PLC知识-CH3典型机械设备电气控制系统分析ppt课件

1、1第三章第三章 典型机械设备电气控制系统分析典型机械设备电气控制系统分析3.1 概述概述3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路3.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路23.1 概述概述一、目的一、目的 掌握电气控制电路组成及各种根本控掌握电气控制电路组成及各种根本控制电路详细运用制电路详细运用 掌握分析电气控制电路方法，提高阅掌握分析电气控制电路方法，提高阅图才干，为进展电气图才干，为进展电气 控制系统设计奠定根底控制系统设计奠定根底 经过几台典型机械设备控制电路分析经过几台典型机械设备控制电路分析，综合了解实践设备，综合了

2、解实践设备 中机械与电气系统间配合关系及电气中机械与电气系统间配合关系及电气系统在设备中的位置系统在设备中的位置 为从事设备电路分析、安装、调试、为从事设备电路分析、安装、调试、维护、设计打下根底维护、设计打下根底3二、电气控制系统分析内容二、电气控制系统分析内容 机械设备概略机械设备概略 了解被控设备构造组成、任务原理了解被控设备构造组成、任务原理 设备传动系统类型及驱动方式设备传动系统类型及驱动方式 主要技术性能及规格、运动要求主要技术性能及规格、运动要求 电气设备及电气元件选用电气设备及电气元件选用 明确电动机作用、规格、型号、任务控制明确电动机作用、规格、型号、任务控制要求要求 了解所

3、用各种电器任务原理、控制造用及了解所用各种电器任务原理、控制造用及功能功能 机械设备与电气设备和元件的联接关系机械设备与电气设备和元件的联接关系 信息采集传送：信号信息采集传送：信号电气控制系统电气控制系统 运动输出：电气控制系统运动输出：电气控制系统执行机构执行机构机机械系统械系统3.1 概述概述4三、电气控制系统分析方法及步骤三、电气控制系统分析方法及步骤 分析方法分析方法 化整为零将电路按功能划分为假设干部分化整为零将电路按功能划分为假设干部分电路电路 划分方法划分方法 按驱动方式：电动机控制电路、液压控按驱动方式：电动机控制电路、液压控制电路制电路 按电动机数量：每台电动机控制电路为按

4、电动机数量：每台电动机控制电路为一部分电路一部分电路 对复杂控制电路进一步细分为简单部分对复杂控制电路进一步细分为简单部分电路电路 分析步骤分析步骤 设备运动分析：电气拖动及液压系统任务设备运动分析：电气拖动及液压系统任务形状分析形状分析 主电路分析：负载数量、控制要求主电路分析：负载数量、控制要求 控制电路分析：如何实现各种控制功能控制电路分析：如何实现各种控制功能 3.1 概述概述53.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路一、概述一、概述 车床运用广泛，可加工各种回转外表车床运用广泛，可加工各种回转外表、螺纹、端面、螺纹、端面 包括切削主运动和刀具进给运动，由包括切削主运动和刀具进

5、给运动，由一台电机拖动一台电机拖动 刀具快移、冷却泵、液压泵由单独的刀具快移、冷却泵、液压泵由单独的电机驱动电机驱动 不同型号的控制电路不同，以不同型号的控制电路不同，以C650为为例分析例分析二、二、C650车床构造及任务要求车床构造及任务要求 构造构造 p:586二、二、C650车床构造及任务要求车床构造及任务要求 任务要求任务要求 主轴转动和溜板箱进给运动由主电机经机主轴转动和溜板箱进给运动由主电机经机械传动链驱动械传动链驱动 机械调速机械调速 要求停车制动功能：要求停车制动功能： 电气制动电气制动 提供冷却液：提供冷却液： 冷却泵冷却泵 要求刀架快移：要求刀架快移： 快移电机快移电机3

