电工学-第7章电气自动控制

1、1第 7 章 电气自动控制7.1 手动控制 7.2 起停自动控制 7.3 正反转控制 7.4 顺序联锁控制 7.5 行程控制 7.6 时间控制 7.7 可编程控制器 下一章 上一章 返回主页 河南工业大学电气工程学院27.1 手动控制手动电器、自动电器。 控制电器、保护电器。 常用电器 一、刀开关 分类：单刀、双刀、三刀。 控制电路的组成： 用电设备、控制电器、 保护电器。 3 M3 QF FU 河南工业大学电气工程学院3 作用：用于短路保护。 结构：熔体、外壳。 种类： 插入式、螺旋式、 管式、填料式 。 FU安秒特性tIF O二、熔断器 额定电流 ： 2 A 600 A。 河南工业大学电气

2、工程学院4三、断路器（空气开关或自动开关） 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。 3 iM3 3 iM3 3 iM3 河南工业大学电气工程学院5 低压断路器的实物图片和控制电路 3 M3 QF 河南工业大学电气工程学院67.2 起停自动控制一、按钮 SB 动断触点 （动断触点） SB 动合触点 （动合触点） 联动触点 SB 静触片 静触片 动触片 河南工业大学电气工程学院7 功能： 用来接通或切断电动 机或其他负载的主电 路的一种控制电器。二、交流接触器 利用电磁吸力工作 的自动电器。 河南工业大学电气工程学院81. 接触器的基本结构 主触点 辅助触点 辅助触点

3、 上铁心 下铁心 绝缘支架 吸引 线圈 下铁心 上铁心 主触点 动触点 静触点 吸引线圈 CJ0河南工业大学电气工程学院9主触点 辅助触点 辅助触点 上铁心 下铁心 绝缘支架 吸引 线圈 线圈通电 衔铁被吸合 触点闭合或断开 接通或断开 被控制电路 河南工业大学电气工程学院103. 接触器的图形符号和文字符号 KM 线圈主触点 KM 动合触点 KM 动断触点 KM 接触器的技术指标 额定工作电压、电流、触点数目等。 河南工业大学电气工程学院114. 点动控制原理 辅助电路主电路M3 动合主触点起动按钮动铁心静铁心3 M3 河南工业大学电气工程学院125. 连续运行控制原理 自锁 触点 动合主触

4、点M3 3 动铁心静铁心停止按钮起动按钮河南工业大学电气工程学院131. 工作原理 与交流接触器相同。2. 特点 有数量较多的动合触点和动断触点。3. 用途 与交流接触器不同。 主要用在辅助电路中， 用以弥补接触器等的辅助 触点的不足。 3TH 系列中间继电器 *三、中间继电器 河南工业大学电气工程学院14导板 双金属片 发热元件 静触点 动触点 杠杆 静触点 （螺钉） 偏心凸轮 弹簧片 复位按钮 四、热继电器 发热元件 FR 功能：过载保护。 动断触点 FR河南工业大学电气工程学院15 热继电器的实物图片 河南工业大学电气工程学院16五、控制电路 QF3 KMM3 操作和动作 (1) 接通电

5、源 (2) 起动 按 SBst M 起动； 手松开 M 停止。 SBst KM1. 起停点动控制电路 河南工业大学电气工程学院172. 起停长动控制电路 SBst KM KM SBstP QFL1 L2 L3 KMM3 操作顺序(1) 接通电源 (2) 起动 按 SBst M 起动； 手松开 M 不停。 长动控制。(3) 停止 按 SBstp M 停止； (4) 断开电源。FRFR过载保护 失(欠)压保护 隔离、短路保护 过载保护 河南工业大学电气工程学院187.3 正反转控制SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRF

6、R正转控 制支路 反转控 制支路 河南工业大学电气工程学院19 操作步骤： (1) 按 SBstF 正转起动。 (2) 按 SBstP 正转停止。 SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRFR河南工业大学电气工程学院20(3) 按 SBstR 反转起动。 (4) 按 SBstP 反转停止。 SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRFR河南工业大学电气工程学院21SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR KMR QFL1

7、 L2 L3 KMF M3 FRFR 错误操作： 正(反) 转时按反(正)转起动 六个主触点同时闭合 电源短路！ 河南工业大学电气工程学院22KMR QFL1 L2 L3 KMF M3 FRSBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR FR 互锁措施： 采用辅助动断触点。 KMR KMF 互锁触点 河南工业大学电气工程学院23双重互锁 机械互锁电路 SBstR SBstF SBstF KMF KMF SBstP SBstR KMR KMR FRKMR KMF 错误操作： 同时按 SBstF、SBstP， 两条支路同时断开， M 不起动。 河南工业大学电气工程学院247.4

8、 顺序联锁控制 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： (1) M1 起动以后 M2 才能起动。(2) M2 停止以后 M1 才能停止。 河南工业大学电气工程学院25M1控制 支路 M2控制 支路 KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 QFL1 L2 L3 FR1 SBst1 KM1 KM1 SBstP1 SBst2 KM2 KM2 FR1SBstP2 FR2起动顺 序控制 河南工业大学电气工程学院26KM1 KM2 FR2 M23 M13 KM1 QFL1 L2 L3 FR1 SBst1 KM1 KM1 SBstP1 SBst2 KM2 KM2 FR1

