第二章2.6-2.7_电气控制线路设计(40学时)s7-200[1]

1、Date: 2022-1-18 Page: 1作者 贺娟2.6.12.6.2电气控制线路的一般设计法电气控制线路的一般设计法电气控制线路的逻辑设计法（补充）电气控制线路的逻辑设计法（补充）Date: 2022-1-18 Page: 2作者 贺娟、电气设计中应注意的问题、电气设计中应注意的问题采用一般设计法（经验设计法）设计线路时，需注意以下采用一般设计法（经验设计法）设计线路时，需注意以下几个问题：几个问题： (1)(1)尽量减少控制电源种类及控制电源的用量。尽量减少控制电源种类及控制电源的用量。(2)(2)尽量减少电器元件的品种、规格与数量，同一用途的器尽量减少电器元件的品种、规格与数量，同

2、一用途的器件尽可能选用相同品牌、型号的产品。件尽可能选用相同品牌、型号的产品。(3)(3)在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽可能在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽可能减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命以减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命以及减少故障。及减少故障。Date: 2022-1-18 Page: 3作者 贺娟 (3) (3)在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽可在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽可能减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命能减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命以及减少故障。以及减少故障

3、。Date: 2022-1-18 Page: 4作者 贺娟 (4) (4)合理使用电器触点。在复杂的电气控制系统中，各类合理使用电器触点。在复杂的电气控制系统中，各类接触器、继电器数量较多，使用的触点也多，在设计中应接触器、继电器数量较多，使用的触点也多，在设计中应注意：注意： 1) 1)尽可能减少触点使用数量，以简化线路尽可能减少触点使用数量，以简化线路KM1KM1KM1KM1KM2KM2KM1KM2KM2SB2SB1SB1SB4SB3SB2SB4SB3图图2-22Date: 2022-1-18 Page: 5作者 贺娟 2) 2)使用的触点容量应满足控制要求，避免因使用不当而使用的触点容量

4、应满足控制要求，避免因使用不当而出现触点磨损、黏滞和释放不了等故障，以保证系统工作出现触点磨损、黏滞和释放不了等故障，以保证系统工作寿命和可靠性。寿命和可靠性。 3) 3)合理安排电器元件及触点的位置：合理安排电器元件及触点的位置： 图图2-23Date: 2022-1-18 Page: 6作者 贺娟 4) 4)尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线路时，尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线路时，应考虑各个元件之间的实际接线。特别要注意控制柜、操应考虑各个元件之间的实际接线。特别要注意控制柜、操作台和按钮、限位开关等元件之间的连接线。作台和按钮、限位开关等元件之间的连接线。 图图2-24

5、Date: 2022-1-18 Page: 7作者 贺娟 (5) (5)正确连接电器的线圈。正确连接电器的线圈。 图图2-25Date: 2022-1-18 Page: 8作者 贺娟 (6) (6)在控制线路中应避免出现寄生电路（在电气控制线路在控制线路中应避免出现寄生电路（在电气控制线路的动作过程中，意外接通的电路叫寄生电路）。的动作过程中，意外接通的电路叫寄生电路）。 热继电器热继电器FR起不了保护作用。起不了保护作用。 图图2-26Date: 2022-1-18 Page: 9作者 贺娟 (7) (7)避免发生触点避免发生触点“竞争竞争”与与“冒险冒险” ” 现象。现象。 (8) (8)

6、电气联锁与机械联锁共用。电气联锁与机械联锁共用。 (9) (9)所设计的控制线路应具有完善的保护环节。所设计的控制线路应具有完善的保护环节。 (10) (10)线路设计要考虑操作、使用、调试与维修的方便。线路设计要考虑操作、使用、调试与维修的方便。“竞争竞争”触点争先吸合，发生振荡。触点争先吸合，发生振荡。“冒险冒险”触点争先释放。触点争先释放。“竞争竞争”与与“冒险冒险”现象都现象都将造成控制回路不能按要求将造成控制回路不能按要求动作，引起控制失灵。动作，引起控制失灵。图图2-27Date: 2022-1-18 Page: 10作者 贺娟二、电气控制线路一般设计法的步骤二、电气控制线路一般设

7、计法的步骤采用经验设计法设计控制线路，通常分以下几步：采用经验设计法设计控制线路，通常分以下几步： 主电路设计主电路设计 主要考虑电动机的起动、点动、正反转、主要考虑电动机的起动、点动、正反转、制动和调速。制动和调速。 控制电路设计控制电路设计 对于某些控制要求，用一些成熟的典型对于某些控制要求，用一些成熟的典型控制环节来实现。控制环节来实现。 连接各单元环节连接各单元环节 根据生产工艺要求逐步完善线路的控根据生产工艺要求逐步完善线路的控制功能，并适当配置连锁和保护等环节，成为满足控制制功能，并适当配置连锁和保护等环节，成为满足控制要求的完整线路。要求的完整线路。Date: 2022-1-18

