电气控制技术论文...doc
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1、学科:电气控制技术班级:姓名:学号:指导老师:联系方式:电气控制技术在生产实践中的应用(Application of electrical control technology in the production practice.)摘要:电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象,以实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分,在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用,是实现工业生产自动化的重要技术手段。电气控制系统主要有两大部分:继电器接触器控制系统和可编程控制器 PLC。Abstract: electric control technology is all k
2、inds of motor for powertransmission device and system as the object in order to achieve production processautomation control technology. The electrical control system is one of the main part innational economic sectors widely applied in many departments the production ofindustrial automation is an i
3、mportant technical method. The electrical control systemhas two main parts relays - contactor controlling system and PLC programmablecontroller. 关键词:继电器接触器 PLC 控制系统 控制引言 这学期我们开设了电气控制技术这门课,俗话说“机电不分家”,我们机械制造及其自动化专业知识与电气控制技术是密不可分的。在我们以后的工作之中将电气控制方面的知识应用到实践中是十分必要的。 电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象,以实现生产过程自动化
4、的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分,在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用,是实现工业生产自动化的重要技术手段。 随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进,特别是计算机技术的应用,新型控制策略的出现,不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上,从手动控制发展到自动控制;在控制功能上,从简单控制发展到智能化控制;在操作上,从笨重发展到信息化处理;在控制原理上,从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。 现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。 作为生产机
5、械动力的电机拖动,经历了漫长的发展过程。20 世纪初,电动机直接取代蒸汽机。开始是成组拖动,用一台电动机通过中间机构(天轴)实现能量分配与传递,拖动多台生产机械。这种拖动方式电气控制线路简单,但机构复杂,能量损耗大,生产灵活性也差,不适应现代化生产的需要。20 世纪 20 年代,出现了单电机拖动,即由一台电动机拖动一台生产机械。单电机拖动相对成组拖动,机械设备结构简单,传动效率提高,灵活性增大,这种拖动方式在一些机床中至今仍在使用。随着生产发展及自动化程度的提高,又出现了多台电动机分别拖动各运动机构的多电机拖动方式,进一步简化了机械结构,提高了传动效率,而且使机械的各运动部分能够选择最合理的运
6、动速度,缩短了工时,也便于分别控制。 继电器接触器控制系统至今仍是许多生产机械设备广泛采用的基本电气控制形式,也是学习更先进电气控制系统的基础。它主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,由于其控制方式是断续的,故称为断续控制系统。它具有控制简单、方便实用、价格低廉、易于维护、抗干扰能力强等优点。但由于其接线方式固定,灵活性差,难以适应复杂和程序可变的控制对象的需要,且工作频率低,触点易损坏,可靠性差。 以软件手段实现各种控制功能、以微处理器为核心的可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是 20 世纪 60 年代诞生并开始发展起来的一种新型工业控
