎn)要畫(huà)在耗能元件與電源線之間。（2）元件觸點(diǎn)位置以常態(tài)位置畫(huà)出，分析時(shí)應(yīng)從觸點(diǎn)的常態(tài)位置出發(fā)。（3）電路圖中不畫(huà)實(shí)際的外形圖，而采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電器圖形符號(hào)。知識(shí)鏈接（4）同一器件的不同部分有可能畫(huà)在電路圖的不同地方，但它們的動(dòng)作是相連的，如接觸器的線圈和觸點(diǎn)，因此必須標(biāo)明相同的文字符號(hào)及下標(biāo)。3）連線的畫(huà)法(1)應(yīng)盡可能減少或避免線條交叉。(2)應(yīng)相連的交叉點(diǎn)用小黑點(diǎn)表示，不相連的則不用小黑點(diǎn)。(3)應(yīng)用電路編號(hào)法，即對(duì)電路中各個(gè)接點(diǎn)用字母或數(shù)字編號(hào)。知識(shí)鏈接（二）接線圖接線圖(見(jiàn)圖1-7)是根據(jù)電氣設(shè)備和電氣元件的實(shí)際位置和安裝情況繪制的，只表示電氣設(shè)備和電氣元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表明電氣動(dòng)作原理。接線圖主要用于接線安裝、線路的檢查維修和故障處理。知識(shí)鏈接（1）接線圖中一般示出電氣設(shè)備和電氣元件的相對(duì)位置、文字符號(hào)、端子號(hào)、導(dǎo)線號(hào)、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線截面積等。（2）所有的電氣設(shè)備和電氣元件都按其所在的位置繪制在圖紙上，且同一電器的各元件根據(jù)其實(shí)際結(jié)構(gòu)，使用與電路圖相同的圖形符號(hào)畫(huà)在一起，并用點(diǎn)畫(huà)線框上，其文字符號(hào)及接線端子的標(biāo)號(hào)應(yīng)與電路圖中的標(biāo)注一致，以便對(duì)照檢查接線。（3）接線圖中的導(dǎo)線有單根導(dǎo)線、導(dǎo)線組、電纜等之分，可用連續(xù)線和中斷線來(lái)表示。凡導(dǎo)線走向相同的可以合并，用線束來(lái)表示，到達(dá)接線端子板或電氣元件的連接點(diǎn)時(shí)再分別畫(huà)出。線束可以畫(huà)粗。導(dǎo)線及管子的型號(hào)、根數(shù)和規(guī)格應(yīng)標(biāo)注清楚。（三）布置圖布置圖是根據(jù)電氣元件在控制板上的實(shí)際安裝位置，采用簡(jiǎn)化的外形符號(hào)繪制的一種簡(jiǎn)圖。它不表達(dá)各電器的具體結(jié)構(gòu)、作用、接線情況及工作原理，主要用于電氣元件的布置和安裝。布置圖中各電器的文字符號(hào)必須與電路圖和接線圖的標(biāo)注相一致。知識(shí)鏈接二、常用低壓電器1.開(kāi)關(guān)電器（1）刀開(kāi)關(guān)。①不帶熔斷器式刀開(kāi)關(guān)。不帶熔斷器式刀開(kāi)關(guān)的作用是不頻繁地手動(dòng)接通、斷開(kāi)電路和隔離電源，其符號(hào)如圖1-8所示。②帶熔斷器式刀開(kāi)關(guān)。帶熔斷器式刀開(kāi)關(guān)用作電源開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)和應(yīng)急開(kāi)關(guān)，并做電路保護(hù)用，如圖1-9所示。知識(shí)鏈接（2）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，如圖1-10所示。①結(jié)構(gòu)。靜觸點(diǎn)一端固定在膠木盒內(nèi)，另一端伸出盒外，與電源或負(fù)載相連。動(dòng)觸片套在絕緣方桿上，絕緣方軸每次做90°正或反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)靜觸點(diǎn)接通。②特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝面積小，操作方便。③用途。電源的引入開(kāi)關(guān)；通斷小電流電路；控制5kW以下電動(dòng)機(jī)。知識(shí)鏈接(3)低壓斷路器，如圖1-11所示。①結(jié)構(gòu)。觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。②分類?？蚣苁剑ㄈf(wàn)能式）和塑殼式（裝置式）。③特點(diǎn)。操作安全，分?jǐn)嗄芰^強(qiáng)。④用途。不頻繁通斷電路，并能在電路過(guò)載、短路及失壓時(shí)自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?。知識(shí)鏈接2.熔斷器（1）分類。螺旋式熔斷器、瓷插式熔斷器、有填料式熔斷器、無(wú)填料密封式熔斷器、快速熔斷器、自恢復(fù)熔斷器，如圖1-12所示。（2）特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，體小量輕。（3）應(yīng)用。串接于被保護(hù)電路的首端。（4）作用。短路和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)。知識(shí)鏈接3.接觸器接觸器是一種自動(dòng)的電磁式開(kāi)關(guān)，適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通或斷開(kāi)交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制其他負(fù)載。它不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)操作和欠電壓釋放保護(hù)功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作頻率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因而在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。1）接觸器的分類接觸器按主觸點(diǎn)通過(guò)的電流種類，分為交流接觸器和直流接觸器兩種。知識(shí)鏈接（1）交流接觸器。①結(jié)構(gòu)。交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及輔助部件等組成，如圖1-13所示。電磁系統(tǒng)：動(dòng)、靜鐵心，吸引線圈和反作用彈簧。觸點(diǎn)系統(tǒng)：主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)（動(dòng)合觸點(diǎn)），常閉觸點(diǎn)（動(dòng)斷觸點(diǎn)）。滅弧系統(tǒng)：滅弧罩及滅弧柵片滅弧。②工作原理。線圈加額定電壓，銜鐵吸合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；線圈電壓消失，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。為防止鐵心振動(dòng)，需加短路環(huán)。知識(shí)鏈接③安裝與使用。a.安裝前檢查。檢查接觸器銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合實(shí)際使用要求；檢查接觸器外觀，應(yīng)無(wú)機(jī)械損傷；用手推動(dòng)接觸器的可動(dòng)部分時(shí)，接觸器應(yīng)動(dòng)作靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象；滅弧罩應(yīng)完好無(wú)損，固定牢固；將鐵心極面上的防銹油脂或粘在極面上的鐵垢用煤油擦凈，以免多次使用后銜鐵被粘住，造成斷電后不能釋放；測(cè)量接觸器的線圈電阻和絕緣電阻。b.安裝。交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過(guò)5°；若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，以利散熱，并按規(guī)定留有適當(dāng)?shù)娘w弧空間，以免飛弧燒壞相鄰電器；安裝和接線時(shí)，注意不要將零件失落或掉入接觸器內(nèi)部。安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊片和平墊圈，并擰緊螺釘以防振動(dòng)松脫；安裝完畢，檢查接線正確無(wú)誤后，在主觸點(diǎn)不帶電的情況下操作幾次，然后測(cè)量產(chǎn)品的動(dòng)作值和釋放值，所測(cè)數(shù)值應(yīng)符合產(chǎn)品的規(guī)定要求。知識(shí)鏈接c.日常維護(hù)。應(yīng)對(duì)接觸器做定期檢查，觀察螺釘有無(wú)松動(dòng)、可動(dòng)部分是否靈活等；接觸器的觸點(diǎn)應(yīng)定期清掃，保持清潔，但不允許涂油，當(dāng)觸點(diǎn)表面因電灼作用形成金屬小顆粒時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。（2）直流接觸器。直流接觸器的外形如圖1-14所示。①結(jié)構(gòu)。電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置。②用途。遠(yuǎn)距離通斷直流電路或控制直流電動(dòng)機(jī)的頻繁起停。③工作原理。與交流接觸器基本相同。2）接觸器的符號(hào)接觸器的符號(hào)如圖1-15所示。知識(shí)鏈接3）接觸器的選擇原則（1）根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型。（2）接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。（3）吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級(jí)一致。（4）額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。4.熱繼電器（1）結(jié)構(gòu)。熱繼電器由熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)及動(dòng)作機(jī)構(gòu)等部分組成。（2）符號(hào)。熱繼電器及其符號(hào)如圖1-16所示。知識(shí)鏈接5.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器及其符號(hào)如圖1-17所示。（1）作用。按整定時(shí)間長(zhǎng)短通斷電路。（2）分類。時(shí)間繼電器按構(gòu)成原理分，有電磁式、電動(dòng)式、空氣阻尼式、晶體管式、數(shù)字式；按延時(shí)方式分，有通電延時(shí)型、斷電延時(shí)型。知識(shí)鏈接6.主令電器主令電器是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器，是一種用于輔助電路的控制電器。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多，按其作用可分為控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（組合開(kāi)關(guān)）、主令控制器及其他主令電器，如圖1-18所示。知識(shí)鏈接1）按鈕按鈕，又稱控制按鈕、按鈕開(kāi)關(guān)，是一種短時(shí)間接通或斷開(kāi)小電流電路的手動(dòng)控制指令電器。（1）按鈕的型號(hào)含義。按鈕的型號(hào)含義如圖1-19所示。知識(shí)鏈接（2）按鈕的結(jié)構(gòu)與符號(hào)。按鈕一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)和外殼等組成，按鈕的結(jié)構(gòu)如圖1-20所示。按鈕的符號(hào)如圖1-21所示。知識(shí)鏈接（3）按鈕的選用。根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選擇按鈕的種類；根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕的顏色；據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。（4）按鈕在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。按鈕安裝在面板上時(shí)，應(yīng)布置合理，排列整齊；按鈕觸點(diǎn)之間距離較小，如有油污或其他臟物容易造成短路，應(yīng)注意保持觸點(diǎn)及導(dǎo)電部分的清潔；在面板上按鈕應(yīng)安裝牢固，停止按鈕用紅色，起動(dòng)按鈕用綠色或黑色；使用前，應(yīng)檢查按鈕帽彈性是否正常，動(dòng)作是否自如，觸點(diǎn)接觸是否良好可靠。知識(shí)鏈接2）行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)又稱限位開(kāi)關(guān)（位置開(kāi)關(guān)），是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)發(fā)出控制指令的主令電器。