8、 Page: 11作者 贺娟三、设计举例三、设计举例 例例2-1 2-1 图图3-73-7所示为切削加工时刀架的自动循环工作所示为切削加工时刀架的自动循环工作过程示意图。其控制要求如下：过程示意图。其控制要求如下：(1) (1) 启动后，刀架由位置启动后，刀架由位置1 1移动到位置移动到位置2 2；(2) (2) 然后再由位置然后再由位置2 2退回到位置退回到位置1 1处，停车。处，停车。试用电气控制线路一般设计法，设计刀架自动循环控制试用电气控制线路一般设计法，设计刀架自动循环控制线路。线路。自动往返控制自动往返控制图图2-28Date: 2022-1-18 Page: 12作者 贺娟1 1

9、、电动机要实现左右运动、电动机要实现左右运动可逆（正反转）控制；可逆（正反转）控制；分析过程：分析过程：2 2、用按钮启动后正转，到、用按钮启动后正转，到2 2停止并开始反转，然后到停止并开始反转，然后到1 1自自动停止；动停止；3 3、在位置、在位置1 1和和2 2处都要停止，分别设置行程开关处都要停止，分别设置行程开关SQ1SQ1和和SQ2SQ2。SQ1SQ2图图2-28Date: 2022-1-18 Page: 13作者 贺娟主电路设计：主电路设计：首先需要一个总开关，可用首先需要一个总开关，可用三相刀开关三相刀开关QSQS实现；实现；需要两个接触器需要两个接触器KM1KM1和和KM2K

10、M2分分别实现其正转和反转；别实现其正转和反转；另外还要考虑电动机的短路、另外还要考虑电动机的短路、过载保护，需要过载保护，需要FUFU和和FRFR。Date: 2022-1-18 Page: 14作者 贺娟典型的正反转控制电路典型的正反转控制电路控制电路设计：控制电路设计：在典型的正反转控制电路上修改：在典型的正反转控制电路上修改：正转支路里以按钮正转支路里以按钮SB2作作KM1的启动开关，以的启动开关，以SQ2的常闭触点的常闭触点作作KM1的停止开关；的停止开关；反转支路里以反转支路里以SQ2的常开触点作的常开触点作KM2的启动开关，以的启动开关，以SQ1的常的常闭触点作闭触点作KM2的停

11、止开关。的停止开关。SQ2SQ2SQ1向左运动向左运动(正转正转)向右运动向右运动（反转）（反转）Date: 2022-1-18 Page: 15作者 贺娟控制电路设计：控制电路设计：SQ2SQ1SQ2图图2-29Date: 2022-1-18 Page: 16作者 贺娟 例例2-2 2-2 图图3-93-9所示小车可做左、右自动往复运行。具体控所示小车可做左、右自动往复运行。具体控制要求如下：制要求如下：(1)按下启动按钮按下启动按钮SB2，小车首先向右运动；，小车首先向右运动；(2)小车的撞块碰到小车的撞块碰到SQ1时停车，并开始延时时停车，并开始延时5s；(3)延时时间到，小车自动改变运

12、行方向，改向左运行；延时时间到，小车自动改变运行方向，改向左运行；(4)小车的撞块碰到小车的撞块碰到SQ2时停车，并开始延时时停车，并开始延时5s；(5)延时时间到，小车再次自动改变运行方向，改向右运行；延时时间到，小车再次自动改变运行方向，改向右运行；(6)依此自动往复运行，直至依此自动往复运行，直至按下停止按钮按下停止按钮SBl，小车停止。，小车停止。SQ1SQ2自动延时往返控制自动延时往返控制图图2-30Date: 2022-1-18 Page: 17作者 贺娟分析过程：分析过程：(1)电动机要实现左右运动电动机要实现左右运动正反转控制；正反转控制； (2)在左右两个位置要停止，用行程开

13、关在左右两个位置要停止，用行程开关SQ1和和SQ2实现实现;(3)在左右两个位置都要延时启动，需要引入时间作为控在左右两个位置都要延时启动，需要引入时间作为控制参量。选用时间继电器制参量。选用时间继电器KT1和和KT2作为提供时间参量的作为提供时间参量的器件。器件。SQ1SQ2Date: 2022-1-18 Page: 18作者 贺娟主电路设计：主电路设计：与例与例3-13-1的主电路图一样。的主电路图一样。Date: 2022-1-18 Page: 19作者 贺娟控制电路设计：控制电路设计：在例在例3-13-1的基础上修改：的基础上修改：正转（右）过程中，碰到正转（右）过程中，碰到SQ1KM

14、1失电且失电且KT1得电；得电； 延时时间到，延时时间到，KT1的常开触点闭合的常开触点闭合KM2得电；得电；反转（左）过程中，碰到反转（左）过程中，碰到SQ2KM2失电且失电且KT2得电；得电； 延时时间到，延时时间到，KT2的常开触点闭合的常开触点闭合KM1得电；得电；SQ1KT1SQ2SQ2SQ1Date: 2022-1-18 Page: 20作者 贺娟控制电路设计：控制电路设计：SQ1SQ2此电路存在的问题：此电路存在的问题：当小车正好位于当小车正好位于SQ1或或SQ2处时，按下停止按处时，按下停止按钮并松开会怎样？钮并松开会怎样？由于时间继电器的作用，由于时间继电器的作用，小车将延时

