三一混泥土泵车电气控制.ppt

单击此处编辑母版标题样式,品质改变世界,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,可编程控制器,1,品质改变世界,PLC,定义,可编程序控制器（,Programmable Logic Controller),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的。它采用了可以编制程序的存储器，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，并能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，,PLC,及其有关外围设备都应易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能。,2,品质改变世界,PLC,结构,中央处理器,程序存储器,用户程序系统程序,输入接口,输出接口,电 源,编程器,按钮,接近开关,传感器,触点,KM,线圈,信号灯,电动机,电磁阀,3,品质改变世界,PLC,各部分的作用,（一）中央处理器（,CPU）,与一般计算机一样，,CPU,是,PLC,的核心部件，整个,PLC,的工作过程都是在,CPU,统一指挥和协调下进行的。它解释并执行用户及系统程序，通过运行用户及系统程序完成所有控制、处理、通讯以及所赋予的其他功能。,4,品质改变世界,1,、接收、存储用户通过编程器的输入设备输入的程序和数据。,2,、用扫描的方式通过,I/O,部件接收现场的状态和数据，并存入存储器,3,、诊断,PLC,内部电路的工作故障和编程语法错误4,、进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。,5,、响应各种外围设备（如编程器、打印机）的请求。,CPU,主要完成下列工作：,5,品质改变世界,（二）存储器（系统存储器和用户存储器）,1,、系统存储器,存放,PLC,生产厂家编写的系统程序，并固化在,ROM,内，用户不能直接更改，它使,PLC,具有基本智能，能够完成,PLC,设计者规定的各项工作。,2,、用户存储器：包括程序区和数据区，程序存储区用来存放用户编写的程序，数据区用来存放与控制用户程序中使用的相关数据。,6,品质改变世界,存储器分类：,1,、只读存储器 用来存放系统程序和用户程序，,PLC,去电后再加电，程序内容不变且重新执行，如,ROM、EPROM。ROM,只能读出，不能写入；,EPROM,中的程序可电擦除。,2,、随机存储器（,RAM），,用来存放运行过程中产生的临时数据和中间结果，掉电后其数据丢失。,7,品质改变世界,三、输入,/,输出接口（,I/O,模块）,各,I/O,点的通断状态用发光二极管显示，使用可拆卸的插座型端子板，更换,PLC,时，不用断开外部接线，整体拔下端子板即可。,1,、输入模块,输入接口用来接收和采集输入信号，均带有光电耦合电路，其目的是把,PLC,与外部电路隔离开来，提高抗干扰能力，其输入方式有数字量和模拟量输入方式。8,品质改变世界,如图所示，,1,M,是同一输入组内各输入信号的公共点，当外接触点接通时，光耦合器中两个反并联的发光二极管亮，光敏三极管饱和导通；外部触点断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止。信号经内部电路传送给,CPU,模块。显然，输入用的发光二极管是两个反并联的，,1,M,点可以是负极，也可以是正极。,5.6k,内部电路,0.0,1M,1k,9,品质改变世界,数字量输入技术要求：,项 目,指 标,“1”,信号,1535V,2.5-4mA,“0”,信号,05V，1mA,输入连续电压最大值,30V DC,输入电压浪涌值,35V/0.5S,标准输入的延迟时间,0.212.8,ms可调整,）,高速计数器,I0.0I0.5，30kz,10,品质改变世界,试用短路法排除,I1.4,不亮及原因分析,57,15,1M,0.1,0.2,2M,1.0,1.4,1.5,M,L+,DC,24V,70,15,70,按钮,端子排,11,品质改变世界,2,、输出模块,输出模块用来控制执行装置，其功率放大元件有两种形式：,1,）驱动交流负载和直流负载的小型继电器输出形式。