行程開(kāi)關(guān)的作用原理與按鈕相同。（1）行程開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義。以LX19系列行程開(kāi)關(guān)為例進(jìn)行介紹，如圖1-22所示。知識(shí)鏈接（2）行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖1-23所示。知識(shí)鏈接3）接近開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)又稱為無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，是一種與運(yùn)動(dòng)部件無(wú)機(jī)械接觸而能操作的行程開(kāi)關(guān)。接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。接近開(kāi)關(guān)的符號(hào)如圖1-24所示。知識(shí)鏈接4）萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是由多組相同的觸點(diǎn)組件疊裝而成的、控制多回路的主令電器。萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要根據(jù)用途、接線方式、所需觸點(diǎn)擋數(shù)和額定電流來(lái)選擇。5）主令控制器主令控制器是按照預(yù)定程序換接控制電路接線的主令電器。主令控制器主要根據(jù)使用環(huán)境、所需控制的回路數(shù)、觸點(diǎn)閉合順序等進(jìn)行選擇。知識(shí)鏈接三、單向起保?？刂凭€路1.點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路是使用按鈕、接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最簡(jiǎn)單的正轉(zhuǎn)控制線路，如圖1-25所示。知識(shí)鏈接（1）電路說(shuō)明。點(diǎn)動(dòng)控制線路的工作形式為：按下按鈕開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)；松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)失電停轉(zhuǎn)。這種控制方法常用于電動(dòng)葫蘆的起重電動(dòng)機(jī)控制和車床拖板箱快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制。QS為電源隔離開(kāi)關(guān)；熔斷器FU1、FU2分別做主電路、控制電路的短路保護(hù)。（2）工作原理。先閉合電源開(kāi)關(guān)QS。起動(dòng)：按下SB—KM線圈得電—KM主觸點(diǎn)閉合—電動(dòng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)。停止：松開(kāi)SB—KM線圈失電—KM主觸點(diǎn)分?jǐn)唷妱?dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。停止使用時(shí)：斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS。知識(shí)鏈接2.連續(xù)正轉(zhuǎn)控制線路機(jī)床設(shè)備在正常工作時(shí)，一般需要電動(dòng)機(jī)處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)這種工藝要求的線路是連續(xù)正轉(zhuǎn)控制線路，如圖1-26所示。知識(shí)鏈接（1）電路說(shuō)明。連續(xù)正轉(zhuǎn)控制線路的工作形式為：按下按鈕開(kāi)關(guān)SB1，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)；松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)SB1，電動(dòng)機(jī)不失電，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KM接觸器有一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，作為線圈的自鎖觸點(diǎn)，在SB1松開(kāi)時(shí)給KM線圈供電，這樣KM在SB1松開(kāi)的情況下仍然工作，主觸點(diǎn)仍然給電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)一直運(yùn)行。按SB2電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。QS為電源隔離開(kāi)關(guān)；熔斷器FU1、FU2分別做主電路、控制電路的短路保護(hù)；FR熱繼電器在主電路電流過(guò)大時(shí)動(dòng)作，起保護(hù)作用。（2）工作原理。先閉合電源開(kāi)關(guān)QS。起動(dòng)：按下SB1—KM線圈得電—KM主觸點(diǎn)閉合、KM自鎖觸點(diǎn)閉合—電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止：按下SB2—KM線圈失電—KM主觸點(diǎn)分?jǐn)唷妱?dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。停止使用時(shí)：斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS。知識(shí)鏈接任務(wù)實(shí)施（1）分析單向起保停控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及單向起保?？刂凭€路的電路圖選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-1和表1-2中。任務(wù)實(shí)施（3）檢測(cè)低壓電器。①低壓開(kāi)關(guān)。將低壓開(kāi)關(guān)的手柄扳到合閘位置，用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量各對(duì)觸點(diǎn)之間的接觸情況。再用兆歐表測(cè)量每?jī)上嘤|點(diǎn)之間的絕緣電阻。②熔斷器。檢查所給熔斷器的熔體是否完好；若熔體已熔斷，則按原規(guī)格選配熔體；更換熔體。注意對(duì)RL1系列熔斷器安裝時(shí)，熔斷管不能倒裝。用萬(wàn)用表檢查更換熔體后的熔斷器各部分接觸是否良好。③接觸器。檢查接觸器銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)（如額定電壓、電流、操作頻率等）是否符合實(shí)際使用要求；檢查接觸器外觀，應(yīng)無(wú)機(jī)械損傷。用手推動(dòng)接觸器的可動(dòng)部分，接觸器應(yīng)動(dòng)作靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象。任務(wù)實(shí)施滅弧罩應(yīng)完整無(wú)損，固定牢固。將鐵心極面上的防銹油脂或粘在極面上的鐵垢用煤油擦凈，以免多次使用后銜鐵被粘住，造成斷電后不能釋放。測(cè)量接觸器的線圈電阻和絕緣電阻是否符合要求。④熱繼電器。熱繼電器在過(guò)流后產(chǎn)生熱量，相應(yīng)熱敏元件動(dòng)作。一般的熱繼電器可以測(cè)量它的保護(hù)觸熱點(diǎn)（常閉）。熱繼電器有一個(gè)可按可拉的手動(dòng)測(cè)試按鈕，用萬(wàn)用表檢測(cè)當(dāng)其手動(dòng)測(cè)試按鈕被按下和拉起的時(shí)候，其常閉觸點(diǎn)是否一直處于閉合狀態(tài)。若是，說(shuō)明機(jī)械部分已經(jīng)損壞；反之，說(shuō)明機(jī)械部分可用。電氣部分需要實(shí)際過(guò)電流后才可實(shí)驗(yàn)好壞，可將過(guò)電流值調(diào)到最小驅(qū)動(dòng)相應(yīng)較大負(fù)載，測(cè)試運(yùn)行后是否跳閘，跳則好，不跳則壞。任務(wù)實(shí)施4）安裝與檢修單向起保?？刂凭€路。①安裝步驟及工藝要求。單向起保?？刂凭€路的安裝步驟及工藝要求如圖1-27所示。②接線裝配。按圖接線，并用萬(wàn)用表進(jìn)行檢查，完全正確后，在教師的允許下通電試車。按下按鈕開(kāi)關(guān)SB，觀察電動(dòng)機(jī)M是否運(yùn)轉(zhuǎn)。松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)SB，觀察電動(dòng)機(jī)M是否停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和停止運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，觀察接觸器是如何工作的。結(jié)合電路圖，弄懂該電路的工作原理。能力測(cè)評(píng)單向起保?？刂凭€路任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-3。鞏固與練習(xí)如圖1-28所示為點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)混合正轉(zhuǎn)控制線路，按下按鈕開(kāi)關(guān)SB1，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。按下按鈕開(kāi)關(guān)SB2，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。按下按鈕開(kāi)關(guān)SB3時(shí)通過(guò)其常閉觸點(diǎn)將KM自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，使電動(dòng)機(jī)工作在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)的混合正轉(zhuǎn)控制。QS為電源隔離開(kāi)關(guān)；熔斷器FU1、FU2分別做主電路、控制電路的短路保護(hù)；熱繼電器FR在主電路電流過(guò)大時(shí)動(dòng)作，起保護(hù)作用。鞏固與練習(xí)工作過(guò)程如下。先閉合電源開(kāi)關(guān)QF。連續(xù)：按下SB1—KM線圈得電—KM主觸點(diǎn)閉合、KM自鎖觸點(diǎn)閉合—電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止：按下SB2—KM線圈失電—KM主觸點(diǎn)分?jǐn)唷妱?dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)：按下SB3—KM線圈得電，同時(shí)KM自鎖觸點(diǎn)電路斷開(kāi)，KM不能自鎖—電動(dòng)機(jī)M點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止使用時(shí)：斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS。鞏固與練習(xí)技能要求：按圖1-23接線，并用萬(wàn)用表進(jìn)行檢查，完全正確后，在教師的允許下通電試車。（1）按下按鈕開(kāi)關(guān)SB1，觀察電動(dòng)機(jī)M是否運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)SB1，觀察電動(dòng)機(jī)M是否停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）按下按鈕開(kāi)關(guān)SB3，觀察電動(dòng)機(jī)M是否運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)SB3，觀察電動(dòng)機(jī)M是否停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和停止運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，觀察接觸器是如何工作的。（6）結(jié)合電路圖，弄懂該電路的工作原理。任務(wù)二PARTTWO電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)電氣控制電路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)分析按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的組成和工作流程。（3）學(xué)會(huì)正確安裝和檢修按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖并分析其線路。（2）根據(jù)按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)床工作臺(tái)需要前進(jìn)與后退；萬(wàn)能銑床［見(jiàn)圖1-29(a)］的主軸需要正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)；起重機(jī)［見(jiàn)圖1-29(b)］的吊鉤需要上升與下降。