可编程逻辑控制器 LC课件4

第二节电器控制方法2.1控制电路的基本逻辑概念1控制电路的基本组成2控制电器的状态和值3基本逻辑电路的类型2.2三相交流异步电动机基本控制电路1鼠笼型电动机直接起动控制电路2鼠笼型电动机降压起动控制电路3绕线型异步电动机起动控制电路4异步电动机的制动控制电路12.1控制电路的基本逻辑概念电气控制电路根据逻辑关系可以分成三个组成部分：输入元件是控制电路的输入逻辑变量，用于对电路的控制，可分为主令元件和检测元件。主令元件是人向控制电路发布控制指令的元件、如按钮、开关等。检测元件是电路和电气控制设备本身向控制电路发布控制指令的元件，用于对电路和电气控制设备的某些物理量(如行程距离、温度、转速、压力、电流等)的检测。常用的检测元件有行程开关、接近开关、热继电器、电流继电器、速度继电器等。中间逻辑元件是控制电路的中间逻辑变量,用于对电路中变量的逻辑变换和记忆等作用，常用的中间逻辑元件有中间继电器、通用继电器、时间继电器及计数器等。输出执行元件用于对电路控制结果的执行。是控制电路的输出逻辑变量。可分为有记忆功能和无记忆功能两种，有记忆功能的输出执行元件常用的有接触器、继电器等。无记忆功能的输出执行元件常用的有信号灯、报警器、电磁铁、电磁阀、电动机等。控制电路的基本组成2控制电器的状态和值对于输入元件：（1）开关电器未受外力的原始状态为0状态， 开关电器受外力而动作的状态为1状态，开关、接点在断开时的值为0，闭合时的值为1。（2）在未受外力的原始状态下处于断开状态时的开关(接点)，称为常开开关(接点)，处于接通状态时的开关(接点)，称为常闭开关(接点)。常开开关(接点)在原始状态下时的值为0。常闭开关(接点)在原始状态下时的值为1。（3）对于中间逻辑元件和输出执行元件也有两种状态，一种是失电状态，一种是得电动作状态。 元件在失电状态下的值为0，对于有记忆元件常开接点的值为0，常闭接点的值为1。 元件在得电状态下的值为1，对于有记忆元件常开接点的值为1，常闭接点的值为0。3基本逻辑电路的类型逻辑电路根据控制逻辑的特点可分为组合电路和时序电路。1、组合电路组合电路的控制结果只和输入变量的状态有关。可以用布尔代数(也称开关代数或逻辑代数)通过计算而得出。在组合电路中，也是由输入变量、中间逻辑变量和输出逻辑变量三者构成的，但不含有记忆元件。中间逻辑变量也可以根椐逻辑关系将其消除。 C=A×B H=C×D H=A×B×D=(A＋B)×D中间逻辑变量的消除42、时序电路时序电路也称记忆电路，记忆电路中包含有记忆元件，时序电路的控制结果不仅和输入变量的状态有关，也和记忆元件的状态有关。时序电路的控制结果是和输入变量、中间逻辑变量和输出逻辑变量三者都有关系。继电器、接触器是最基本的记忆元件，在电气控制电路中，记忆电路主要用于对短时通断信号(如按钮、位置开关等)的记忆。基本记忆电路及时序图52.2笼型异步电动机基本控制电路1、笼型异步电动机的单方向全电压点动和起动单向直接起动控制电路(1)电路的控制原理(2)电路的保护环节①短路保护：②过载保护：③失压与欠压保护671>点动控制2>全压起动(长动)控制 用电器自触点为自线圈供电的环节称作“自锁”环节。 自锁除能实现长动之外，还兼有欠压和失压保护的作用。3>点动加长动控制 点动与长动控制的区别在于点动不要自锁，而长动必须有自锁8接点竞争在开关电路中，一个开关原变量由0变为1或由1变为0时，其反变量则由1变为0或由0变为1有一个过渡过程。过渡过程的快慢将对时序电路的影响称为接点竞争。92、异步电动机的可逆运行控制10KM1和和KM2同时通通电吸合合，造成成电源进进线直接接经两接接触器触触点短路路11（1）互互锁控制制常用的互互锁有输输入互锁锁和输出出互锁。。互锁主主要用于于控制电电路中有有二路或或多路输输出时保保证只有有其中一一路输出出。