15、后小车将延时后运行运行。向右向右向左向左图图2-31Date: 2022-1-18 Page: 21作者 贺娟改进电路设计：改进电路设计：改进的方法：改进的方法：按下停止按钮的时候，按下停止按钮的时候，就令时间继电器断电就令时间继电器断电SQ1SQ2KA此电路存在的问题：此电路存在的问题：1 1、小车停止后，再启动，小车停止后，再启动，无法实现延时往返。无法实现延时往返。 通过中间继电器通过中间继电器实现。实现。向右向右向左向左2、当小车正好停止于当小车正好停止于SQ1处时，如何启动？处时，如何启动？图图2-32Date: 2022-1-18 Page: 22作者 贺娟【例【例2-32-3】

16、龙门刨床横梁夹紧机构控制线路龙门刨床横梁夹紧机构控制线路Date: 2022-1-18 Page: 23作者 贺娟【例【例2-32-3】 龙门刨床横梁夹紧机构控制线路龙门刨床横梁夹紧机构控制线路工作过程：工作过程： (1) 横梁上、下移动的操作为点动操作；横梁上、下移动的操作为点动操作；(2) 按下横梁上移下移按钮后，首先夹紧按下横梁上移下移按钮后，首先夹紧机构自动放松；机构自动放松；(3) 行程开关行程开关SQ动作，表示松到位，夹紧动作，表示松到位，夹紧电动机停止运转，横梁做上移下移；电动机停止运转，横梁做上移下移；(4) 移动到位后，松开按钮，横梁停止移动；移动到位后，松开按钮，横梁停止移

17、动；(5) 夹紧电动机启动，夹紧机构自动夹紧；夹紧电动机启动，夹紧机构自动夹紧；(6) 夹紧到位后，夹紧电动机停止运转。夹紧到位后，夹紧电动机停止运转。SQ图图2-33Date: 2022-1-18 Page: 24作者 贺娟（1）自动循环控制，按下启动按钮，自）自动循环控制，按下启动按钮，自动完成一系列的运动部件的动作状态的动完成一系列的运动部件的动作状态的切换，待循环结束后，自动停止运行。切换，待循环结束后，自动停止运行。（2）夹紧电动机）夹紧电动机放松到位信号放松到位信号，由行程由行程开关开关SQ提供；检测夹紧电动机是否夹紧提供；检测夹紧电动机是否夹紧到位，可以检测反应夹紧程度的电流值，

18、到位，可以检测反应夹紧程度的电流值，来作为控制参量。来作为控制参量。（3）对横梁上移、下移的操作是采用点）对横梁上移、下移的操作是采用点动方式，若控制中用到上、下移动的操动方式，若控制中用到上、下移动的操作信号参与控制，需引入两个中间继电作信号参与控制，需引入两个中间继电器器KAl、KA2分别作为上移和下移的状态分别作为上移和下移的状态继电器。继电器。分析过程：分析过程：SQ图图2-33Date: 2022-1-18 Page: 25作者 贺娟（4）移动操作按钮实际启动的是夹紧电）移动操作按钮实际启动的是夹紧电动机的放松运行；横梁移动的拖动电动动机的放松运行；横梁移动的拖动电动机是由检测放松是

19、否到位的行程开关启机是由检测放松是否到位的行程开关启动的；而移动操作结束，即移动状态继动的；而移动操作结束，即移动状态继电器电器KA1或或KA2失电时，启动夹紧电动失电时，启动夹紧电动机的夹紧运行。机的夹紧运行。（5）过电流继电器）过电流继电器KI用来检测夹紧程度用来检测夹紧程度，KI动作时，夹紧电动机停止运行。动作时，夹紧电动机停止运行。分析过程：分析过程：SQ图图2-33Date: 2022-1-18 Page: 26作者 贺娟图图2-34 龙门刨床横梁夹紧机构控制线路图龙门刨床横梁夹紧机构控制线路图主电路：主电路：控制线路：控制线路：放松放松夹紧夹紧下移下移上移上移横梁移动电动机横梁移动

20、电动机夹紧电动机夹紧电动机放松放松夹紧夹紧下移下移上移上移SQ动作表动作表示夹紧示夹紧动作表动作表示放松示放松点动点动下移下移点动点动上移上移Date: 2022-1-18 Page: 27作者 贺娟图图2-34 龙门刨床横梁夹紧机构控制线路图龙门刨床横梁夹紧机构控制线路图主电路：主电路：设限位开关的设限位开关的控制线路：控制线路：放松放松夹紧夹紧下移下移上移上移横梁移动电动机横梁移动电动机夹紧电动机夹紧电动机放松放松夹紧夹紧下移下移上移上移SQ1SQ2SQ3图图2-35Date: 2022-1-18 Page: 28作者 贺娟【例【例3-43-4】 加热炉自动上料机构控制线路加热炉自动上料机