,2）,晶体管输出：,驱动直流负载的大功率晶体管或场效应管，驱动交流负载双向晶闸管。,输出电流的额定值与负载的性质有关，继电器可以驱动,2,A,电阻负载，但白炽灯只能是,100,W，,晶体管输出一般为,0.75,A。,12品质改变世界,13,品质改变世界,上图为继电器输出电路，继电器同时起隔离和功率放,大作用，与触点并联的,RC,电路和压敏电阻用来消除触,点断开时产生的电弧。继电器输出使用电压范围广，,导通压降小，承受瞬时过压和过流的能力强，缺点是,动作速度慢，寿命（动作次数）有限，晶体管输出相反,U,负载,继电器,内部电路,0.1,1L,14,品质改变世界,输出点技术要求,项目,晶体管输出,继电器输出,输出电压范围,20.428.8V,无,“1”,信号,最小,20,V,最高,250,V AC,“0”,信号,最大,0.1,V,无,“1”,信号最大电流,0.75A,2A,接通状态电阻,0.3欧,新品最大,0.002欧,输出关断时感应电压限制,L,48V,无,15,品质改变世界,试排除,DT9,不能得电的故障,40,41,90,1M,1L+,Q0.4,KA2,DT9,KA2,16,品质改变世界,四、电源模块,PLC,电源的输入电压有直流,12,V、24V、48V,和交流,110,V、220V。,使用时可根据需要进行选择，由于,PLC,中的电源都是开关式电源，所以在输入电压大幅度波动时，,PLC,仍能够稳定地工作。,电源模块地输出电压一般为直流,5,V,和24,V，,它们向,CPU、,存储器等提供工作电源。,17,品质改变世界,电源技术指标,项目,24,V,电源,AC,电源,电源电压允许范围,20.428.8V,85-264V，4763hz,隔离,不,隔离,耐压,1500,V,断开电源后保持时间,10ms，24V,80ms，240V,电流消耗,120900mA,35230mA,18,品质改变世界,CPU224,的外观图,1,2,RUN,TERM,STOP,CPU224,DC/DC/DC,SF,RUN,STOP,SIEMENS,S,IMATIC,S7-200,I0,I1,.0.1.2.3.4.5.6.7,.0.1.2.3.4.5,Q0,Q1,.0.1.2.3.4.5.6.7,.0.1,1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 14 1.5 M L+,1M 1L+0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M 2L+0.5 0.6 0.7 1.0,1.1,M L+DC,2141AD210XB0,3,4,5,7,8,9,10,图49,CPU224,示意图,指示灯；,2,存储卡插口；,3,RS232,通讯口；,4,输入接线端子,5,扩展模块连接电缆插口；,6,外部设定电位器；,7,工作模式开关,8,电源和输出接线端子；,9,输出指示灯；,10,输入指示灯,6,SF:,系统故障，,RUN：,运行,STOP:,停止,6,电位器：主要用在,60,A,水泵电磁铁通断时间控制,19,品质改变世界,PLC,的三种工作模式,1、,STOP,模式，该模式是使,PLC,处以停止方式，在此种模式下可对,PLC,作如下操作：,1,）利用编程设备向,PLC,装入程序。,2,）用编程设备检查部分用户存储器内容。,3,）改变存储器内容，改变列入的各种配置。,2、,RUN,模式：,PLC,按扫描周期循环执行用户程序，此时不能向,PLC,装入程序。,3、,TERM（terminal,终端）模式：用于联网的,PLC,网络或现场调试使用，,PLC,停止运行。,20,品质改变世界,PLC,工作原理,PLC,是通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制任务的。