电气自动控制200-c资料幻灯片课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电气自动控制200-c资料,低压,电器,配电,电器,控制,电器,开关,熔断器,接触器,继电器,起动器,时间继电器,热继电器,6.1 低压电器,翻页,返回,6.1.1,闸刀开关,控制对象：,380V，5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，闸刀开关的额定电流值应如下选择：,（35)*异步电机额定电流,电路符号,Q,翻页,6.1.1,组合开关,翻页,有多对静、动触点。,额定电压:,220V、380V。,额定电流,：,10A、25A、60A、100A。,转轴,静触片,动触片,手柄,各对触片同时通断,6.1.2,熔断器,电路符号,FU,(作用：用于短路保护),熔体额定电流 的选择：,3.频繁起动,的电机,2.一般电机,（稍大）,1,.,无冲击电流的场合,（如电灯、电炉）,异步电机的起动电流,I,st,=(57)额定电流,安秒特性,t,I,F,翻页,6.1.3 按钮,常开(动合)按钮,电路符号,SB,常闭(动断)按钮,电路符号,SB,复合按钮,复合按钮：常开按钮和常闭按钮做在一起。,电路符号,SB,翻页,6.1.7,行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、,自动切换等。,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,常开（动合）触头,电路符号,ST,常闭（动断）触头,电路符号,ST,翻页,3,i,断路器=刀开关+熔断器,+热继电器+欠电压继电器,工作原理,6.1.4,自动空气断路器,Q,图形符号,翻页,线圈,铁芯,衔铁,主触头,弹簧,辅助,触头,M,3,电机,6.1.5 交流接触器,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通,电源,翻页,接触器有关符号：,接触器线圈,接触器主触头用于主电路,（流过的电流大，,需加灭弧装置,）,常开,常闭,接触器辅助触头用于控制电路,（流过的电流小，无,需加灭弧装置,）,接触器控制对象：电动机及其它电力负载,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等,翻页,简单的接触器控制,A,B,C,M,3,刀闸起隔离作用,自锁,停止,按钮,起动,按钮,特点：,小电流控,制大电流。,翻页,6.1.6 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器,的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。,所以，继电器只能用于控制电路中。,中间继电器,电压继电器,电流继电器,时间继电器（具有延时功能）,热继电器（做过载保护）,.,继电器类型：,翻页,发热元件,功能,：过载保护,热继电器,结构,：,常闭触头,双金,属片,I,工作原理：,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,扣板,翻页,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,FR,FR,翻页,3UA 系列热继电器,时间继电器,翻页,常开触头,延时闭合,常闭触头,延时打开,线圈通电,衔铁向下吸合,连杆动作 触头动作,调节螺丝,进气孔,托板,线圈,动铁心,恢复弹簧,挡块,释放弹簧,活塞杆,橡皮膜,排气孔,常闭,延时断开,常开,延时闭合,空气式时间继电器的延时范围大(有 0.4 60 s 和,0.4 180s两种)。结构简单，但准确度较低。,时间继电器触头类型,断 电 式,常闭,断电后,延时断开,常开,断电后,延时闭合,通 电 式,瞬,时,动,作,延,时,动,作,常闭触点,常开触点,常开,通电后,延时闭合,常闭,通电后,延时断开,翻页,1.工作原理,与交流接触器相同。,2.特点,有数量较多的常开触点和常闭触点。,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,中间继电器,翻页,返回,电机起动、停车（点动、连续运行、多地点,控制、顺序控制等）,电机正反转控制,行程控制,时间控制,速度控制,6.2 异步电动机的控制电路,翻页,返回,6.2.1，2 异步机的直接起动,M,3,A,B,C,KM,FU,Q,B,C,KM,SB,点动控制,触头（KM）打开,按钮松开,线圈（KM）断电,电机停转。,触头（KM）闭合,按下按钮,（,SB,）,线圈（KM）通电,电机转动；,控制电路,主电路,翻页,异步机的直接起动,电动机连续运行,KM,自锁,按下按钮,（,SB2,），,线圈（KM）通电，,电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，,即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机,连续运转。