压铸机电器培训

压铸机电器培训第一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二目录第一节电气符号第二节压铸机强电控制电路第三节可编程序控制器的原理及应用第四节八路开关放大板原理第五节比例压力流量放大板原理第二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二第一节电气符号电动机整流器变压器电阻器第三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二传感器电位器常闭触点常开触点第四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二延时闭合触点限位开关常闭触点限位开关常开触点延时断开触点第五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二旋转开关热敏开关按钮开关熔断器第六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二热继电器触点接触器主触点熔断器式开关接触器主触点第七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二热继电器驱动器件指示灯线圈蜂鸣器第八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二热电偶第九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二第二节压铸机强电控制电路

教学目的：掌握液压泵电机的星—三角形降压起动的工作原理及交流和直流电源供应。教学重点：掌握液压泵电机的星—三角形降压起动的工作原理。

第十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二一、液压泵电机主回路及控制电路1、液压泵电机类型：液压泵电机一般用三相鼠笼式异步电动机。2、液压泵电机的起动方式：

2-1：直接起动（也称全压起动）。当电机绕组直接加上额定电压即全部电源电压而起动称为直接起动（或全压起动）。

2-2：降压起动。降压起动有：定子串电阻降压起动、定子串电抗降压起动、星-三角形降压起动、自耦变压器降压起动。在压铸成型机中液压泵电机起动都是空载起动，负载轻，所以一般都采用星-三角形降压起动。第十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二3、液压泵电机直接起动

3-1：液压泵电机直接起动的电气图。如图1-1所示。

第十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二图1-1液压泵电机直接起动第十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

3-2：液压泵电机直接起动工作原理

分析过程说明：

起动电机前先将总电源开关QF0和控制电源QF13合上。电路图第十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

3-3：液压泵电机的停止

按下ST6-1急停开关或按下2B15-2电机停止按钮均能使KM1线圈断电，从而使液压泵电机停止运转。第十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二4、液压泵电机星-三角形降压起动考滤到大功率的电机以及用户电网变压器的容量的原因，电机起动时的起动电流很大（起动电流约为额定电流的4至7倍），所以对功率较大的液压泵电机采取星-三角形降压起动。第十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-1：采用降压起动的条件：

式中：Ist---电动机起动电流（A）；

IN---电动机的额定电流（A）；Ps---电源容量（kVA）；PN---电动机的额定功率（kW）。第十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-2：采用星-三角形降压起动的特点

4-2-1：电动机起动电压=

（UN---电动机额定电压）

4-2-2：电动机起动电流=（IS---电动机直接起动电流）

4-2-3：电动机起动转矩=（TS---电动机直接起动转矩）第十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-2-4：星-三角形降压起动一般适用于低压电动机，起动电流、起动转矩小，设备简单，价廉。但电动机有6个接线头。第十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-3、液压泵电机星-三角形降压起动电气原理图。如图1-2所示。第二十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二图1-2液压泵电机星-三角形起动返回第二十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-4：液压泵电机星-三角形降压起动的工作原理分析过程说明：

起动电机前先将总电源开关QF0和控制电源QF13合上第二十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二电路图第二十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-5：液压泵电机起动完成的作用液压泵电机起动完成后通过KM3辅助触点将信号输入至PLC输入端，PLC输出端才能控制相应动作的油阀线圈工作。第二十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-6：液压泵电机星-三角形降压起动转换过程中主要参数的变化

当KM1、KM2线圈得电时，液压泵电机的定子线圈绕组接成星形。如图1-3所示。第二十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

使电机每一相定子线圈绕组承受的电压为电源额定电压的倍。待电机起动一定时间后再转换成三角形运行。如图1-4所示。使电机在电源额定电压下运行。这样在起动过程中就会减少电流对电网电压的冲击。第二十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-6-1：星形连接时电机的电压：

4-6-2：星形连接时电机的电流：

4-6-3：星形连接时电机的转矩：4-6-4：三角形连接时电机的电压：第二十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

4-6-5：三角形连接时电机的电流：

4-6-6：三角形连接时电机的转矩：第二十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二二、交直流电源部分

1、交流电源部分交流电源主要是按照国标（GB5226.1-2002）要求采用三相五线制动力电源，电压AC380V、频率是50Hz的交流电源。用“L1、L2、L3”表示三相相线；用“N”表示零线；用“PE”表示保护接地线。第二十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2、控制电路电源部分

压铸成型机的控制电路电源主要采用单相AC220V和DC24V。2-1：单相AC220V控制电路电源。单相AC220V控制电路电源的获得有两种方法：方法一是由隔离变压器提供。将AC380V的电压降为AC220V的电压或AC220V通过隔离变压器仍输出AC220V电压，增加隔离变压器的作用是提高控制电路的抗干扰能力。

