PLC应用技术(补充2)

1、u 人们希望在掌握了电器控制的基本原则和基本人们希望在掌握了电器控制的基本原则和基本控制环节后，不仅能分析生产机械的电器控制线控制环节后，不仅能分析生产机械的电器控制线路的工作原理，而且还能根据生产工艺的要求，路的工作原理，而且还能根据生产工艺的要求，设计电器控制线路。设计电器控制线路。 u 电器控制线路的设计方法通常有两种：经验设电器控制线路的设计方法通常有两种：经验设计法和逻辑设计法。计法和逻辑设计法。 u 经验设计是根据生产机械的工艺要求和加工过经验设计是根据生产机械的工艺要求和加工过程，利用各种典型的基本控制环节，加以修补、程，利用各种典型的基本控制环节，加以修补、补充、完善，最后得出

2、最佳方案。若没有典型的补充、完善，最后得出最佳方案。若没有典型的控制环节可采用，则按照生产机械的工艺要求逐控制环节可采用，则按照生产机械的工艺要求逐步进行设计。步进行设计。u 经验设计法比较简单，但必须熟悉大量的控制经验设计法比较简单，但必须熟悉大量的控制线路，掌握多种典型线路的设计资料，同时具有线路，掌握多种典型线路的设计资料，同时具有丰富的实践经验。丰富的实践经验。u 通常是先采用一些典型的基本环节，实现工艺通常是先采用一些典型的基本环节，实现工艺基本要求，然后逐步完善其功能，并加上适当的基本要求，然后逐步完善其功能，并加上适当的联锁与保护环节。联锁与保护环节。 u采用经验设计法，一般应注

3、意以下几个问题：采用经验设计法，一般应注意以下几个问题： u保护控制线路工作的安全和可靠性保护控制线路工作的安全和可靠性u控制线路力求简单、经济控制线路力求简单、经济u防止寄生电路防止寄生电路1.应具备必要的保护环节应具备必要的保护环节1. 保护控制线路工作的安全和可靠性保护控制线路工作的安全和可靠性 1 1）线圈的连接。在交流控制线路中，不能串联接入）线圈的连接。在交流控制线路中，不能串联接入两个电器线圈，如图两个电器线圈，如图2-332-33所示。即使外加电压是两个所示。即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。线圈额定电压之和，也是不允许的。图2-33 不能串联接入两个电器线圈

4、u因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总有先后，先吸合的电器，磁比，两个电器动作总有先后，先吸合的电器，磁路先闭合，其阻抗比没有吸合的电器大，电感显路先闭合，其阻抗比没有吸合的电器大，电感显著增加，线圈上的电压也相应增大，故没有吸合著增加，线圈上的电压也相应增大，故没有吸合电器的线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流电器的线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流将增加，有可能烧毁线圈。将增加，有可能烧毁线圈。u因此，两个电器需要同时动作时，线圈应并联连因此，两个电器需要同时动作时，线圈应并联连接接。2 2）电器触头的连接。同一个电器的常

5、开触头和常闭）电器触头的连接。同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠得很近，不能分别接在电源的不同相上。触头位置靠得很近，不能分别接在电源的不同相上。 图2-34 电器触头的连接 u如图如图2-34（a）所示，当限位开关）所示，当限位开关SQ的常开触头的常开触头和常闭触头位置靠得很近，而且分别接在电源的和常闭触头位置靠得很近，而且分别接在电源的不同相上时，其常开触头和常闭触头不是等电位，不同相上时，其常开触头和常闭触头不是等电位，当触头断开产生电弧时，很可能在两触头之间形当触头断开产生电弧时，很可能在两触头之间形成飞弧而引起电源短路。成飞弧而引起电源短路。3 3）线路中应尽量减少多个电器元件依次

6、动作后才能）线路中应尽量减少多个电器元件依次动作后才能接通另一个电器元件，如图所示。在图接通另一个电器元件，如图所示。在图2-35a2-35a中，线圈中，线圈KAKA3 3的接通要经过的接通要经过KAKA、KAKA1 1、KAKA2 2三对常开触头。若改为三对常开触头。若改为图图2-35b2-35b，则每一线圈的通电只需经过一对常开触头，则每一线圈的通电只需经过一对常开触头，工作较可靠。工作较可靠。图2-35 减少多个电器元件依次通电 4 4）应考虑电器触头的接通和分断能力，若容）应考虑电器触头的接通和分断能力，若容量不够，可在线路中增加中间继电器，或增加量不够，可在线路中增加中间继电器，或增

7、加线路中触头数目。增加接通能力用多触头并联线路中触头数目。增加接通能力用多触头并联连接；增加分断能力用多触头串联连接。连接；增加分断能力用多触头串联连接。5）应考虑电器元件触头）应考虑电器元件触头“竞争竞争”问题。同一继问题。同一继电器的常开触头和常闭触头有电器的常开触头和常闭触头有“先断后合先断后合”型和型和“先合后断先合后断”型。型。 “先断后合先断后合”型：型：通电时常闭触头先断开，常开触通电时常闭触头先断开，常开触头后闭合；断电时常开触头先断开，常闭触头后闭合。头后闭合；断电时常开触头先断开，常闭触头后闭合。 “先合后断先合后断”型：型：通电时常开触头先闭合，常闭触通电时常开触头先闭合