只用正轉(zhuǎn)控制線路不能滿足這些生產(chǎn)機(jī)械的控制要求，因?yàn)檎D(zhuǎn)控制線路只能使電動(dòng)機(jī)朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件也朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。要滿足生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件能向正、反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，就要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制。當(dāng)改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序，即把接入電動(dòng)機(jī)三相電源進(jìn)線中的任意兩相對(duì)調(diào)接線時(shí)，電動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。任務(wù)提出一、倒順開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路1.倒順開(kāi)關(guān)圖1-30(a)所示為倒順開(kāi)關(guān)的外形圖。倒順開(kāi)關(guān)是組合開(kāi)關(guān)的一種，也稱可逆轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，是專為控制小容量三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。開(kāi)關(guān)的手柄有“倒”“?！薄绊槨比齻€(gè)位置，手柄只能從“停”的位置左轉(zhuǎn)45°或右轉(zhuǎn)45°，其符號(hào)如圖1-30(b)所示。知識(shí)鏈接2.倒順開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理倒順開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路如圖1-31所示。萬(wàn)能銑床主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制就是采用倒順開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。知識(shí)鏈接線路的工作原理為：操作倒順開(kāi)關(guān)QS，當(dāng)手柄處于“?！蔽恢脮r(shí)，QS的動(dòng)、靜觸點(diǎn)不接觸，電路不通，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳至“順”位置時(shí)，QS的動(dòng)觸點(diǎn)和左邊的靜觸點(diǎn)相接觸，電路按L1—U、L2—V、L3—W接通，輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源電壓相序?yàn)長(zhǎng)1—L2—L3，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳至“倒”位置時(shí)，QS的動(dòng)觸點(diǎn)和右邊的靜觸點(diǎn)相接觸，電路按L1—W、L2—V、L3—U接通，輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源電壓相序變?yōu)長(zhǎng)3—L2—L1，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。必須注意的是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，要使它反轉(zhuǎn)，應(yīng)先把手柄扳到“?！钡奈恢茫闺妱?dòng)機(jī)先停轉(zhuǎn)，然后把手柄扳到“倒”的位置，使它反轉(zhuǎn)。若直接把手柄由“順”扳至“倒”的位置，電動(dòng)機(jī)的定子繞組會(huì)因?yàn)殡娫赐蝗环唇佣a(chǎn)生很大的反接電流，容易使電動(dòng)機(jī)定子繞組因過(guò)熱而損壞。想一想：倒順開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？能否用按鈕、接觸器代替倒順開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制?你能設(shè)計(jì)出電路圖嗎?知識(shí)鏈接二、接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路倒順開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路雖然所用電器較少、線路比較簡(jiǎn)單，但它是一種手動(dòng)控制線路，在頻繁換向時(shí)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作安全性差，所以這種線路一般用于控制額定電流10A、功率在3kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)。在實(shí)際生產(chǎn)中，更常用的是用按鈕、接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路。知識(shí)鏈接圖1-32所示為接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路。線路中采用了兩個(gè)接觸器，即正轉(zhuǎn)用的接觸器KM1和反轉(zhuǎn)用的接觸器KM2，它們分別由正轉(zhuǎn)按鈕SB1和反轉(zhuǎn)按鈕SB2控制。從主電路中可以看出，這兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)所接通的電源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接線，KM2則按L3—L2—L1相序接線。相應(yīng)的控制電路也有兩條，一條是由按鈕SB1和KM1線圈等組成的正轉(zhuǎn)控制電路；另一條是由按鈕SB2和KM2線圈等組成的反轉(zhuǎn)控制電路。想一想：接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，會(huì)造成什么后果？應(yīng)采取什么措施避免?知識(shí)鏈接必須指出，接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)絕對(duì)不允許同時(shí)閉合，否則將造成兩相電路L1相和L3相短路事故。為了避免兩個(gè)接觸器KM1和KM2同時(shí)得電動(dòng)作，在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制電路中分別串接了對(duì)方接觸器的一對(duì)輔助常閉觸點(diǎn)。這樣，當(dāng)一個(gè)接觸器得電動(dòng)作時(shí)，通過(guò)其輔助常閉觸點(diǎn)的斷開(kāi)使另一個(gè)接觸器不能得電動(dòng)作，接觸器之間這種相互制約作用稱為接觸器聯(lián)鎖(或互鎖)。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖作用的輔助常閉觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖觸點(diǎn)(或互鎖觸點(diǎn))，聯(lián)鎖用符號(hào)“▽”表示。想一想：你能敘述接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理嗎?線路有哪些優(yōu)點(diǎn)?哪些不足?接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的優(yōu)點(diǎn)是工作安全可靠，缺點(diǎn)是操作不便。因電動(dòng)機(jī)從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時(shí)，必須先按下停止按鈕，才能按反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，否則由于接觸器的聯(lián)鎖作用不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。想一想：怎樣克服接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路操作不便的缺點(diǎn)呢?用兩個(gè)復(fù)合按鈕代替圖132中的兩個(gè)起動(dòng)按鈕能否實(shí)現(xiàn)?知識(shí)鏈接如果把正轉(zhuǎn)按鈕SB1和反轉(zhuǎn)按鈕SB2換成兩個(gè)復(fù)合按鈕，并把兩個(gè)復(fù)合按鈕的常閉觸點(diǎn)也串接在對(duì)方的控制電路中，就構(gòu)成圖1-33所示的按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路，它能克服接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路操作不便的缺點(diǎn)，使線路操作方便，工作安全可靠。知識(shí)鏈接線路的工作原理如下。先閉合電源開(kāi)關(guān)QF。1.正轉(zhuǎn)控制2.反轉(zhuǎn)控制若要停止，按下SB3，整個(gè)控制電路失電，主觸點(diǎn)分?jǐn)啵妱?dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)。知識(shí)鏈接（1）分析按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的電路圖選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-4和表1-5中。表1-4按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路工具及儀表任務(wù)實(shí)施（3）根據(jù)圖1-33，將圖1-32（c）改畫(huà)成雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的接線圖。（4）根據(jù)雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的電路圖和接線圖，將安裝好的接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路板改裝成雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路板，如圖1-34所示。通電試車時(shí)，注意體會(huì)該線路的優(yōu)點(diǎn)。任務(wù)實(shí)施（5）檢修訓(xùn)練。①故障設(shè)置。在控制電路或主電路中人為設(shè)置電氣故障兩處。②教師示范檢修。教師進(jìn)行示范檢修時(shí)，可將下述檢修步驟及要求貫穿其中，直至故障排除。a.用試驗(yàn)法觀察故障現(xiàn)象。主要注意觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況、接觸器的動(dòng)作情況和線路的工作情況等，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)馬上斷電檢查。b.用邏輯分析法縮小故障范圍，并在電路圖上用虛線標(biāo)出故障部位的最小范圍。c.用測(cè)量法準(zhǔn)確、迅速地找出故障點(diǎn)。d.根據(jù)故障點(diǎn)的不同情況，采取正確的修復(fù)方法，迅速排除故障。e.排除故障后通電試車。任務(wù)實(shí)施③學(xué)生檢修。教師示范檢修后，再由教師重新設(shè)置兩個(gè)故障點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行檢修。在學(xué)生檢修的過(guò)程中，教師可進(jìn)行啟發(fā)性的指導(dǎo)。④檢修注意事項(xiàng)。a.要認(rèn)真聽(tīng)取和仔細(xì)觀察指導(dǎo)教師在示范過(guò)程中的講解和檢修操作。b.要熟練掌握電路圖中各個(gè)環(huán)節(jié)的作用。c.在排除故障的過(guò)程中，故障分析及排除故障的思路和方法要正確。d.工具和儀表使用要正確。e.不能隨意更改線路和帶電觸摸元器件。f.帶電檢修故障時(shí)，必須有教師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，以確保用電安全。g.檢修必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。任務(wù)實(shí)施雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-6。能力測(cè)評(píng)幾種正反轉(zhuǎn)控制電路如圖1-35所示。試分析各電路能否正常工作。若不能正常工作，請(qǐng)找出原因，并改正過(guò)來(lái)。