6、.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路7三、电气拖动及控制要求三、电气拖动及控制要求 运动方式运动方式 主运动：主轴回转主运动：主轴回转 进给运动：刀架进给挪动、快移进给运动：刀架进给挪动、快移 电气拖动电气拖动 主电机主电机M1：主运动和进给挪动：主运动和进给挪动 冷却泵电机冷却泵电机M2：驱动冷却泵：驱动冷却泵 快移电机快移电机M3：刀架快移：刀架快移 控制要求控制要求 M1采用直接起动方式、正反转、电气制采用直接起动方式、正反转、电气制动、点动调整动、点动调整 M2采用直接起停方式、长动控制采用直接起停方式、长动控制 M3采用手动控制起停采用手动控制起停3.2 卧式车床电气控制电

7、路卧式车床电气控制电路8四、电路分析四、电路分析3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路9 主电路分析主电路分析 KM1/KM2控制控制 主电机主电机M1正反转正反转 电流表电流表A监视主电机监视主电机 M1任务电流任务电流 KM3用于主电机用于主电机M1点动调整点动调整 时限流电阻时限流电阻R串入串入 KM4控制冷却泵电机控制冷却泵电机M2 KM5控制快移电机控制快移电机M3 设置短路维护和过载维护设置短路维护和过载维护3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析103.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析

8、控制电路分析 M1控制电路：正反转起动控制电路：正反转起动 点动调整点动调整 停车制动停车制动 M2控制电路控制电路 M3控制电路控制电路 M1正反转起动控制正反转起动控制 元件作用元件作用 SB3:正转起动按钮正转起动按钮 SB4:反转起动按钮反转起动按钮 KT:M1起动时短接起动时短接A联锁触头11 控制电路分析控制电路分析 M1正反转起动控制正反转起动控制 任务过程任务过程3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析工工作作电电流流表表延延时时正正转转自自锁锁自自锁锁制制动动电电路路切切除除短短接接限限流流电电阻阻A0KTM101KM11KM11KMf3KM

9、0KA1KA1KAfR13KM1KTf13KMf13SB )()()()(12 控制电路分析控制电路分析 M1点动控制点动控制 元件作用元件作用 SB2:正向点动按钮正向点动按钮 任务过程任务过程3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析停停不自锁不自锁松开松开正向起动正向起动串入串入按下按下M101KM01KMf1KM02SB2SBR1M01KM11KM11KMf12SB2SB )()(13 控制电路分析控制电路分析 M1反接制动控制反接制动控制 原理原理 按速度原那么进展按速度原那么进展 反接制动控制反接制动控制 元件作用元件作用 SB1:停顿按钮停顿按钮

10、KS:速度继电器速度继电器3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析14 控制电路分析控制电路分析 M1反接制动控制反接制动控制 任务过程任务过程3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析停停转转速速趋趋零零制制动动反反向向起起动动串串松松开开按按下下正正转转1M02KMf02KSR1M12KM12KMf11SB1SB11KM1KA03KM0KAf03KMf01KMf01SB1SB01KM0KA12KS1M )()()()()(15 控制电路分析控制电路分析 刀架快移刀架快移M3控制控制 冷却泵电机冷却泵电机M2控制控制 辅助电路

11、辅助电路 EL:照明灯照明灯3.2 卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析溜板箱带动刀架快移溜板箱带动刀架快移经传动系统经传动系统工作工作动作动作转动刀架手柄转动刀架手柄 3M15KM15KMf1SQSQ)(工作工作自锁自锁2M14KM14KMf16SB )(163.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路一、概述一、概述 铣床种类铣床种类 按构造方式和加工性能：立铣、卧按构造方式和加工性能：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣铣、龙门铣、仿形铣 用途用途 加工平面、斜面、沟槽加工平面、斜面、沟槽 装上分度头可铣切直齿轮、螺旋面装上分度头可铣切直齿轮、螺旋面 装上圆任务台

