机床继电接触器基本控制电路及逻辑表示-.ppt

第二章 机床继电接触器基本控制电路及逻辑表示12-1 常用低压电器普通机床中多数采用继电接触器控制 继电接触控制电路由各种继电器、接触器、熔断器、按钮、行程开关等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调 速、制动、反向等的控制与保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求2低压电器是指工作电压在交流1000V以下或直流1200V以下的各种电器。常用低压电器主要有：开关电器和熔断器、交流接触器、按钮、行程开关、热继电器、时间继电器、速度继电器等常用低压电器3开关电器与熔断器开关电器和熔断器组合开关组合开关自动开关自动开关熔断器开关电器:指低压电器中作为不频繁地手动接通和断开电路的开关，或作为机床电路中电源的引入开关4组合开关又称转换开关，在机床电气设备中主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量电动机不频繁地起动和停止 由动触片1、静触头 2、方形转轴3、手柄4、定位机构及外壳等组成5组合开关分为：单极、双极、多极a)刀开关的图形符号与文字符号b)组合开关的图形符号与文字符号组合开关6组合开关结构7自动开关自动开关又称自动空气开关作用：起过载、短路等保护作用；也可用于不频繁地接通和断开电路或控制电动机的起动与停止。自动开关的结构自动开关在电气电路图中的图形符号8自动开关的结构1、触头2、锁键3、搭钩4、转轴5、杠杆6、弹簧7、衔铁8、欠电压脱扣器9、加热电阻丝10、热脱扣器双金属片11、衔铁12、过电流脱扣13、弹簧9DZ108（3VE）自动空气开关（温州市协宇电器）适用范围：交流至660V，频率50至60Hz，额定电流为0.1-63A的电路，作为小容量电动机和线路的过载及短路保护用，并可在正常情况下作为不频繁操作的线路转换和电动机直接起动之用。10自动开关的图形符号11熔断器作用：利用金属的熔化来切断电路，以保护电器结构：熔体（保险丝）和熔座（安装熔体）形状：片状、丝状、和笼状型号：常用的熔断器有瓷插式RCIA系列、封闭管式及螺旋式RL1系列等多种12熔断器的图形、文字符号FUFU13三相异步电动机控制电路：利用组合开关和熔断器构成的最简单的具有短路保护的异步电动机控制电路14交流接触器接触器：一种利用电磁铁操作，频繁地接通或断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器应用：主要用于控制电动机、电焊机、电热设备、电容器组等分类：交流接触器和直流接触器结构15交流接触器的结构1灭弧罩2触头压力弹簧片3主触头4反作用弹簧5线圈6短路环7静铁心8弹簧9动铁心10辅助常开触头11辅助常闭触头16交流接触器：电磁机构和触头系统17触头的结构形式：18触头系统交流接触器的触头一般包括三对动合主触头，用于控制主电路的通、断。另有两对动合、两对动断辅助触头，用于控制电路中19 CJX1(3TF)系列交流接触器 DIL 系列交流接触器 M-CL 系列交流接触器 SC 系列交流接触器 CJX5(S-K)系列交流接触器 S-N 系列交流接触器 CJT1系列交流接触器 CJ20系列交流接触器 B系列交流接触器 CJX2(LC1-D)系列交流接触器 F4（LA1-D）系列辅助触头组 LA2-D空气延时头 CJX1(3TB)系列交流接触器 JZC1(3TH)系列接触器式继电器 20接触器线圈触头图形符号21按钮、行程开关非自动切换控制电路的主令电器主令电器除按钮、行程开关外，还有万能转换开关，十字开关、主令控制器，接近开关、脚踏开关等作用：发出指令去控制接触器或其它电器电磁机构的线圈，使电路得以接通或断开来实现自动控制22按钮：用于手动发出控制信号1按钮帽 2复位弹簧3触动头 4常闭静触头5常开静触头23图图片片 型型号号 FPB-22M(P)FPB-22M(P)FPB-30M(P)FPB-30M(P)FPB-25M(P)FPB-25M(P)EPB-22M(P)EPB-22M(P)EPB-30M(P)EPB-30M(P)EPB-25M(P)EPB-25M(P)MPB-22M(P)MPB-22M(P)MPB-30M(P)MPB-30M(P)MPB-25M(P)MPB-25M(P)LMB-22M(P)LMB-22M(P)LMB-30M(P)LMB-30M(P)LMB-25M(P)LMB-25M(P)形形式式 