计算机自动控制系统分析课件

计算机自动控制系统计算机自动控制系统 自动控制系统组成与电机控制 低压控制电器与选择 控制电气图 自动控制系统组成自动控制系统组成 动力执行部件 电动机电动机 运动电机：直流电机、交流异步电机、交流同运动电机：直流电机、交流异步电机、交流同 步电机步电机 控制电机：步进电机、伺服电机控制电机：步进电机、伺服电机 液压与气压液压与气压 控制与保护回路 低压控制电器（空气开关、接触器、继电器、低压控制电器（空气开关、接触器、继电器、 熔断器等）熔断器等） 控制逻辑与计算机 PLCPLC、专用计算机（如、专用计算机（如DTCDTC）、工控）、工控PCPC 电动机的选择与控制电动机的选择与控制 电动机选择 满足机械运动的转矩和速度要求满足机械运动的转矩和速度要求 根据负载计算转矩；由转矩和转速计算电机的根据负载计算转矩；由转矩和转速计算电机的 功率；校核电机发热。功率；校核电机发热。 没有运动位置要求时，一般选择交流异步或同没有运动位置要求时，一般选择交流异步或同 步电机（早期选择直流电机）；需要位置控制时步电机（早期选择直流电机）；需要位置控制时 ，选择步进或伺服电机，选择步进或伺服电机 需要考虑电机在不同转速下的转矩特性，特别需要考虑电机在不同转速下的转矩特性，特别 是低速转矩是低速转矩 电动机的控制目标 速度：各种电机都能够满足速度：各种电机都能够满足 转矩：直流电机、伺服电机转矩：直流电机、伺服电机 位置：步进电机、伺服电机位置：步进电机、伺服电机 直流电机控制直流电机控制 速度控制 励磁控制法励磁控制法( (改变励磁电流改变励磁电流) ) 改变电枢电压改变电枢电压(PWM(PWM调速调速) ) 改变电枢电阻改变电枢电阻 转矩控制 改变电枢电流改变电枢电流 特点 速度与转矩分开控制，没有耦合，容易实速度与转矩分开控制，没有耦合，容易实 现现 交流电机控制交流电机控制 旋转磁场 方向控制 改变任意两相顺序改变任意两相顺序 速度控制 转差率转差率s s 极对数极对数p p 频率频率f1f1 基频以下，电压频率比不变基频以下，电压频率比不变 基频以上，电压不变，磁通下降基频以上，电压不变，磁通下降 转矩控制(定子相电压) 变频调速 交流变频控制交流变频控制 变频技术分类 交直交变频交直交变频 交交变频交交变频 控制方式 V/f V/f 控制：压频比控制控制：压频比控制 开环、精度低开环、精度低 矢量控制：模拟直流电机解耦控制矢量控制：模拟直流电机解耦控制 速度闭环，一般采用编码器测速速度闭环，一般采用编码器测速 直接转矩控制直接转矩控制 高精度转矩控制高精度转矩控制 主要变频器厂家主要变频器厂家 国外 安川安川 VarispeedVarispeed G5/G7 G5/G7 西门子西门子 SIMOVERT MASTERDRIVERSSIMOVERT MASTERDRIVERS 富士富士 G11SG11S、P11SP11S ABB ACS-550ABB ACS-550 三菱三菱 FR E500FR E500 东芝东芝 日立日立 爱默生爱默生 TD3000TD3000 国内 森兰森兰 华为华为 动力线 L1、L2、L3 U、V、W 输入 正反转控制 vSTF、STR 速度控制（频率控制 ） vRH、RM、RL v模拟输入 输出 报警输出 频率检测 模拟量输出 通信 RS485 三菱三菱FR E500FR E500变频器变频器 西门子西门子MM440MM440变频器变频器 变频器选型变频器选型 负载类型：恒转矩、恒功率、风机类 变频器功率值与电动机功率值相当时最合适，以利变频器在 高的效率值下运转。变频器的功率分级与电动机功率分级不相 同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，略大于电 动机的功率。当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动 且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利用变频器长期 、安全地运行。 变频器安装地点必需符合标准环境的要求，否则易引起故障 或缩短使用寿命；变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50 米，若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件 才能正常运转。 