9、SBstP2 FR2 操作步骤： (1) 合闸 起动 M1 起动 M2 。 (2) 分别按 SBstP1、SBstP1 停止M1、 M2。 (3) 增加 KM2 实现 M2 先停止。KM2河南工业大学电气工程学院277.5 行程控制一、行程开关（限位开关） 微动开关 动断触点 SQ 动合触点 SQ动合 触点 动合 触点 动断触点 触杆 弹簧2 弹簧1 动触点 河南工业大学电气工程学院28 行程开关的几种结构形式 直动式（传动杆式） 单滚轮式 双滚轮式 河南工业大学电气工程学院29A BSQB2 SQA2 二、控制电路 SQB1 SQA1 正转 反转 刨床河南工业大学电气工程学院30 自动往复运

10、动的行程控制 正转到位： 撞击 SQA1， 正转停车， 反转起动。 反转到位： 撞击 SQB1， 反转停车， 正转起动。断开 断开 SBstR SBstF SBstP KMF FRKMF KMR KMR KMR KMF SQB1 SQA1 SQB1 SQA1 SQA2 SQB2 闭合 闭合 河南工业大学电气工程学院317.6 时间控制一、时间继电器1. 时间继电器的分类 (1) 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。 (2) 按触点延时动作的不同分类 通电延迟式、断电延迟式。 河南工业大学电气工程学院322. 空气式时间继电器 微动开关 2 微动开关 1 活塞杆排气孔 橡

11、皮膜撞块 释放弹簧 杠杆 托板 动铁心 静铁心 恢复弹簧 线圈 进气孔 调节螺钉 通电延时的时间继电器 河南工业大学电气工程学院332. 空气式时间继电器 断电延时的时间继电器 河南工业大学电气工程学院34 时间继电器的图形符号和文字符号 延时闭合动断触点 延时断开动合触点 通电延时式 断电延时式延时闭合动合触点 延时断开动断触点 线圈 KTKT触点 KTKTKT河南工业大学电气工程学院35主电路 KM KMYKMFRQF3 二、控制电路 河南工业大学电气工程学院36 Y起动控制电路 自锁 互锁 互锁 开始计时 主电路接通 计时时间到 KT 断开KT 恢复闭合 主电路接成 Y KM KMKMY

12、 SBstP KT KMY FR SBst KTKMYKM KM主电路 Y 形联结解除 按下 SBst 起动 主电路换接成 河南工业大学电气工程学院377.7 可编程控制器一、等效电路 逻辑运算单元输入接线端子 输出接线端子 输入接 口单元 输出接 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I0.0I0.1I0.3I0.3I0.2I0.2 Q0.1Q0.0Q0.1 Q0.0Q0.0 Q0.1 河南工业大学电气工程学院381.

13、输入接口单元 (1) 组成 输入接线端子输入继电器 I 线圈。 (2) 功能 接收操作命令、控制信息。 (3) 输入点数 I0.0、I0.1、I0.3、3. 输出接口单元 (1) 组成 输出接线端子 输出继电器的动合触点。 河南工业大学电气工程学院39(2) 功能 输出操作命令，驱动被控对象。 (3) 输出点数 Q0.0、Q0.1、Q0.3、 3. 逻辑运算单元 (1) 组成 输入继电器 I 输出继电器 Q 辅助继电器M 定时器 T 计数器 C 等。 (2) 功能 是 PLC 的核心。实现各种运算。 河南工业大学电气工程学院40 I/O 分配表 1. 外部接线图及 I/O 分配表 二、梯形图

14、PLC I0.0 Q0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 I0.3 COM COMSBstF KM1 KM2SBstR SBstP FR 输入： 输出： SBstF ：I0.0 KMF ：Q0.0 SBstR ：I0.1 KMF ：Q0.1 SBstP ：I0.2 FR ： I0.3 河南工业大学电气工程学院412. 梯形图 I0.0Q0.0Q0.0( )Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1( )Q0.0I0.2I0.3河南工业大学电气工程学院42三、语句表 表7.7.1 PLC的基本指令表 指令 种类 触 点 指 令 特殊 指令连续 指令 助记符号 西门子 三菱 内 容 LD L

15、DLDN 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断触点与前面部分的串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 串联触点之间的并联 并联触点之间的串联 驱动线圈的指令 结束指令 河南工业大学电气工程学院43例如： I0.0Q0.0Q0.0( )Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1( )Q0.0I0.2I0.3语句表 LD I0.0 O Q0.0 AN Q0.1 A I0.3 AN I0.2

16、 = Q0.0 LD I0.1 O Q0.1 AN Q0.0 A I0.3 AN I0.2 = Q0.1 END 河南工业大学电气工程学院44 触点串并联的编程方法： 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( )I0.1I0.4I0.5I0.3河南工业大学电气工程学院45 触点并串联的编程方法： 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.

17、2I0.4I0.5I0.3河南工业大学电气工程学院46 触点混联的编程方法： 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 I0.2I0.6I0.4河南工业大学电气工程学院47 驱动线圈指令可重复使用： 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( )河南工业大学电气工程学院48 定时器： 表7.7.2 TON 定时器的编号和最大延时 1 10 100 计时单位/ms 编 号 最大延时时间/s T32 T33 T36 T37 T63 32.767 327.67 3276.7 河南工业大学电气工程学院49 定时器的应用： 语句表 LD I0.0 TON T33，300 LD T33 = Q0.0 LDN T33 = Q0.1 END (1) PLC 上电后， Q0.1 立即通电； (2) I0.0 闭合3s 后： 动合触点 T33 闭合，Q0.0 通电； 动断触点 T