,PLC,对用户程序进行反复不断的重复执行，即周期性地循环扫描直至停机，其整个循环扫描工作过程又分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。扫描所操作的时间称为扫描周期，典型值为,1,ms100ms。,21,品质改变世界,故障检查和处理方法,问题,故障原因,解决方法,输,出,不,工,作,电流过大或感性负载的浪涌电压过高,检查负载，修复输出点,没有满足输出条件,检查所有输入信号,程序错误,重新罐程序,输出部分无电源或低,检查输出用电源,22,品质改变世界,问题,故障原因,解决方法,输,入,方,面,无1,M,信号,检查电源,输入电压过低或过高,检查电压,输入电流过小或过大,检查电流,输入接通时间短,检查回路或修改程序,23,品质改变世界,问题,故障原因,解决方法,系统故障灯亮,程序错误,重新输程序,电气干扰,检查接地、接线是否良好，高压走线,元器件损坏,更换器件,文本显示器,进水损坏,烘干或更换,数据线接触不良,重新安装数据线,24,品质改变世界,电 气 元 件,25,品质改变世界,一、电线（电缆）,电流的传输路径，也叫导线，在电流小的电路中可忽略其线路电阻，但当其流过的电流大于其允许值且其长度过长时，其造成的电压降对用电设备造成影响，线路电阻,(,R=L/S),跟长度成正比、跟横截面积成反比、跟电缆的材料性质有关。,26,品质改变世界,铜铝导线最大允许持续电流（,A）,导线截面,mm,2,铜,3,x,铝,3,x,铜/km,铝,/km,50,149,115,0.37,0.62,70,184,141,0.25,0.44,95,226,174,0.19,0.33,120,260,201,0.15,0.29,电缆的每千米实际电阻因为生产厂家、电缆老化程度、环境温度、中间接头的接触电阻等因素而远远大于理论值。,27,品质改变世界,电缆实际电阻计算方法,电缆实际电阻（未启动时电压启动后空机电压）,/,启动后空机电流,要根据工地可能情况预先估计电缆电阻，及时提供改进意见给客户,28,品质改变世界,三、交流接触器,1,图4-1,CJ2063,型交流接触器的结构示意图,1,动触桥；,2,静触点；,3,衔铁；,4,缓冲弹簧；,5,电磁线圈；,6,铁芯；,7,垫毡；,8,触点弹簧；,9,灭弧罩；,10,触点压力簧片,2,3,4,5,6,7,8,9,10,KM,KM,29,品质改变世界,交流接触器概念,交流接触器主要用来接通和断开电动机或其它设备的大电流主电路。主要由电磁铁和触点两部分组成，进口交流接触器有吸合保持电路，主要是在交流接触器吸合后，减小吸合线圈的电流，达到节能降压的目的。,触点分主触点和辅助触点两种，主触点用于主电路中，接通或断开大电流；辅助触点用于控制电路中,30,品质改变世界,当主触点断开时，其间会产生电弧，会烧坏触点，电弧是由空气电离而成，是导电体，因此要采取灭弧措施：灭弧罩、桥式触点有两个断点以降低当触点断开时加在触点上的电压、相间绝缘隔板阻止相间短路。,电弧的导电性使触点在断开瞬间保持接通，从而会产生瞬间相间短路冲击电流，需采取措施,。频繁的接通和断开会使触点极易烧坏，故离开设备一定要切断空气开关（特别是突然停电）,31,品质改变世界,为了减少铁损，交流接触器的铁心由硅钢片叠成；并且为了消除铁心的颤动和噪声，在铁心端面的一部分装有短路环。,选用交流接触器时接触器的额定电流应大于电动机的额定电流，接触器的线圈电压应跟控制电路相匹配，如,127,V、220V、380V,同时要考虑安装的外形尺寸。,灭弧罩在交流接触器工作时不能随意去掉，否则会造成相间短路事故，损坏接触器。,32,品质改变世界,四、自动空气开关,自动空气开关又称自动空气断路器和自动开关，可以用来接通和分断负载电路，可以用来控制不频繁启动的电动机。对电路和电气设备有短路、过载、欠压、漏电等综合性保护作用。,33,品质改变世界,7,过流脱扣器，,8,欠压脱扣器，,12、13,热脱扣器，,14,分励脱扣器，,15,按钮，,Y-,转换时跳闸的可能原因：过流、欠压、漏电,34,品质改变世界,自动空气开关的选择,1,、额定电压、电流应高于线路工作时的电压、电流。