平头式平头式凸头式凸头式蘑菇头式蘑菇头式自锁式自锁式颜颜色色 红红,绿绿,黑黑,黄黄红红*螺帽材质有塑料和铜两种：螺帽材质有塑料和铜两种：P P表示用的是塑料螺帽表示用的是塑料螺帽按钮开关24图片图片 型号型号 FPB-25FPB-25FPB-30 FPB-30 MPB-25MPB-25MPB-30 MPB-30 LMB-25LMB-25LMB-30 LMB-30 形式形式 平头式按钮平头式按钮蘑菇头式按钮蘑菇头式按钮自锁式按钮自锁式按钮颜色颜色 红红,绿绿,黑黑,黄黄红，绿红，绿红红25项目项目技术数据技术数据绝缘强度绝缘强度2500V AC 50/60Hz2500V AC 50/60Hz 持续持续1 1分钟分钟额定绝缘电压额定绝缘电压600V AC600V AC周围空气温度周围空气温度 C C-25-25 4040C C操作频率操作频率 (次次/小时小时)12001200机械寿命机械寿命10106 6电气寿命电气寿命5105105 5安装孔径安装孔径25mm25mm；22mm;22mm;30mm30mm触点形式触点形式10=1NO10=1NO，01=1NC01=1NC，11=1NO+1NC11=1NO+1NC、22=2NO+2NC22=2NO+2NC26行程开关又称限位开关，是利用生产机械的某种运动，发出控制信号的主令电器，主要用来控制生产机械地运动方向、行程大小或实现位置保护按结构分：直动式（LX1系列）、滚轮式（LX2系列）和微动式（LXW-11系列）27微动式行程开关的结构、行程开关图形符号28AZ81系列行程开关29热继电器时间继电器速度继电器30热继电器利用电流的热效原理来工作的保护电器主要用作：三相异步电动机的过载保护热继电器的工作原理热继电器的图形符号由按钮、接触器、热继电器等组成的异步电动机直接起动控制电路31热继电器的工作原理1热原件2双金属片3导板4触头32热继电器的图形符号33异步电动机直接起动控制电路34时间继电器继电器感测元件得到动作信号，其执行元件延迟执行的电器，称为时间继电器。空气阻尼式时间继电器晶体管式时间继电器时间继电器的图形符号35空气阻尼式时间继电器原理：利用空气阻尼作用来获得延时组成：电磁系统、延时机构和触头三部分触头系统采用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。可通电延时或断电延时通电延时型的工作原理36通电延时型时间继电器的动作原理1线圈2铁心3衔铁4反力弹簧5推板6活塞杆7杠杆8塔形弹簧9弱弹簧10橡皮膜11空气室壁12活塞13调节螺杆14进气孔15、16微动开关37断电延时型时间继电器的动作原理1线圈2铁心3衔铁4反力弹簧5推板6活塞杆7杠杆8塔形弹簧9弱弹簧10橡皮膜11空气室壁12活塞13调节螺杆14时气孔15、16微动开关38通电延时和断电延时型时间继电器的比较39晶体管式时间继电器是利用RC电路中电容器充电时，电容器端电压逐渐上升的原理工作的。具有机械结构简单，延时范围广，调节方便，体积小而经久耐用等优点。JSJ系列晶体管时间继电器工作原理40JSJ系列晶体管时间继电器工作原理41时间继电器的图形符号42速度继电器速度继电器主要用作鼠笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器速度继电器的结构。速度继电器图形符号。43速度继电器的结构44速度继电器图形符号45既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器，可否二者中选一种装上？在什么情况下可以不装热继电器？交流接触器线圈误接入同样电压值的直流电源时，会发全什么问题？为什么？46机床电气原理图的画法规则47电气控制系统图用国家统一的符号、文字和图形表示电气控制系统中各电气元件及其相互联接的图，为电气控制系统图。有三种形式：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图。48电气原理图电气原理图：为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号、电气连接联系起来描绘全部或部分电气设备的工作原理的电路图；原理图采用电气元件展开的形式绘制。包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。