鞏固與練習(xí)任務(wù)三PARTTHREE電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序控制電氣控制線路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)分析電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序控制線路的組成和工作流程。（3）學(xué)會(huì)正確安裝和檢修電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序控制線路。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序控制電路圖并分析其線路。（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)順序控制電路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明a線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析圖1-36所示控制線路中的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)能否同時(shí)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)？為什么？該線路能滿足何種控制要求？X62W型萬(wàn)能銑床上要求主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)；M7120型平面磨床則要求當(dāng)砂輪電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，冷卻泵電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)。在裝有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)機(jī)械上，各電動(dòng)機(jī)所起的作用是不同的，有時(shí)需要按一定的順序起動(dòng)或停止，才能保證操作過(guò)程的合理和工作的安全可靠。像這種要求幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或停止，必須按一定的先后順序來(lái)完成的控制方式，稱為電動(dòng)機(jī)的順序控制。任務(wù)提出一、主電路實(shí)現(xiàn)順序控制圖1-36所示是主電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序控制的線路圖。線路的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)M2的主電路接在KM(或KM1)主觸點(diǎn)的下面。在圖1-36(a)所示控制線路中，電動(dòng)機(jī)M2是通過(guò)接插器X接在接觸器KM主觸點(diǎn)的下面，因此，只有當(dāng)KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，電動(dòng)機(jī)M2才可能接通電源運(yùn)轉(zhuǎn)。M7120型平面磨床的砂輪電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)就采用了這種順序控制線路。知識(shí)鏈接在圖1-36(b)所示控制線路中，電動(dòng)機(jī)M1和M2分別通過(guò)接觸器KM1和KM2來(lái)控制，接觸器KM2的主觸點(diǎn)接在接觸器KM1主觸點(diǎn)的下面，這樣就保證了當(dāng)KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，電動(dòng)機(jī)M2才可能接通電源運(yùn)轉(zhuǎn)。線路的工作原理如下：先合上電源開(kāi)關(guān)QS，M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。先按下SB1—KM1線圈得電—KM1主觸點(diǎn)閉合、KM1自鎖觸點(diǎn)閉合—電動(dòng)機(jī)M1連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)再按下SB2—KM2線圈得電—KM2主觸點(diǎn)閉合、KM2自鎖觸點(diǎn)閉合—電動(dòng)機(jī)M2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止：按下SB3即可。停止使用時(shí)：斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS。知識(shí)鏈接二、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制線路兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制線路可以有很多實(shí)現(xiàn)方式（見(jiàn)圖1-37），通過(guò)設(shè)計(jì)，可以得到很多不同的控制線路方案。其設(shè)計(jì)方法總結(jié)如下。順起方法：在后起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路中，串接了先起動(dòng)接觸器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，如圖1-37(a)~圖1-37(c)所示。順停方法：在后停止按鈕的兩端并接了先停止接觸器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，如圖1-37(d)所示。知識(shí)鏈接圖1-37(a)~圖1-37(c)所示順序控制線路的特點(diǎn)是：在電動(dòng)機(jī)M2的控制電路中，串接了接觸器KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)。顯然，只要M1不起動(dòng)，即使按下SB2，由于KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)未閉合，KM2線圈也不能得電，從而保證了M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)的控制要求。線路中停止按鈕SB3控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。圖1-37（d）所示控制線路，是在圖1-37（c）所示線路中的SB3的兩端并接了接觸器KM2的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)；而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是順序起動(dòng)，逆序停止。知識(shí)鏈接（1）分析電動(dòng)機(jī)順序控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及順序控制線路的電路圖選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-7和表1-8中。任務(wù)實(shí)施（3）根據(jù)順序控制線路的電路圖和接線圖，通電試車。（4）檢修訓(xùn)練。完成表1-9所示的檢修記錄表。①故障設(shè)置。在控制電路或主電路中人為設(shè)置電氣故障兩處。任務(wù)實(shí)施②教師示范檢修。教師進(jìn)行示范檢修時(shí)，可將下述檢修步驟及要求貫穿其中，直至故障排除。用試驗(yàn)法來(lái)觀察故障現(xiàn)象。主要注意觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況、接觸器的動(dòng)作情況和線路的工作情況等，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)馬上斷電檢查。用邏輯分析法縮小故障范圍，并在電路圖上用虛線標(biāo)出故障部位的最小范圍。用測(cè)量法準(zhǔn)確、迅速地找出故障點(diǎn)。根據(jù)故障點(diǎn)的不同情況，采取正確的修復(fù)方法，迅速排除故障。排除故障后通電試車。③學(xué)生檢修。教師示范檢修后，再由指導(dǎo)教師重新設(shè)置兩個(gè)故障點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行檢修。在學(xué)生檢修的過(guò)程中，教師可進(jìn)行啟發(fā)性的指導(dǎo)。任務(wù)實(shí)施④檢修注意事項(xiàng)。要認(rèn)真聽(tīng)取和仔細(xì)觀察指導(dǎo)教師在示范過(guò)程中的講解與檢修操作。要熟練掌握電路圖中各個(gè)環(huán)節(jié)的作用。在排除故障的過(guò)程中，故障分析及排除的思路和方法要正確。工具和儀表使用要正確。不能隨意更改線路和帶電觸摸元器件。帶電檢修故障時(shí)，必須有教師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，以確保用電安全。檢修必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。⑤在教師監(jiān)護(hù)下，進(jìn)行空操作試驗(yàn)和帶負(fù)荷試車。如果線路出現(xiàn)故障，則分析原因、排除故障；如線路動(dòng)作正常，則請(qǐng)教師對(duì)制作工藝水平進(jìn)行講評(píng)，做好記錄。任務(wù)實(shí)施順序控制線路任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-10。能力評(píng)測(cè)圖1-38所示為三條傳送帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖，對(duì)于它的電氣要求如下。(1)起動(dòng)順序?yàn)?號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，即順序起動(dòng)，以防止貨物在帶上堆積。(2)停止順序?yàn)?號(hào)、2號(hào)、1號(hào)，即逆序停止，以保證停車后帶上不殘存貨物。(3)當(dāng)1號(hào)或2號(hào)出現(xiàn)故障停車時(shí)，3號(hào)能隨即停車，以免繼續(xù)進(jìn)料。（4）三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都用熔斷器和熱繼電器做短路和過(guò)載保護(hù)，三臺(tái)中任何一臺(tái)出現(xiàn)過(guò)載故障，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都會(huì)停車。試畫(huà)出三條傳送帶運(yùn)輸機(jī)的電路圖，并敘述其工作原理。鞏固與練習(xí)任務(wù)四PARTFOUR電動(dòng)機(jī)的兩地電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀電動(dòng)機(jī)的兩地控制電氣控制線路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)分析電動(dòng)機(jī)的兩地控制線路的組成和工作流程。（3）學(xué)會(huì)正確安裝和檢修電動(dòng)機(jī)的兩地控制線路。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制電動(dòng)機(jī)的兩地控制電路圖并分析其線路。（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的兩地控制電路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析想一想：能否實(shí)現(xiàn)在兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)?若能，試設(shè)計(jì)并畫(huà)出兩地控制的具有過(guò)載保護(hù)的接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的電路圖。能在兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式稱為電動(dòng)機(jī)的多地控制。圖1-39所示是兩地控制的具有過(guò)載保護(hù)的接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的電路圖。其中，SB11、SB12為安裝在甲地的起動(dòng)按鈕和停止按鈕；SB21、SB22為安裝在乙地的起動(dòng)按鈕和停止按鈕。線路的特點(diǎn)是：兩地的起動(dòng)按鈕SB11、SB21要并聯(lián)接在一起，停止按鈕SB12、SB22要串聯(lián)接在一起。這樣就可以分別在甲、乙兩地起動(dòng)和停止同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，達(dá)到方便操作的目的。對(duì)三地或多地控制，只要把各地的起動(dòng)按鈕并接、停止按鈕串接就可以實(shí)現(xiàn)。