,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,Q,B,SB1,起动,按钮,停车,按钮,翻页,KM,SB1,KM,SB2,FR,M,3,A,B,C,KM,FU,Q,FR,电流成回路，,只要接两相就可以了。,异步机的直接起动+,过载保护,发热,元件,热继电,器触头,翻页,例如：甲、乙两地同时控制一台电机,KM,KM,SB1甲,SB2甲,SB1乙,SB1乙,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,多地点控制,乙地,甲地,翻页,返回,6.2.3 电机的正反转控制(1),KM,F,KM,F,SB1,SB,F,FR,M,3,A,B,C,KM,F,FU,QS,FR,KM,R,KM,R,KM,R,SB,R,该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。,SB,F,和SB,R,不能同时按下，否则会造成短路！,操作过程：,SB,F,正转,SB,R,反转,停车,SB1,翻页,电机的正反转控制(2)-加联锁,互锁作用：,正转时，SB,R,不起作用；反转时，SB,F,不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。,KM,F,SB1,KM,F,SB,F,FR,KM,R,KM,R,KM,F,KM,R,M,3,A,B,C,KM,F,FU,QS,FR,KM,R,SB,R,联锁,翻页,KM,F,SB1,KM,F,SB,F,FR,KM,R,KM,R,KM,R,KM,F,SB,R,电机的正反转控制(3)-双重联锁,电器互锁,机械联锁,双保险,机械互锁（复合按钮）,电器互锁（联锁触头）,KM,R,M,3,A,B,C,KM,F,FU,QS,FR,翻页,返回,6.2.4 行程控制电路,行程控制实质为电机的,正反转控制，只是在行程,的终端要加限位开关。,正程,逆程,B,A,翻页,M,3,A,B,C,KM,F,FU,QS,FR,KM,R,行程控制电路（1）,控制回路,KM,F,FR,KM,R,SB1,KM,F,SB2,STA,SB3,STB,KM,R,KM,R,KM,F,限位开关,正程,限位开关,STA,STB,逆程,至右极端位置撞开,STA,动作过程,SB2,正向运行,电机停车,（反向运行同样分析）,翻页,行程控制(2)-自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：,1.能正向运行也能反向运行,2.到位后能自动返回,翻页,电机,STa,STb,KM,F,KM,R,SB,R,KM,F,FR,SB1,KM,F,SB,F,KM,R,KM,R,STa,STb,自动往复运动控制电路,限位开关,采用复合式,开关。正向运,行停车的同时，自动起,动反向运行；反之亦然。,关键措施,翻页,返回,时间继电器,定时类型：,钟表式,空气式,电子式,阻容式,数字式,6.2.5 时间控制电路,。,翻页,常开触头,延时闭合,常闭触头,延时打开,线圈,KT,（通电延时式）,KM,FU,QS,KH,电机,绕组,A,x,B,y,C,z,KM-,Y,KM-,定时控制-举例：,主电路,电机的Y,起动,KM-,Y闭合，电机接成 Y 形；,KM-,闭合，电机接成 形。,A,B,C,X,Y,Z,Y,Z,B,Y,X,C,A,翻页,KM,FU,QS,KH,电机,A,x,B,y,C,z,KM,-,Y,KM-,KM-,KT,KT,KM-Y,KM-Y,KM-,KM-,KT,KM-,KM,SB1,SB2,KM,Y,起动,控制电路,KH,延时,KT,KM-,KM-,Y,Y,转换完成,SB2,KM,KT,KM-,Y,KM-,主电路接通电源,翻页,返回,6.2.6 电动机的保护(补充),电动机保护,的类型,失压保护：,采用继电器、接触器控制,短路保护：,加熔断器,过载保护：,加热继电器,电源电压85%时，继电器或接触器的触头自动断开，可避免烧坏电机；在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。,异步电动机的起动电流,I,s t,约为额定电流,I,N,的 57 倍。选择熔体额定电流,I,F,时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。,频繁起动的电机：,一般电机：,翻页,返回,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,1、首先了解工艺过程及控制要求；,2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；,3、,主电路、控制电路分开,阅读或设计；,4、控制电路中，根据控制要求按,自上而下,、,自左而右,的顺序进行读图或设计；,5、,同一个电器,的所有线圈、触头不论在什么位置都,叫相同的名字,；,6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；,7、继电器、接触器的,线圈只能并联，不能串联,；,8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。