12互锁接点点的另外外两种作作用一是减少少或消除除主触点点在正反反转互换换时产生生的电弧弧对触点点的损坏坏。二是可以以防止主主触点因因电弧而而熔焊在在一起时时再反向向起动时时正反转转主触点点同时闭闭合而造造成短路路。13多路输出出互锁控控制三路输出出互锁控控制电路路14互锁控制制举例：：自动往往返循环环控制15（2）顺顺序联锁锁控制控制要求求：电动动机M2必须在在M1起起动之后后才能起起动。顺序联锁锁:在在后动电电器线圈圈电路中中串入前前动电器器的常开开触点16172鼠笼型型电动机机降压起起动控制制电路三相鼠笼笼型异步步电动机机能否直直接起动动主要取取决于电电源变压压器的容容量和电电动机的的容量。。当鼠笼型型电动机机不满足足直接起起动条件件时应采采用降压压起动控控制。起起动时降降低加在在电动机机定子绕绕组上的的电压，，以减小小起动电电流，减减少对线线路电压压的影响响，起动动后再将将电压恢恢复到额额定电压压。常用的降降压起动动控制电电路有：：定子串电电阻(或或电抗)、星形—三三角形换换接、自耦变压压器延边三角角形起动动。18改接线降降压起动动控制电电路常见的改改接线降降压起动动控制电电路有：：星形-三三角形降降压起动动、沿边边三角形形-三角角形降压压起动、、星形-沿边三三角-三三角形降降压起动动控制电电路等。。改接线降降压起动动控制电电路一般般只能用用于正常常工作为为三角形形接线的的电动机机。一般般功率在在4千瓦瓦以上的的电动机机均为三三角形接接线，由由于这种种降压起起动方式式只需改改变电动动机绕组组的接线线，无需需专门的的降压设设备。图2-18电电动机机三相绕绕组接线线形式19203绕线线型异步步电动机机起动控控制电路路三相绕线线型异步步电动机机的转子子回路可可以通过过滑环外外串接可可变电阻阻来减小小起动电电流，以以达到提提高转子子电路功功率因数数和起动动转矩的的目的。。在一般般要求起起动转矩矩较高的的场合下下。调节转子子回路电电阻的方方法很多多，有分分段调节节和连续续调节两两种。分分段调节节有时间间原则调调节，电电流原则则调节，，速度原原则调节节以及综综合原则则调节等等。连续续调节有有频敏变变阻器、、变阻器器、水电电阻器调调节等多多种方式式。21绕线转子子异步电电动机转转子绕组组串附加加电阻起起动控制制实现方案案一:时时间控控制，利利用时间间继电器器延时，，将附加加电阻逐逐段切除除二：利用用起动过过程中电电流的变变化，用用电流继继电器逐逐段将附附加电阻阻切除。。22时间原则则转子回回路串接接电阻起起动控制制电路时间原则则转子回回路串接接电阻起起动控制制电路23电流原则则转子回回路串接接电阻起起动控制制电路电流原则则转子回回路串接接电阻起起动控制制电路244异步电动动机的制动控控制电路路交流异步步电动机机的制动动方法有有机械制制动和电电气制动动两种。。机械制动动是利用机机械装置置使电动动机迅速速停转。。常用的的机械制制动装置置有电磁磁抱闸制制动、电电液闸制制动、带带式制动动和盘式式制动等等。电气制动动是在电动动机上产产生一个个与原转转子转动动方向相相反的制制动转距距，迫使使电动机机迅速停停转。电电气制动动方法有有反接制制动、能能耗制动动、阻容容制动、、发电制制动等。。25电磁抱闸闸制动控控制电路路电磁抱闸闸制动控控制电路路26反接制动动是在电电动机停停止时向向定子绕绕组中通通入反向向序的电电压，给给转子一一个反向向转矩，，使电动动机产生生一个向向反方向向旋转的的力，使使电动机机转速迅迅速下降降到零，，当转速速下降至至接近零零时及时时将电源源切除，，以防电电动机反反向起动动。单向反接制制动控制电电路单向反接制制动控制电电路27具有反接制制动电阻的的正反向反反接制动控控制电路28能耗制动控控制电路能耗制动是在电动机机脱离三相相交流电源源之后在定定子绕组上上加一个直直流电压，，即通入的的直流电流流在定子绕绕组中产生生一个静止止磁场，由由于转子的的惯性而旋旋转切割磁磁力线，利利用转子感感应电流与与静止磁场场的作用以以达到制动动的目的。。