IMSIMS交流伺服控制器交流伺服控制器 用途 用于交流异步电动机，实现伺服控制用于交流异步电动机，实现伺服控制 通过编程，可以对电动机的位置、转速、加速度和转矩通过编程，可以对电动机的位置、转速、加速度和转矩 实行高性能的灵活控制实行高性能的灵活控制 特点 采用位置控制方式，可以实现精确定位（采用位置控制方式，可以实现精确定位（1 1个脉冲）个脉冲） 具有零伺服锁定功能具有零伺服锁定功能 采用专用的采用专用的QMCLQMCL语言进行编程控制，简单语言进行编程控制，简单 具有通信功能，可以由具有通信功能，可以由PCPC、PLCPLC、单片机等上位机进行、单片机等上位机进行 控制和监测控制和监测 丰富的输入输出口丰富的输入输出口 1616个数字输入、个数字输入、1313个数字输出，个数字输出，2 2个模拟量输入、个模拟量输入、2 2个模拟个模拟 量输出量输出 RS232RS232、RS422/485RS422/485通信接口（可由上位机控制通信接口（可由上位机控制1515个控制器个控制器 ） 单单/ /双双PGPG输入（双轴联动同步），脉冲输出输入（双轴联动同步），脉冲输出 脉冲方向；脉冲方向；A/BA/B相脉冲相脉冲 具有电子齿轮功能具有电子齿轮功能 IMSIMS伺服控制器主回路连接伺服控制器主回路连接 IMSIMS伺服控制器控制回路连接伺服控制器控制回路连接 IMSIMS伺服控制器编程伺服控制器编程 在PC上用编辑器编写IMS语言代码 用专用的编译工具转换成IMS中间代码 人工或通过RS232将中间代码传到控制器 交流同步交流同步电机电机 工作原理 定子（电枢绕组）：通入三相交流电，产生定子（电枢绕组）：通入三相交流电，产生 旋转磁场旋转磁场 转子（励磁绕组）：通入直流电，产生磁场转子（励磁绕组）：通入直流电，产生磁场 定子磁场与转子磁场异性相吸，使得转子与定子磁场与转子磁场异性相吸，使得转子与 定子磁场同步旋转定子磁场同步旋转 调速方式 极对数极对数 三相交流电频率三相交流电频率 步进电机控制步进电机控制 步进电机（脉冲电机，输入为脉冲电压，不是 交流/直流电源） 将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行机构。将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行机构。 对电机施加一个电脉冲，转轴转过一个角度（一对电机施加一个电脉冲，转轴转过一个角度（一 步）步） 脉冲数增加，位移增加；脉冲频率提高，速度提脉冲数增加，位移增加；脉冲频率提高，速度提 高；分配脉冲的相序改变，方向改变高；分配脉冲的相序改变，方向改变 特点 控制特性好：速度取决于脉冲频率，位移取决于控制特性好：速度取决于脉冲频率，位移取决于 脉冲数量脉冲数量 误差不累计，步距角不受干扰影响，具有良好的误差不累计，步距角不受干扰影响，具有良好的 跟随性：一个脉冲一个角度跟随性：一个脉冲一个角度 动态响应快，易于启动、停止，正反转，调速动态响应快，易于启动、停止，正反转，调速 精度比较差，存在失步和震荡现象精度比较差，存在失步和震荡现象 步进电机原理步进电机原理 U相通电：转子齿1、3吸引到定子U极 V1/V2V1/V2定子齿与转子齿定子齿与转子齿2 2、4 4错开错开3030度度 V相通电：转子顺时针转30度，与V相定子对齐 W1/W2W1/W2定子齿与转子齿定子齿与转子齿1 1、3 3错开错开3030度度 W相通电：转子顺时针转30度，与W相定子对齐 U1/U2U1/U2定子齿与转子定子齿与转子2 2、4 4错开错开3030度度 U/V/W轮流通电，磁场转一周，转子转一个齿距 转子转子4 4个齿，齿距角个齿，齿距角9090度（步距角度（步距角3030度齿距角度齿距角/ /相数相数 ） 步进电机通电方式与步距角步进电机通电方式与步距角 通电方式 单相轮流通电单相轮流通电( (三相三拍三相三拍) )：UVW UUVW U 双相轮流通电双相轮流通电( (三相双三拍三相双三拍) )：UVVWUVVW WUUVWUUV 单双相轮流通电单双相轮流通电( (三相六拍三相六拍) )： UUVVUUVV VWWWUUVWWWUU 步距角（定子通电一次，转子转过角度 ） 三相三拍、三相双三拍：三相三拍、三相双三拍：120/120/转子齿数（转子齿数（ 如转子齿数为如转子齿数为4040，则齿距角为，则齿距角为3 3度）度） 三相六拍：三相六拍：60/60/转子齿数（如转子齿数为转子齿数（如转子齿数为4040 ，则齿距角为，则齿距角为1.51.5度）度） 步进电机控制系统步进电机控制系统 控制系统组成 控制器：产生指定频率的电脉冲信号控制器：产生指定频率的电脉冲信号 环形分配器：将电脉冲信号按一定顺序加到环形分配器：将电脉冲信号按一定顺序加到 电机的各相绕组电机的各相绕组 功率放大器：使电机能够输出足够的功率功率放大器：使电机能够输出足够的功率 步进电机：执行机构步进电机：执行机构 控制内容 位置控制、速度控制、方向控制位置控制、速度控制、方向控制 伺服电机伺服电机 将输入的电压信号（控制电压）转变为转轴 的角位移或角速度输出 改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的 转速与转向，故输入的电压信号又称为控制信号或控制转速与转向，故输入的电压信号又称为控制信号或控制 电压。