,翻页,返回,6.3 可编程控制器,一、,可编程序控制器的由来与定义,1.,可编程序控制器的由来,1968 年，美国通用汽车公司（GM）为了适应汽车型号不断更新的需要，设想：,功能完备,灵活,通用,通用工业控制装置,简单易懂、操作方便,价格便宜,1969 年，美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器（PLC），并在 GM 公司汽车自动装配线上试用且获得成功。,(,P,rogrammable,L,ogic Controller,),翻页,返回,2.,可编程序控制器的定义,IEC,在1985 年对 PLC 做了如下,定义,：,可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。,它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充功能的原则设计。,早期的可编程序控制器，一般称为,可编程序逻辑控制器,(,P,rogrammable,L,ogic,Controller,)，简称 PLC。它以准计算机形式出现。,现代的可编程序控制器，逻辑运算仅仅是其众功能之一，因此，取消了“,Logic,”。为了区别“个人计算机”，仍被称为,PLC,。,翻页,二、,可编程序控制器的发展,PLC 的发展与微电子技术和计算机技术密,切相关。,1.向小型化方向发展,便于实现“机电仪”一体化。,2.向大型化方向发展,(1)功能不断加强,各种运算、定时、计数、模拟调节、监控、,记录、与计算机接口、通信,(2)应用范围不断扩大,逻辑控制、中断控制、智能控制、过程控制、,通信控制,翻页,(3)性能不断提高,处理速度、响应时间、存储容量、多处理器,技术、各种智能模块,(4)编程软件的多样化和高级化,高级语言：BASIC、C、汇编语言、专用高级,语言等。,(5)构成形式的分散化和集散化,二、,可编程序控制器的发展（续）,三、PLC 的主要功能：,1),逻辑控制功能,2),定时/计数控制功能,3),步进控制功能,4),数据处理功能,5),A/D 与 D/A 转换功能,6),运动控制功能,7),过程控制功能,8),通讯功能与远程控制,9),监控功能。,翻页,三、PLC 的主要特点（续）,1)可靠性高、抗干扰能力强。,平均无故障时间 45 万小时。,采用隔离、滤波、屏蔽等措施提高抗干扰能力。,采取自诊断、数据备份、后备电池等措施提高可靠性。,2)编程简单、,扩展方便。,3),功能完善、通用型强、组合灵活。,4)体积小、,功耗低、重量轻,、安装、维护方便。,5)PLC 的软硬件体系结构是封闭而不是开放的。,专用总线、专家通信网络及协议,不通用,；,I/O 模板、机柜和电源模板各不相同；,编程语言的结构、组态、寻址方式均不一致,因此各公司的 PLC,互不兼容,。,优,点,缺,点,翻页,四、,可编程序控制器的应用概况,随着微电子技术的快速发展,PLC 的制造成本,下降 ,功能,提高。,PLC 已经成为工业控制的标准设备。,现代工业的三大支柱：PLC 技术、机器人技术、CAD/CAM 技术,应用范围几乎覆盖了所有的工业领域：,钢铁、冶金、采矿、石油、化工、水泥、电力、轻工、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐,五、,可编程序控制器的分类,1.按结构形式分类：一体式 PLC、模块式 PLC 。,2.,按数字量 IO 点数分类：超小型机、小型机、中型机、大型机、超大型机。,3.按功能分类：低档机、中档机、高档机。,翻页,返回,CPU,输,入,接,口,输,出,接,口,外,设,接,口,I/O,扩,展,接,口,存储器,系统,程序,用户,程序,编 程 器,输,入,设,备,输,出,设,备,I/O,扩,展,单,元,外,部,设,备,电 源,6.3.1,PLC,系统的组成,翻页,中央处理器 CPU,主要用来运行用户程序，监控输入/输出接口状态,2.存储器的种类,PLC,内部存储器,系统程序存储器,用户程序及数据存储器,系统程序存储器：,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。,用户程序及数据存储器：,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。,3.输入/输出(I/O)接口,输入接口,用于接收输入设备(如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。,输出接口,用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备(如:接触器、电磁阀、指示灯等)。,I/O,接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰。,翻页,4.电源,为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源。,5.编程器,利用编程器可输入、检查、修改、调试用户程序或在线监视PLC工作状况。除,手持编程器外，,目前，使用较多的是利用通信电缆将PLC和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。