绘制原理图的原则与要求49绘制原理图的原则与要求原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照名电路及保护电路。1）主电路（动力电路）指从电源到电动机大电流通过的电路，其中电源电路用水平线绘制，受电动力设备及其保护电器支路，应垂直于电源电路画出。502）动力电路、控制和信号电路应分别绘出动力电路电源电路绘成水平线；受电的动力设备及其保护电器支路、应垂直电源电路画出。控制和信号电路应垂直地绘于两条水平电源线之间，耗能元件应直接连接在接地或下方的水平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间。绘制原理图的原则与要求51绘制原理图的原则与要求3）图中所有电器触头，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。对于继电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画，按制器按手柄处于零位时的状态画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。52绘制原理图的原则与要求4）用导线直接连接的互连端子，因其电位相同，故应采用相同的线号，互连端子的符号应与器件端子的符号有所区别。5）无论主电路还是辅助电路，各元件一般应按动作顺序从上而下、自左至右依次排列。6）原理图上各电路的安排应便于分析、维修和寻找故障，对功能相关的电气元件应绘制在一起，使他们之间的关系明确。7）原理图应注出必要的数据或说明。53绘制原理图的原则与要求各电源a电路的电压值、极性或频率及相数某些元器件的特性不常用电器的操作方法和功能54绘制原理图的原则与要求8）原理图中有直接电联系交叉导线连接点，用实心圆点表示。可拆接或测试点用空心圆点表示。无直接电联系的交叉点则不画圆点。55绘制原理图的原则与要求9）对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式及工作状态。由同一机构操作的触头，应用机械连杆符号表示其联动关系。各个触头的运动方向和状态，必须与操作件的动作方向和位置协调一致。56绘制原理图的原则与要求10）对与电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系57CA6140车床电气原理图58二、图面区域的划分图区的编号一般定在图的下部。图的上方设有用途栏，用文字注明该栏对应的下面电路或元件的功能。59符号位置索引 由于接触器、接触器的线圈和触头在电气原理图中不是画在一起，而触头是分布在图中所需的各个图区。为了读图方便，在接触器、继电器线圈的下方画出其触头的索引表。60异步电动机控制电路异步电动机起动电路异步电动机正反转控制电路制动电路其它基本控制电路61异步电动机的起动电路直接起动控制电路降压起动控制电路v若供电变压器容量足够大和负载策承受较大冲击时，异步电动机可直接起动，否则应采用降压起动方式。62直接起动控制电路对小型台钻、冷却泵、砂轮机等可以用开关直接起动。对中小型普通车床，摇臂钻床、牛头刨床等的主电机，可采用接触器直接起动。63用接触器直接起动电路64降压起动控制电路对于较大容量的电动机或负载，在起动过程中要求冲击较小的场合，都应采用降压起动。机床中常见的降压起动有：星-三角形（Y-）降压起动控制电路。定子串电阻降压起动控制电路65星-三角形（Y-）降压起动控制电路适用在电动机正常运行时绕组为三角形连接的三相异步电动机。66定子串电阻降压起动电路运转时为Y接法的电动机常采用定子绕组串电阻降压起动的方式。67定子串电阻降压起动电路68异步电动机正反转控制电路根椐主令电器的不同，控制方式可分为：按钮控制行程开关控制69异步电动机正反转的按钮控制70电动机正反转的行程开关控制71异步电动机的制动电路 机床中常用的电气制动方式有：能耗制动反接制动72能耗制动73反接制动控制电路74其它基本控制电路连续工作（长动）与点动控制多地点控制联锁控制顺序起动控制双速异步电动机的调速控制75连续工作长动与点动控制76多地点控制、联锁控制77顺序起动控制78车床的运动要求车床的主运动为主轴回转运动，刀架的移动为进给运动。需反转退刀。车床的调速采用变速箱，车床主运动转向的改变一是用离合器，二是用电气的方法。车床主运动的制动方式一是机械制动，二是电气制动。