电压。 伺服电机类型 直流伺服电机：他励直流电动机直流伺服电机：他励直流电动机 。控制电压可以加。控制电压可以加 在定子绕组，也可以加在转子绕组。在定子绕组，也可以加在转子绕组。 交流伺服电机：两相异步电动机交流伺服电机：两相异步电动机 ，转子采用永磁材，转子采用永磁材 料，而定子装有两个在空间相差料，而定子装有两个在空间相差9090度的绕组：励磁绕组度的绕组：励磁绕组 和控制绕组和控制绕组 交流伺服电机交流伺服电机 控制绕组的电压大小决定其旋转速度，电压 极性决定旋转方向。 幅值控制。通过改变控制电压的大小来控制电机转幅值控制。通过改变控制电压的大小来控制电机转 速。速。 相位控制。通过改变控制电压与励磁电压之间的相相位控制。通过改变控制电压与励磁电压之间的相 位差来实现对电机转速和转向的控制，而控制电压的幅位差来实现对电机转速和转向的控制，而控制电压的幅 值保持不变。值保持不变。 幅值幅值相位控制。综合幅值和相位控制。相位控制。综合幅值和相位控制。 采用伺服驱动器控制 接收计算机或接收计算机或PLCPLC输出的脉冲信号控制电机的转速和输出的脉冲信号控制电机的转速和 转动方向转动方向 检测编码器的脉冲输入检测编码器的脉冲输入 伺服电机控制方式伺服电机控制方式 控制方式 速度控制方式：由外部输入的模拟量确定伺服电机速度控制方式：由外部输入的模拟量确定伺服电机 的速度。的速度。 位置控制方式位置控制方式：由外部输入的脉冲确定电机转动角：由外部输入的脉冲确定电机转动角 度。度。 转矩控制方式：由外部输入的模拟量确定伺服电机转矩控制方式：由外部输入的模拟量确定伺服电机 的输出转矩。的输出转矩。 内部设定速度控制方式：由外部输入的开关量选择内部设定速度控制方式：由外部输入的开关量选择 内部定义的伺服电机速度。内部定义的伺服电机速度。 脉冲输入方式 符号脉冲方式符号脉冲方式 CWCW脉冲（正转）脉冲（正转）CCWCCW脉冲（反转）方式脉冲（反转）方式 A A相相B B相正交脉冲方式相正交脉冲方式 各种电机控制方式各种电机控制方式 直流电机 直流电机控制器（模拟量直流电机控制器（模拟量+ +开关量，数字控制开关量，数字控制 ） 交流电机 变频器（模拟量变频器（模拟量+ +开关量，数字控制）开关量，数字控制） 步进电机 脉冲输出脉冲输出+ +步进电机控制器步进电机控制器 伺服电机 脉冲输出脉冲输出+ +伺服电机控制器伺服电机控制器 液压（气动）控制液压（气动）控制 液压系统组成 动力元件：液压泵动力元件：液压泵 执行元件执行元件 ：液压缸和液压马达：液压缸和液压马达 控制元件：电液伺服阀和电液比例阀等控制元件：电液伺服阀和电液比例阀等 放大器放大器 （使能、电压）（使能、电压） 低压低压控制电器控制电器 概念 对电动机和生产机械实现控制和保护的对电动机和生产机械实现控制和保护的 电工设备叫做控制电器。电工设备叫做控制电器。 分类 手动电器手动电器：动作由工作人员手动操纵的：动作由工作人员手动操纵的 ，如刀开关、组合开关、按钮等。，如刀开关、组合开关、按钮等。 自动电器自动电器：动作根据指令、信号或某个：动作根据指令、信号或某个 物理量的变化自动进行的，如各种继电器、物理量的变化自动进行的，如各种继电器、 接触器、行程开关等。接触器、行程开关等。 刀开关刀开关 刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁 操作的低压电路中，用作接通和切断电源 ，或用来将电路与电源隔离，有时也用来 控制小容量电动机的直接起动与停机。 一般与熔断器串联使用，以便在短路或 过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。 安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与 闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接 在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后 闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接 通电源，向下拉为断开电源，不能反装，否则会因闸刀 松动自然落下而误将电源接通。 刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流以 及短路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定 电流应大于其所控制的最大负荷电流。 用于直接起停3 kW及以下的三相异步电动机时，刀开关 的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。 刀开关的使用刀开关的使用 按额定电压选 刀开关额定电压刀开关额定电压 刀开关工作电压刀开关工作电压 按额定电流选 刀开关额定电流刀开关额定电流 刀开关工作电流。如电路中有电刀开关工作电流。如电路中有电 动机，工作电流应按电动机起动电流计算动机，工作电流应按电动机起动电流计算 按热稳定和动稳定校验 最大允许电流最大允许电流 三相短路冲击电流三相短路冲击电流 刀开关的选型刀开关的选型 组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开 关，主要用于接通或切断电路、换接电源、控制 小型电机的起动、停止、正反转或局部照明、改 变工作方式等。 组合开关有若干个动触片和静触片，分别装于数 层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，动触片 装在转轴上，随转轴旋转而变更通、断位置。 一般安装在操作台上 组合开关组合开关 按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通 或断开控制电路，从而控制电动机或其他电器设 备的运行。 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触 点（动合触点）两种。常闭触点是按钮未按下时 闭合、按下后断开的触点。常开触点是按钮未按 下时断开、按下后闭合的触点。按钮按下时，常 闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依 靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。 常开触点用于启动、常闭触点用于停止 一般安装在操作台或控制柜门上，有些按钮还 自带指示灯，表示所控制接触器的闭合状态(红色 用于闭合，绿色用于断开)。 急停按钮，按下后闭合，松开后不会自动恢复 ，需要旋转一定角度才恢复 按钮按钮 熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用（ 俗称：保险）。 按分断范围分： “ “g”g”类。在规定条件下，能分断使熔断体熔化的电流至额定分类。在规定条件下，能分断使熔断体熔化的电流至额定分 断能力之间的所有电流断能力之间的所有电流 “ “a”a”类。在规定条件下，能分断示于熔断体熔断时间类。在规定条件下，能分断示于熔断体熔断时间- -电流特性电流特性 曲线上的最小电流至额定分断能力之间的所有电流曲线上的最小电流至额定分断能力之间的所有电流 按使用类型分按使用类型分 “ “G”G”类。类。. .一般用途的熔断体，即保护配电线路用一般用途的熔断体，即保护配电线路用 “ “M”M”类。保护电动机回路的熔断体类。保护电动机回路的熔断体 “ “TrTr” ”类。保护变压器的熔断体类。保护变压器的熔断体 熔断器熔断器 电灯支线：额定电流电灯支线：额定电流 支线上所有电灯工作电流之和。支线上所有电灯工作电流之和。 一台电动机：额定电流一台电动机：额定电流 电动机的起动电流电动机的起动电流2.5 2.5 或或(1.52.5)(1.52.5) 电动机的额定电流电动机的额定电流 如果电动机起动频繁，则：熔体额定电流如果电动机起动频繁，则：熔体额定电流 电动机的起动电电动机的起动电 流流(1.62)(1.62) 几台电动机合用：额定电流几台电动机合用：额定电流=(1.52.5)=(1.52.5)容量最大电动机的额容量最大电动机的额 定电流定电流+ +其余电动机的额定电流之和其余电动机的额定电流之和 熔断器的极限分断能力应大于或等于所保护电路可能出现的熔断器的极限分断能力应大于或等于所保护电路可能出现的 短路电流值短路电流值 上一级熔断器的熔断时间至少是下一级的上一级熔断器的熔断时间至少是下一级的3 3倍倍 熔断器选型熔断器选型 是一种没有灭弧装置的开关设备，主要用来断开无 负荷电流的电路，隔离电源，在分闸状态时有明显的 断开点，以保证其他电气设备的安全检修。