7、制装置。它具有通用性强、可靠性高、能适应恶劣的工业环境,指令系统简单、编程简便易学、易于掌握,体积小、维修工作少、现场连接安装方便等一系列优点,正逐步取代传统的继电器控制系统,广泛应用于冶金、采矿、建材、机械制造、石油、化工、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环保等各个行业的控制中。 在自动化领域,可编程控制器与 CAD/CAM、工业机器人并称为加工业自动化的三大支柱,其应用日益广泛。可编程控制器技术是以硬接线的继电器接触器控制为基础,逐步发展为既有逻辑控制、计时、计数,又有运算、数据处理、模拟量调节、联网通信等功能的控制装置。它可通过数字量或者模拟量的输入、输出满足各种类型机械控制的需要。可编程
8、控制器及有关外部设备,均按既易于与工业控制系统联成一个整体,又易于扩充其功能的原则设计。可编程控制器已成为生产机械设备中开关量控制的主要电气控制装置。正文一、继电器接触器控制系统1、在继电器接触器控制系统中,低压电器是主要元件。根据外界施加的信号或要求,低压电器自动或手动地接通和断开电路,从而断续或连续地改变电路参数或状态,来实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换以及调节。几种常用的低压电器有接触器、继电器、熔断器和主令器等。 (1)接触器是一种用来频繁地接通和断开交、直流负荷电流的电磁式自动切换电器,主要用于控制电动机、电焊机、电容器组等设备,具有低压释放的保护功能,适用于频繁操
9、作和远距离控制。交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置和其他辅助部件四大部分组成。 其工作原理是:当吸引线圈通电后,电磁系统即把电能转变为机械能,所产生的电磁力克服释放弹簧与触头弹簧的反力使铁心吸合,并带动触头支架使动、静触头接触闭合。当吸引线圈断电或电压显著下降时,由于电磁吸力消失或过小,衔铁在弹簧反力作用下返回原位,同时带动触头脱离静触头,将电路切断。(2)继电器是一种根据某种输入信号的变化来接通或断开控制电路,实现自动控制和保护的电器。继电器的种类很多,有电磁式继电器、时间继电器、热继电器、速度继电器等。 继电器的工作方式是当输入量变化到某一定值时,继电器的触头即动作,接通或断开控
10、制电路。其输入量可以是电压、电流等电气量,也可以是温度、时间、速度、压力等非电气量。继电器的特点是适用于小电流电路,能应用多种信号控制。由于继电器种类繁多,其具体结构不一定相同,但其工作原理基本类似,这里就不再赘述。(3)熔断器是当通过它的电流超过规定值达一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化,从而分断电路的电器。 熔断器分为瓷插式熔断器和螺旋式熔断器 (4)主令电器主要用于闭合、断开控制电路,以发布命令或信号,达到对电力拖动系统的控制或实现程序控制。像按钮、行程开关、接近开关和光电开关都属于主令电器。2、笼式异步电动机的起动方法 (1)直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接接入电网
11、,加上额定电压,一般来说,电动机的容量不大于直接供电变压器容量的 2030时,都可以直接启动。1) 点动控制合上开关 S,三相电源被引入控制电路,但电动机还不能起动。按下按钮 SB,接触器 KM 线圈通电,衔铁吸合,常开主触点接通,电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB,接触器 KM 线圈断电,衔铁松开,常开主触点断开,电动机因断电而停转。 2) 直接起动控制 起动过程:按下起动按钮 SB1,接触器 KM 线圈通电,与 SB1 并联的 KM 的辅助常开触点闭合,以保证松开按钮 SBl 后 KM 线圈持续通电,串联在电动机回路中的 KM 的主触点持续闭合,电动机连续运转,从而实现连续运转控
12、制。 停止过程:按下停止按钮 SB2,接触器 KM 线圈断电,与 SB1 并联的 KM 的辅助常开触点断开,以保证松开按钮 SB2 后 KM线圈持续失电,串联在电动机回路中的 KM主触点持续断开,电动机停转。 与SB1 并联的 KM 的辅助常开触点的这种作用称为自锁。图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。起短路保护的是串接在主电路中的熔断器 FU。一旦电路发生短路故障, 熔体立即熔断,电动机立即停转。 起过载保护的是热继电器 FR。当过载时,热继电器的发热元件发热,将 其常闭触点断开,使接触器 KM 线圈断电,串联在电动机回路中的 KM 的主 触点断开,电动机停转。同时 KM 辅助
13、触点也断开,解除自锁。故障排除后 若要重新起动,需按下 FR 的复位按钮,使 FR 的常闭触点复位(闭合)即 可。 起零压(或欠压)保护的是接触器 KM 本身。当电源暂时断电或电压严 重下降时,接触器 KM 线圈的电磁吸力不足,衔铁自行释放,使主、辅触点 自行复位,切断电源,电动机停转,同时解除自锁。 (2)正反转控制 1)简单的正反转控制 正向起动过程:按下起动按钮SB1,接触器 KM1 线圈通电,与SB1并联的 KM1 的辅助常开触点闭合,以保证 KM1 线圈持续通电,串联在电动机回路中的 KM1 的主触点持续闭合,电动机连续正向运转。停止过程:按下停止按钮 SB3,接触器 KM1线圈断电
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