另外每台机床都有冷却液泵。车床电气控a制线路分析79CY6140普通车床的外观图80CY6140普通车床的电气原理图81CM6132普通车床控制电路82CM6132型普通车床电气元件表83CM6132普通车床控制电路主轴电机控制主轴变速 主轴制动零压及欠压保护84CM6132车床的特点主电机用于拖动主运动及进给运动；液压泵电机供主运动变速装置用油，由继电器KA控制；冷却泵电机M3由转换开关SA2控制。主运动的正反转由操作手柄控制，用继电器实现控制电路的自锁并作控制电路的零压保护。主轴采用电磁离合器制动，当操作手柄板向停车（中间）位置时，电磁离合器线圈自动通电，主轴制动。待通电一段时间后，电磁离合器电路自动切断。机床由自动开关接通电源，液压泵的起动、停止由自动开关控制。85摇臂钻床的运动主运动：主轴的旋转运动及进给运动。辅助运动：摇臂沿外立柱的垂直移动，主轴箱沿摇臂的径向移动及摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转 运动，后两者为手动主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧和松开。摇臂钻床电气控制电路86摇臂钻床的外观图摇臂上升按钮摇臂上升按钮摇臂下降按钮摇臂下降按钮立柱、主轴箱立柱、主轴箱的松开按钮的松开按钮立柱、主轴箱立柱、主轴箱的夹紧按钮的夹紧按钮87Z3040摇臂钻床电气原理图8889铣床的加工按照结构形式和加工性能的不同，铣床可分为立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣和专用铣床。铣销加工一般有顺铣和逆铣两种形式。铣床电气控制电路90铣床的运动刀具的旋转运动为主运动。工件（工作台）的移动或进给箱的移动为进给运动，工作台的快速移动，及圆工作台的旋转 运动为辅助运动。铣床工作台可在垂直、纵向、横向三个方向移动。主运动和进给运动的变速，采用孔盘变速机构，变速手柄动作过程中通过凸轮压动行程开关，使电动机得到瞬时点动，以利变速齿轮的顺利啮合。91铣床加工对a电气的要求1主轴电机要求正反转，但在加工过程中不需要变换主轴的旋转方向。主轴应采用停a车制动装置。主轴和工作台分别是用单独的电机拖动。工作台的移动由一台进给电机拖动，由方向选择手柄来选择运动方向，进给电机要求有正反转。92铣床加工对电气的要求2在操作顺序上，应保证先开动主轴电机，然后才能开动进给电机。停车时，进给电机先停或同时停。铣床的主轴和进给运动采h用变速箱调速，调速时要求传动电动机做瞬时点动。工作台的进给运动，可工进也可快进。以X52K为例。93铣床的结构1为纵向左右进给，2为十字操作手柄，控制工作台垂直升降和前后进给3为操作按钮台，SB5为快速按钮，SB3起动按钮SB1停止按钮4为后操作台SA1为圆工作台转换开关SA3为冷却电机转换开关主电机换向用转换开关SA5和电源开关QF在两边床脚949596X52K铣床有3台电动机，M1为主电动机，功率7.5KW，用换相转换开关SA5选择主轴的转向，停车时采用电磁离合器制动，M2电机为工作进给电动机，功率为1.5KW。快速移动通过电磁离合器械接通快速传动链来实现。M3为冷却泵电动机。98铣床主电路99X52K的特点用换相转换开关选择主电机的制动主运动采用电磁离合器制动主运动和进给运动变速，均有瞬时点动。主运动和进给运动各有单独的电动机驱动，工作台的快速移动利用电磁离合器接上进给的快速传动链，实现快速移动。进给运动与主运动是联锁的，只有起动主运动后，进给运动才能起动工作。工作台6个方向的进给运动，具有完备的联锁。具备多地点控制环节具有短路、零压、过载和超程保护。100主轴电动机的控制101进给运动的电气控制102组合机床电气控制103组合机床组合机床是由一些通用部件及少量专用部件组成的高效率自动化或半自动化专用机床。可完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车销、铣销、磨销及精加工等工序。可多轴、多刀、多工序、多面同时加工。其控制系统采用机构、液压、电气或气动相结合的控制方式。104组合机床其通用部件一般有：动力部件、支撑部件、输送部件、控制部件和其它部件。105动力部件其主要有动力头和动力滑台，是完成刀具切削运动和进给运动的部件。动力头：能同时完成切削运动和进给运动 的动力部件。动力滑台：只能完成进给运动的动力部件。