电气控制与PLC912.pptx

电气控制与可编程序控制器课程的目的（基本要求）：电气控制与可编程序控制器课程的目的（基本要求）：电气控制与可编程序控制器课程的目的（基本要求）：电气控制与可编程序控制器课程的目的（基本要求）：1 1 1 1、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能够正确选用；够正确选用；够正确选用；够正确选用；2 2 2 2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独立分析能力；立分析能力；立分析能力；立分析能力；3 3 3 3、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能力；力；力；力；4 4 4 4、初步具有对一般的继电器、初步具有对一般的继电器、初步具有对一般的继电器、初步具有对一般的继电器接触器控制线路故障的分析、检查接触器控制线路故障的分析、检查接触器控制线路故障的分析、检查接触器控制线路故障的分析、检查和排除故障的能力；和排除故障的能力；和排除故障的能力；和排除故障的能力；5 5 5 5、具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力。、具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力。、具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力。、具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力。6 6 6 6、熟悉、熟悉、熟悉、熟悉PLCPLCPLCPLC的原理、结构、特点，初步具有软件编程、安装、接的原理、结构、特点，初步具有软件编程、安装、接的原理、结构、特点，初步具有软件编程、安装、接的原理、结构、特点，初步具有软件编程、安装、接线、调试、维护的能力。线、调试、维护的能力。线、调试、维护的能力。线、调试、维护的能力。重点掌握重点掌握重点掌握重点掌握电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术课程的内容：课程的内容：课程的内容：课程的内容：1 1 1 1、常用控制电器元件的文字与图形符号（、常用控制电器元件的文字与图形符号（、常用控制电器元件的文字与图形符号（、常用控制电器元件的文字与图形符号（GBGBGBGB符号）；符号）；符号）；符号）；2 2 2 2、电气控制线路原理图的绘制规则；、电气控制线路原理图的绘制规则；、电气控制线路原理图的绘制规则；、电气控制线路原理图的绘制规则；3 3 3 3、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；4 4 4 4、典型机床的控制电路分析；、典型机床的控制电路分析；、典型机床的控制电路分析；、典型机床的控制电路分析；5 5 5 5、常见故障的分析与解决方法。、常见故障的分析与解决方法。、常见故障的分析与解决方法。、常见故障的分析与解决方法。6 6 6 6、PLCPLCPLCPLC的硬件接线和软件编程。的硬件接线和软件编程。的硬件接线和软件编程。的硬件接线和软件编程。基本知识基本知识“电气电气”与与“电器电器”的区别的区别*什么是什么是“电气电气”？“电气电气”，是对电气系统工程的统称。，是对电气系统工程的统称。其所涵盖其所涵盖的内容涉及的内容涉及电力系统、控制技术与设备等等相关电力系统、控制技术与设备等等相关的工程领域。的工程领域。*什么是什么是“电器电器”？“电器电器”是是“电气系统电气系统”一个组成部分。所涵盖一个组成部分。所涵盖的内容涉及到的内容涉及到“电气工程电气工程”中所应用到的电力装中所应用到的电力装置、设备或器件。置、设备或器件。电器的分类：电器的分类：按其工作电压等级可分为高压电按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。自动化专业涉及到是工业企业器和低压电器。自动化专业涉及到是工业企业所用到的低压电器所用到的低压电器低压电器：低压电器：低压电器是指工作在交流低压电器是指工作在交流1200V1200V、直流、直流1500V1500V电压电压以下的各种电器以及电气设备。统称为低压电器。以下的各种电器以及电气设备。统称为低压电器。低压电器在工业电气控制系统电路中的作用：低压电器在工业电气控制系统电路中的作用：主要是对所控制的电路或电路中其他的电器进行主要是对所控制的电路或电路中其他的电器进行通断、保护、控制或调节。通断、保护、控制或调节。鼠笼型电动机的起动控制线路鼠笼型电动机的起动控制线路.a、直接起动控制线路：、直接起动控制线路：一般小型台钻和砂轮机等都直接用开关一般小型台钻和砂轮机等都直接用开关起动，控制线路简单、投资少、安装方便，但没有电机的过载保起动，控制线路简单、投资少、安装方便，但没有电机的过载保护和缺相保护，没有设备和人身安全的失压保护。护和缺相保护，没有设备和人身安全的失压保护。u v wFUQM3 (b)开关闭合后开关闭合后u v wFUQM3 (a)开关闭合前开关闭合前 图图2-1用开关直接启动线路用开关直接启动线路 1、刀开关、刀开关胶盖闸刀开关胶盖闸刀开关胶盖闸刀开关外形结构：胶盖闸刀开关外形结构：图形文字符号：图形文字符号：HK系列胶盖闸刀开关型号的含义系列胶盖闸刀开关型号的含义:刀开关（手柄闸刀式开关）刀开关（手柄闸刀式开关）是低压配电电器中是低压配电电器中结构结构最简单最简单、应用最广泛应用最广泛的电器。广泛应用于的电器。广泛应用于照明电路、小容量（照明电路、小容量（5.5KW5.5KW及以下）的动力电及以下）的动力电路且不频繁启动的控制电路中。路且不频繁启动的控制电路中。刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。电源电压消失后，不能自动复原。