21、构控制线路加热炉自动上料机构示意图加热炉自动上料机构示意图1-1-推料杆；推料杆；2-2-工件；工件；3-3-炉门；加热炉炉门；加热炉工作过程工作过程 按下启动按钮按下启动按钮SB2M1正转，炉门开启正转，炉门开启SQ4压下压下M1停止停止M2正转，推料杆前正转，推料杆前移移SQ2压下，上料结束压下，上料结束M2反转，推料反转，推料杆后退杆后退SQ1压下压下M2停止停止M1反转，炉反转，炉门关闭门关闭压下压下SQ3M1停止。停止。（1）自动循环控制，按下启动按钮，自动完成一系列的运动部件的动作状）自动循环控制，按下启动按钮，自动完成一系列的运动部件的动作状态的切换，待循环结束后，自动停止运行。

22、态的切换，待循环结束后，自动停止运行。（2）启动按钮只启动）启动按钮只启动M1电动机的正转，电动机电动机的正转，电动机M2的正、反转和的正、反转和M1的反转的反转都是由行程开关自动启停。都是由行程开关自动启停。（3）启动之前，各运动部件处于原位，行程开关）启动之前，各运动部件处于原位，行程开关SQ1、SQ3都处于被压下的都处于被压下的状态，因此启动的条件除启动按钮外，还有行程开关状态，因此启动的条件除启动按钮外，还有行程开关SQ1、SQ3的状态需为动的状态需为动作状态。作状态。分析过程：分析过程：Date: 2022-1-18 Page: 29作者 贺娟 加热炉自动上料机构电气控制线路图加热炉

23、自动上料机构电气控制线路图 控制线路：控制线路：SB1为停止按钮为停止按钮SB2为启动按钮为启动按钮 SQ1SQ4行程行程开关开关KM1、KM2分分别为控制电动机别为控制电动机M1正转、反转正转、反转的接触器，的接触器，KM3、KM4分分别为控制电动机别为控制电动机M2正转、反转正转、反转的接触器。的接触器。M1上移上移M1下移下移M2前进前进M2后退后退Date: 2022-1-18 Page: 30作者 贺娟1-1-立柱立柱 2-2-滑座滑座 3-3-砂轮箱（磨头）砂轮箱（磨头） 4-4-电磁吸盘电磁吸盘 5-5-工作台工作台 6-6-床身。床身。1. 1. 主要结构主要结构2. 2. 运

24、动形式运动形式 主运动主运动：砂轮的旋转运动砂轮的旋转运动由砂轮电机由砂轮电机M2M2驱动驱动; ; 工作台往复运动工作台往复运动：液压泵电机液压泵电机M1M1驱动，可平滑调速。驱动，可平滑调速。 垂直进给运动垂直进给运动：砂轮箱在立柱上垂直运动砂轮箱在立柱上垂直运动砂轮升降电机砂轮升降电机M4M4驱动驱动; ;3. 3. 冷却形式冷却形式: :冷却泵冷却泵M3M3供给冷却液供给冷却液一、主要机构及一、主要机构及运动形式运动形式Date: 2022-1-18 Page: 31作者 贺娟1 1）砂轮电机、液压泵电动机和冷却泵电动机均为单向运行）砂轮电机、液压泵电动机和冷却泵电动机均为单向运行;

25、;2 2）砂轮升降控制电动机要求有正、反转控制；）砂轮升降控制电动机要求有正、反转控制；3 3）冷却泵电动机要求在砂轮电动机启动之后才能运行；）冷却泵电动机要求在砂轮电动机启动之后才能运行；4 4）保护环节：短路、过载、零压和电磁吸盘欠压保护；）保护环节：短路、过载、零压和电磁吸盘欠压保护；二、控制要求二、控制要求1-1-立柱立柱 2-2-滑座滑座 3-3-砂轮箱（磨头）砂轮箱（磨头） 4-4-电磁吸盘电磁吸盘 5-5-工作台工作台 6-6-床身。床身。5 5）电磁吸盘应有去磁控制；）电磁吸盘应有去磁控制；6 6）必要的指示信号及照明灯。）必要的指示信号及照明灯。Date: 2022-1-18

26、 Page: 32作者 贺娟1.1.主电路主电路: : 主电路中共有主电路中共有4 4台电动机，台电动机，M1M1是液压泵电动机，实现工作台的往是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；复运动；M2M2是砂轮电动机，带动砂轮转动来完是砂轮电动机，带动砂轮转动来完成磨削加工工件；成磨削加工工件；M3M3是冷却泵电动机。它们只要求单向是冷却泵电动机。它们只要求单向旋转，分别用接触器旋转，分别用接触器KMlKMl、KM2KM2控制。冷控制。冷却泵电机却泵电机M3M3只有在砂轮电机只有在砂轮电机M2M2运转后才运转后才能运转。能运转。M4M4是砂轮升降电动机，用于磨削过程是砂轮升降电动机，用于磨削过程中调