动力滑台按结构分有机械动力滑台和液压动力滑台。106机械动力滑台控制电路107机械动力滑台控制电路M1为工作进给电机M2为快速进给电机滑台的快进由M2电机经齿轮使丝杆快速旋转实现。主轴的旋转靠一专门电机拖动，由接触器KM4控制。SQ1为原位行程开关，SQ2为快进转工进的行程开关，SQ3为终点行程开关，SQ4为限位保持开关。KM1、KM2接触器控制M1、M2电机的正反转。108机械动力控制滑台主轴电机与M1、M2电机有顺序起停关系，只有主轴电机起动后，KM4触头闭合，M1、M2电机才能起动。滑台在快进或快退过程中，M1、M2电机都运转，这时滑台通过机械机构，由M2快进电机驱动。M2快进电机的制动器为断电型，即在YA断电时制动。滑台正向运动快进转工进由压下SQ2实现，反向工进转快退是通过长挡铁，由松开SQ2实现。正反进给互锁M1、M2电机均接有热继电器，只要其中之一过载，控制电路就断开。109液压动力滑台控制电路110111112具有延时停留的电路113二次工作进给控制电路114115116机床电气设计的基本原则机床电气设计的基本要求机床电气设计的内容及设计步骤电气设计的技术条件机床电力传动方案的确定机床电气控制方案的确定控制方式的选择确定电动机容量机床电气控制电路设计117机床电气设计的基本要求熟悉所设计机床（设备）的总体技术要求及工作过程，弄清其它系统对电气控制系统的技术要求。了解机床的现场工作条件，供电情况及测量仪表的种类。通过技术经济分析，选择性能价格比最佳的传动方案和控制方案。设计简单合理、技术先进、工作可靠。维修方便的电气控制电路。进行模拟试验，验证控制电路能否满足机床的工艺要求。保证使用安全性，贯彻最新国家标准。118机床电气设计的内容及设计步骤拟定电气设计的技术条件确定电力传动方案和控制方案确定 电动机容量设计电气控制原理图选择电气元器件及装置；制定电气设备装置、元件、器件的清单及备件，易损件的清单绘制电气安装图、位置图、互连图设计电气柜、操作台、配电板及非标准器件编写设计计算说明书及使用说明书119电气设计的技术条件用户供电电网的种类、电压、频率及容量。有关电气传动的基本特性有关电气控制的特性有关操作方面的要求机床主要电气设备的参数及布置框图120机床电力传动方案的确定确定机床传动的调速方式传动方式与其负载特性相适应电动机的起制动和正反转的要求121机床电气控制方案的确定机床电气控制方案的可靠性电气控制方案的确定122控制方式的选择控制方式主要有时间控制、速度控制、电流控制及行程控制。应根据实际工作情况决定还必须注意因负载变化而出现的问题。123确定电动机容量节能查表法当电动机的机械特性硬，电动机的转速在整个工作过程中可以近似不变时，电动机的功率近似与转矩成正比，此时，等效负载P为：124机床电气电路的原理图设计一般原则控制系统应满足生产机械的工艺要求力求控制电路安全可靠，简单经济合理选择各种电器元件符合人机关系，便于维修。125机床电气控制电路的设计包括：主电路的设计：主要考虑电动机的起动、正反转、制动、点动及多速电动机的调速等。控制电路的设计：主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生产工艺要求，辅助电路等的设计：完善整个控制电路。126经验设计法设计过程是逐步完善，不易得到最佳方案需反复修改草图，会影响设计速度需要一定的经验才能进行设计，可能影响到系统的可靠性。设计中应注意的问题。127设计中应注意的问题简化电路、减少触头，提高可靠性合并同类触头利用转换触头128合并同类触头129利用转换触头130原理图设计的一般原则 控制系统应满足生产机械的工艺要求力求控制电路安全可靠，简单经济合理选择各种电器元件符合人机关系，便于维修其设计包括主电路、控制电路和辅助电路。机床电气电路的经验设计法131主电路设计对于异步电动机：选择电路电动机的起动方式，正反转 控制及主电路的保护环节。确定电动机是全压起动还是降压起动。对于正反转控制方式，应防止误操作而引起的电源相间短路，在控制电路中有互锁保护。注意主电路的熔断保护、过载保护及其它安全保护元件的选择与设置。主电路与控制电路应保持严格的对应关系。132全压起动的条件全压起动的条件为：nSeb-电源变压器额定容量（kvA）nIg -电动机全电压起动电流（A）nIe -电动机额定电流（A）nPe -电动机额定功率（kW)133控制电路的经验设计法设计过程是逐步完善，不易得到最佳方案需反复修改草图，会影响设计速度需要一定的经验才能进行设计，可能影响到系统的可靠性。