使用条件：刀开关的额定电流应大于电动机额定使用条件：刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的电流的3倍倍2 2 熔断器熔断器熔断器熔断器熔断器熔断器:一种广泛应用于低压电路或者电动机控制一种广泛应用于低压电路或者电动机控制电路中的最简单有效的保护电器，用于短路保护电路中的最简单有效的保护电器，用于短路保护和严重过载保护。和严重过载保护。原理原理原理原理：通过流过电路的：通过流过电路的过大电流产生的热效应使过大电流产生的热效应使过大电流产生的热效应使过大电流产生的热效应使熔丝熔断而断开和保护电路。熔丝熔断而断开和保护电路。主主电电路路控制电路控制电路基本电气基本电气基本电气基本电气控制线路：控制线路：控制线路：控制线路：三相交流电动机启、保、停电路三相交流电动机启、保、停电路三相交流电动机启、保、停电路三相交流电动机启、保、停电路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保险丝保险丝热继电器热继电器发热元件发热元件开关开关接触器接触器主触点主触点起动按钮起动按钮停止按钮停止按钮接触器接触器线圈线圈接触器接触器辅助触点辅助触点热继电器热继电器动断触点动断触点(b)(b)(b)(b)原理图原理图原理图原理图控制电路控制电路控制电路控制电路电动机的保护电动机的保护电动机的保护电动机的保护SB1KMSBSB2 2FRFRKM FRFRKMKMFUFUQQ3M.热继电器热继电器热继电器热继电器过载保护过载保护过载保护过载保护保险丝保险丝保险丝保险丝短路保护短路保护短路保护短路保护接触器接触器接触器接触器零压、欠压保护零压、欠压保护零压、欠压保护零压、欠压保护热继电器热继电器热继电器热继电器动断触点动断触点动断触点动断触点主主主主电电电电路路路路控控控控制制制制电电电电路路路路KMKMFRFRKMKM.KMKMSBSB1 1SBSB2 2.控控控控制制制制电电电电路路路路合上开关合上开关Q起动起动控制原理控制原理控制原理控制原理KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。按下起动按钮按下起动按钮SB2,KM线圈通电，线圈通电，KM主触点闭合，主触点闭合，电动机运转。电动机运转。通电通电转动转动KM主主主主电电电电路路路路 FRFR3MFUFUQQ Q 控制原理控制原理控制原理控制原理FRFRKMKM.KMKMSBSB1 1SBSB2 2.控控控控制制制制电电电电路路路路通电通电主主主主电电电电路路路路 FRFRFUFUQQ3MQ转动转动KM自锁自锁停车停车停车停车 按下停止按钮按下停止按钮按下停止按钮按下停止按钮SBSB1 1,KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开,电动机停转电动机停转KM辅助触点断开，取消自锁辅助触点断开，取消自锁3、常用低压电器：按钮按钮按钮常用于接通和断开控制电路 复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式静触头桥式静触头常开静触头常开静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮(停止按钮停止按钮)常开按钮常开按钮(起动按钮起动按钮)复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽4 4、配电电器、配电电器自动开关自动开关自动开关自动开关又称为又称为自动自动空气开关空气开关或或自动空气自动空气断路器断路器。自动开关自动开关主要用于低压动力线路中，用于主要用于低压动力线路中，用于分断和接通负荷电路。所以，自动开关又分断和接通负荷电路。所以，自动开关又被称之为被称之为低压断路器低压断路器。低压断路器替代闸刀开关等其他电源开关，低压断路器替代闸刀开关等其他电源开关，具有通断、短路、过载、欠压、过压、漏具有通断、短路、过载、欠压、过压、漏电、防雷等功能。电、防雷等功能。自动开关自动开关装置式自动开关装置式自动开关5 5 接接 触触 器器接触器接触器是一种通过触点系统的动作可以频是一种通过触点系统的动作可以频繁地自动接通或者分断大电流主电路的远繁地自动接通或者分断大电流主电路的远距离控制电器。距离控制电器。电磁式接触器按其主触点通过的电流种类电磁式接触器按其主触点通过的电流种类的不同，分为交流接触器和直流接触器两的不同，分为交流接触器和直流接触器两大类。大类。注意：一般有四对主触点、两对辅助常开触点和两对常闭触点。接触器结构及工作原理接触器结构及工作原理接触器结构及工作原理接触器结构及工作原理M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁电源电源电源电源电机电机电机电机主触点主触点常闭常闭常开常开弹簧弹簧交交 流流 接接 触触 器器 的的 结结 构构交流接触器交流接触器主要由主要由电磁系统电磁系统 、触点系触点系统统、灭弧装置灭弧装置和和短路环短路环等等辅助部件辅助部件组组成。成。6 继电器继电器热继电器热继电器热继电器热继电器是一种具有过载保护特性的过电流型继电是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。器。电动机在运行过程中，如果长期过载、频繁起动、电动机在运行过程中，如果长期过载、频繁起动、欠电压运行或者断相运行等都可能使电动机的电流欠电压运行或者断相运行等都可能使电动机的电流超过它的额定值。如果超过额定值的量不大，熔断超过它的额定值。如果超过额定值的量不大，熔断器在这种情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，器在这种情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至烧坏电动机。因此，采用热继电器甚至烧坏电动机。因此，采用热继电器用于电动机用于电动机的过载保护以及断相保护的过载保护以及断相保护。热继电器图形及文字符号热继电器图形及文字符号热继电器的型号及含义：热继电器的型号及含义：热继电器的型号及含义：热继电器的型号及含义：断相保护型热继电器断相保护型热继电器断断相相保保护护型型热热继继电电器器是是在在热热继继电电器器的的结结构构基基础础上上增增加加了了断断相相保保护护装装置置的的一一种保护型热继电器。