27、整砂轮与工件之间的位置。中调整砂轮与工件之间的位置。M1M1、M2M2、M3M3是长期工作的，所以都装是长期工作的，所以都装有过载保护。有过载保护。M4M4为短期工作，不设过载为短期工作，不设过载保护。四台电动机共用一组熔断器保护。四台电动机共用一组熔断器FU1FU1作作短路保护。短路保护。三、电气控制线路设计三、电气控制线路设计主电路主电路Date: 2022-1-18 Page: 33作者 贺娟2 2控制电路控制电路 (1)(1)液压泵电动机液压泵电动机M1M1的控制的控制 合上总开关合上总开关QS1QS1后后整流变压器整流变压器TC TC 桥式整流器桥式整流器VCVC得到直流电压得到直流

28、电压使电压继使电压继电器电器KVKV得电动作得电动作其动合触点闭合其动合触点闭合为起动电机做准备。为起动电机做准备。起动起动: : 按下按钮按下按钮SB2SB2，接触器，接触器KM1KM1通电吸合并自锁，液压泵电动机通电吸合并自锁，液压泵电动机M1M1起动运转，起动运转，H12H12灯亮。灯亮。 停止停止: : 按下按钮按下按钮SB1SB1，接触器，接触器KM1KM1线圈断电释放，电动机线圈断电释放，电动机M1M1断电停转。断电停转。控制电路控制电路Date: 2022-1-18 Page: 34作者 贺娟(2)(2)砂轮电动机砂轮电动机M2M2及冷却泵电动机及冷却泵电动机M3M3的控制的控制

29、 ( (联动控制联动控制 ) ) 起动起动: :按下按钮按下按钮SB4SB4，接触器，接触器KM2KM2线圈得电动作，砂轮电动机线圈得电动作，砂轮电动机M2M2起动运转。冷却泵起动运转。冷却泵电动机电动机M3M3通过接插器通过接插器XS1XS1与与M2M2联动控制，可使联动控制，可使M3M3与与M2M2同时起动运转。同时起动运转。停止停止: :按下按钮按下按钮SB3SB3时接触器时接触器KM2KM2线圈断电释放，线圈断电释放，M2M2与与M3M3同时同时断电断电停转停转。控制电路控制电路Date: 2022-1-18 Page: 35作者 贺娟3)3)砂轮升降电动机砂轮升降电动机M4M4的控制

30、的控制( (点动控制点动控制 ) )n 按钮按钮SB5SB5点动点动控制砂轮上升。控制砂轮上升。n 按钮按钮SB6SB6点动点动控制砂轮下降。控制砂轮下降。n 上升和下降需要上升和下降需要联锁控制（电气互锁）联锁控制（电气互锁）. .控制电路控制电路Date: 2022-1-18 Page: 36作者 贺娟3. 3. 电磁吸盘的控制电路电磁吸盘的控制电路 整流装置整流装置由变压器由变压器TCTC和单相桥式全波整流器和单相桥式全波整流器VCVC组成，提供组成，提供110V110V直流电压。直流电压。 控制装置控制装置由按钮由按钮SB7SB7、SB8SB8、SB9SB9和接触器和接触器KM5KM5

31、、KM6KM6等组成。等组成。 充磁过程充磁过程如下：按下如下：按下SB8KM5SB8KM5线圈得电线圈得电其主触点闭合其主触点闭合电磁吸盘电磁吸盘YHYH线圈得电线圈得电工作台充磁吸住工件。工作台充磁吸住工件。 磨削加工完毕，在取下加工好的工件时，先按磨削加工完毕，在取下加工好的工件时，先按SB7SB7切断电磁吸盘的直流电源，由切断电磁吸盘的直流电源，由于吸盘和工件都会有剩磁，所以需对吸盘和工件进行去磁。于吸盘和工件都会有剩磁，所以需对吸盘和工件进行去磁。控制电路控制电路控制电路控制电路Date: 2022-1-18 Page: 37作者 贺娟 去磁过程去磁过程如下：按下如下：按下SB9KM

32、6SB9KM6线圈得电吸合线圈得电吸合KM6KM6的两副主触点闭合，电的两副主触点闭合，电磁吸盘通入磁吸盘通入反向直流电流反向直流电流，使工作台和工件去磁。为防止去磁时间过长而使使工作台和工件去磁。为防止去磁时间过长而使工作台反向磁化，接触器工作台反向磁化，接触器KM6KM6采用点动控制。采用点动控制。 保护装置保护装置由放电电阻由放电电阻R R和和电容电容C C以及以及欠电压欠电压继电器继电器KVKV组成。组成。控制电路控制电路控制电路控制电路UDate: 2022-1-18 Page: 38作者 贺娟4.4.照明与信号灯电路照明与信号灯电路 照明照明- 36V，信号灯，信号灯EL-6V H