设计中应注意的问题。设计举例134设计中应注意的问题控制电路的电源选择简化电路、减少触头，提高可靠性正确联接电器的线圈避免在控制电路中出现寄生回路根据实际情况合理安排原理图中元件位置。135控制电路电源选择136简化电路、减少触头的方法其主要方法有：合并同类触头利用转换触头在直流电路中利用半导体二极管的单向导电性来有效减少触头数和利用逻辑电数进行电路化简。137合并同类触头138利用转换触头139利用二极管140正确联接电器的线圈141避免在控制电路中出现寄生回路142合理安排元件位置143设计举例（M7120平面磨床为例）机床传动的总体方案确定电动机型号及参数主电路的设计控制电路的设计电磁吸盘控制电路设计辅助电路设计控制电源的确定及总体电路的完善144机床传动的总体方案 工作台的往复运动由液压泵电动机M1拖动，M1电机单向运转，往复运动由液压传动装置实现。砂轮的旋转磨削工作由电动机M2拖动。冷却泵电动机M3提供磨削时你磨削液砂轮架升降由电动机M4拖动，M4双向运转。工作台吸盘电路中应具有欠电压保护及去磁控制，以确保工件吸牢及取下方便。145电动机的确定M1M2M3M4146主电路的设计147控制电路的设计148电磁吸盘控制电路设计149辅助电路的设计150控制电源的确定及总体电路的完善选用380V作为控制电路电压。电磁吸盘采用110V直流供电。照明用24V安全电压，信号指示为6.3V151电器元件的可靠性电器元件选择的基本原则电器元件的选择常用电器元件选择152电器元件选择的基本原则根据对控制元件功能的要求，确定电器元件类型；确定元器件承载能力的临界值及使用寿命。确定元器预期的工作环境及供应情况；确定元器件在应用时所需的可靠性等。153电器元件选择按钮、开关选择接触器选用中间继电器的选用时间继电器的选用热继电器的选用熔断器选用控制变压器的选用电磁铁的选用控制电路中某些电阻的计算。154按钮、开关选择按钮刀开关组合开关行程开关自动开关155按钮按钮是短时切换小电流控制电路的开关，根据按钮是短时切换小电流控制电路的开关，根据控制功能选择按钮的结构型式及颜色。控制功能选择按钮的结构型式及颜色。按钮的额定电压：交流按钮的额定电压：交流500V,直流直流440V,额定电额定电流流5A.机床上常选用：机床上常选用：LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等。等。LA-L-主令电器主令电器,A-按钮按钮,-设计序号设计序号,-常开触头数常开触头数,-常闭触头数常闭触头数,-结构型式代号结构型式代号(K、S、J、X、H、F、Y和和D)156按钮K-开启式S-防水式J-紧急式X-旋转式H-保护式F-防腐式Y-钥匙式D-带灯按钮157刀开关刀开关主要用于接通和切断长期工作设备的电源。刀开关主要用于接通和切断长期工作设备的电源。刀开关的种类很多，按级数分单级、双级、和三极；刀开关的种类很多，按级数分单级、双级、和三极；按刀的转换方向可分单掷和双掷等。常用的刀开关按刀的转换方向可分单掷和双掷等。常用的刀开关有开启式负荷开关和封闭式负荷开关。有开启式负荷开关和封闭式负荷开关。根据电源种类、电压等级、用电设备容量、所需极根据电源种类、电压等级、用电设备容量、所需极数及使用场合来选用。数及使用场合来选用。开启式，主要控制开启式，主要控制5.5kw以下的电机（一般）型号以下的电机（一般）型号HKI-含义：含义：HK-开启式负荷开关，开启式负荷开关，I-设计序号；设计序号；-额定电流。额定电流。封闭式（铁壳开关），型号封闭式（铁壳开关），型号HH4-/含义：含义：HH-封闭式负荷开关，封闭式负荷开关，4-设计序号，设计序号，-额定电流，额定电流，-极数。极数。158组合开关组合开关主要用于电源引入与隔离，可根据电源种类、电压等级、所需极数及电气设备额定容量选取。额定电压500V的开关适用于交流380V，额定电压250V的开关适用于交流220V控制。开关的额定电流一般取设备额定电流的1.5倍3倍。常用的型号有HZ系列：HZ1、HZ2、HZ10159组合开关技术参数160行程开关用于控制运动机构的行程、讯号转换、联锁等。用于控制运动机构的行程、讯号转换、联锁等。根据控制功能、安装位置、电压电流等级、触头根据控制功能、安装位置、电压电流等级、触头种类及数量来选择结构和型号。种类及数量来选择结构和型号。