第三十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

方法二是取任一条相线的相电压（相线与零线之间的电压）作为控制电路的电压。采用此方法在设计、装配和维护都比较简便，但抗干扰能力较差。第三十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-2：直流电源系统。直流电源一般采用开关电源提供，主要是将单相交流220V输入电压变为直流24V恒定电压，提供给PLC的各工作模块以及液压各油阀工作。2-3：接地保护。接地保护是整机安全保障的重要措施之一，压铸成型机对电压大于50的人体易接触到的金属部件均有接地保护装置，以保证整机任何部位的操作都绝对的安全。第三十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二第三节可编程序控制器的原理及应用

教学目的：了解可编程序控制器的概况、结构、工作原理、工作方式以及编程语言。教学重点：1、掌握可编程序控制器的结构及工作原理；

2、掌握可编程序控制器的工作方式；

3、了解可编程序控制器的编程语言。

第三十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二一、可编程序控制器的概述

可编程序控制器全英文称为(ProgrammableLogicController)，简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小，功能强，程序设计简单，灵活通用，维护方便等一系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更是得到用户的好评。成为现代工业控制的三大支柱之一（PLC、机器人、和CAD/CAM）。PLC在压铸成型机上的应用也日益广泛，使压铸成型机电气控制系统线路简便，工作可靠，维修方便，使压铸成型机自动化控制程度达到更高的阶段。

第三十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二二、可编程序控制器的特点和应用

1、PLC的主要特点

1-1：可靠性高，抗干扰能力强。可靠性和抗干扰能力是用户关心的首要问题。为了满足PLC专为工业环境下应用设计的要求，PLC采用了硬件和软件的措施。

1-1-1：光电耦合隔离和R-C滤波器，有效的防止了干扰信号的进入。

1-1-2：内部采用电磁屏蔽，防止辐射干扰。

1-1-3：采用良好的开关电源，防止电源线引入的干扰。

1-1-4：具有良好的自诊断功能。可以对CPU等内部电路进行检测，一旦出错，立即报警。

1-1-5：采用后备电池对RAM区的程序和有关数据进行保护，一旦断电或运行停止，有关状态及信息不会丢失。第三十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-2：通用性强，使用方便。现在的PLC产品都已系列化和模块化，PLC配备了各种各样的I/O模块、特殊功能模块和配套部件供用户使用，可以很方便配置且能满足不同控制要求的控制系统。用户不再需要自已设计和制作硬件装置。在确定了PLC的硬件配置和I/O外部接线后，用户所做的工作只是程序设计。第三十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-3：程序设计简单，易学易懂。

PLC是一种新型的工业自动化控制装置，其主要的使用的对象是广大的电气技术人员。PLC生产厂家一般不采用微机所用的编程语言，而是用与继电器控制原理图非常相似的梯形图语言，编程时十分简便。这是PLC能迅速普及和推广的原因之一。第三十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-4：采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便。PLC采用模块化设计，如：电源模块、CPU模块、I/O模块、模拟量模块、高速计数模块、通讯模块等，通过机架和电缆将各模块连接起来。用户根据设计功能的需要进行组合。第三十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-5：系统设计周期短由于系统硬件的设计任务仅仅是依据对象的要求配置适当的模块，如同点菜一样方便，大大缩短了整个设计所花费的时间，加快了整个工程的进度。第三十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-6：安装简便，调试方便，维护工作量小。

PLC安装在普遍的机柜内就可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连，系统便可以投入运行，安装接线工作量比继电器控制系统少得多。PLC软件的设计和调试工作可以在实验室进行，用模拟实验开关代替输入信号，其输出状态可以观察PLC上相应的发光二极管，也可以接输出模拟实验板。调试好后，再到控制现场进行连机调试，既节省时间又方便。由于PLC可靠性高，又有完善的自诊断能力和显示功能，一旦发生故障时，可以通过PLC上的发光二极管或编程器提供的报警信息，很快就能查故障原因。第四十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-7：对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产。

PLC是一种工业控制计算机，其控制操作的功能是通过软件编程来确定的。当生产工艺发生变化时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序。第四十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2：PLC的应用

根据PLC的特点，可以将其应用形式归纳为如下几种类型。

2-1：开关逻辑控制。

开关逻辑控制是PLC的最基本最广泛的应用领域。PLC具有强大的逻辑运算功能，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。第四十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-2：模拟量控制。