知識(shí)鏈接（1）分析電動(dòng)機(jī)兩地控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及兩地控制線路的電路圖選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-11和表1-12中。任務(wù)實(shí)施（3）檢修訓(xùn)練。根據(jù)以下故障現(xiàn)象，同學(xué)之間相互設(shè)置故障點(diǎn)、查找故障點(diǎn)，并正確排除故障，把結(jié)果填入表1-13。教師巡視指導(dǎo)并做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。任務(wù)實(shí)施兩地控制線路任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-14。能力測(cè)評(píng)試設(shè)計(jì)能在兩地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)的控制線路圖。鞏固與練習(xí)任務(wù)五PARTFIVE電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)的電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)電氣控制線路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)分析電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)控制線路的組成和工作流程。（3）學(xué)會(huì)正確安裝和檢修電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)控制線路。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)控制線路圖并分析其線路。（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)控制線路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按位置布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析想一想：仔細(xì)回顧一下，前面學(xué)習(xí)的各種控制線路在起動(dòng)時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓是否等于電動(dòng)機(jī)的額定電壓?前面學(xué)習(xí)的各種控制線路在起動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓都是電動(dòng)機(jī)的額定電壓，屬于全壓起動(dòng)，又稱直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少，線路簡(jiǎn)單，維修量較小。但直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流較大，一般為額定電流的4~7倍。所以在電源變壓器容量不夠大，而電動(dòng)機(jī)功率較大的情況下，直接起動(dòng)將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，不僅減小電動(dòng)機(jī)本身的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且會(huì)影響同一供電線路中其他電氣設(shè)備的正常工作。因此，較大容量的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)需要采用降壓起動(dòng)。任務(wù)提出一、降壓起動(dòng)的場(chǎng)合通常規(guī)定：電源容量在180kV·A以上，電動(dòng)機(jī)容量在7kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)。判斷一臺(tái)電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)，還可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：當(dāng)時(shí)，需要用降壓起動(dòng)。式中，Ist為電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電流，A；IN為電動(dòng)機(jī)額定電流，A；S為電源變壓器容量，kV·A；P為電動(dòng)機(jī)功率,kW。凡不滿足直接起動(dòng)條件的電動(dòng)機(jī)，均需采用降壓起動(dòng)，常見(jiàn)的降壓起動(dòng)方法有以下幾種：定子繞組串接電阻降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、Y-△降壓起動(dòng)、延邊三角形降壓起動(dòng)等。本任務(wù)僅以Y-△降壓起動(dòng)為例講解降壓起動(dòng)電氣控制線路。知識(shí)鏈接二、星形接法與三角形接法的比較電動(dòng)機(jī)接成星形，加在每相定子繞組上的電壓只有三角形接法的1/3，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有三角形接法的1/3。Y-△降壓起動(dòng)控制線路說(shuō)明：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成三角形，以降低起動(dòng)電壓，限制起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形接法，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組做三角形連接的異步電動(dòng)機(jī)，均可以采用這種降壓起動(dòng)方法。降壓起動(dòng)是指利用起動(dòng)設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后，加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上進(jìn)行起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定電壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于電流隨電壓的降低而減小，所以降壓起動(dòng)能夠達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。但是，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以降壓起動(dòng)也將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大為降低。因此，降壓起動(dòng)需要在空載或輕載下起動(dòng)。想一想：時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作有什么特點(diǎn)?知識(shí)鏈接三、時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)閉合或分?jǐn)嗟淖詣?dòng)控制電器。因它自得到動(dòng)作信號(hào)起至觸點(diǎn)動(dòng)作有一定的延時(shí)時(shí)間，從而可實(shí)現(xiàn)線路按時(shí)間順序逆行控制的要求，主要作為輔助元器件用于各種電氣保護(hù)及自動(dòng)控制裝置中。按其延時(shí)原理，時(shí)間繼電器可分為電磁式、電動(dòng)式、空氣阻尼式、晶體管式、數(shù)顯式等，圖1-40所示為時(shí)間繼電器的外形圖。知識(shí)鏈接一般電磁式時(shí)間繼電器的延時(shí)在10s以下，多為斷電延時(shí)型，其延時(shí)整定精度和穩(wěn)定性不是很高，但由于繼電器本身適應(yīng)能力較強(qiáng)，所以常在一些精度要求不高、工作條件惡劣的場(chǎng)合采用。電磁式時(shí)間繼電器主要有JT3系列。電動(dòng)式時(shí)間繼電器的延時(shí)精度高，延時(shí)可調(diào)范圍大(由幾分鐘到十幾小時(shí))，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，如JS11系列時(shí)間繼電器?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器的延時(shí)大(可以擴(kuò)大到數(shù)分鐘)，但整定精度較差，所以只適用于一般場(chǎng)合，如JS7-A系列。知識(shí)鏈接晶體管式時(shí)間繼電器也稱為半導(dǎo)體時(shí)間繼電器或電子式時(shí)間繼電器，具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延時(shí)范圍寬、整定精度高、消耗功率小、調(diào)整方便及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展迅速，其應(yīng)用也越來(lái)越廣。晶體管式時(shí)間繼電器按結(jié)構(gòu)可分為阻容式和數(shù)字式兩類；按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)、斷電延時(shí)和復(fù)式延時(shí)、多制式等延時(shí)類型，如DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器和JSS17、JSS20、JSZ13等系列大規(guī)模集成電路數(shù)字式時(shí)間繼電器，JS14S等系列電子式數(shù)顯時(shí)間繼電器，JSG1等系列固態(tài)時(shí)間繼電器等。常用的時(shí)間繼電器的型號(hào)及意義可通過(guò)舉例來(lái)說(shuō)明，如JS23-12／1各標(biāo)示意義為：“JS”表示繼電器類型為時(shí)間繼電器，“23”表示設(shè)計(jì)序號(hào)，前一個(gè)“1”表示觸點(diǎn)形式及組合序號(hào)為1，后一個(gè)“1”表示安裝方式為螺釘安裝式，“2”表示延時(shí)范圍為10～180s。在電力拖動(dòng)控制線路中，空氣阻尼式時(shí)間繼電器應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延時(shí)類型調(diào)整方便，價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制電路中，但它延時(shí)精度較低，只能用于對(duì)延時(shí)要求不高的場(chǎng)合。下面以使用較廣泛的JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器為例進(jìn)行介紹。知識(shí)鏈接1.空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器又稱氣囊式時(shí)間繼電器，主要由電磁系統(tǒng)、工作觸點(diǎn)、氣室和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)四部分組成。JS7A系列時(shí)間繼電器的外形和結(jié)構(gòu)如圖1-41所示。電磁系統(tǒng)由電磁線圈、靜鐵心、銜鐵、反力彈簧和彈簧片組成；工作觸點(diǎn)由兩對(duì)瞬時(shí)觸點(diǎn)(一對(duì)瞬時(shí)閉合，一對(duì)瞬時(shí)分?jǐn)?和兩對(duì)延時(shí)觸點(diǎn)組成；氣室主要由橡皮膜、活塞和殼體組成，橡皮膜和活塞可隨氣室進(jìn)氣量移動(dòng)，氣室上的調(diào)節(jié)螺釘用來(lái)調(diào)節(jié)氣室進(jìn)氣速度的大小以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由杠桿、推桿、推板和塔形彈簧等組成。知識(shí)鏈接2.空氣阻尼式時(shí)間繼電器的工作原理空氣阻尼式時(shí)間繼電器的工作原理有斷電延時(shí)型和通電延時(shí)型兩種，如圖1-42所示。1—鐵心；2—電磁線圈；3—銜鐵；4—反力彈簧；5—推板；6—活塞桿；7—塔形彈簧；8—弱彈簧；9—橡皮膜；10—螺旋；11—調(diào)節(jié)螺釘；12—進(jìn)氣口；13—活塞；14、16—微動(dòng)開(kāi)關(guān)；15—杠桿；17—推桿知識(shí)鏈接（1）斷電延時(shí)原理。如圖1-42(a)所示，當(dāng)電路通電后，電磁線圈的靜鐵心產(chǎn)生磁場(chǎng)力，使銜鐵克服反力彈簧的彈力被吸合，與銜鐵相連的推板向右運(yùn)動(dòng)。推動(dòng)推桿，壓縮塔形彈簧，使氣室內(nèi)橡皮膜和活塞緩慢向右移動(dòng)，通過(guò)彈簧片使瞬時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，同時(shí)通過(guò)杠桿使延時(shí)觸點(diǎn)做好動(dòng)作準(zhǔn)備。線圈斷電后，銜鐵在反力彈簧的作用下被釋放，瞬時(shí)觸點(diǎn)復(fù)位，杠桿在塔形彈簧作用下，帶動(dòng)橡皮膜和活塞向左移動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，推桿和活塞移動(dòng)到最左端，使延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，完成延時(shí)過(guò)程。