在合闸状 态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。 无专门灭弧装置，不能切断负荷电流及短路电流。 在电路已被断路器断开情况下才能进行操作，严禁 带负荷操作，以免造成严重设备和人身事故。 一般配合断路器使用 刀开关就是一种低压隔离开关 隔离开关隔离开关 断路器又叫自动空气开关或自动开关 一般用于主回路的总电源开关或分支回路电 源开关，代替早期的刀开关。 具有人工闭合与断开、自动断开的能力。正 常情况下，依靠人工闭合或断开回路，一旦 出现短路、过流、欠压等故障，可以自动断 开，切断回路，保护控制系统与设备。 额定电流和额定电压应不低于控制线路中设 备正常工作电流和工作电压，极限通断能力 应不低于电路的最大短路电流。 断路器（空气开关）断路器（空气开关） 类型 热磁型（过载与短路保护）和电磁型热磁型（过载与短路保护）和电磁型( (短路保护短路保护) ) 额定电压与电流 线路额定电压和线路计算负荷电流线路额定电压和线路计算负荷电流(1.2(1.2到到2 2倍倍) ) 断路器脱扣器额定电流断路器脱扣器额定电流线路计算负荷电流线路计算负荷电流 断路器欠压脱扣器额定电压断路器欠压脱扣器额定电压= =线路额定电压线路额定电压 断路器分励脱扣器额定电压断路器分励脱扣器额定电压= =控制电源电压控制电源电压 断路器通断能力 线路中可能出现的最大短路电流线路中可能出现的最大短路电流 辅助触点类型 故障触点、短路触点、瞬动触点（通断状态变化）故障触点、短路触点、瞬动触点（通断状态变化） 整定电流(电机保护用) 长延时电流整定值等于电动机额定电流长延时电流整定值等于电动机额定电流 6 6 倍长延时电流整定值的可返回时间倍长延时电流整定值的可返回时间电动机起动时间电动机起动时间 瞬时整定电流：笼型电动机，瞬时整定电流：笼型电动机，(8(8 15)15)倍电动机额定电流倍电动机额定电流 ；绕线电动机，；绕线电动机，(3(3 6)6)倍电动机额定电流倍电动机额定电流 断路器选型断路器选型 行程开关与接近开关行程开关与接近开关 也称为位置开关，主要用于将机械位移变为电 信号，以实现对机械运动的电气控制。 行程开关为接触式：当机械的运动部件撞击触 杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合 ；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触 杆回复到原来位置，各触点恢复常态。 接近开关为非接触式：磁感应等 用于确定机构的运动位置，也可以用于确定机 构的零位。 交流接触器交流接触器 原理 线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸 下，使常开触点闭合，常闭触点断开；下，使常开触点闭合，常闭触点断开； 线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧 使触点恢复到原来的状态。使触点恢复到原来的状态。 触点 主触点一般比较大，接触电阻较小，主触点一般比较大，接触电阻较小， 用于接通或分断较大的电流，常接在主用于接通或分断较大的电流，常接在主 电路中。电路中。 辅助触点一般比较小，接触电阻较大辅助触点一般比较小，接触电阻较大 ，用于接通或分断较小的电流，常接在，用于接通或分断较小的电流，常接在 控制电路中。控制电路中。 交流接触器选型交流接触器选型 1 1 根据接触器所控制负载任务选择相应使用类别的接触器 AC-1 AC-1 无感或微感负载、电阻炉、电加热设备等无感或微感负载、电阻炉、电加热设备等 AC-2 AC-2 绕线型异步电动机的起动、分断绕线型异步电动机的起动、分断 AC-3 AC-3 笼型异步电动机起动、运转中分断笼型异步电动机起动、运转中分断 AC-4 AC-4 笼型异步电动机起动、反接制动或反向运转、点动笼型异步电动机起动、反接制动或反向运转、点动 一般任务选用一般任务选用AC-3AC-3类别；重任务选用类别；重任务选用AC-4AC-4类别类别 根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级 接触器使用类别与所控制负载工作任务对应时，接触器主触接触器使用类别与所控制负载工作任务对应时，接触器主触 