在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如：温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。而PLC中所处理的是数字量，所以PLC中专门配置有A/D（模拟量转数字量）和D/A（数字量转模拟量）转换模块，将现场的温度、压力等这些模拟量经过A/D转换变为数字量，经微处理器进行处理，微处理器进行处理的数字量又经D/A转换后变成模拟量去控制被控对象，实现PLC对模拟量的控制。第四十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-3：闭环过程控制。

PLC不仅可以对模拟量进行开环控制，而且还可以进行闭环控制，大中型的PLC一般都配有专门的PID（比例、积分、微分调节器节）控制模块。当控制过程中某一个变量出现偏差时，PLC按PID算法计算出正确的输出去控制生产过程，把变量保持在整定值上。PLC的PID控制现已广泛应用于压铸成型机的射料控制系统上。第四十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-4：定时控制。

PLC具有定时控制的功能，可以为用户提出来供计时器，其计时的时间可以由用户在编写用户程序时设定，也可以由操作者在工业现场通过编程器进行设定，实现定时或延时的控制。第四十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-5：计数控制。计数控制也是控制系统不可缺少的，设定的方式与定时控制一样。如果用户需要对较高频率的信号进行计数，则可以选择高速计数模块。第四十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-6：顺序控制。

在工业控制中，采用PLC实现顺序控制。可以用位移寄存器和步进指令编者按写程序，使得PLC实现按照事件或输入状态的顺序，控制相应的输出。第四十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-7：数据处理。

PLC都具有数据处理的能力。能进行算术运算、数据传送、数据比较、数据转换、数据显示、数据打印和数据通信等。还可以进行浮点运算、函数运算等。第四十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-8：通讯和分布式控制。PLC的控制已从单机控制发展到多机控制，实现了工厂自动化。这就需要PLC有强大的通讯功能，它既可以对远程I/O进行控制，又可以实现PLC与PLC、PLC与计算机之间进行通信。可以方便可靠的集中管理，分散控制的分布式控制系统。第四十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二三、可编程序控制器的基本组成和工作原理

目前，可编程序控制器的产品很多，不同厂家、不同型号的PLC结构各不相同，但PLC的基本组成和工作原理却是相同的。第五十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1：可编程序控制器的基本组成

PLC控制是按照一定的运算法时行输入/输出变换，其结构主要由中央处理器单元（CPU）、存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口电路、总线单元和电源单元等组成。如图4-1所示。

第五十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期二图4-1PLC基本组成图第五十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期二OMRON公司CQM1H系列PLC外观组图。如图4-2第五十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-1、中央处理器单元（CPU）中央处理器单元是PLC的控制中枢。如图4-3所示。它是由控制器和运算器组成。不同的PLC有不同的CPU芯片。CPU采用循环扫描的方式工作，从第一条用户程序开始，到用户程序结束，每扫描1次，用户程序就执行1次。第五十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期二图4-3PLC逻辑结构图第五十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-2、存储器

存储器是具有记忆功能的器件，主要用来存放系统程序、用户程序和工作状态数据。分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。

只读存储器（ROM）：ROM用来存放固定的程序，它只能读出，不能随意写入，在PLC内部备份电池失效后，ROM内的程序也不会丢失。随机存储器（RAM）：RAM用来存放数据，各种用户程序，可根据需要自由地进行读写，始终存放最新写入的信息。如果PLC后备电池失效后，在规定的时间内没有及时更换电池，RAM内的程序就会自动丢失。第五十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-3、输入/输出接口电路输入/输出接口电路是用于PLC与被控制设备的联接而采用的。有开关量输入/输出接口电路、模拟量输入/输出接口电路、高速计数输入接口电路等。开关量的输入/输出接口电路采用光电耦合器，其作用是提高PLC的抗干扰能力。模拟量输入/输出接口电路有电压型和电流型两种。第五十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

1-4、电源单元电源单元是将交流电源转换成PLC工作所需要的直流电源，使PLC正常工作。第五十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期二2、可编程序控制器的工作原理

2-1、循环扫描工作方式

PLC的工作方式是采用循环扫描的工作方式，即PLC对用户程序进行反复的循环扫描，逐步地解释用户程序并加以执行。例如：一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点不会象电气继电器控制中的那样立即动作，而是必须等扫描到该触点时，才会动作。由于PLC扫描用户程序的时间一般只有几十毫秒，因此可以满足工业控制的需要，且响应速度远远高于继电器控制（动作时间100ms以上）。如图4-4所示。第五十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

图4-4PLC循环扫描工作方式第六十页，共七十三页，编辑于2023年，星期二

2-2、可编程序控制器的工作原理2-2-1、PLC的等效电路图

PLC等效电路图可分为三个部分：输入部分、可编程控制部分和输出部分。如图4-5所示。第六十一页，