电工学第7章-电气自动控制课件

1、5、了解PLC的基本结构和编制过程； 1、了解常用低压电器的基本结构和功能;2、掌握异步电动机的起停控制和正反转控制电路以 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;4、掌握顺序联锁以及行程和时间控制的原则; 控制电器是指能自动或手动接通和断开电路，以及对电路或 非电路对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件 7.1 常用低压控制电器 低压控制电路控制动作原理电磁式非电磁式控制动作方式自动切换电器非自动切换电器控制作用执行电器控制电器主令电器保护电器1 刀开关 刀开关作用是分合电路、开断电流。 注意事项：1）电源进线应接在静触头一边的进线端；2）安装时，刀开关在合闸状

2、态下手柄应该向上；3）刀开关的额定电流的选择一般应等于或大于所隔离电路中各 个负载额定电流的总和；4）更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相 同的熔丝。 刀开关实物图片2 按钮 按钮是一种简单的手动开关，可以用来发送信号和接通或断开 低压弱电流的控制电路。 按下按钮帽：常闭触点断开常开触点闭合松开按钮帽：常开触点断开常闭触点闭合 按钮实物图片3 断路器 断路器也称自动开关或空气开关，是常用的一种低压保护电 器，它实现短路、过载和欠压保护。操作手柄搬到闭合位置触点闭合，电机运行短路或者有较大电流时脱扣衔铁闭合，锁钩打开负载过载时热金属片弯曲，锁钩打开断电或者欠压时欠压脱扣衔铁拉开，

3、锁钩打开起动操作：保护措施：4 交流接触器 交流接触器是利用电磁吸力工作的自动控制电器。用来接通 和断开电动机或其它设备的主电路，可频繁地动作。按状态分 按用途分 触头动合触头 动断触头 主触头 辅助触头 主触头：接触面接大，允许通过较大电流，可串接于电源和电动机之间主电路中，用来切换电动机的供电或者控制电动机的起动和停止。 辅助触头：接触面接小，只允许通过较小电流，通常接在由按钮和接触器线圈组成的控制电路中，用来协助控制主电路工作。 5 行程开关 行程开关又称限位开关或位置开关。它是一种根据运动部件 的行程位置而切换电路工作状态的控制电器 。当运动机构的档铁碰到行程开关滚轮时，杠杆连同转轴一

4、起 转动，凸轮顺时针旋转，凸轮推动撞块下移，推动微动开关 快速换接，实现了触头闭合、断开的控制。当运动部件离去 后，在复位弹簧的作用下，行程开关的各部分恢复常态。6 继电器 继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、 遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是 最重要的控制元件之一 。1） 热继电器 热继电器是利用电流的热效应使触头动作的。热继电器动作 后，需要等待双金属片冷却后，才可自动或手动复位使得动 断触头闭合。 2） 时间继电器 时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时接通或 断开的控制电器 。 通电延时型空气式 断电延时型空气式 通电延时型： 线圈通电， 延

5、时一定时间后延时触点才闭合或 断开； 线圈断电， 触点瞬时复位。 断电延时型： 线圈通电， 延时触点瞬时闭合或断开； 线圈 断电， 延时一定时间后延时触点才复位 。 本节思考题1、将所学习过的低压控制电器按照是否是自动电器、是否是 电磁式电器分类。2、静触头、动触头、动断触头、动合触头、主触头、辅助触 头的含义及其分别是按什么来分的？3、断路器具有什么功能？工作原理是什么？4、通电延时型空气式时间继电器、断电延时型空气式时间继 电器如何选择使用？ 7.2 正反转控制 KM2 KM2 SB3 KM2 正转控 制支路 反转控 制支路 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FRKM1 SB2 KM1

6、SB1 FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2 正转结束：按SB1FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2自锁 FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转结束：按SB1FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 K

7、M1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 反转起动：按SB3 反转结束：按SB1FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 反转起动：按SB3FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 反转起动：按SB3FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 反转结束：按SB1FRKM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR正(反) 转时

8、按反(正)转起动电源短路。 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2 正转结束：按SB1FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 正转起动：按SB2FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 正转起动：按SB2自锁 互锁 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR

9、 正转结束：按SB1FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 反转起动：按SB3 反转结束：按SB1FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 反转起动：按SB3FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 反转起动：按SB3FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 反转结束：按SB1FRKM

10、2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2 反转起动：按SB3SB3 SB2 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2SB3 SB2 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 正转起动：按SB2SB3 SB2 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 K