头电流额定值与所控制负载电流值相当，或稍大一些头电流额定值与所控制负载电流值相当，或稍大一些 正常运行电机按额定电流的正常运行电机按额定电流的1.21.2倍配置；频繁启动电机按机倍配置；频繁启动电机按机 额定电流额定电流1.51.5倍配置倍配置 控制回路及辅助触点控制回路及辅助触点 控制回路电压：控制回路电压：220V220V交流、直流交流、直流 ；辅助触点个数；辅助触点个数 交流接触器选型交流接触器选型 2 2 主回路参数 额定工作电压额定工作电压 额定工作电流额定工作电流 操作频度操作频度 通断能力通断能力 过载能力过载能力 绝缘电压绝缘电压 级数：主触点的相数，一般选择级数：主触点的相数，一般选择3 3级级 示例型号示例型号:LC1D5010M5C(:LC1D5010M5C(施耐德施耐德) ) D D：D D系列系列 ；5050：额定电流：额定电流A A 1010：辅助触点（辅助触点（1 1常开，常开，1 1常闭，常闭，6 6到到32A32A） MM：线圈电压（：线圈电压（220V220V）；）；5 5：线圈频率（：线圈频率（50Hz50Hz交流）交流） C C：标准型（：标准型（9 9到到620A620A） 作用 传递传递、转换转换、隔离信号隔离信号 同时控制多个电路同时控制多个电路 直接控制小容量电动机或其他电气执直接控制小容量电动机或其他电气执 行元件行元件 结构 与交流接触器基本相同，与交流接触与交流接触器基本相同，与交流接触 器的主要区别是触点数目多些，且触点器的主要区别是触点数目多些，且触点 容量小，只允许通过小电流容量小，只允许通过小电流 选型 考虑线圈电压等级和触点数目考虑线圈电压等级和触点数目 中间继电器中间继电器 原理 双金属。下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数双金属。下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数 小。小。 当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时 ，双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板，双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板 在弹簧的拉力下将常闭触点断开。在弹簧的拉力下将常闭触点断开。 作用 触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断 开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主 电路。电路。 用于过载保护用于过载保护 一般安装在主回路接触器下方，可以与接触器组一般安装在主回路接触器下方，可以与接触器组 合在一起。需要根据其处控制回路的额定电流对合在一起。需要根据其处控制回路的额定电流对 其进行整定。其进行整定。 0.90.9到到1.051.05倍额定电流选择倍额定电流选择 热继电器热继电器 按电动机起动时间选择（长期稳定工作电机）：按电动机起动时间选择（长期稳定工作电机）：tftf=(0.5=(0.50.7)td0.7)td，tftf: :热热 继电器在继电器在6Ie6Ie下的可返回时间，下的可返回时间，td:td:热继电器在热继电器在6Ie6Ie下的动作时间下的动作时间 按电动机额定电流选择热继电器的额定电流，整定电流调整方法：长期稳按电动机额定电流选择热继电器的额定电流，整定电流调整方法：长期稳 定工作电机，整定电流取定工作电机，整定电流取(0.95(0.951.05)1.05)电动机额定电流；过载能力差的电动电动机额定电流；过载能力差的电动 机，可将整定值调整到电动机额定电流的机，可将整定值调整到电动机额定电流的0.8倍；当电动机起动时间较倍；当电动机起动时间较 长、拖动冲击负载或不允许停车时，可将整定电流调节到电动机额定电流的长、拖动冲击负载或不允许停车时，可将整定电流调节到电动机额定电流的 51.15倍倍 按断相保护要求选择：对于星形接法的电动机按断相保护要求选择：对于星形接法的电动机, ,采用三极热继电器即可采用三极热继电器即可(多 用) ；对于三角形接法的电动机；对于三角形接法的电动机, ,应采用带断相运转保护装置的热继电器应采用带断相运转保护装置的热继电器 对点动、重载起动，连续正反转及反接制动等运行的电动机，一般不宜用对点动、重载起动，连续正反转及反接制动等运行的电动机，一般不宜用 热继电器热继电器 选型口诀选型口诀: :号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。