机床上常用的有机床上常用的有LX2、LX19、JLXK1型行程开关型行程开关及及JXW-11、JLXK1-11型微动开关等。（型微动开关等。（LXK3系列新产品，系列新产品，LXW5系列微动开关）系列微动开关）JLXK1-的含义：的含义：J-机床电器；机床电器；L-主令电器；主令电器；X-行程开关；行程开关；K-快速；快速；1-设计序号；设计序号；-滚轮数滚轮数目；目；-常开触头数；常开触头数；-常闭触头数。常闭触头数。对于要求动作快、灵敏度高的行程控制，可采用对于要求动作快、灵敏度高的行程控制，可采用无触点接近开关。无触点接近开关。161LXK3系列行程开关主要技术数据162自动开关（自动空气开关）自动开关又称低压断路器。常作为机床电路的电源引入开关，并且对电源设备有过载、短路、欠压保护作用。选用时考虑额定电流和额定电压以及短路保护的电磁瞬时脱扣器电流整定值应略大于电路最大短路电流。常用的有DZ10系列(额定电流分10、100、200、600A)。小容量的有DZ4、DZ5（额定电流25A、50A两级）引进西门子公司的新产品3VE1、3VE3系列。（0.163A)163接触器选用主要考虑主触头的额定电流、额定电压、吸引主要考虑主触头的额定电流、额定电压、吸引线圈的电压等级，其次考虑辅助触头的数量和线圈的电压等级，其次考虑辅助触头的数量和种类、操作频率等。种类、操作频率等。吸引线圈的电压等级应等于控制电路的电压。吸引线圈的电压等级应等于控制电路的电压。交流接触器多用交流接触器多用CJ10系列系列，直流接触器多用，直流接触器多用CZD系列。系列。CJ-型号的含义：型号的含义：C-接触器；接触器；J-交流；交流；-设设计序号；计序号；-主触头额定电流。主触头额定电流。还有还有LC1-D,可与西门子公司可与西门子公司3TB系列互换使用系列互换使用的的CJX1、CJX2系列。系列。164CJ10系列交流接触器技术数据165CZD系列直流接触器基本技术数据166接触器的选择选择类型选择触头的额定电压选择主触头的额定电流：主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。如负载是电动机，其额定电流按下式推算：选择线圈电压选择触头数量和种类167中间继电器的选用中间继电器用于控制电路中传递与转换信号，扩大控制路数，将小功率控制信号转换为大容量的触头控制，扩充交流接触器及其它电器的控制作用。中间继电器主要根据触点的数量及种类确定型号，吸引线圈的额定电压等于控制电路的电压等级。机床上常用JZ7系列，新产品有JDZ1系列、CA2-DN1系列及仿西门子3TH的JZC1系列等。168三种系列中间继电器技术参数169时间继电器的选用时间继电器的类型有：电磁式、空气阻尼式、晶体管式和电动机式等。选用时考虑延时方式、延时范围、延时精度要求、瞬时触头数目等。另外，线圈电压等级应满足控制电路的要求。对延时精度不高的可选 用空气阻尼式；对直流断电延时，宜选用价格较低的电磁式；当延时范围大，延时精度要求高时，可选 用晶体管式或电动机式时间继电器。常用机床时间继电器主要有JS7系列（空气式时间继电器新产品JSKI）170热继电器的选用热继电器主要对异步电动机进行过载保护。热继电器有双金属片式和电子式两种。电子式热继电器保护性能好，适用于重要电动机。选择热继电器主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的额定电流及热元件的电流等级。对星形接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器。热元件的额定电流值，一般按电动机额定电流的0.951.05倍选用。常用的热继电器为JR0系列，新产品JRS1系列、LR1-D系列以及西门子的3UA系列。171熔断器选用熔断器主要对电气设备起短路瞬时保护作用。主要类型有：插入式、螺旋式、填料封闭客式等。机床上常用螺旋式RL1系列，熔断器的选择方法为：根据电路的特点及参数求出熔体电流，再根据熔体电流大小选择熔断器的额定电流来确定其规格型号。对负载电流较平稳的电气设备，如照明，按额定电流进行选用。对具有冲击电流的电气设备，则应采用经验计算方法选用。172RL1系列熔断器的技术参数173控制变压器的选择当机床的控制电器较多，线路又比较复杂时，最好采用控制变压器降压的控制电源，以提高工作的可靠性。