电工学-第7章电气自动控制

1、电工技术电工技术 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 2高等教育出版社高等教育出版社7.1 手动控制手动控制手动电器手动电器、自动电器自动电器。 控制电器控制电器、保护电器保护电器。 常用电器常用电器 分类分类：单刀、双刀、三刀。单刀、双刀、三刀。 控制电路的组成：控制电路的组成： 用电设备、控制电器、用电设备、控制电器、 保护电器。保护电器。 3 M3 QF FU 3高等教育出版社高等教育出版社 作用：用于短路保护。作用：用于短路保护。 结构：熔体、外壳。结构：熔体、外壳。 种类：种类： 插入式、螺旋式、插入式、螺旋式、 管式、填料式管式、填料式 。 FU安秒特性安秒特性tIF O

2、 额定电流额定电流 ： 2 A 600 A。 4高等教育出版社高等教育出版社 兼有刀开关和熔断器的作用。兼有刀开关和熔断器的作用。 在低压配电系统中的作用：短路和过载保护。在低压配电系统中的作用：短路和过载保护。 3 iM3 3 iM3 3 iM3 5高等教育出版社高等教育出版社 低压断路器的实物图片和控制电路低压断路器的实物图片和控制电路 3 M3 QF 6高等教育出版社高等教育出版社7.2 起停自动控制起停自动控制一、按钮一、按钮 SB 动断触点动断触点 （动断触点）（动断触点） SB 动合触点动合触点 （动合触点）（动合触点） 联动触点联动触点 SB 静触片静触片 静触片静触片 动触片动

3、触片 7高等教育出版社高等教育出版社 功能：功能： 用来接通或切断电动用来接通或切断电动 机或其他负载的主电机或其他负载的主电 路的一种控制电器。路的一种控制电器。 利用电磁吸力工作利用电磁吸力工作 的自动电器。的自动电器。 8高等教育出版社高等教育出版社主触点主触点 辅助触点辅助触点 辅助触点辅助触点 上铁心上铁心 下铁心下铁心 绝缘支架绝缘支架 吸引吸引 线圈线圈 下铁心下铁心 上铁心上铁心 主触点主触点 动触点动触点 静触点静触点 吸引线圈吸引线圈 CJ09高等教育出版社高等教育出版社主触点主触点 辅助触点辅助触点 辅助触点辅助触点 上铁心上铁心 下铁心下铁心 绝缘支架绝缘支架 吸引吸引

4、 线圈线圈 线圈通电线圈通电 衔铁被吸合衔铁被吸合 触点闭合触点闭合或断开或断开 接通或断开接通或断开 被控制电路被控制电路 10高等教育出版社高等教育出版社KM 线圈线圈主触点主触点 KM 动合触点动合触点 KM 动断触点动断触点 KM 接触器的技术指标接触器的技术指标 额定工作电压、电流、触点数目等。额定工作电压、电流、触点数目等。 11高等教育出版社高等教育出版社辅助电路辅助电路主电路主电路M3 动动合合主主触触点点起动按钮起动按钮动铁心动铁心静静铁铁心心3 M3 12高等教育出版社高等教育出版社自锁自锁 触点触点 动动合合主主触触点点M3 3 动铁心动铁心静静铁铁心心停止按钮停止按钮起

5、动按钮起动按钮13高等教育出版社高等教育出版社 与交流接触器相同。与交流接触器相同。 有数量较多的动合触点和动断触点。有数量较多的动合触点和动断触点。 与交流接触器不同。与交流接触器不同。 主要用在辅助电路中，主要用在辅助电路中， 用以弥补接触器等的辅助用以弥补接触器等的辅助 触点的不足。触点的不足。 3TH 系列中间继电器系列中间继电器 14高等教育出版社高等教育出版社导板导板 双金属片双金属片 发热元件发热元件 静触点静触点 动触点动触点 杠杆杠杆 静触点静触点 （螺钉）（螺钉） 偏心凸轮偏心凸轮 弹簧片弹簧片 复位按钮复位按钮 发热元件发热元件 FR 功能：过载保护。功能：过载保护。 动