,2,、根据控制线路的保护要求选择不同保护特性的自动开关，不允许因本级失灵导致越级跳闸，扩大停电范围。,3,、热脱扣器的整定电流应等于或大于负载的额定电流之和。,4,、过流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖峰电流。,35,品质改变世界,某型号空气开关保护参数,36,品质改变世界,五、熔断器,熔断器在电路中作过载和短路保护的电器。它串联在电路中，当电器设备发生过载和短路时，熔断器中的熔体首先熔断，使电气设备脱离电源，起到保护作用。当电流达到额定电流的,1.32.1,倍时，熔芯在,12,分钟之内熔断，达到,5,倍额定电流时，熔芯立即熔断。,FU,FU,37,品质改变世界,熔芯的选择,一台电动机的熔芯额定电流（,1.,5,2.5,）电动机额定电流,多台电动机的熔芯额定电流（,1.52.5,）容量最大的电动机的额定电流,+,其余电动机额定电流之和。,38,品质改变世界,六、热继电器,热,继电器是利用电流的热效应而动作的，依靠电流通过发热元件所产生的热量，使双金属片产生不同程度的弯曲而推动机构动作的电器，主要用于电动机的过载保护，热继电器的整定电流与电动机的额定电流应基本一致，热元件中通过的电流超过其额定电流的,20,时，热继电器应当在,20,分钟内动作，三一设备采用的辅助触点是常开触点，不是传统设备所采用的常闭触点。,39,品质改变世界,七、二极管,二极管具有单向导电性，可以用于整流、检波、限幅、元件保护以及用作开关元件等。其主要参数：,1,、最大整流电流,I,OM,即二极管长时间安全使用所允许通过的最大正向平均电流。,2,、反向工作峰值电压,U,RWM,是保证二极管不被反向 击穿而规定的最大反向工作电压，一般为反向击穿电压的一半。,3,、,反向电流,I,R,，,二极管未被击穿时的反向电流值。此值越小，说明其单向导电性越好，一般硅管小，锗管大，是硅管的几十到几百倍。,40,品质改变世界,4,、最高工作频率,Fm,当信号频率超过该值时，二极管就会失去单向导电性。,二极管整流：,半波整流后的单向脉动电压的平均值为交流有效值的,0.45,倍，桥式全波整流电压的平均值为交流电压有效值的,0.9,倍。,桥式整流损坏后在施工现场可,用电瓶代替。,+,41,品质改变世界,二极管的导通电压和测量,硅,二极管的正向导通电压为,0.7,V，,锗二极管的导通电压为,0.3,V。,正反向测量其电阻：正向电阻为几,K,到几十,K，,反向电阻为正向电阻的十倍以上。测量时要断开其两端并联的其它电阻，防止误判。,42,品质改变世界,八、三极管,双极型晶体管又称半导体三极管或晶体三极管，也可简称三极管或晶体管。分为,NPN,和,PNP,两大类，三个极为：发射极（,E,极）、基极（,B,极）、集电极（,C,极）,43,品质改变世界,I,E,I,C,I,B,三极管的放大倍数为,，,当,I,B,较小，三极管处于放大区时：,I,C,=I,B,I,E,=I,C,+I,B,当,I,B,增大到对,I,C,失去控制作用时，三极管即处于饱和导通状态，硅管的,U,CE,为0.3,V，,锗管约为,0.10.2,V,44,品质改变世界,三极管的测量,三极管的,B、C,极和,B、E,极之间相当于一个二极管，单向导通，,C、E,极之间不导通。,C,极一般与三极管的散热外壳相通。,45,品质改变世界,三端稳压器,7824,7824,具有短路保护功能,三种类型：,78,L24,功率：,0.1,A,78M24,功率：,0.5,A,7824,功率：,1.5,A,7824,允许输入最高电压：,40,V,U,max,U,i,（,实际输入电压）,U,0,（,输出电压）,+2,V,7824,的实际输入电压一般应该大于输出电压,6,V。,46,品质改变世界,九、电容,两块金属板之间填以绝缘介质，就可以构成一个电容器，当电容器两端加上电压时，它的两个极板上就会积聚等容量的异号电荷，并在周围产生磁场。电容就是积聚电荷和存储电场能量的器件。