,7.外部设备接口,用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。,6.输入输出扩展接口,此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。,翻页,6.3.1 可编程控制器的工作方式,PLC,采用“,顺序扫描、不断循环,”的方式进行工作。其工作过程分为,输入采样,、,程序执行,和,输出刷新,三个阶段，并进行周期循环。,输入端子,输入锁存器,输入状态寄存器,输出锁存器,输出状态寄存器,输出端子,程序执行,读,读,写,输入采样,程序执行,输出刷新,一个扫描周期,一条指令所需时间一般不超过,100 ms,。,翻页,可,编程控制器,的,程序有,系统程序,和,用户程序,两种。,系统程序用户不能修改。用户程序是用户根据控制要求，,利用 PLC 厂家,提供的程序编制语言编写的应用程序。,PLC 的编程,语言以梯形图语言和指令语句表语言,最为常用，并且两者常常联合使用。,1.梯形图,是在继电控制系统电气原理图基础上开发出来的一种图形语言。它继承了继电器触点、线圈、串联、并联等术语和符号，,根据控制要求联接而成的,表示 PLC输,入和输出之间逻辑关系的图形。,6.3.2,可编程控制器的程序编制,翻页,编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。,例,:,用PLC组成电机起停控制电路,(1)继电接触控制图,(2)利用梯形图编制控制程序,KM,1,2,SB,1,SB,2,KM,翻页,梯形图中用,表示 PLC 编程,元件的,动合触点,表动断触点,表线圈,END,X2,X1,Y1,Y1,动合,触点,输出,继电,器线,圈,动合,触点,PLC 输入,继电,器动断触点,FP1-C24,可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明,元件名称,代表字母,编号范围,功能说明,输入继电器,输出继电器,辅助继电器,通用“字”,寄存器,计数器,定时器,X,Y,R,T,C,WR,X0,XF 共16,点,接收外部输入的信号,输出程序执行结果,给外部输出设备,在程序内部使用，,不能提供外部输出,延时定时继电器，其,触点在程序内部使用,减法计数继电器，其,触点在程序内部使用,每个,WR由相应的16,个辅助,继电器R 构成,Y0,Y7 共 8 点,R0,R62F,共 1008 点,T0,T99,共 100 点,C100,C143,共 44 点,WR0,WR62,共63个,翻页,(,1,)梯形图中的继电器不是,物理,继电器，,是 PLC存储器,的一个,存储单元,。当写入该单元的逻辑状态为“,1,”时，则表示相应继电器的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。,几点说明,(,2,),梯形图按从左到右、自上而下的顺序排列。每一逻辑行(或称梯级)起始于左母线，然后是触点的串、并联连接，最后是线圈与右母线相联。,(,3,),梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“,概念电流,”，,从左流向右,，其两端没有电源。这个“概念电流”只是用来形象地描述用户程序执行中满足线圈接通的条件。,翻页,(,4,),输入继电器用于接收外部输入信号,，而不能由,PLC,内部其他继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。当梯形图中的输出继电器线圈接通时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器,、晶体管或晶闸管才能实现。,输出继电器的触点也可供内部编程使用。,2,.,指令语句表,是一种用指令助记符,来编制,PLC,程序的语言，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言容易理解。若干条指令组成的程序就是指令语句表。,翻页,鼠笼式,电动机,直接,起动,控制,的指令语句表,LD,起始指令,(取指令):从左母线(即输入公共线)开始取用动合触点作为该逻辑行运算的开始，图中取用,X2,。,OR,触点并联指令,(也称或指令):用于单个动合触点的并联，图中并联,Y1,。,0,LD X2,1 OR Y1,2 ANI X1,3 OUT Y1,4 END,指 令,地址,梯形图,左,母,线,END,X2,X1,Y1,Y1,翻页,END,程序结束指令。,OUT,输出指令,:用于将运算结果驱动指定线圈，图中驱动输出继电器线圈,Y1,。,AN,I 触点串联反指令,(也称与非指令):用于单,个动断触点的串联，图中串联,X1,。,起始指令LD，LDI与输出指令OUT,触点串联指令 AN,ANI 与触点并联指令 OR,ORI,块串联,指令 ANS 与块并联指令 ORS,反指令I,定时器指令 TM,可编程控制器的指令系统,返回,本章结束,谢谢大家！,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,