电气控制与PLC知识总结

常用器件接触器一：接触器的结构和工作原理接触器的作用用来频繁地接通和分断交直流主回路或大容量控制电路。主要控制对象是电动机能远距离控制，具有欠（零）压保护。接触器的结构：（1）电磁系统——电磁系统包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。（2）触头系统——a、触头又称为触点，是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。b、触头的分类：①按分为控制的电路分为：主触头——主触头用于接通或断开主回路，允许通过较大的电流。辅助触头——辅助触头用于接通或断开控制回路，只能通过较小的电流②按其原始状态分为：（线圈断电后所有触头复位，即回复到原始状态。）常开触头（动合触点）——原始状态时(即线圈未通电)断开线圈通电后闭合的触头常闭触头（动断触点）——原始状态时闭合，线圈通电后断开的触头。（3）灭弧装置——触头在分段电流瞬间，触头间的气隙中产生电弧，电弧的温度能将触头烧损，并可能造成其他事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。常采用灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。3接触器的工作原理当电磁线圈通电后，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的、当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原，即常开触头断开，常闭触头闭合。4接触器的图形符号、文字符号二：交、直流接触器的特点接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。①当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。②直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。a直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将线围绕制成长而薄的圆筒状。b250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。c直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。继电器一、作用：用于控制和保护电路中，作信号转换用输入电路：输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到一定值时继电器动作。输出电路：执行元件接通或断开控制回路。继电器种类①电流继电器②时间继电器③电压继电器④热继电器⑤中间继电器⑥速度继电器中间继电器作用：是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。常用的中间继电器有JZ7系列——以JZ7－62为例：JZ为中间继电器的代号，7旋转磁场，因而产生制动转矩。反接制动常采用转速为变化参量进行控制。②反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接起动时电流的两倍，因此反接制动特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适适用于10kw以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中串接限流电阻。6短路保护1）过流保护一、电动机不正确地起动或负载转距剧烈增加会引起电动机过电流运行。长时间过电流运行，可造成电动机损坏。①原则上，短路保护所用元件可以用作过电流保护，不过断弧能力可以要求低些。②常用瞬时动作的过电流继电器与接触器配合起来作过电流保护，过电流继电器作为测量元件，接触器作为执行元件断开电路。③笼型电动机起动电流很大，如果要使起动时过电流保护元件不动作，其整定值就要大于起动电流，那么一般的过电流就无法使之动作了。所以过电流保护一般只用在直流电动机和绕线式异步电动机上。整定过电流动作值一般为起动电流的1.2倍。2）过载保护一、电动机长期超载运行，绕组温升将超过其允许值，造成绝缘材料变脆，寿命减少，严重时会使电机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热继电器。二、由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以在使用热继电器作过载保护的同时，还必须设有短路保护。选作短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过4倍热继电器发热元件的额定电流。3）零电压、欠电压保护一、定义：电网失电后恢复供电时，电动机自行起动，可能使生产设备损坏，也可能造成人身事故。对供电系统电网来说，同时有许多电动机及其他用电设备自行起动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。1、零电压保护——防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零电压保护。欠电压保护——在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施，及时切断电源，这就是欠电压保护在控制线路的主电路和控制电路由同一个电源供电时，具有电气自锁的接触器兼有欠电压和零电压保护作用在控制线路的主电路和控制电路不由同一个电源供电时，零压、欠压保护元件常用欠压继电器：其线圈跨接在定子两相电源线上，其常开触头串接在控制电动机的接触器线圈的电路中。典型机械设备电气控制系统分析一C650车床的电气控制的要求电气控制电路分析1、主轴电动机的控制1）主轴正反转控制KM1、KM2控制主轴电动机正反转KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转具体实现由按钮SB3、SB4和接触器KM1、KM2组成主轴电动机正反转控制电路，并由接触器KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转。2）主轴的点动控制SB2与接触器KMl控制具体实现SB2与接触器KMl控制，并在主轴电动机M1主电路中串入电阻R减压起动和低速运转，获得单方向的低速点动，便于对刀操作。3）主轴电动机反接制动的停车控制停止按钮SB1与正反转接触器KM1、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS具体实现主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接触器KM1、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS，构成电动机正反转反接制动控制电路，在KS控制下实现反接制动停车。4）主轴电动机负载检测及保护环节采用电流表检测主轴电动机定子电流。为防止起动电流的冲击，采用时间继电器KT的常闭通电延时断开触点连接在电流表的两端，为此KT延时应稍长于M1的起动时间。2、刀架快速移动的控制刀架助快速移动由快速移动电动机M3拖动，由刀架快速移动手柄操作。当扳动刀架快速移动手柄时，压下行程开关SQ，接触器KM5线圈通电吸合，使M3电动机直接起动，拖动刀架快速移动。当将快速移动手柄扳回原位的。SQ不受压，KM5断电释放，M3断电停止，刀架快速移动结束。3、冷却泵电动机的控制由按钮SB5、SB6和接触器KM4构成电动机单方向起动、停止电路，实现对冷却泵电动机M2的控制。电气设计一电气控制线路的设计中应注意的几个问题1选择控制电源2减少通电电器的数量，采用标准件并尽可能选用相同型号。3合理使用电器触点，以提高可靠性。4正确连接电器的触点和电器的线圈。5尽量缩短连接导线的数量和长度。6控制线路在工作时，除必要的电器通电外，其余的尽量不通电以节约电能。7控制线路中应避免出现寄生电路。8避免电器依次动作。9电器连锁和机械连锁共用。10注意小容量及电器触点的容量可编程序控制器1，PLC的中文全称：中文全称为可编程逻辑控制器2、PLC的硬件组成：PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。3PLC的工作方式是：PLC的工作方式：采用周期循环扫描、集中输入与集中输出的工作方式4PLC的输出通常有三种形式：继电器输出、双向晶闸管输出、晶体管输出5、简述PLC的结构与工作原理？PLC由硬件系统和软件系统组成。PLC的工作原理：PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。（1）每次扫描过程，集中对输入信号进行采样，集中对输出信号进行刷新；（2）输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入；（3）一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新；（4）元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的；（5）扫描周期的长短由三条决定，（a）CPU执行指令的速度（b）指令本身占有的时间（c）指令条数；（6）由于采用集中采样，