12、可铣切凸轮、弧形槽装上圆任务台可铣切凸轮、弧形槽 加工方式加工方式 分顺铣、逆铣，任务时只能用一种方分顺铣、逆铣，任务时只能用一种方式式17二、二、X62W铣床构造及任务要求铣床构造及任务要求 构造构造 p:62 运动方式运动方式 主运动：主轴旋转运动主运动：主轴旋转运动 进给运动：进给运动： 程度任务台纵向左右、程度任务台纵向左右、 横向前后、横向前后、 垂直上下工进运动垂直上下工进运动 上述各方向快移上述各方向快移 圆任务台回转运动圆任务台回转运动3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路18 任务要求任务要求 主运动与进给运动和回转运动分别由单独电动机拖主运动与进给运动和回转运动分

13、别由单独电动机拖动动 主轴要求正反转切换，以顺应顺、逆铣主轴要求正反转切换，以顺应顺、逆铣 主轴要求停车制动：采用机电制动控制主轴要求停车制动：采用机电制动控制 程度任务台可左右前后上下程度任务台可左右前后上下6个方向挪动，同一时辰个方向挪动，同一时辰只许一只许一 个方向工进或快移个方向工进或快移 圆任务台旋转时制止上述程度任务台圆任务台旋转时制止上述程度任务台6个方向挪动个方向挪动 主运动和进给运动采用机械变速机构调速主运动和进给运动采用机械变速机构调速 提供冷却液：设置冷却泵提供冷却液：设置冷却泵 任务时先起动主轴电机，后起动进给电机任务时先起动主轴电机，后起动进给电机3.3 X62W铣床

14、电气控制电路铣床电气控制电路 二、二、X62W铣床构造及任务铣床构造及任务要求要求19三、电气拖动及控制要求三、电气拖动及控制要求 电气拖动电气拖动 主电机主电机M1：主运动：主运动 进给电机进给电机M2：程度任务台工进及快移，：程度任务台工进及快移，圆任务台回转圆任务台回转 冷却泵电机冷却泵电机M3： 控制要求控制要求 M1采用直接起动、正反转、电磁制动器采用直接起动、正反转、电磁制动器YB制动、换刀制动、换刀 制动、多地点起停控制制动、多地点起停控制 M2采用直接起动、正反转、进给运动利采用直接起动、正反转、进给运动利用电磁离合器用电磁离合器 YC2配合进给传动链，快移利用配合进给传动链，

15、快移利用YC1配合配合快移传动链快移传动链 M3采用手动控制采用手动控制3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路20 控制要求控制要求 主运动和进给运动变速时配合点动控制主运动和进给运动变速时配合点动控制 程度任务台程度任务台6个方向挪动与圆台转动间具备联锁关系个方向挪动与圆台转动间具备联锁关系 完备的维护环节完备的维护环节 M1先任务，先任务，M2后任务后任务 进给运动传送途径进给运动传送途径 运动方向由手柄支配运动方向由手柄支配 机械进给离合器选择机械进给离合器选择3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 三、电气拖动及控制要求三、电气拖动及控制要求21四、电路分析四、电路

16、分析3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路22 主电路分析主电路分析 组合开关组合开关SA5控制主电机控制主电机M1 换向，换向，KM1控制控制M1任务任务 KM2/KM3控制进给电机控制进给电机M2 正反转正反转 转换开关转换开关SA3控制冷却泵电机控制冷却泵电机 M3 设置短路、过载维护设置短路、过载维护3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析233.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 主电机主电机M1控制控制 M1起动控制起动控制 元件作用元件作用 SB1/SB2:主轴停顿，主轴停顿

17、，SB3/SB4:起动起动 SA2:主轴换刀制动主轴换刀制动 前提条件前提条件 由由SA5选择好主电机转向选择好主电机转向 SA2复位复位SA21=1，SA22=0 变速手柄选择主轴转速变速手柄选择主轴转速SQ7复位复位 任务过程：自锁电路任务过程：自锁电路243.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 主电机主电机M1控制控制 M1制动控制制动控制 原理原理 采用电磁制动器采用电磁制动器YB进展主轴制动进展主轴制动 任务过程任务过程 主轴换刀制动控制主轴换刀制动控制停停车车制制动动按按下下1M1YB11KM01KM01KMf01SB1