11、M1 M3 FR 反转起动：按SB3SB3 SB2 FRKM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 M3 FR 反转起动：按SB3SB3 SB2 FR 本节思考题1、自锁和互锁的区别？2、三种控制电路，分别利用自锁互锁解决什么问题？3、控制电路的优点有哪些？ 7.3 顺序联锁控制 例如：皮带运输要求两台电动机的顺序起停： (1) M1 起动以后 M2 才能起动(2) M2 停止以后 M1 才能停止M1M2KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 KM1 M13 FR1 KM2 M

12、23 FR2 只能先起动M1：按SB2FR1FR2KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 KM1 M13 FR1 KM2 M23 FR2 只能先起动M1：按SB2FR1FR2KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 KM1 M13 FR1 KM2 M23 FR2 只能先起动M1：按SB2FR1FR2KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 M13 FR1 KM2 M23 FR2 再起动M2：按SB3FR1FR2 KM1

13、KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 M13 FR1 KM2 M23 FR2 再起动M2：按SB3FR1FR2 KM1 KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 M13 FR1 KM2 M23 FR2 只能先停止M2：按SB4FR1FR2 KM1 KM2KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 SB1 SB3 KM2 KM2 SB4 M13 FR1 KM2 M23 FR2 再停止M2：按SB3KM1 FR1FR2 KM1 本节思考题1、只能M1先起动和只能M2先停止分别是

14、由哪个触头控制的？2、如下顺序控制电路有什么问题？KM1 QFL1 L2 L3 SB2 KM1 KM1 SB1 SB3 KM2 SB4 KM1 M13 FR1 KM2 M23 FR2FR1FR2 7.4 行程控制 AB 例如：升降机要求在A、B之间往返： 若先向上运动，碰到A之后开始 下降，当下降碰到B之后，再上升KM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 撞块上升到A位置，撞击STA，正转 停车，反转起动；撞块下降到B位置， 撞击STB，反转停车，正转起动STA STB FRSTA STB KM2 KM1 KM2

15、KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR 按下SB2，电动机正转，撞块上升STA STB FRSTA STB KM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR上升到A位置，撞击STA， 正转停车，反转起动STA STB FRSTA STB KM2 KM1 KM2 KM2 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 QFL1 L2 L3 KM1 M3 FR下降到B位置，撞击STB， 反转停车，正转起动STA STB FRSTA STB 本节思考题1、在控制电路中辅助

16、触头KM1分别属于自锁还是互锁？作用 分别又是什么？2、在控制电路中若先假设向下运动，该按下哪个按钮？停止 升降机工作又该按下哪个按钮？ 7.5 时间控制 KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB2 KM3 SB1 FRKTQFL1 L2 L3 FRABCXYZKM1 KM3 KTKM3 KM3 KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB2 KM3 SB1 FRKTQFL1 L2 L3 FRABCXYZKM1 KM3 KTKM3 KM3 按SB2，线圈KM3通电，星形联结KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB2 KM3 SB1 FRKTQFL1 L2 L3 FRABCXYZKM1

17、KM3 KTKM3 KM3 线圈KT 通电，线圈KM1通电， 星形联结方式起动。KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB2 KM3 SB1 FRKTQFL1 L2 L3 FRABCXYZKM1 KM3 KTKM3 KM3 延时触头KT断开，线圈KM3断电， 线圈KT断电。KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB2 KM3 SB1 FRKTQFL1 L2 L3 FRABCXYZKM1 KM3 KTKM3 KM3 线圈KM2通电，三角形联结方式起动 本节思考题1、在控制电路中延时开关属于断电型还是通电型的？2、KM1 、KM2、 KM3、 KT的通电顺序是什么？ 7.6 可编程控制 7.6

18、.1 可编程控制器基础 1、PLC的基本结构整机式是主机的各个组成部分安装在一个机壳内；模块 式是将各组成部分做成标准尺寸模块，用户根据实际需求 组装到机架上。 1）中央处理器 CPU是PLC的核心部分，整个PLC的工作 都是在它的统一协调下进行的。2）存储器 PLC的存储器可以分为系统程序存储器和用户程序存储器。3）输入/输出模块 输入输出接口是PLC与现场设备或其它外部设备进行连接 的部件。2、PLC的工作过程输入采样、程序执行、输出刷新 3、PLC的主要特点工作可靠、功能完善、编程容易、组合灵活、运行迅速 7.6.2 PLC程序的编制 1、梯形图语言借助类似于继电器的常开常闭触头、线圈、串联以及并联 等术语和符号，根据控制要求连接构成等效继电器控制电 路，以图形的形式呈现出来，用来表示PLC输入和输出之间 逻辑关系。常开触头常闭触头线圈梯形图从左到右、从上到下的顺序，以不同的逻辑行（梯级）排列。每一个继电器线圈为一逻辑行（阶梯）。最左边的竖线为起