33、L1亮亮，电源电源正常正常；不亮则表示电源有故障。；不亮则表示电源有故障。HL2亮亮，液压泵电动机液压泵电动机M1运转运转，工作台正在往复运动；工作台正在往复运动；不亮不亮则则 M1停停转转。HL3亮亮，冷却泵电动机冷却泵电动机M3及砂轮电动机及砂轮电动机M2运转运转；不亮不亮则表示则表示M3停停转转。HL4亮亮，砂轮升降电动机砂轮升降电动机M4工作工作；不亮不亮则表示则表示M4停停转转。HL5或或HL6亮亮，电磁吸盘电磁吸盘YH工作工作；不亮不亮则表示电磁吸盘未工作。则表示电磁吸盘未工作。照明与信号灯电路照明与信号灯电路Date: 2022-1-18 Page: 39作者 贺娟卧式车床是一种

34、应用很广泛的金属切削加工机床卧式车床是一种应用很广泛的金属切削加工机床, ,主要用来加工各主要用来加工各种回转表面、螺纹和端面种回转表面、螺纹和端面, ,并可通过尾架进行钻孔、铰孔和挑螺纹并可通过尾架进行钻孔、铰孔和挑螺纹等切削加工。下面以等切削加工。下面以C650C650型卧式车床为例型卧式车床为例, ,介绍其电气控制系统。介绍其电气控制系统。卧式车床有两种主要卧式车床有两种主要运动：运动：u 主轴的旋转运动，主轴的旋转运动，称为主运动；称为主运动；u 溜板带动刀架的溜板带动刀架的直线运动，称为进给直线运动，称为进给运动。运动。均由主电动机均由主电动机M1驱动驱动一、主要机构及运动形式一、主

35、要机构及运动形式Date: 2022-1-18 Page: 40作者 贺娟u 由于加工大型的工件时，其转动惯量也比较大，因此需要由于加工大型的工件时，其转动惯量也比较大，因此需要设置停车制动控制环节，一般采用电气制动方法。设置停车制动控制环节，一般采用电气制动方法。u 为了满足加工螺纹等工件，主轴需要具有正、反转的运行为了满足加工螺纹等工件，主轴需要具有正、反转的运行方式。另外，在加工过程中，还需要刀架能够快速移动以及方式。另外，在加工过程中，还需要刀架能够快速移动以及提供切削液。提供切削液。Date: 2022-1-18 Page: 41作者 贺娟二、控制要求二、控制要求1 1、主电动机、主

36、电动机M1M1完成主轴运动和溜板箱进给运动的驱动；完成主轴运动和溜板箱进给运动的驱动； M1M1采用直接启动的方式启动，可正、反向运动，并可以进行正、采用直接启动的方式启动，可正、反向运动，并可以进行正、反两个方向的电气制动控制；为加工调整，还需具有点动控反两个方向的电气制动控制；为加工调整，还需具有点动控制功能。制功能。2 2、电动机、电动机M2M2驱动冷却泵，在加工过程中提供切削液；驱动冷却泵，在加工过程中提供切削液； M2M2采用直接启动和制动方式，且仅有连续运行方式。采用直接启动和制动方式，且仅有连续运行方式。3 3、主轴电动机和冷却泵电动机要求设有必要的短路保护和、主轴电动机和冷却泵

37、电动机要求设有必要的短路保护和过载保护。过载保护。4 4、快速移动电动机、快速移动电动机M3M3拖动刀架快速移动，可随时手动控制拖动刀架快速移动，可随时手动控制启停。启停。5 5、具有安全的局部照明装置。、具有安全的局部照明装置。Date: 2022-1-18 Page: 42作者 贺娟三、电气控制线路设计三、电气控制线路设计1 1、主电路、主电路：3 3台电动机台电动机 M1 M1、M2M2、M3M3 Qs Qs为电源总开关，熔断器为电源总开关，熔断器FU7FU7为整为整个线路的短路保护，热继电器个线路的短路保护，热继电器KRlKRl、 KR2KR2分别作分别作M M1 1、M2M2的过载保

38、护。的过载保护。 主电动机主电动机M M1 1的正反转分别由接触器的正反转分别由接触器KMlKMl、KM2KM2控制，控制，KM3KM3控制控制M M1 1的全压和的全压和降压运行的状态。降压运行的状态。 电流表电流表PAPA在电动机在电动机M M1 1主电路中起绕主电路中起绕组电流监视作用。组电流监视作用。 KS KS是和是和M1M1主轴同转安装的速度继电主轴同转安装的速度继电器检测元件，实现制动控制。器检测元件，实现制动控制。PADate: 2022-1-18 Page: 43作者 贺娟三、电气控制线路设计三、电气控制线路设计1 1、主电路、主电路：3 3台电动机台电动机 M1M1、M2M