控制变压器的容量，可根据两个条件来选择根据控制电路在最大工作负载时所需要的功率进行选择，以保证变压器在长期工作时不致超过允许温升，变压器的容量应能食品店部分已吸合的电器在启动其它电器时，仍能可靠的保持吸合，同时又能保证将要启动的电器也能启动吸合。174电磁铁的选择电磁铁是实现机械、液压、气动自动控制的动力元件。按功能分类有：牵引电磁铁、阀用电磁铁；按电分有交流和直流两 大类。机床常用牵引电磁铁有MQ1和MQ2系列。交流有MFB1-YC、MFJ3-yc、MFJ1型及引进美国威格尔公司的MFZ系列。175主要内容可编程序控制器的发展可编程序控制器的特点及应用PLC的工作原理、CPU电源PLC的特点、应用与发展、工作原理及CPU电源176可编程控制器的发展（IEC)PLC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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。以工业控制为目标具有功率级输出、接线简单、通用性强、编程容易、抗干扰性能力强、工作可靠的优点。可编程序控制器的历史与发展。177可编程序控制器的历史与发展1968年，美国最大的汽车制造厂家-通用汽车公司（GM）提出了研制PLC的基本设想：能用于工业现场；能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线；出现故障时易于诊断和维修。1969年，美国数字设备化司（DEC）研制出了世界上第一台可编程控制器。70年代，出现了使用微处理器并具有编程语言的PLC。178PLC的生产厂家在全世界有7家举足轻重的PLC制造厂家：美国的Rockwell自动化公司所属的A-B(Allen-Bradley)公司GE-Fanuc公司德国的西门子（Siemens）公司美国的Modicon公司法国施耐德（Schneider）公司日本三菱公司日本欧姆龙（OMRON）公司179美国Rockwell（罗克威尔）公司由A-B(Allen-Bradley)公司、S+S、瑞恩电气、Rockwell软件、道奇等公司组成。A-B公司是世界上首屈一指的PLC制造公司，1989年在美国市场占有率为39；GE-Fanuc公司为11.5；Modicon公司为13.5；TI公司为9.2；Square D公司为5.5。180国内PLC的发展概况用PLC改造设备国产的小型PLC（I/O点数256）已形成一定的批量，但无主流产品。中型PLC的开发才刚刚起步。国产小型PLC厂家及其产品有上海东屋电器有限公司生产的CF系列；不海工业自动化研究所生产的TCMS-300/D杭州电子计算机厂生产的YZ系列苏州机床电器厂生产的CYK/KB系列等。181国内中型PLC的发展情况机械部北京自动化所和天津自动化仪表厂开发的1024个I/O点的PLC大连组合机床研究所开发的1152个I/O点的S50PLC.中外合资的上上海香岛斯迈克有限公司、华光电子工业有限公司，引进生产线的辽宁无线电二厂，外商独资的厦门A-B公司。182PLC的发展趋势向高性能、高速度、大容量发展大力发展微型可编程序控制器，不断增强微型PLC的功能。可编程序控制器编程语言的标准化PLC与其它工业控制产品相互融合。大力开发智能型I/OPLC与现场总线相结合增强通信联网能力183向高性能、高速度、大容量发展如三菱的AnA系列PLC使用一世界上第一个在一块芯片上实现PLC全部功能的32位微处理器。松下公司的FP10SH系列PLC采用32位5级流水线RISC的CPU。184可编程序控制器的特点与应用领域PLC的特点PLC的应用领域185PLC的特点编程方法简单易学（梯形图）；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量小，维修方便；体积小，能耗低；186PLC的应用领域开关量逻辑控制；运动控制；闭环过程控制；数据处理；通信联网187PLC的工作原理PLC的组成（基本结构、物理结构）188PLC的基本结构主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成CPU模块主要由微处理器和储器组成。I/O模块，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。编程器用来输入和编辑用户程序和监视PLC运行时各种编程元件的工作状态。PLC使用220V交流或24V直流电源。189PLC的基本结构190物理结构有整体式、模块式和叠装式191整体式192