6、断触点动断触点 FR15高等教育出版社高等教育出版社 热继电器的实物图片热继电器的实物图片 16高等教育出版社高等教育出版社QF3 KMM3 操作和动作操作和动作 (1) 接通电源接通电源 (2) 起动起动 按按 SBst M 起动；起动； 手松开手松开 M 停止。停止。 SBst KM17高等教育出版社高等教育出版社SBst KM KM SBstP QFL1 L2 L3 KMM3 操作顺序操作顺序(1) 接通电源接通电源 (2) 起动起动 按按 SBst M 起动；起动； 手松开手松开 M 不停。不停。 长动控制。长动控制。(3) 停止停止 按按 SBstp M 停止；停止； (4) 断开电

7、源。断开电源。FRFR过载保护过载保护 失失(欠欠)压保护压保护 隔离、短路保护隔离、短路保护 过载保护过载保护 18高等教育出版社高等教育出版社7.3 正反转控制正反转控制SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRFR正转控正转控 制支路制支路 反转控反转控 制支路制支路 19高等教育出版社高等教育出版社 操作步骤：操作步骤： (1) 按按 SBstF 正转起动。正转起动。 (2) 按按 SBstP 正转停止。正转停止。 SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3

8、KMF M3 FRFR20高等教育出版社高等教育出版社(3) 按按 SBstR 反转起动。反转起动。 (4) 按按 SBstP 反转停止。反转停止。 SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRFR21高等教育出版社高等教育出版社SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRFR 错误操作：错误操作： 正正(反反) 转时按反转时按反(正正)转起动转起动 六个主触点同时闭合六个主触点同时闭合 电源短路！电源短路！ 22高等教育出版社高等教育出版社KMR Q

9、FL1 L2 L3 KMF M3 FRSBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR FR 互锁措施：互锁措施： 采用辅助动断触点。采用辅助动断触点。 KMR KMF 互锁触点互锁触点 23高等教育出版社高等教育出版社双重双重互锁互锁 机械互锁电路机械互锁电路 SBstR SBstF SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR FRKMR KMF 错误操作：错误操作： 同时按同时按 SBstF、SBstP， 两条支路同时断开，两条支路同时断开， M 不起动。不起动。 24高等教育出版社高等教育出版社7.4 顺序联锁控制顺序联锁控制 控制多台电动机之间

10、的起动、停止顺序。控制多台电动机之间的起动、停止顺序。 例如要求两台电动机的顺序起停：例如要求两台电动机的顺序起停： (1) M1 起动以后起动以后 M2 才能起动。才能起动。(2) M2 停止以后停止以后 M1 才能停止。才能停止。 25高等教育出版社高等教育出版社M1控制控制 支路支路 M2控制控制 支路支路 KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 QFL1 L2 L3 FR1 SBst1 KM1 KM1 SBstP1 SBst2 KM2 KM2 FR1SBstP2 FR2起动顺起动顺 序控制序控制 26高等教育出版社高等教育出版社KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 Q

11、FL1 L2 L3 FR1 SBst1 KM1 KM1 SBstP1 SBst2 KM2 KM2 FR1SBstP2 FR2 操作步骤：操作步骤： (1) 合闸合闸 起动起动 M1 起动起动 M2 。 (2) 分别按分别按 SBstP1、SBstP1 停止停止M1、 M2。 (3) 增加增加 KM2 实现实现 M2 先停止。先停止。KM227高等教育出版社高等教育出版社7.5 行程控制行程控制 微动开关微动开关 动断触点动断触点 SQ 动合触点动合触点 SQ动合动合 触点触点 动合动合 触点触点 动断触点动断触点 触杆触杆 弹簧弹簧2 弹簧弹簧1 动触点动触点 28高等教育出版社高等教育出版社