39、2、M3M3 QsQs为电源总开关，熔断器为电源总开关，熔断器FU7FU7为整为整个线路的短路保护，热继电器个线路的短路保护，热继电器KRlKRl、 KR2KR2分别作分别作M1M1、M2M2的过载保护。的过载保护。 主电动机主电动机M1M1的正反转分别由接触的正反转分别由接触器器KMlKMl、KM2KM2控制，控制，KM3KM3控制控制M1M1的全压的全压和降压运行的状态。和降压运行的状态。 电流表电流表PAPA在电动机在电动机MlMl主电路中起主电路中起绕组电流监视作用。绕组电流监视作用。 KSKS是和是和M1M1主轴同转安装的速度继主轴同转安装的速度继电器检测元件，实现制动控制。电器检测

40、元件，实现制动控制。PADate: 2022-1-18 Page: 44作者 贺娟 M2M2是冷却泵电动机是冷却泵电动机，FU4FU4熔断器熔断器起短路保护作用。通过起短路保护作用。通过KM4KM4主触点的主触点的闭合和断开，控制冷却泵电动机闭合和断开，控制冷却泵电动机M2M2的供液和不供液。的供液和不供液。 快移电动机快移电动机 M3M3电路中电路中FU5FU5熔断熔断器起短路保护作用。器起短路保护作用。KM5KM5主触点闭合主触点闭合时，快移电动机时，快移电动机M3M3启动，而启动，而KM5KM5主主触点断开，快移电动机触点断开，快移电动机M3M3停止。停止。 主电路通过主电路通过TCTC

41、变压器变压器与控制线与控制线路和照明灯线路建立电联系。路和照明灯线路建立电联系。TCTC变变压器一次侧接入电压为压器一次侧接入电压为380V380V，二次，二次侧有侧有3636、110V110V两种供电电源，其中两种供电电源，其中36V36V给照明灯线路供电，而给照明灯线路供电，而110V110V给给车床控制线路供电。车床控制线路供电。PADate: 2022-1-18 Page: 45作者 贺娟2 2、控制电路、控制电路点动控制点动控制反转控制反转控制 正转控制正转控制1 1）主电动机控制）主电动机控制Date: 2022-1-18 Page: 46作者 贺娟2 2）冷却泵电动机控制）冷却泵

42、电动机控制3 3）快移电动机控制）快移电动机控制Date: 2022-1-18 Page: 47作者 贺娟2 2、控制电路、控制电路4 4）照明电路）照明电路Date: 2022-1-18 Page: 48作者 贺娟冲压等机械设备中经常用双手启动来保护操作者，冲压等机械设备中经常用双手启动来保护操作者，双手启动原理如下：两个按钮必须在相距双手启动原理如下：两个按钮必须在相距1秒内同秒内同时按下，机器才启动。若两个按钮为时按下，机器才启动。若两个按钮为SB1、SB2，机器运行用机器运行用KM控制，试设计控制电路控制，试设计控制电路 。Date: 2022-1-18 Page: 49作者 贺娟继电

43、器控制线路实际上是按一定逻辑关系组合的线继电器控制线路实际上是按一定逻辑关系组合的线路，或称开关线路。因此，路，或称开关线路。因此，可以用逻辑代数方法分可以用逻辑代数方法分析和设计这类控制线路析和设计这类控制线路。 采用逻辑设计法能获得理想、经济的方案，所用元采用逻辑设计法能获得理想、经济的方案，所用元件数量少，各元件能充分发挥作用，当给定条件变件数量少，各元件能充分发挥作用，当给定条件变化时，能指出电路相应变化的内在规律，在设计复化时，能指出电路相应变化的内在规律，在设计复杂控制线路时，更能显示出它的优点。杂控制线路时，更能显示出它的优点。 Date: 2022-1-18 Page: 50作

44、者 贺娟、逻辑设计方法概述、逻辑设计方法概述1）按钮、行程开关、接触器、中间继电器等电器的）按钮、行程开关、接触器、中间继电器等电器的常开常开触点触点用用SB、SQ、KM、KA 表示表示；这些电器的这些电器的常闭触点常闭触点用用 表示。表示。SB SQ KM KA、（一）逻辑代数与电气控制线路的对应关系（一）逻辑代数与电气控制线路的对应关系作如下规定：作如下规定：注意：以上是用逻辑代数描述触点采用的标注意：以上是用逻辑代数描述触点采用的标识，但在电路图中所有常开、常闭触点和线识，但在电路图中所有常开、常闭触点和线圈的文字符号都用圈的文字符号都用SBSB、SQSQ、KMKM、KAKA表示表示 接

45、触器、中间继电器等电器的接触器、中间继电器等电器的线圈线圈也用也用SB、SQ、KM、KA 表示表示；Date: 2022-1-18 Page: 51作者 贺娟KA 1 KA 01KA1 AK继电器继电器线圈线圈处于得电状态处于得电状态继电器继电器常开触点常开触点闭合闭合继电器继电器常闭触点常闭触点断开断开继电器继电器常闭触点常闭触点闭合闭合继电器继电器线圈线圈处于失电状态处于失电状态继电器继电器常开触点常开触点断开断开0KA0 AK2）电路中各）电路中各元件元件的的原始状态原始状态（如继电器线圈失电，行程（如继电器线圈失电，行程开关未受压）为开关未受压）为“0”状态；状态；元件元件的的受激状态