18、1SB1SB )(制制动动置置于于换换刀刀制制动动位位置置 01KMf1YB122SA021SA2SA)(253.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 主电机主电机M1控制控制 主轴变速时瞬时点动控制主轴变速时瞬时点动控制 原理原理 利用变速手柄复位过程中利用变速手柄复位过程中 使使SQ7任务实现任务实现M1瞬时点动瞬时点动 任务过程任务过程停停不不能能自自锁锁复复位位手手柄柄复复位位后后瞬瞬时时点点动动动动作作复复位位变变速速手手柄柄1M01KMf1KM1Q7S0SQ7SQ7M111KMf0Q7S1SQ7SQ7 )()(263.3

19、X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 电路构造电路构造 顺序控制：顺序控制：M1M2 任务台各进给运动间联锁控制任务台各进给运动间联锁控制 M2正反转控制正反转控制 元件作用元件作用 SQ1:向右，向右，SQ2:向左向左 SQ3:向前向前/向下，向下，SQ4:向后向后/向上向上 SQ6:进给变速瞬时点动开关进给变速瞬时点动开关 SA1:程度任务台程度任务台/圆台转换圆台转换273.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 元

20、件作用元件作用 SB5/SB6:快移，快移，KM4:快移快移 YC1:快移电磁离合器快移电磁离合器 YC2:工进电磁离合器工进电磁离合器 几点阐明几点阐明 M2正转正转:任务台向右、前、下任务台向右、前、下 圆台回转圆台回转 M2反转反转:任务台向左后上任务台向左后上 程度任务台程度任务台:SA11=SA13=1 SA12=0283.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程度任务台纵向进给控制程度任务台纵向进给控制 纵向手柄配合机械离合器纵向手柄配合机械离合器 和和SQ1、SQ2进展控制进展控制向向左左工

21、工进进反反转转，动动作作器器合合上上纵纵向向进进给给机机械械离离合合纵纵向向手手柄柄向向左左向向右右工工进进正正转转，动动作作器器合合上上纵纵向向进进给给机机械械离离合合纵纵向向手手柄柄向向右右 1YC22M13KM13KMf0SQ221SQ21SQ21YC22M12KM12KMf0SQ121SQ11SQ1)()(293.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程度任务台横向程度任务台横向/垂直进给控制垂直进给控制 十字手柄配合机械离合器十字手柄配合机械离合器 和和SQ3、SQ4进展控制进展控制向后工进向后

22、工进反转，反转，动作动作器器合上横向进给机械离合合上横向进给机械离合十字手柄向后十字手柄向后向前工进向前工进正转，正转，动作动作器器合上横向进给机械离合合上横向进给机械离合十字手柄向前十字手柄向前 1YC22M13KM13KMf0SQ421SQ41SQ41YC22M12KM12KMf0SQ321SQ31SQ3)()(30 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程度任务台横向程度任务台横向/垂直进给控制垂直进给控制 十字手柄配合机械离合器十字手柄配合机械离合器 和和SQ3、SQ4进展控制进展控制3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析向向上上工

23、工进进反反转转，动动作作器器合合上上垂垂直直进进给给机机械械离离合合十十字字手手柄柄向向上上向向下下工工进进正正转转，动动作作器器合合上上垂垂直直进进给给机机械械离离合合十十字字手手柄柄向向下下 1YC22M13KM13KMf0SQ421SQ41SQ41YC22M12KM12KMf0SQ321SQ31SQ3)()(313.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程度任务台进给运动联锁控制程度任务台进给运动联锁控制 操作手柄时同时辰只存在操作手柄时同时辰只存在 一种运动方向选择，要求一种运动方向选择，要求 两