12、 行程开关的几种结构形式行程开关的几种结构形式 直动式直动式（传动杆式）（传动杆式） 单滚轮式单滚轮式 双滚轮式双滚轮式 29高等教育出版社高等教育出版社 新型晶体管无触点行程开关新型晶体管无触点行程开关 又称接近开关。分为电容式、电感式和霍尔接近又称接近开关。分为电容式、电感式和霍尔接近开关开关 30高等教育出版社高等教育出版社A BSQB2 SQA2 SQB1 SQA1 正转正转 反转反转 刨床刨床31高等教育出版社高等教育出版社 自动往复运动的行程控制自动往复运动的行程控制 正转到位：正转到位： 撞击撞击 SQA1， 正转停车，正转停车， 反转起动。反转起动。 反转到位：反转到位： 撞击

13、撞击 SQB1， 反转停车，反转停车， 正转起动。正转起动。断开断开 断开断开 SBstR SBstF SBstP KMF FRKMF KMR KMR KMR KMF SQB1 SQA1 SQB1 SQA1 SQA2 SQB2 闭合闭合 闭合闭合 32高等教育出版社高等教育出版社7.6 时间控制时间控制一、时间继电器一、时间继电器(1) 按延时机构的不同分类按延时机构的不同分类 电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式。电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式。 (2) 按触点延时动作的不同分类按触点延时动作的不同分类 通电延迟式、断电延迟式。通电延迟式、断电延迟式。 33高等教育出版社高等教育出版社

14、 微动开关微动开关 2 微动开关微动开关 1 活塞杆活塞杆排气孔排气孔 橡皮膜橡皮膜撞块撞块 释放弹簧释放弹簧 杠杆杠杆 托板托板 动铁心动铁心 静铁心静铁心 恢复弹簧恢复弹簧 线圈线圈 进气孔进气孔 调节螺钉调节螺钉 通电延时的时间继电器通电延时的时间继电器 34高等教育出版社高等教育出版社 断电延时的时间继电器断电延时的时间继电器 35高等教育出版社高等教育出版社 体积小、耗电少。利用半导体器件控制电容的充体积小、耗电少。利用半导体器件控制电容的充放电时间以实现延时功能。放电时间以实现延时功能。36高等教育出版社高等教育出版社 时间继电器的图形符号和文字符号时间继电器的图形符号和文字符号

15、延时闭合动断触点延时闭合动断触点 延时断开动合触点延时断开动合触点 通电通电延时式延时式 断电断电延时式延时式延时闭合动合触点延时闭合动合触点 延时断开动断触点延时断开动断触点 线圈线圈 KTKT触点触点 KTKTKT37高等教育出版社高等教育出版社主电路主电路 KM KMYKMFRQF3 二、二、 38高等教育出版社高等教育出版社 Y起动起动控制电路控制电路 自锁自锁 互锁互锁 互锁互锁 开始计时开始计时 主电路接通主电路接通 计时时间到计时时间到 KT 断开断开KT 恢复闭合恢复闭合 主电路接成主电路接成 Y KM KMKMY SBstP KT KMY FR SBst KTKMYKM KM

16、主电路主电路 Y 形联结解除形联结解除 按下按下 SBst 起动起动 主电路换接成主电路换接成 39高等教育出版社高等教育出版社7.7 可编程控制器可编程控制器逻辑运算单元逻辑运算单元输入接线端子输入接线端子 输出接线端子输出接线端子 输入接输入接 口单元口单元 输出接输出接 口单元口单元 FR I0.0I0.1I0.2I0.3COMI0.0I0.1I0.2I0.3SBstF SBstR SBstP E Q0.0Q0.1COMQ0.0Q0.1Q0.0 Q0.1 220V KMF KMR 电源电源I0.0I0.1I0.3I0.3I0.2I0.2 Q0.1Q0.0Q0.1 Q0.0Q0.0 Q0.