根据能耗制制动时间控控制原则，，可用时间间继电器进进行控制，，也可以根根据能耗制制动速度原原则，用速速度继电器器进行控制制。29单向能耗制制动控制电电路30主电路：粗粗线，绘在在左或上部部控制线路：：细线，绘绘在右或下下部控制线路的的电源线分分列两边，，按电器元元件的动作作顺序由上上而下平行行绘制所有电器元元件不画实实际外形，，而用标准准图形和文文字符号表表示。器件件的各部分分分别画在在完成作用用的地方。。各电器部部件的状态态处于未动动作前的状状态。两条以上导导线连接处处用小圆点点表示电气气连接，每每一接点标标一编号，，左单右双双，以线圈圈为界限同类电器在在文字符号号前或后加加序号区分分第三节电电动动机控制原原理电路图图的绘制3132根据电气原原理图分析析电动机起起动运行控控制过程的的叙述方法法举例3334多页电气原原理图35分析电气原原理图工作作特性的关关键点了解各种低低压配电电电器的种类类、结构、、工作原理理、电气参参数，为正正确使用、、选择电器器建立基础础。了解电气控控制实现逻逻辑控制的的基本型式式以及应用用特点，如如点动、自自锁、互锁锁、顺序连连锁等，为为分析电气气控制功能能的实现建建立方法基基础。掌握电气原原理图的设设计和绘制制原则，如如电器元件件的图形符符号、标识识方法、位位置查找原原则、连接接方式。掌握电气原原理图控制制回路的分分析方法，，如根据电电器元件的的开关状态态分析各个个控制支路路电器元件件线圈的通通断状态及及其所控制制触点的变变化对相应应控制回路路的影响，，进而分析析整个控制制原理图的的工作原理理及控制特特性。特别注意电电器元件接接点竞争状状态对回路路状态的影影响，以确确保控制回回路能够可可靠地实现现工艺要求求的逻辑功功能。36自动控制线线路设计的的基本要求求：v满足生产工工艺要求v电路力求简简单、布局局合理、电电器元件选选择正确并并得到充分分利用v安全可靠，，能长稳定定运行，设设有各种保保护和防止止发生故障障的环节v便于操作安安装和维修修设计方法：：v经验法——凭借实际经经验，用基基本线路和和典型环节节加以合理理组合v逻辑分析法法——利用逻辑代代数这一数数学工具设设计的方法法设计步骤：：v了解生产工工艺过程要要求v选择自动控控制方法和和原则v设计原理图图v选器件和整整定参数v绘出安装图图v安装、调试试、修改、、完善37继电器、接接触器控制制电路读图图和设计中中应注意的的问题：1、首先了了解工艺过过程及控制制要求；2、搞清控控制系统中中各电机、、电器的作作用以及它它们的控制制关系；3、主电路路、控制电电路分开阅阅读或设计计；4、控制电电路中，根根据控制要要求按自上上而下、自自左而右的的顺序进行行读图或设设计；5、同一个个电器的所所有线圈、、触头不论论在什么位位置都叫相相同的名字字；6、原理图图上所有电电器，必须须按国家统统一符号标标注，且均均按未通电电状态表示示；7、继电器器、接触器器的线圈只只能并联，，不能串联联；8、控制顺顺序只能由由控制电路路实现，不不能由主电电路实现。。9、避免线线路的竞争争冒险现象象发生：由由于触头动动作时间的的影响，使使程序不能能完成转换换，因而可可能发生误误动作10、尽量量减少触点点数量，简简化线路，，合理安排排电器元件件连接线路路，减少连连接导线，，保障实用用安全，同同一电器的的常开、常常闭触点靠靠得很近，，不要接在在电源的不不同相上，，以免短路路38小结1、电气控控制线路：：是用导线线将电机、、电器、仪仪表等电气气元件联接接起来，并并实现某种种要求的电电气线路；；2、自锁：：利用电器器自己的触触头使自己己的线圈得得电从而保保持长期工工作的线路路环节称为为自锁环节节，自锁是是实现长动动的基本环环节，也是是区别点动动的标志；；互锁在可可逆控制线线路中，可可防止主电电源短路；；顺序联联锁可实现现电动机的的依次动作