（2）通電延時(shí)原理。如圖1-42(b)所示，只需將斷電延時(shí)時(shí)間繼電器的電磁線圈部分旋轉(zhuǎn)180°安裝，即可改裝成通電延時(shí)時(shí)間繼電器。其工作原理與斷電延時(shí)原理基本相似。知識(shí)鏈接3.時(shí)間繼電器的符號(hào)時(shí)間繼電器的符號(hào)如圖1-43所示。知識(shí)鏈接4.時(shí)間繼電器的選用（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時(shí)范圍和精度選擇時(shí)間繼電器的類型與系列。在延時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合，一般可選用價(jià)格較低的JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器；而對(duì)延時(shí)精度要求較高的場(chǎng)合，可選用晶體管式時(shí)間繼電器。（2）根據(jù)控制線路的要求選擇時(shí)間繼電器的延時(shí)方式(通電延時(shí)或斷電延時(shí))。同時(shí)，還必須考慮線路對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)的要求。（3）根據(jù)控制線路電壓選擇時(shí)間繼電器吸引線圈的電壓。JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1-15。知識(shí)鏈接5.安裝與使用（1）時(shí)間繼電器應(yīng)按說(shuō)明書(shū)規(guī)定的方向安裝。無(wú)論是通電延時(shí)型還是斷電延時(shí)型，都必須使繼電器在斷電后，銜鐵釋放時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向垂直向下。（2）時(shí)間繼電器的整定值應(yīng)預(yù)先在不通電時(shí)整定好，并在試車時(shí)校驗(yàn)。（3）時(shí)間繼電器金屬底板上的接地螺釘必須與接地線可靠連接。（4）通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型可在整定時(shí)間內(nèi)自行調(diào)換。（5）使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常清除灰塵及油污，否則延時(shí)誤差將增大。知識(shí)鏈接（6）常見(jiàn)故障及處理方法。JS7A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)的故障及處理方法見(jiàn)表1-16。知識(shí)鏈接四、手動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路想一想：分析圖1-44所示的降壓起動(dòng)控制線路，起動(dòng)時(shí)定子繞組做何種連接?正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)又做何種連接?這種起動(dòng)方法適用于定子繞組做何種連接的電動(dòng)機(jī)?Y-△降壓起動(dòng)控制線路圖1-44所示的是雙投開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路。線路的工作原理如下：起動(dòng)時(shí)，先合上電源開(kāi)關(guān)QS1，然后把開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)QS2扳到“起動(dòng)”位置，電動(dòng)機(jī)定子繞組便接成Y形降壓起動(dòng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升并接近額定值時(shí)，再將QS2扳到“運(yùn)行”位置，電動(dòng)機(jī)定子繞組改接成△形全壓正常運(yùn)行。想一想：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)接成Y形，加在每相定子繞組上的起動(dòng)電壓、起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別是△形接法時(shí)的多少倍?知識(shí)鏈接五、時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路如圖1-45所示。該線路由三個(gè)接觸器、一個(gè)熱繼電器、一個(gè)時(shí)間繼電器和兩個(gè)按鈕組成。接觸器KM做引入電源用，接觸器KMY和KM△分別做Y形降壓起動(dòng)用和△形運(yùn)行用，時(shí)間繼電器KT用于控制Y形降壓起動(dòng)時(shí)間和完成Y-△自動(dòng)切換，SB1是起動(dòng)按鈕，SB2是停止按鈕，F(xiàn)U1做主電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U2做控制電路的短路保護(hù)，F(xiàn)R做過(guò)載保護(hù)。知識(shí)鏈接線路的工作原理如下。降壓起動(dòng)：先合上電源開(kāi)關(guān)QS。停止時(shí)，按下SB2即可實(shí)現(xiàn)。知識(shí)鏈接該線路中，接觸器KMY得電以后，通過(guò)KMY的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)使接觸器KM得電動(dòng)作，這樣KMY的主觸點(diǎn)是在無(wú)負(fù)載的條件下進(jìn)行閉合的，故可延長(zhǎng)接觸器KMY主觸點(diǎn)的使用壽命。時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路的定型產(chǎn)品有QX3、QX4兩個(gè)系列，稱為Y-△自動(dòng)起動(dòng)器，它們的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1-17。知識(shí)鏈接QX3-13型Y-△降壓起動(dòng)器控制線路如圖1-46所示。這種起動(dòng)器主要由三個(gè)接觸器（KM、KMY、KM△）、一個(gè)熱繼電器（FR）、一個(gè)通電延時(shí)型時(shí)間繼電器（KT）和兩個(gè)按鈕組成。想一想：圖1-46中各電器的作用是什么?你能敘述線路的工作原理嗎?知識(shí)鏈接（1）分析電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及Y-△降壓起動(dòng)控制線路的電路圖，選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-18和表1-19中。任務(wù)實(shí)施（3）安裝與檢修訓(xùn)練。根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)Y112M-4的技術(shù)數(shù)據(jù)（4kW、380V、8.8A、△接法、1440r/min）和圖1-41所示電路圖，選配工具、儀表和器材，編寫(xiě)安裝和檢修步驟，經(jīng)指導(dǎo)教師審閱合格后，進(jìn)行訓(xùn)練。安裝注意事項(xiàng)如下。①用Y△降壓起動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)，必須有6個(gè)出線端子，且定子繞組在△形接法時(shí)的額定電壓等于三相電源的線電壓。②接線時(shí)，要保證電動(dòng)機(jī)△形接法的正確性，即接觸器主觸點(diǎn)閉合時(shí)，應(yīng)保證定子繞組的U1與W2、V1與U2、W1與V2相連接。③接觸器KMY進(jìn)線必須從三相定子繞組的末端引入，若誤將其首端引入，則在KMY吸合時(shí)會(huì)產(chǎn)生三相電源短路事故。任務(wù)實(shí)施④控制板外部配線必須按要求一律裝在導(dǎo)線通道內(nèi)，使導(dǎo)線有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械保護(hù)，以防止液體、鐵屑和灰塵進(jìn)入。在訓(xùn)練時(shí)，可適當(dāng)降低要求，但必須以能確保安全為前提，如采用多芯橡皮線或塑料護(hù)套軟線等。⑤通電校驗(yàn)前，要再檢查熔體規(guī)格及時(shí)間繼電器、熱繼電器的各整定值是否符合要求。⑥通電校驗(yàn)時(shí)，必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，學(xué)生應(yīng)根據(jù)電路的控制要求獨(dú)立進(jìn)行校驗(yàn)，若出現(xiàn)故障也應(yīng)自行排除。⑦安裝訓(xùn)練應(yīng)在規(guī)定的定額時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)做到安全操作和文明生產(chǎn)。任務(wù)實(shí)施Y-△降壓起動(dòng)控制線路任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-20。能力測(cè)評(píng)按照電氣安裝規(guī)范，依據(jù)自動(dòng)控制Y-△降壓起動(dòng)控制線路原理圖正確完成線路的安裝、接線和調(diào)試。鞏固與練習(xí)任務(wù)六PARTSIX電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的電氣控制（1）學(xué)會(huì)繪制、識(shí)讀電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路圖、接線圖和布置圖。（2）學(xué)會(huì)分析電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路的組成和工作流程。（3）學(xué)會(huì)正確安裝和檢修電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路。任務(wù)目標(biāo)（1）繪制電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路圖并分析其線路。（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路圖填寫(xiě)元件明細(xì)表。（3）按元件明細(xì)表將所需器材配齊并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。（4）在控制板上按位置布置圖安裝所有電氣元件。（5）進(jìn)行板前明線布線。（6）自檢控制板布線的正確性及美觀性。（7）進(jìn)行控制板外部布線。（8）經(jīng)指導(dǎo)教師初檢后，通電檢驗(yàn)并調(diào)試。任務(wù)清單分析想一想：電動(dòng)機(jī)在脫離電源后，若不采取任何制動(dòng)措施，能否立即停轉(zhuǎn)?為什么?電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源以后，由于慣性作用不會(huì)馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而是需要轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間才會(huì)完全停下來(lái)。這種情況對(duì)于某些生產(chǎn)機(jī)械是不適宜的，如起重機(jī)的吊鉤需要準(zhǔn)確定位、萬(wàn)能銑床要求立即停轉(zhuǎn)等。滿足生產(chǎn)機(jī)械的這種要求就需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。任務(wù)提出所謂制動(dòng)，就是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)(或限制其轉(zhuǎn)速)。制動(dòng)的方法一般有兩類：機(jī)械制動(dòng)和電力制動(dòng)。利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為機(jī)械制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)常用的方法有電磁抱閘制動(dòng)器制動(dòng)和電磁離合器制動(dòng)。使電動(dòng)機(jī)在切斷電源停轉(zhuǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)生一個(gè)和電動(dòng)機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩(制動(dòng)力矩)，迫使電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)停轉(zhuǎn)的方法稱為電力制動(dòng)。電力制動(dòng)常用的方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、電容制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)等。