24、手柄本身及之间联锁两手柄本身及之间联锁 SQ1与与SQ2、SQ3与与SQ4 构成机械联锁关系构成机械联锁关系联锁触头构构成成机机械械联联锁锁关关系系与与24SQ23SQ22SQ12SQ 323.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程度任务台快移控制程度任务台快移控制快快移移，工工作作台台工工进进时时按按下下 0YC21YC10KM41KM414KMf1SB5SB5)(333.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 程

25、度任务台变速瞬时点动控制程度任务台变速瞬时点动控制 原理同主轴变速瞬时点动控制原理同主轴变速瞬时点动控制停停不能自锁不能自锁复位复位手柄复位后手柄复位后正向瞬时点动正向瞬时点动动作动作复位变速手柄复位变速手柄2M02KMf2KM1Q62S0SQ61SQ6M212KMf0Q62S1SQ61SQ6 )()(34 控制电路分析控制电路分析 进给电机进给电机M2控制控制 圆任务台运动控制圆任务台运动控制 前提条件前提条件 纵向、十字手柄置停顿档纵向、十字手柄置停顿档 SA11=SA13=0，SA12=1 任务过程任务过程 KM1任务任务f(KM2)=1 M2正转正转圆台单向旋转圆台单向旋转 阐明：圆台

26、与程度任务台阐明：圆台与程度任务台 经过经过SQ1SQ4联锁联锁3.3 X62W铣床电气控制电路铣床电气控制电路 四、电路分析四、电路分析353.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路一、概述一、概述 制冷系统制冷系统 制冷方法制冷方法 蒸汽紧缩式：单蒸汽紧缩式：单级、双级、复叠式级、双级、复叠式 气体膨胀制冷气体膨胀制冷 蒸汽放射式蒸汽放射式 液体气化制冷液体气化制冷 吸收式吸收式 涡流控制冷涡流控制冷 吸附式吸附式 热电制冷热电制冷 冷库制冷系统类型冷库制冷系统类型 采用氟利昂紧缩制冷系统采用氟利昂紧缩制冷系统 363.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路 一、概述一

27、、概述 制冷系统制冷系统 系统根本构造系统根本构造 紧缩机紧缩机 蒸发器蒸发器 冷凝器冷凝器 节流安装节流安装 制冷过程制冷过程高压液体降压高压液体降压高压蒸汽液化高压蒸汽液化蒸汽升压蒸汽升压工质气化工质气化373.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路 一、概述一、概述 电气拖动电气拖动 紧缩机紧缩机M3 冷却水泵电机冷却水泵电机M1 冷却塔风机冷却塔风机M2 控制要求控制要求 M1、M2先任务，先任务，M3后起动，以防冷凝效果不好，后起动，以防冷凝效果不好，排气压排气压 力过高力过高 YV1、YV2与与M3同时任务同时任务 库温由库温由XCT-122温控器控制温控器控制 制冷回路

28、设压力继电器制冷回路设压力继电器SP作压力维护作压力维护 设置短路、过载维护设置短路、过载维护383.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路二、电路分析二、电路分析39 主电路分析主电路分析 低压断路器低压断路器QF作电源开关作电源开关 KM1KM3分别控制分别控制M1M3 设置短路、过载维护设置短路、过载维护3.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路 二、电路分析二、电路分析403.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路 二、电路分析二、电路分析 控制电路分析控制电路分析 水泵电机水泵电机M1控制控制 SB1:停顿，停顿，SB2:起动起动 冷却塔风机冷却塔风机M2控制控制 SB3:停顿，停顿，SB4:起动起动 紧缩机紧缩机M3控制控制 元件作用元件作用 SA:自动自动/手动方式选择手动方式选择 (手动时温控器无作用手动时温控器无作用)413.4 小型冷库的电气控制电路小型冷库的电气控制电路 二、电路分析二、电路分析 控制电路分析控制电路分析 紧缩机紧缩机M3控制控制 X