热元件整定电流按号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。热元件整定电流按“两倍千两倍千 瓦数整定瓦数整定”；热元件额定电流按；热元件额定电流按“号流容量两倍半号流容量两倍半”算选算选 热继电器选型热继电器选型 原理 利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的 吸引线圈断电后，依靠复位弹簧的作用而复原吸引线圈断电后，依靠复位弹簧的作用而复原 。空气经出气孔被迅速排出。空气经出气孔被迅速排出。 触点 延时触点延时触点 延时断开的常闭触点延时断开的常闭触点 延时闭合的常开触点延时闭合的常开触点 瞬动触点瞬动触点 时间继电器时间继电器 电机额定电流 容量除以千伏数，商乘系数容量除以千伏数，商乘系数0.760.76 220V220V电机：电机：1KW1KW对应对应3.5A3.5A 380V380V电机：电机： 1KW1KW对应对应2A2A 380V三相电机容量求热继电器额定电流和整定电流 号流容量两倍半，两倍千瓦数整定号流容量两倍半，两倍千瓦数整定 380V三相电机容量求接触器额定电流 远控电机接触器，两倍容量靠等级；步繁起动正反转，靠远控电机接触器，两倍容量靠等级；步繁起动正反转，靠 级基础升一级级基础升一级 380V三相电机容量求开关等额定电流 直接起动电动机，容量不超十千瓦；直接起动电动机，容量不超十千瓦； 六倍千瓦选开关，六倍千瓦选开关， 五倍千瓦配熔体；供电设备千伏安，需大三倍千瓦数五倍千瓦配熔体；供电设备千伏安，需大三倍千瓦数 导线电流(电流与线截面的倍数) 1010下五，下五，100100上二；上二；2525、3535，四、三界；，四、三界；7070、9595，两倍半，两倍半 ；穿管、温度，八、九折；裸线加一半，铜线升级算；穿管、温度，八、九折；裸线加一半，铜线升级算 各种电工速算口诀各种电工速算口诀 低压电器低压电器控制电路控制电路 电机正反转控制电路 电机点动控制电路 输入输出（I/O）点数的估算 10%10%20%20%的可扩展余量的可扩展余量 存储器容量的估算 按数字量按数字量I/OI/O点数的点数的10101515倍，加上模拟倍，加上模拟I/OI/O点数的点数的100100倍，倍， 以此数为内存的总字数（以此数为内存的总字数（1616位为一个字），另外再按此数的位为一个字），另外再按此数的 25%25%考虑余量考虑余量 控制功能的选择 运算功能运算功能: :逻辑、计时和计数逻辑、计时和计数 、数据移位、比较、代数运、数据移位、比较、代数运 算、数据传送算、数据传送 控制功能控制功能 :PID:PID控制运算、前馈补偿控制运算控制运算、前馈补偿控制运算 通信功能通信功能 : :现场总线和现场总线和TCP/IPTCP/IP 编程功能与诊断功能编程功能与诊断功能 : : 处理速度处理速度 : :处理器扫描周期应满足：小型处理器扫描周期应满足：小型PLCPLC的扫描时间不的扫描时间不 大于大于0.5ms/K0.5ms/K；大中型；大中型PLCPLC的扫描时间不大于的扫描时间不大于0.2ms/K 0.2ms/K PLCPLC选型选型 电气控制图电气控制图 定义：用电气图形符号、带注释的框或简化外形表 示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连 接关系的一种图。 分类 系统图或框图：表示系统组成及相互关系的方框图 电路图：电气设备的详细组成与连接关系的图 功能图：表示功能组成但不涉及具体实现方法的图 逻辑图：用二进制逻辑符号绘制的简图 功能表图：表示控制系统作用和状态的图 等效电路图：用R、C、L理想元件表示的图 程序图：表示程序单元及相互关系的图 端子功能图：用文字、图等表示功能单元端子功能的图 接线图或接线表 位置图 电路图电路图 用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设 备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑其 实际位置的一种简图。目的是便于详细理解作用原 理、分析和计算电路特性 接线图（表）接线图（表） 表示成套装置、设备或装置的连接关系，用以进行 接线和检查的一种简图或表格 单元接线图（表）：表示成套装置或设备中一 个结构单元内连接关系的接线图（表） 互连接线图（表）:表示成套装置或设备的不同 单元之间连接关系的接线图（表）。 端子接线图（表）：表示成