电工学少学时(唐介版)--第7章电气自动控制

1、电工电子教学部电工电子教学部第第 7 章章 电气自动控制电气自动控制 电工电子教学部电工电子教学部教学要求教学要求1. 了解常用低压电器的基本结构和功能了解常用低压电器的基本结构和功能; ;2. 掌握笼式异步电动机的起停控制和正反转掌握笼式异步电动机的起停控制和正反转控制电控制电 路以及电路的自锁和互锁方法路以及电路的自锁和互锁方法; ;3. 了解短路、过载和失压保护的方法；了解短路、过载和失压保护的方法；4. 掌握顺序连锁以及行程和时间控制的原则掌握顺序连锁以及行程和时间控制的原则; ;5. 能读懂简单控制电路的原理图能读懂简单控制电路的原理图; ;6*. 初步了解可编程序控制器的应用。初步

2、了解可编程序控制器的应用。电工电子教学部电工电子教学部手动电器手动电器、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、组单刀、双刀、三刀、组合开关。合开关。 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。 符号：符号： 3 M3 Q FU Q Q电工电子教学部电工电子教学部 闸刀开关的实物图片闸刀开关的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部组合开关（组合开关（Q）1. 作用作用:与刀开关的作用相同与刀开关的作用相同,一般用在电气控制柜上。一般用在电气控制柜上。2. 符号符号:Q3. 结构

3、：结构：由多层动触点和静触点组成。由多层动触点和静触点组成。电工电子教学部电工电子教学部 组合开关的实物图片组合开关的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部 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 。 符号：符号：FU安秒特性安秒特性tIF O 额定电流额定电流 ： 2 A 600 A。 电工电子教学部电工电子教学部 熔断器的实物图片熔断器的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部 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

4、电系统中的作用：短路和过载保护。 3 iM3 3 iM3 3 iM3 电工电子教学部电工电子教学部 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 Q 符号符号 Q 电工电子教学部电工电子教学部 低压断路器的工作演示低压断路器的工作演示 电工电子教学部电工电子教学部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） 联动触点联动触点复式按钮复式按钮 SB 静触片静触片 静触片静触片 动触片动触片 电工电子教学部电工电子教学部 按钮的实物图片按钮的实物图片 电工电子教学部电工

5、电子教学部 按钮的工作过程按钮的工作过程 用指示灯表示其工作状态用指示灯表示其工作状态电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部 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。 电工电子教学部电工电子教学部 交流接触器的实物图片交流接触器的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部下铁心下铁心 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 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

6、缘支架绝缘支架 吸引吸引 线圈线圈 电工电子教学部电工电子教学部主触点主触点 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 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 电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部KM 线圈线圈主触点主触点 KM 动合触点动合触点常开触点常开触点 KM 动断触点动断触点常闭触点常闭触点 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。 电工电子教学部电工电子教学部辅助电路

7、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 电工电子教学部电工电子教学部自锁自锁 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动按钮起动按钮电工电子教学部电工电子教学部 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， 用以弥补交流接触器等的辅助用以弥补交流接触器等的辅助 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 电工电子教学部电工电子教学部 中间继电

8、器的实物图片中间继电器的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部导板导板 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。 动断触点动断触点 FR电工电子教学部电工电子教学部 热继电器的实物图片热继电器的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部Q3 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 KM电工电

9、子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部SBst KM KM SBstp QL1 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。 M连续运行。连续运行。(3) 停止停止 按按 SBstp M 停止；停止； (4) 断开电源。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 电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部7.3 正反转控制正反转控制SBstF KMF KMF SBstp SBstR KMR KMR KM

10、R QL1 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 电工电子教学部电工电子教学部 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 QL1 L2 L3 KMF M3 FRFR电工电子教学部电工电子教学部(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 QL1 L2 L3 KMF M3

11、 FRFR电工电子教学部电工电子教学部SBstF KMF KMF SBstp SBstR KMR KMR KMR QL1 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！ 电工电子教学部电工电子教学部KMR QL1 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 电工电子教学部电工电子教学部双重双重互锁互锁 机械互锁电路机械互锁

12、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。 电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部7.4 顺序联锁控制顺序联锁控制 控制多台电动机之间的起动、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) 启动要求：启动要求：M1 起动以后起动以后 M2 才能起动。才能起动。(2) 停车要求：停车要求：M2 停止以后停止以后 M1

13、 才能停止。才能停止。 1#2# 例如：皮带运输例如：皮带运输电工电子教学部电工电子教学部M1控制控制 支路支路 M2控制控制 支路支路 KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 QL1 L2 L3 FR1 SBst1 KM1 KM1 SBstP1 SBst2 KM2 KM2 FR1SBstP2 FR2起动顺起动顺 序控制序控制 电工电子教学部电工电子教学部KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 QL1 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

14、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。KM2电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部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 电工电子教学部电工电子教学部 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 电工电子教学部电工电子教学部 行程开关的实物

15、图片行程开关的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部A BSQB2 SQA2 SQB1 SQA1 正转正转 反转反转 刨床刨床电工电子教学部电工电子教学部主电路：主电路：为一台电机正反转。为一台电机正反转。控制电路：控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路应在正反转的基础上，在每套支路 中分别串联行程开关的动断触点。中分别串联行程开关的动断触点。电工电子教学部电工电子教学部 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： 撞击撞击 SQB1， 反转停车，反转停车， 正转起动。正转起动。断

16、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 电工电子教学部电工电子教学部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。 电工电子教学部电工电子教学部 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

17、 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 通电延迟式通电延迟式电工电子教学部电工电子教学部 断电延时的时间继电器断电延时的时间继电器 断电延迟式断电延迟式电工电子教学部电工电子教学部 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 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

18、 KTKTKT电工电子教学部电工电子教学部 时间继电器的实物图片时间继电器的实物图片 电工电子教学部电工电子教学部KM KMYKMFRQ3 二、电气原理图二、电气原理图 Y起动起动主电路主电路 电工电子教学部电工电子教学部 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 电工电子教学部电

19、工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部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I0.0I0.1I0.2I0.3COMI0.0I0.1I0.2I0.3SBstF SBstR SBstp FR E Q0.0Q0.1COMQ0.0Q0.1Q0.0 Q0.1 220V KMF KMR 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 电源电源I0.0I0.1I0.3I0.3I0.2I0.2 Q0.1Q0.0Q0.1 Q0.0Q0.0 Q0.1 电工电子教学部电工电子教学部(1) 组成组成 输入接线端子输入继电器输入接线端子输入

20、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。 电工电子教学部电工电子教学部(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

21、心。实现各种运算。 电工电子教学部电工电子教学部 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 电工电子教学部电工电子教学部I0.0Q0.0Q0.0( )Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1( )Q0.0I0.2I0.3电工电子教学部电工电子教学部 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

22、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

23、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 电工电子教学部电工电子教学部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 电工电子教学部电工电子教学部 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

24、I0.2 AN I0.3 OLD LDN I0.4 A I0.5 OLD = Q0.0 END I0.0I0.2Q0.0( )I0.1I0.4I0.5I0.3电工电子教学部电工电子教学部 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( )I0.2I0.4I0.5I0.3电工电子教学部电工电子教学部 触点混联的编程方法：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