機(jī)械制動(dòng)一般用在一些對(duì)制動(dòng)要求不是很高的場(chǎng)合，而對(duì)于電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)控制，除了反接制動(dòng)外，常用的是能耗制動(dòng)。知識(shí)鏈接1.能耗制動(dòng)原理想一想：分析圖1-47所示能耗制動(dòng)原理圖，能耗制動(dòng)是如何讓電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的?知識(shí)鏈接在圖1-47所示電路中，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS1，切斷電動(dòng)機(jī)的交流電源后，轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)；隨后立即閉合開(kāi)關(guān)QS2，并將QS1閉合，電動(dòng)機(jī)V、W兩相定子繞組通入直流電，使定子中產(chǎn)生一個(gè)恒定的靜止磁場(chǎng)，這樣做慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子因切割磁力線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷，如圖1-47(b)所示。轉(zhuǎn)子繞組中一旦產(chǎn)生了感應(yīng)電流，又立即受到靜止磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用左手定則判斷可知，此轉(zhuǎn)矩的方向正好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，使電動(dòng)機(jī)受制動(dòng)而迅速停轉(zhuǎn)。可見(jiàn)，能耗制動(dòng)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法。由于這種制動(dòng)方法是通過(guò)在定子繞組中通入直流電，以消耗轉(zhuǎn)子慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的，所以稱為能耗制動(dòng)，又稱動(dòng)能制動(dòng)。知識(shí)鏈接2.單向起動(dòng)能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路1）無(wú)變壓器單相半波整流單向起動(dòng)能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路圖1-48所示線路采用單相半波整流器作為直流電源，所用附加設(shè)備較少，線路簡(jiǎn)單，成本低，常用于10kW以下小容量電動(dòng)機(jī)，且對(duì)制動(dòng)要求不高的場(chǎng)合。線路的工作原理如下：先閉合電源開(kāi)關(guān)QF。知識(shí)鏈接單向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)：能耗制動(dòng)停轉(zhuǎn)：知識(shí)鏈接想一想：在圖1-48所示電路中，KT瞬時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)的作用是什么？圖1-48所示電路中KT瞬時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)的作用是：當(dāng)KT出現(xiàn)線圈斷線或機(jī)械卡住等故障時(shí)，按下SB2后能使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)后脫離直流電源。知識(shí)鏈接2）有變壓器單相橋式整流單向起動(dòng)能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路對(duì)于10kW以上容量的電動(dòng)機(jī)，多采用有變壓器單相橋式整流能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路，如圖1-49所示。其中,直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電阻R用來(lái)調(diào)節(jié)直流電流，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)強(qiáng)度。整流變壓器一次側(cè)與整流器的直流側(cè)同時(shí)進(jìn)行切換，有利于提高觸點(diǎn)的使用壽命。想一想：比較圖1-49和圖1-48，兩種線路有哪些異同？知識(shí)鏈接能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，且能量消耗較?。蝗秉c(diǎn)是需要附加直流電源裝置，設(shè)備費(fèi)用較高，制動(dòng)力較弱，在低速時(shí)制動(dòng)力矩小。因此，能耗制動(dòng)一般用于要求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場(chǎng)合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。能耗制動(dòng)所需的直流電源一般用以下方法進(jìn)行估算(以常用的單相橋式整流電路為例)。（1）測(cè)量電動(dòng)機(jī)三根進(jìn)線中任意兩根之間的電阻R(Ω)。（2）測(cè)量電動(dòng)機(jī)的進(jìn)線空載電流I0(A)。（3）能耗制動(dòng)所需的直流電流為Id(A)=KI0，所需的直流電壓為Ud(V)=IdR。其中K是系數(shù)，一般取3.5~4。若考慮到電動(dòng)機(jī)定子繞組的發(fā)熱情況，并使電動(dòng)機(jī)達(dá)到比較滿意的制動(dòng)效果，對(duì)轉(zhuǎn)速高、慣性大的傳動(dòng)裝置可取其上限。知識(shí)鏈接（1）分析電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路的工作過(guò)程，列出電路中的低壓器件。（2）選用工具、儀表及器材。在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及能耗制動(dòng)控制線路的電路圖選用工具、儀表及器材，并分別填入表1-21和表1-22中。任務(wù)實(shí)施（3）編寫(xiě)安裝步驟及工藝要求并進(jìn)行安裝。（4）檢修訓(xùn)練。根據(jù)以下故障現(xiàn)象，同學(xué)之間相互設(shè)置故障點(diǎn)、查找故障點(diǎn)，并正確排除故障，把結(jié)果填入表1-23。教師巡視指導(dǎo)并做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。任務(wù)實(shí)施能耗制動(dòng)的電氣控制任務(wù)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-24。能力測(cè)評(píng)試設(shè)計(jì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制電路圖。1.常用的電氣控制系統(tǒng)圖有哪三種？2.何為電氣原理圖？繪制電氣原理圖的原則是什么？3.何為電器布置圖？電氣元件的布置應(yīng)注意哪幾方面？4.何為電氣接線圖？電氣接線圖的繪制原則是什么?5.電氣控制電路的基本控制規(guī)律主要有哪些？6.電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是什么?其主電路有何區(qū)別？(從電動(dòng)機(jī)保護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)置上分析。)7.何為電動(dòng)機(jī)的欠電壓與失電壓保護(hù)?接觸器與按鈕控制電路是如何實(shí)現(xiàn)欠電壓與失電壓保護(hù)的?8.何為互鎖控制？實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖控制的方法有哪兩種？?jī)烧哂泻尾煌?9.試畫(huà)出用按鈕選擇控制電動(dòng)機(jī)既可點(diǎn)動(dòng)又可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制電路。思考與習(xí)題10.分析圖1-50所示兩種順序聯(lián)鎖控制電路的工作原理，試總結(jié)其控制規(guī)律。思考與習(xí)題11.試畫(huà)出兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2起動(dòng)時(shí)，M2先起動(dòng)，M1后起動(dòng)，停止時(shí)M1先停止，M2后停止的電氣控制電路。12.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路中，最關(guān)鍵的控制環(huán)節(jié)在哪里？13.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路中，要實(shí)現(xiàn)由正轉(zhuǎn)直接變反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)直接變正轉(zhuǎn)，其控制要點(diǎn)在何處？14.電動(dòng)機(jī)“正—反—?！笨刂凭€路中，復(fù)合按鈕已經(jīng)起到了互鎖作用，為什么還要用接觸器的常閉觸點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)鎖？15.試找出圖1-51中各控制電路的錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤會(huì)出現(xiàn)何現(xiàn)象？應(yīng)如何改正？思考與習(xí)題16.電動(dòng)機(jī)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有哪些？通常各由哪些電器來(lái)實(shí)現(xiàn)其保護(hù)？17.電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)各有何相同與不同？18.為何已采用熱繼電器做過(guò)載保護(hù)后，還必須設(shè)置短路保護(hù)？19.對(duì)于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)為何不采用過(guò)電流保護(hù)而采用短路保護(hù)？20.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)兩地起動(dòng)的主電路和控制電路，并具有短路、過(guò)載保護(hù)。21.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)正—反—停的主電路和控制電路，并具有短路、過(guò)載保護(hù)。22.設(shè)計(jì)兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)M1、M2的主電路和控制電路，要求M1、M2可分別起動(dòng)和停止，也可實(shí)現(xiàn)同時(shí)起動(dòng)和停止，并具有短路、過(guò)載保護(hù)。23.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求為：按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，5s后，電動(dòng)機(jī)自行反轉(zhuǎn)，再過(guò)10s，電動(dòng)機(jī)停止，并具有短路、過(guò)載保護(hù)，設(shè)計(jì)主電路和控制電路。思考與習(xí)題24.某機(jī)床有兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行5s后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行10s后，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都具有短路、過(guò)載保護(hù)，設(shè)計(jì)主電路和控制電路。25.一臺(tái)小車由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，動(dòng)作順序如下。（1）小車由原位開(kāi)始前進(jìn)，到終點(diǎn)后自動(dòng)停止。（2）在終點(diǎn)停留20s后自動(dòng)返回原位并停止。要求在前進(jìn)或后退途中任意位置都能停止或起動(dòng)，并具有短路、過(guò)載保護(hù)，設(shè)計(jì)主電路和控制電路。思考與習(xí)題謝謝聆聽(tīng)2020項(xiàng)目二