种保护型热继电器。在在三三相相交交流流电电动动机机的的工工作作电电路路中中若若三三相相中中有有一一相相断断线线而而出出现现过过载载电电流流，这这时就需要使用带断相保护的热继电器时就需要使用带断相保护的热继电器.发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件发热元件杠杆杠杆工作原理工作原理工作原理工作原理结构原理图结构原理图结构原理图结构原理图双金属片双金属片常闭触头常闭触头用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。动画动画表示符号7 继电器的分类继电器的分类按用途按用途可分为控制继电器和保护继电器。可分为控制继电器和保护继电器。其中：热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属其中：热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属于于保护型保护型继电器继电器；时间继电器、速度继电器、中间；时间继电器、速度继电器、中间继电器属于继电器属于控制型控制型继电器继电器。继电器继电器电磁式电压继电器电磁式电压继电器电磁式电压继电器电磁式电压继电器是根据线圈两端是根据线圈两端电压大小而接通或断开控制电路的电压大小而接通或断开控制电路的继电器。这种继电器线圈的继电器。这种继电器线圈的导线细导线细、匝数多匝数多、阻抗大阻抗大，并联在电路中并联在电路中。电压继电器电压继电器有过电压、欠电压和零有过电压、欠电压和零电压继电器之分。电压继电器之分。继电器继电器电磁式电流继电器电磁式电流继电器电磁式电流继电器的线圈电磁式电流继电器的线圈串接串接在电路中以反在电路中以反映电路中电流的变化。为了不影响电路的正映电路中电流的变化。为了不影响电路的正常工作，电流继电器常工作，电流继电器线圈匝数少线圈匝数少、导线粗导线粗、线圈阻抗小线圈阻抗小。电磁式电流继电器除了有用于一般控制的电电磁式电流继电器除了有用于一般控制的电流继电器外，还有作为保护用的流继电器外，还有作为保护用的过电流继电过电流继电器器和和欠电流继电器欠电流继电器。过电流继电器与欠电流继电器过电流继电器与欠电流继电器1.过电流继电器过电流继电器：线圈电流高于整：线圈电流高于整定值时动作的继电器称为过电流继定值时动作的继电器称为过电流继电器。过电流继电器在电路正常工电器。过电流继电器在电路正常工作时衔铁不吸合，当电路中的电流作时衔铁不吸合，当电路中的电流超过整定值时衔铁才吸合超过整定值时衔铁才吸合(动作动作)。2.欠电流继电器欠电流继电器：当线圈电流低于：当线圈电流低于整定值时动作的继电器称为欠电流整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。继电器。继电器继电器中间继电器中间继电器中间继电器在结构上中间继电器在结构上是一个电压继电器，是一个电压继电器，但它的触点数多、触点容量不大但它的触点数多、触点容量不大(额定电额定电流流5-10A)，是用来转换控制信号的中间，是用来转换控制信号的中间元件。元件。中间继电器中间继电器的输入的输入是线圈的通电或断电信是线圈的通电或断电信号，号，输出输出信号形式为触点的动作。信号形式为触点的动作。中间继电器主要用途中间继电器主要用途是当其他继电器的触是当其他继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量。器来扩大它们的触点数或触点容量。中间继电器实物图片中间继电器实物图片实际生产中的电动机点动、启保停和既可点动又可自动控制线路KMSB1KHQKHFUKMM3 1.点动控制线路点动控制线路控制控制电路电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q，接通电源。，接通电源。按按SB1KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转松松SB1KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 点动电路功能点动电路功能点动电路功能点动电路功能 控制电机在很控制电机在很短时间内工作。短时间内工作。工作原理工作原理工作原理工作原理1 简单电机控制电路简单电机控制电路KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 2.长动控制线路长动控制线路控制电路控制电路主主电电路路 工作原理工作原理工作原理工作原理 先闭合开关先闭合开关Q 接通电接通电源。源。按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转按按SB2 KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 KM辅助触头辅助触头闭合闭合 自锁自锁 KM辅助触头辅助触头恢复恢复 失去失去自锁自锁长动电路功能长动电路功能长动电路功能长动电路功能控制电机长时控制电机长时 间连续工作间连续工作KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 SB33.点动及长动控制线路点动及长动控制线路 (1)M3M3M3M3 控制控制电路电路主主电电路路工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：先闭合先闭合Q，接通电源，接通电源按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M长动长动运转运转按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M点动点动运转运转按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转松松SB3KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转