当电容极板上的电压发生变化时，在电路中就会产生电流，,I ，,电流与电压的变化率成正比,C,dt,dU,C,47,品质改变世界,电容：纸质、电解、瓷片、钽、聚苯乙烯等，电解电容有正、负极性，更换时一定要注意，电容容量单位：,1,F10,6,uf,10,12,PF，,同样容量的电容，其额定电压越高体积越大。,步进电机接线：,A+,红 黄白,A-,红白 黄,B+,黑 橙白,B-,黑白,橙,48,品质改变世界,十、电感,电感是由多圈导线绕制而成的元件，当有电流流过线圈时，周围就会有磁场产生，从而产生磁场力，磁场中就储成了磁场能，当流过的电流发生变化时，在其两端就会产生感应电动势，,U=,其电动势阻止电流发生变化，当电流,不发生变化时，其感应电动势为,0,，电感元件可视为短路。,L,dt,di,49,品质改变世界,控制变压器,更换时必须注意输入、输出电压、功率，负载不允许超过变压器的额定功率。,50,品质改变世界,典型电路分析,51,品质改变世界,电路的基本概念,电路：电流流通的路径。它是为了达到某种需要，由若干电气设备和元件按一定方式连接起来的集合体。,电源：电路中提供电能的设备。,负载：电路中取用电能的设备。,回路：电路中任一闭合路径称为回路。实际过程中主要分析解决由电源出发回到电源而形成的回路。,52,品质改变世界,图410,三相异步电动机正,/,反转控制原理图,FU1、FU2,控制回路熔断器；,SB1,停止按钮；,SB2,正转按钮；,SB3,反转按钮；,KM1,正转接触器；,KM2,反转接触器；,QS,自动空气开关；,FU,主回路熔断器；,FR,热继电器；,M,电动机,M,L1 L2 L3,L11 L12 L13,FU,FU1,FU2,SB1,SB2,SB3,KM1,FR,KM2,SB3,KM2,KM1,KM1,KM2,FR,L11,L12,QS,KM2,KM1,控制电路的电源：,L11、L12,负载：,KM1、KM2，,回路,1：,L11、FU1、SB1、SB2、SB3KM2,常闭、,KM1,线圈、,FR、FU2、L12,53,品质改变世界,欧姆定律：,U=IR，I=U/R,电阻：在电路中对电流呈现阻力并消耗电能的元件，,电容的容抗：,X,C,=1/2fc，,电感的感抗：,X,L,=2fL,短路：电源闭合回路中无负载或负载极小（,R0），,从而使回路中的电流突然增大，超过电路中的元件的承载能力而产生的事故。,断路：电源闭合回路中因为某种原因使电流为零。,54,品质改变世界,排故方法,短路：用分块断路法排除，,断路：用导线代替断路的电气元件的方法排除。,55,品质改变世界,8,6,5,4,1,L1 L2 L3,L11 L12 L13,FU,M,KM1,KM2KM3,FR,QS,FU2,L12,FU1,L11,KM3,SB1,SB2,KT,KM2,KM1,KT,KM2,KT,FR,KM1,KM3,KM3,KM1,图4-9,异步电动机星三角启动电气原理图,QS,自动空气开关；,FU,主电源熔断器组；,FU1、FU2,控制回路熔断器；,SB1,停止按钮；,SB2,启动按钮；,KT,时间继电器,KM1,主接触器；,KM2,三角运行接触器；,FR,热继电器；,KM3,星形启动接触器；,2,3,7,56,品质改变世界,电动拖泵,PLC,损坏的处理方法,用开关分别代替,KA2、KA3,使电动机运转,用相应的开关使相应的正泵或反泵电磁铁得电,将电比例电磁铁直接接,24,V,电源。,57,品质改变世界,怎样不通过,PLC,控制起动柴油机？,当电瓶亏电或柴油机起动困难时，电瓶在起动时会掉压，从而使,PLC,停止运行，这时为快速解决问题，可不通过,PLC,的控制直接起动柴油机。,58,品质改变世界,零线断裂对三相四线制电网用电设备的影响,L3,L1,L2,N,50W,300W,1000W,59,品质改变世界,柴油机发电机电气原理图,柴油机发电机发出的交流电经过,6,个二极管桥式整流后变成直流，直接接在电瓶的两端，如果电瓶正负极接反会使整流二极管立即烧毁。,+,60,品质改变世界,61,品质改变世界,62,品质改变世界,谢 谢,！,63,品质改变世界,