电气控制与plc应用第三章

1、电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计电器控制线路的设计方法通常有：电器控制线路的设计方法通常有：一般设计法（经验设计法）一般设计法（经验设计法）逻辑设计法逻辑设计法第一节第一节 电器控制线路的一般设计方法电器控制线路的一般设计方法一、电气设计中应注意的问题一、电气设计中应注意的问题（1 1）尽量减少控制电源种类及用量。）尽量减少控制电源种类及用量。（2 2）尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型）尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型号的电器元件，以减少备用量。号的电器元件，以减少备用量。（3 3）控制线路在工作时，除必要的电器必

2、须通电外，其余）控制线路在工作时，除必要的电器必须通电外，其余的电器尽量不通电，以节约电能。的电器尽量不通电，以节约电能。（4 4）合理使用电器触点）合理使用电器触点电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计1 1）尽量减少触点的使用数量）尽量减少触点的使用数量电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计2 2）触点容量应满足控制要求。）触点容量应满足控制要求。3 3）合理安排电器元件及触点位置。）合理安排电器元件及触点位置。（5 5）尽量缩减连接导线的数量和长度。）尽量缩减连接导线的数量和长度。电气控制与电气控

3、制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计（6 6）正确连接电器的线圈。）正确连接电器的线圈。（7 7）避免出现寄生电路。）避免出现寄生电路。电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计（8 8）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。（9 9）电气联（互）锁和机械联锁共用。）电气联（互）锁和机械联锁共用。电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计（1010）具有完善的保护环节。）具有完善的保护环节。（1111）考虑操作、安装、调整、维修方便。）考虑操作、安装、

4、调整、维修方便。二、电气控制线路一般设计法步骤二、电气控制线路一般设计法步骤 （1 1）根据生产要求，画出功能流程图。）根据生产要求，画出功能流程图。（2 2）确定适当的基本控制环节。）确定适当的基本控制环节。（3 3）完善线路的控制功能，配置适当的连锁和保护环节。）完善线路的控制功能，配置适当的连锁和保护环节。电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计设计一个龙门刨床的横梁升降控制系统。在龙门刨床设计一个龙门刨床的横梁升降控制系统。在龙门刨床( (或或立车立车) )上装有横梁机构，刀架装在横梁上，用来加工工件。上装有横梁机构，刀架装在横梁上，用来加工

5、工件。由于加工工件位置高低不同，要求横梁能沿立柱上下移动，由于加工工件位置高低不同，要求横梁能沿立柱上下移动，而在加工过程中，横梁又需要夹紧在立柱上，不允许松动。而在加工过程中，横梁又需要夹紧在立柱上，不允许松动。因此，横梁机构对电气控制系统提出了如下要求：因此，横梁机构对电气控制系统提出了如下要求：(1)(1)保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁的夹紧或放保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁的夹紧或放松。松。(2)(2)横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程序。当横横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程序。当横梁上下移动时，应能自动按照梁上下移动时，应能自动按照“放松横梁放松横梁横梁

6、上下移动横梁上下移动夹紧横梁夹紧横梁夹紧电动机自动停止运动夹紧电动机自动停止运动”的顺序动作。的顺序动作。(3)(3)横梁在上升与下降时应有限位保护。横梁在上升与下降时应有限位保护。(4)(4)横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间应有必要的横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间应有必要的联锁。联锁。电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计第二节第二节 电器控制线路的逻辑设计方法电器控制线路的逻辑设计方法所谓所谓逻辑设计法逻辑设计法就是从系统的工艺过程出发，将控制线路

7、就是从系统的工艺过程出发，将控制线路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触头的闭合与断中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触头的闭合与断开，以及主令元件的接通与断开等看成逻辑变量，并将这开，以及主令元件的接通与断开等看成逻辑变量，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数关系式，再运用逻辑函数些逻辑变量关系表示为逻辑函数关系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律对逻辑函数式进行化简，然后按化简基本公式和运算规律对逻辑函数式进行化简，然后按化简后的逻辑函数式画出相应的电路结构图，使之成为后的逻辑函数式画出相应的电路结构图，使之成为“与与”、“或或”、“非非”的最简关系式，根据最简式画出相应的电的最简关系式

8、，根据最简式画出相应的电路结构图，最后再做进一步的检查和完善，得到所需的控路结构图，最后再做进一步的检查和完善，得到所需的控制线路。制线路。一、控制线路中逻辑变量的处理一、控制线路中逻辑变量的处理（1 1）对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀、电磁离合器）对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀、电磁离合器等元件的线圈，通常规定等元件的线圈，通常规定通电通电状态状态为为“1”1” ，失电失电状态状态为为“0” 0” 。电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计（2 2）对于按钮、行程开关元件，规定）对于按钮、行程开关元件，规定闭合状态为闭合状态为“1”1”状态

9、，状态，断开状态为断开状态为“0”0”状态。状态。（3 3）对于元件的触头，规定触头）对于元件的触头，规定触头闭合状态为闭合状态为“1”1”状态，触状态，触头头断开状态为断开状态为“0”0”状态。状态。（4 4）元件的）元件的线圈线圈和其和其常开触头常开触头的状态用的状态用同一字符同一字符来表示。来表示。（5 5）常闭触头常闭触头的状态用该字符的的状态用该字符的“非非”来表示。来表示。二、基本逻辑运算二、基本逻辑运算1) “1) “与与”运算运算( (触点串联触点串联) )逻辑与的关系表达式为：逻辑与的关系表达式为：KM=KA1KA2KM=KA1KA2电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第

10、三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计2) “2) “或或” ” 运算（触点并联）运算（触点并联）逻辑或关系的表达式为逻辑或关系的表达式为KM=KA1 + KA2KM=KA1 + KA23) “3) “非非”运算运算逻辑非的关系表达式为：逻辑非的关系表达式为：KM=KM=KA“与与”电路电路“或或”电路电路“非非”电路电路电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计4 4）逻辑函数的基本公式和运算规律）逻辑函数的基本公式和运算规律(1)(1)交换律：交换律：(2)(2)结合律：结合律：(3)(3)分配律：分配律：(4)(4)吸收律：吸收律：(5)(5

11、)互补律：互补律：(6)(6)非非律：非非律：A BB AA (B C)(A B) CA (BC)A BA CAB C(AB) (AC)AABAA (AB)AAABABAA BABA A0AA1AA电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计电路化简：电路化简：121323KMKAKAKAKAKAKA1213231213231112132312311231321213KA KAKA KAKA KAKMKA KAKA KAKA KAKAKAKA KAKA KAKA KA KAKA KA KAKA KA (1 KA ) KA KA (1 KA )KA KAK

12、A KA函数式化简为：函数式化简为：电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计 (b) 两个相等函数的等效电路两个相等函数的等效电路电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计【例】某电动机只有在继电器【例】某电动机只有在继电器KA1、KA2和和KA3中任何一个中任何一个或任何两个继电器动作时才能运转，而在其他任何情况下或任何两个继电器动作时才能运转，而在其他任何情况下都不运转，试设计其控制线路。都不运转，试设计其控制线路。解：电动机的运转由接触器解：电动机的运转由接触器KM控制。控制。根据题目的要求，列出接触器、继电器通电后动作状态表，根据题目的要求，列出接触器、继电器通电后动作状态表，如表所示。如表所示。 电气控制与电气控制与PLC应用应用第三章第三章 电器控制线路的设计电器控制线路的设计根据动作状态表，接触器根据动作状态表，接触器KM通电的逻辑函数式为：通电的逻辑函数式为：利用逻辑代数基本公式进行化简得：利用逻辑代数基本公式进行