17、1 40高等教育出版社高等教育出版社(1) 组成组成 输入接线端子输入继电器输入接线端子输入继电器 I 线圈。线圈。 (2) 功能功能 接收操作命令、控制信息。接收操作命令、控制信息。 (3) 输入点数输入点数 I0.0、I0.1、I0.3、(1) 组成组成 输出接线端子输出接线端子 输出继电器的动合触点。输出继电器的动合触点。 41高等教育出版社高等教育出版社(2) 功能功能 输出操作命令，驱动被控对象。输出操作命令，驱动被控对象。 (3) 输出点数输出点数 Q0.0、Q0.1、Q0.3、 3(1) 组成组成 输入继电器输入继电器 I 输出继电器输出继电器 Q 辅助继电器辅助继电器M 定时器

18、定时器 T 计数器计数器 C 等等。 (2) 功能功能 是是 PLC 的核心。实现各种运算。的核心。实现各种运算。 42高等教育出版社高等教育出版社 I/O 分配表分配表 PLC I0.0 Q0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 I0.3 COM COMSBstF KM1 KM2SBstR SBstP FR 输入：输入： 输出：输出： SBstF ：I0.0 KMF ：Q0.0 SBstR ：I0.1 KMF ：Q0.1 SBstP ：I0.2 FR ： I0.3 43高等教育出版社高等教育出版社I0.0Q0.0Q0.0( )Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1( )Q0.0I0.

19、2I0.344高等教育出版社高等教育出版社 表表7.7.1 PLC的基本指令表的基本指令表 指令指令 种类种类 触触 点点 指指 令令 特殊特殊 指令指令连续连续 指令指令 助记符号助记符号 西门子西门子 三菱三菱 内内 容容 LD LDLDN LDI A AND AN ANI O OR ON ORI OLD ORBALD ANB= OUT END END 动合触点与左母线相连或处于支路的起始位置动合触点与左母线相连或处于支路的起始位置 动断触点与左母线相连或处于支路的起始位置动断触点与左母线相连或处于支路的起始位置 动合触点与前面部分的串联动合触点与前面部分的串联动断触点与前面部分的串联动断

20、触点与前面部分的串联动合触点与前面部分的并联动合触点与前面部分的并联 动断触点与前面部分的并联动断触点与前面部分的并联 串联触点之间的并联串联触点之间的并联 并联触点之间的串联并联触点之间的串联 驱动线圈的指令驱动线圈的指令 结束指令结束指令 45高等教育出版社高等教育出版社I0.0Q0.0Q0.0( )Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1( )Q0.0I0.2I0.3语句表语句表 LD I0.0 O Q0.0 AN Q0.1 A I0.3 AN I0.2 = Q0.0 LD I0.1 O Q0.1 AN Q0.0 A I0.3 AN I0.2 = Q0.1 END 46高等教育出

21、版社高等教育出版社 触点串并联的编程方法：触点串并联的编程方法： 语句表语句表 LD I0.0 A I0.1 LD I0.2 AN I0.3 OLD LDN I0.4 A I0.5 OLD = Q0.0 END I0.0I0.2Q0.0( )I0.1I0.4I0.5I0.347高等教育出版社高等教育出版社 触点并串联的编程方法：触点并串联的编程方法： 语句表语句表 LD I0.0 O I0.1 LD I0.2 ON I0.3 ALD LDN I0.4 O I0.5 ALD = Q0.0 END I0.0I0.1Q0.0( )I0.2I0.4I0.5I0.348高等教育出版社高等教育出版社 触点

22、混联的编程方法：触点混联的编程方法： 语句表语句表 LDN I0.1 A I0.2 O I0.0LD I0.3 AN I0.4 LDN I0.5 A I0.6OLD ALD A I0.7 O I1.0 = Q0.0 END I0.1I0.0Q0.0( )I0.3I0.7I0.5I1.0 I0.2I0.6I0.449高等教育出版社高等教育出版社 驱动线圈指令可重复使用：驱动线圈指令可重复使用： 语句表语句表 LD I0.0 AN I0.1 = Q0.0 = Q0.1 A I0.2 = Q0.2 END I0.0Q0.0( )I0.2 I0.1Q0.1( )Q0.2( )50高等教育出版社高等教育出版社 定时器：定时器： 表表7.7.2 TON 定时器的编号和最大延时定时器的编号和最大延时 1 10 100 计时单位计时单位/ms 编编 号号 最大延时时间最大延时时间/s T32 T33 T36 T37 T63 32.767 327.67 3276.7 51高等