電動(dòng)機(jī)的PLC控制項(xiàng)目分析工業(yè)生產(chǎn)中的動(dòng)力大部分來(lái)自電動(dòng)機(jī)，而繼電器控制系統(tǒng)是控制電動(dòng)機(jī)的一種常用方法，但繼電器控制系統(tǒng)接線復(fù)雜（見(jiàn)圖2-1），可靠性低，通用性和靈活性差，會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)?？删幊炭刂破鳎≒LC）是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，修改控制程序即可實(shí)現(xiàn)不同的生產(chǎn)加工工藝，而且PLC完全克服了繼電器控制系統(tǒng)的許多缺點(diǎn)。本項(xiàng)目圍繞用PLC控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行展開(kāi)，通過(guò)PLC對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本控制應(yīng)用來(lái)掌握三菱PLC常用基本指令的編程步驟和技巧。圖2-1復(fù)雜的繼電器邏輯電路配線（1）正確認(rèn)識(shí)三菱FX系列PLC。（2）能安裝、使用FX系列的GX編程軟件。（3）能識(shí)讀PLC控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行線路圖。項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)（4）能將繼電器式電動(dòng)機(jī)基本控制電路改造為PLC編程控制電動(dòng)機(jī)。（5）能安裝PLC控制線路、設(shè)計(jì)PLC程序并調(diào)試運(yùn)行。（6）掌握PLC程序設(shè)計(jì)的步驟和技巧。項(xiàng)目評(píng)定任務(wù)一1目錄任務(wù)二23任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七4567任務(wù)一PARTONE三菱FX系列PLC的認(rèn)識(shí)（1）了解PLC的產(chǎn)生、類型，認(rèn)識(shí)三菱FX2N-48MRPLC。（2）了解常用PLC的定義、發(fā)展、應(yīng)用及特點(diǎn)。（3）了解PLC軟件、硬件系統(tǒng)的組成。（4）能安裝并正確使用GXDeveloper編程軟件，驗(yàn)證PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信連接。任務(wù)目標(biāo)（1）觀察PLC的外形，認(rèn)知常用的PLC。（2）掌握PLC的工作原理。（3）識(shí)別三菱FX系列PLC的外部端子，明確使用方法。（4）了解常用PLC的基本原理。（5）安裝、學(xué)習(xí)使用GXDeveloper編程軟件的正確使用方法，驗(yàn)證PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信連接。任務(wù)清單分析

可編程控制器（PLC）與機(jī)器人、CAD/CAM并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，PLC已應(yīng)用于各行各業(yè)，功能越來(lái)越完善。PLC從當(dāng)初的邏輯運(yùn)算、定時(shí)和計(jì)數(shù)等簡(jiǎn)單功能，逐步增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)、故障診斷等功能，三菱、松下、西門(mén)子、歐姆龍、臺(tái)達(dá)等各生產(chǎn)廠家都相繼推出了多種特殊功能模塊——位置控制、伺服定位、PID控制、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換等，進(jìn)一步拓展了PLC的功能。

本任務(wù)以三菱FX系列PLC為例，學(xué)習(xí)和認(rèn)知PLC及GXDeveloper編程軟件的使用。任務(wù)提出一、PLC的基本認(rèn)識(shí)（一）PLC的定義

可編程控制器（programmablelogiccontroller，PLC）是一種工業(yè)控制裝置，是在電氣控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。

1987年，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)可編程控制器的定義為：“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)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)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)算等操作的指令，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，都應(yīng)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)。知識(shí)鏈接（二）PLC的產(chǎn)生

PLC的產(chǎn)生源于繼電器邏輯電路的配線復(fù)雜。1968年，美國(guó)通用汽車公司（GM）為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝的不斷變化，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。1968年，GM公司提出10項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。（2）維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)。（3）可靠性高于繼電器控制柜。（4）體積小于繼電器控制柜。（5）成本可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。（6）可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)。知識(shí)鏈接（7）可直接使用115V交流輸入電壓。（8）輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等。（9）通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便。（10）能存儲(chǔ)程序，存儲(chǔ)器容量可以擴(kuò)展到4KB。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺(tái)PLC，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。知識(shí)鏈接（三）PLC的特點(diǎn)（1）無(wú)觸點(diǎn)、免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。（2）通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便。（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。（4）編程簡(jiǎn)單，容易掌握。（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。（6）維修工作量小，維護(hù)方便。（7）體積小，能耗低。（四）PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類。1.開(kāi)關(guān)量邏輯控制PLC取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線，如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。知識(shí)鏈接2.工業(yè)過(guò)程控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有著非常廣泛的應(yīng)用。3.運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4.數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。5.通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。在現(xiàn)代自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在食品工業(yè)、制造業(yè)、娛樂(lè)業(yè)、健康和醫(yī)療等行業(yè)，如圖2-2所示。圖2-2PLC的應(yīng)用領(lǐng)域（五）PLC的發(fā)展1.高性能、高速度、大容量發(fā)展（1）為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更快的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/千步左右。PLC的掃描速度已成為一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。（2）在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用磁盤(pán)存儲(chǔ)器或硬盤(pán)。2.向小型化和大型化兩個(gè)方向發(fā)展（1）小型PLC。由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活。為了市場(chǎng)需要已開(kāi)發(fā)了各種簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的超小型、微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為8~16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要。（2）大型PLC。大型化是指大中型PLC向大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)大。3.大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與通信能力為滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開(kāi)發(fā)出許多智能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。PLC的聯(lián)網(wǎng)與通信有兩類：PLC之間的聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與通信能力，PLC生產(chǎn)廠家也在協(xié)商制定通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。4.增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU故障占5%，I/O接口故障占15%，輸入設(shè)備故障占45%，輸出設(shè)備故障占30%，線路故障占5%。前兩項(xiàng)故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過(guò)PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。5.編程語(yǔ)言多樣化在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語(yǔ)言也越來(lái)越豐富，功能不斷提高。PLC的編程語(yǔ)言有指令表（IL）、梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）等。（1）指令表。指令表類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，但比匯編語(yǔ)言通俗易懂，在各種編程語(yǔ)言中應(yīng)用最早。部分梯形圖及其他語(yǔ)言無(wú)法表示的程序，必須用指令表才能編程。（2）梯形圖。梯形圖沿用了繼電器的觸點(diǎn)、線圈、連線等圖形與符號(hào)，是編程語(yǔ)言中應(yīng)用最廣泛的一種。（3）順序功能圖。順序功能圖是一種新穎的、按照工藝流程圖進(jìn)行編程的圖形編程語(yǔ)言，是一種IEC標(biāo)準(zhǔn)推薦的首選編程語(yǔ)言，近年來(lái)開(kāi)始逐步普及與推廣。（4）功能塊圖。功能塊圖在三菱PLC中應(yīng)用較少，在西門(mén)子PLC中應(yīng)用最多。（5）結(jié)構(gòu)化文本。在一些大型、復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，需要將開(kāi)關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)值計(jì)算、通信等功能合為一體，此時(shí)PLC需要通過(guò)計(jì)算機(jī)中常用的Basic、Pascal、C等語(yǔ)言進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編程才能完成設(shè)計(jì)。（六）PLC的類型1.按I/O點(diǎn)數(shù)分（1）小型PLC。I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下的PLC為小型PLC（其中I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC）。（2）中型PLC。I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下的PLC為中型PLC。（