46、受激状态（如继电器线（如继电器线圈得电，行程开关受压）为圈得电，行程开关受压）为“1”状态。状态。3）触点触点的的闭合闭合为为“1”状态，状态，断开断开为为“0”状态。状态。以继电器以继电器KA为例：为例：Date: 2022-1-18 Page: 52作者 贺娟1、三种基本逻辑运算所描述的电气控制线路、三种基本逻辑运算所描述的电气控制线路在逻辑代数中，常用大写字母在逻辑代数中，常用大写字母A、B、C等表示逻辑变量，等表示逻辑变量，逻辑变量只有逻辑变量只有0、1两种取值。两种取值。基本逻辑关系有三种：逻辑与、逻辑或、逻辑非。基本逻辑关系有三种：逻辑与、逻辑或、逻辑非。（1）“与与”运算（串联电

47、路）运算（串联电路）公式为公式为: K= AB= AB 与串联电路对应。与串联电路对应。 命题：如果触点命题：如果触点A和触点和触点B闭合，闭合， 那么继电器线圈那么继电器线圈K得电。得电。KBA图图3-19 逻辑与电路逻辑与电路Date: 2022-1-18 Page: 53作者 贺娟（2）“或或”运算（并联电路）运算（并联电路）公式为公式为: K=A+B，与并联电路对应，与并联电路对应 命题：如果触点命题：如果触点A或或B闭合，闭合， 那么继电器线圈那么继电器线圈K得电。得电。 KAB图图3-20 逻辑或电路逻辑或电路Date: 2022-1-18 Page: 54作者 贺娟（3）“非非”

48、运算运算BA KKB命题：若触点命题：若触点 断开断开/闭合，闭合， 那么触点那么触点 闭合闭合/断开、断开、 则继电器线圈则继电器线圈K得电得电/失电。失电。 A B公式为公式为: ，与，与“非非”电路对应电路对应 KABA图图3-21 逻辑非电路逻辑非电路Date: 2022-1-18 Page: 55作者 贺娟补充：逻辑代数的基本定律和应用补充：逻辑代数的基本定律和应用 1、 逻辑代数的基本定律逻辑代数的基本定律 Date: 2022-1-18 Page: 56作者 贺娟补充：逻辑代数的基本定律和应用补充：逻辑代数的基本定律和应用 2、 逻辑真值表（动作状态表）与逻辑关系式的对应关系逻辑

49、真值表（动作状态表）与逻辑关系式的对应关系 A(B)=1 A(B)A(B)=0 A(B)对应对应对应对应K=A B逻辑关系式逻辑关系式:K=A B+A B+A B逻辑关系式逻辑关系式:=(A B+A B)+A B=B+A B=A+B常开触点常开触点常闭触点常闭触点Date: 2022-1-18 Page: 57作者 贺娟3、逻辑代数的应用举例、逻辑代数的应用举例利用逻辑代数的基本关系和基本性质可以帮助我们分析电利用逻辑代数的基本关系和基本性质可以帮助我们分析电路、设计电路，以及在设计电路中简化电路。路、设计电路，以及在设计电路中简化电路。 ABKBBBAa）化简前）化简前CCCCa a）图：）

50、图： 化简前的逻辑表达式：化简前的逻辑表达式： K ABC BCABC BC（）（）图图b b）：）： a a）图化简后的电路图，逻辑表达式：）图化简后的电路图，逻辑表达式： K AKAb）化简后）化简后补充：逻辑代数的基本定律和应用补充：逻辑代数的基本定律和应用 Date: 2022-1-18 Page: 58作者 贺娟2、逻辑代数公理、定理与电气控制线路的关系、逻辑代数公理、定理与电气控制线路的关系例例3-8 3-8 设计与设计与A+AB=AA+AB=A对应的控制线路对应的控制线路式中包括式中包括“与与”电路和电路和“或或”电路，由于电路，由于A是触点不是线圈，是触点不是线圈，因此用线圈因

51、此用线圈K做等式的转换中介，即先令做等式的转换中介，即先令K=A+AB，再令，再令K=A因此控制线路如下：因此控制线路如下：Date: 2022-1-18 Page: 59作者 贺娟例例3-10 3-10 已知某电气控制线路的逻辑函数关系式如下：已知某电气控制线路的逻辑函数关系式如下：分析：两个等式分析：两个等式对应对应两个线圈电路两个线圈电路KA2画出与此逻辑关系式相对应的电气控制线路图。画出与此逻辑关系式相对应的电气控制线路图。2、逻辑代数公理、定理与电气控制线路的关系、逻辑代数公理、定理与电气控制线路的关系Date: 2022-1-18 Page: 60作者 贺娟例例3-11 3-11 某控制系统的电气控制线路如图某控制系统的电气控制