8、，常闭触头后断开；断电时常闭触头先闭合，常开触头后断开。头后断开；断电时常闭触头先闭合，常开触头后断开。 u如果触头动作先后发生如果触头动作先后发生“竞争竞争”的话，电路工作的话，电路工作则不可靠。如图则不可靠。如图2-36所示，若继电器所示，若继电器KA采用采用“先先合后断合后断”型，则自锁环节起作用，如果型，则自锁环节起作用，如果KA采用采用“先断后合先断后合”型，则自锁不起作用。型，则自锁不起作用。图图2-36 2-36 触头触头“竞争竞争”线路线路2. 控制线路力求简单、经济控制线路力求简单、经济 1 1）尽量减少触头的数目。尽量减少电器元件和触头）尽量减少触头的数目。尽量减少电器元件

9、和触头的数目，所用的电器、触头越少，则越经济，出故障的数目，所用的电器、触头越少，则越经济，出故障的机会也越少，如图的机会也越少，如图2-372-37所示。所示。 图2-37 减少触头数目 2 2）尽量减少连接导线。将电器元件触头的位置合理）尽量减少连接导线。将电器元件触头的位置合理安排，可减少导线根数和缩短导线的长度，以简化接安排，可减少导线根数和缩短导线的长度，以简化接线，如图线，如图2-382-38中，起动按钮和停止按钮同放置在操作中，起动按钮和停止按钮同放置在操作台上，而接触器放置在电气柜内。从按钮到接触器要台上，而接触器放置在电气柜内。从按钮到接触器要经过较远的距离，所以必须把起动按

10、钮和停止按钮直经过较远的距离，所以必须把起动按钮和停止按钮直接连接，这样可减少连接线。接连接，这样可减少连接线。 图2-38 减少连接导线 不合理不合理 合理合理 3 3）控制线路在工作时，除必要的电器元件必须）控制线路在工作时，除必要的电器元件必须长期通电外，其余电器应尽量不长期通电，以延长期通电外，其余电器应尽量不长期通电，以延长电器元件的使用寿命和节约电能。长电器元件的使用寿命和节约电能。 3. 防止寄生电路防止寄生电路控制线路在工作中控制线路在工作中出现意外接通的电出现意外接通的电路叫寄生电路。如路叫寄生电路。如图图2-392-39，电动机正，电动机正转时过载，则热继转时过载，则热继电

11、器动作时会出现电器动作时会出现寄生电路，图中虚寄生电路，图中虚线所示，使接触器线所示，使接触器KMKM1 1不能断电，起不不能断电，起不了保护作用。了保护作用。 图2-39 寄生电路 4. 应具有必要的保护环节应具有必要的保护环节 1 1）短路保护）短路保护 在电器控制线路中，通常采用熔断器在电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器作短路保护。或断路器作短路保护。2 2）过流保护）过流保护 过电流一般比短路电流要小。采用过过电流一般比短路电流要小。采用过电流继电器和接触器配合使用。电流继电器和接触器配合使用。3 3）过载保护）过载保护 通常采用热继电器作笼型电动机的长通常采用热继电器作笼型电动机

12、的长期过载保护。期过载保护。4 4）零电压保护）零电压保护 零电压保护通常采用并联在起动按零电压保护通常采用并联在起动按钮两端的接触器的自锁触头来实现。钮两端的接触器的自锁触头来实现。u 逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来设逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来设计电器控制线路，同时也可以用于线路的简化。计电器控制线路，同时也可以用于线路的简化。u 把电器控制线路中的接触器、继电器等电器元把电器控制线路中的接触器、继电器等电器元件线圈的通电和断电、触头的闭合和断开看成是件线圈的通电和断电、触头的闭合和断开看成是逻辑变量，通过简单的逻辑变量，通过简单的“逻辑与逻辑与”、“逻辑或逻辑或”、“逻

13、辑非逻辑非”等基本运算，得出其运算结果，此结等基本运算，得出其运算结果，此结果即表明电器控制线路的结果。果即表明电器控制线路的结果。u 对逻辑函数式进行化简，然后由简化的逻辑函对逻辑函数式进行化简，然后由简化的逻辑函数式画出相应的电气原理图，最后再进一步检查、数式画出相应的电气原理图，最后再进一步检查、完善，以期得到既满足工艺要求，又经济合理、完善，以期得到既满足工艺要求，又经济合理、安全可靠的最佳设计线路。安全可靠的最佳设计线路。 1. 逻辑与逻辑与 000100010011图2-46 逻辑与电路 12KM=KAKA表2-4 逻辑与的真值表 1KA2KA12KM=KA KA2. 逻辑或逻辑或

14、 000101011111图2-47 逻辑或电路 表2-5 逻辑或的真值表 12KM=KA +KA1KA2KA12KM=KA +KA3. 逻辑非逻辑非 图图2-482-48表示与继电器常开触头表示与继电器常开触头 相对应的常闭触相对应的常闭触头头 与接触器线圈串联的逻辑非电路。与接触器线圈串联的逻辑非电路。 KAKA图2-48 逻辑非电路 1001表2-6 逻辑非的真值表 KAKM=KAKM=KAu逻辑函数的化简可以使电器控制线路简化，可运逻辑函数的化简可以使电器控制线路简化，可运用逻辑运算的基本公式和运算规律进行化简，表用逻辑运算的基本公式和运算规律进行化简，表2-7列出了逻辑代数常用的基本公式和运算规律。列出了逻辑代数常用的基本公式和运算规律。例例 : 131213KM=KA KA +KA KA +KA KA13312=KAKA +KA+KA KA112=KA +KA KA12=KA +KA互不定律，互不定律，1 1吸收定律吸收定律u1. 分析图分析图2-50所示线路中，哪种线路能实现电所示线路中