《PLC基本电路》PPT课件.ppt

1.4 工厂基本控制电路,主要内容 学习电气识图 掌握工厂常用基本电路,1.4.1 电气识图,本节主要内容： 控制线路中电器和元件的图形符号和文字符号； 电气系统图； 电气原理图 电气布置图 电气接线图 ! 注意：篇幅虽然小，但内容重要，对看图及分析意义 重大。 绘制电路图规定。 虽然是绘制规定，但若不懂这些规定，将无从读图，更不用说分析。,一、文字符号与图形符号,控制系统的组成： 控制系统主要由电器元件和导线按一定的要求连接而成。 常用控制电器： 各种继电器、接触器、按钮、开关及其它电器，电动机也是控制系统的一部分。 电气图：设计者为了便于生产制造、安装调试、维护保养一般会将控制系统中的电气元件和连接方式用一定的图形符号和文字符号表示，用于描述控制系统的组成及原理，这种图形称这电气图。 图形符号和文字符号： 符合GB4728.1-13和GB7159-87的标准。,2. 端子标记 电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。按国家标准GB402683电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则规定： 三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用L+、L与M标记。三相动力电器的引出线分别按U、V、W顺序标记。,2. 端子标记 N线.PE线和PEN线.地线.零线,有什么区别? 按照GB9089.2的规定：保护导体（PE导体）是为满足某些需要，用来与下列任一部件作电气连接的导体：外露可导电部分、外界可导电部分、主接地端子、接地极、电源接地点或人工接地点。中性导体（N导体）是与系统中性点连接并能起传输电能作用的导。 可见，N线是中性线，是工作线，在单相系统中又被称为“零线”；没有它，设备可能就不能正常工作了。而PE线是和设备外壳相连接的地线，没有它，设备可能能够工作，但外壳可能带电；它可以防止触电事故发生。“,N线.PE线和PEN线.地线.零线,有什么区别? 1、零线:在家庭用电中,零线通常是指从变压器接地体引出来的线,它的接电阻有严格的规定,必须小于等于0.5欧姆，这样才能保证用电设备正常使用； 2、火线:是相对于零线来说的,通常家庭用电只是用三相电的其中一相,它的线电压为220伏,它是通过零线构成回路使家用电器工作的; 3、地线:我们给家用电器接的电线，通常是为了安全和消除静电而接的地线，它对接地电阻没有严格的要求，通常是比较大的，对地电压没有电流通过时为零，把它做为用电器的零线是无法让设备正常工作的； 4、中线：就是将用电设备的金属外壳与电源（发电机和变压器）的接地线做金属连接起来的那条线，它要求供电给用电设备的线路中的熔断器或空气开关，在用电设备一相碰壳时，能够以最短的时间断开电路，从而保护设备和人生安全；,2. 端子标记 导体载流量的计算口诀 1. 用途：各种导线的载流量(安全电流)通常可以从手册 中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。 口诀： 10 下五，百上二。 2 5 ，3 5 ，四三界。 7 0 ，95 ，两倍半。 穿管温度，八九折。 裸线加一半。 铜线升级算。 先熟悉导线截面,(平方毫米)的排列 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 7O 95 l20 150 185 口诀中阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来便如下,2. 端子标记 导体载流量的计算口诀 现在再和口诀对照就更清楚了. 原来“10 下五”是指截 面从10 以下,载流量都是截面数的五倍。 “100 上二”(读百上二),是指截面100以上,载流量都是截面数的二倍。 截面25与35 是四倍和三倍的分界处.这就是“口诀25、35 四三界”。 而截面70、95 则为2.5 倍。 从上面的排列,可以看出:除10以下及100 以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一倍数。,2. 端子标记 导体载流量的计算口诀 下面以明敷铝芯绝缘线,环境温度为25 度,举例说明: 【例1】 6 平方毫米的,按10 下五,算得载流量为30 安。 【例2】150 平方毫米的,按100 上二,算得载流量为300 安。 【例3】70 平方毫米的,按70、95 两2 倍半,算得载流量为175安。 从上面的排列 还可以看出,倍数随截面的增大而减小。 在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如 截面25 与35 是四倍与三倍的分界处,25属四倍的范围,但靠近向三倍变化的一侧, 它按口诀是四倍,即100 安。但实际不到四倍(按手册为97 安)。 而35 则相反,按口诀是三倍,即105 安,实际是117 安。不过这对使用的影响并不大。当然,若能胸中有数,在选择导线截面时,25 的不让它满到100 安,35 的则可以略为超过105 安便更准确了。同样,2.5平方毫米的导线位置在五倍的最始(左)端,实际便不止五倍最大可达20安以上),不过为了减少导线内的电能损耗,通常都不用到这么大,手册中一般也只标12 安。,二、系统图,系统图定义： 又称为系统框图，用于表示系统、分系统、成套装置或设备等基本组成的作用及其关系。框图用于描述分系统或设备。国家标准GB6988.386电气制图 系统图和框图中，具体规定了绘制系统图和框图的方法，并阐述了它的用途。,三、电气原理图,用于表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系。 根据：是电器控制线路的工作原理。 原理图的组成：主电路与控制电路和辅助电路。 主电路：电气控制线路中强电流通过的部分是由电动机以及与它相连接的电器元件所组成的线路图。主要组成：空气开关、接触器主触点、热继电器、熔断器、负载设备。 控制电路：主要完成主电路的接通、断开和报警等控制功能的电路。 主要包括：控制按钮、中继、接触器线图及辅助触点、热继电器辅助触点及报警指示装置等。 辅助电路：包括照明电路、信号电路及保护电路等。,三、电气原理图,（ 1 ） 电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路 3 个部分。 （ 2 ）电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须符合国家规定的统一标准。 （ 3 ）在电气原理图中，所有电器的可动部分均按自然状态画出。 （ 4 ）动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件（如线圈、电磁阀、照明灯和信号灯等）应接在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。 （ 5 ）应尽量减少线条数量，避免线条交叉。,（ 6 ） 在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数；对某些元器件还应标注其特性（如电阻、电容的数值等）；不常用的电器（如位置传感器、手动开关等）还要标注其操作方式和功能等。 （ 7 ） 为方便阅图，在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，其图区编号写在图的下面，并在图的顶部标明各图区电路的作用。 （ 8 ） 在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点的从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号（有时也可省去），对未使用的触点用“ ”表明（或不作表明）。,电器原理图中，在继电器、接触器线圈的下方标注有该继电器、接触器相应触点所在图中的索引代号，索引代号用图区号表示。 接触器各栏表示的含义如下： 继电器各栏表示的含义如下：,技术标注 电器原理图中的电器元件的数据和型号，一般在电器原理图代号下标注。,四、电气布置图,描述电气系统中各元件、材料、设备的分布状态的图形。 电气布置的注意事项： 大、重下，发热上； 强弱分，弱屏蔽； 相似相邻 维护空间留 实例：,五、电气接线图,电气接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。 接线图内容 项目相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合方式等。 它是检修和查找故障时所需的技术文件，在国家标准GB6988.586电气制图 接线图和接线表中详细规定了编制接线图的规则。,返回本节,返回本章首页,返回本章首页,1.4.2 基本电路,保护环节 点动及连续运行电路 异动控制电路 正反转控制电路 自动循环运行电路 降压起动电路,返回本章首页,保护环节: 短路保护环节 过载保护环节 过流保护环节 零电压及欠电压保护环节,返回本章首页,一、点动及连续运行电路,用途与功能：试车、调整时用；按动按钮电机运行，松开按钮电机停车。 原理分析：线圈有电，触头改变状态；线圈失电触头恢复原状。起、停和运行都需操作者参与。 保护措施：主、控制电路短路保护。,点动控制线路： 点一下，动一下。,用途与功能：远距离控制和保护异步电动机。 原理分析：起、停需操作者参与，运行时则不需要参与。 保护措施：失欠压、过载、短路保护。（注意：自锁触头的2个作用）,连续运行控制线路(自锁电路)：起保停电路 点一下，连续运行。,连续运行控制线路(自锁电路)：,连续运行控制线路(热继电器保护电路)：,二、异地控制电路,用途与功能： 在两个或以上对同一台异步电动机进行连续（起动、停止）控制。 注意： 控制线路的画法。 接线要点： 起动按钮并联；停止按钮串联。,三、正反转控制互锁控制,反转的实现：改变相序，任意两线对调。由两个接触器实现。 互锁的含义：就是互相“锁住”对方，不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时，另一方就被“锁住”不能再处于工作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。 互锁目的：避免同时工作，避免短路。 互锁形式：电气、机械和多重互锁。,方法：将接触器的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。 特点：直接按下反转按钮不能进入反转，但相对较可靠。,因为：接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，则其常闭辅触头不能闭合，即使按下另外一个接触器控制按钮也不能使其通电工作相对较可靠。,（续）三、正反转控制机械互锁,机械互锁,方法：将按钮的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。 特点：可直接按下按钮进入反转，但相对较不可靠。 因为：接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，虽然故障接触器线圈不通电，但却仍使主电路接通。若另一接触器线圈通电工作，则造成短路。,另一种互锁,（续）三、正反转控制多重互锁,多重互锁,电气互锁较可靠，但不能直接反向起动（需先停车后才能反向起动）；机械互锁虽能直接反向起动，但却不太可靠，因此将电气互锁和机械互锁组合在一起则成为多重互锁。 特点：既可直接反向，又较可靠（主触头粘连时也能起到互锁作用）。 注意：主令控制器互锁，应采用多重互锁（避免主令触头故障使互锁失效）。,主令控制器互锁,KA零压保护,四、自动循环控制,在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能实现自动往返。因为有行程限制，所以常用行程开关做控制元件来控制电动机的正反转。下图为电动机往返运行的可逆旋转控制电路。图中KM1、KM2分别为电动机正、反转接触器，SQ1为反向转正向行程开关，SQ2为正向转反向行程开关，SQ3、SQ4分别为正向、反向极限保护用限位开关。,（续）四、自动循环控制,五、降压启动,降压起动目的：P=UI 电动机起动时，Ist大，线压降大 影响其它设备正常工作，要降压。降压起动目的是减少起动电流（不是减小起动转矩）。 降压起动常用方法： 1.Y/降压起动；2.自耦变压器降压起动；3.转子串电阻起动（不讲）4.软启动器法;5.变频启动法 此外，还有：定子串阻抗、延边三角形降压起动等（不讲）。 选用什么方法，主要看使用场合不同。,(续)五、降压启动: Y-,Y/降压起动： 使用场合：轻载、空载 起动。只能带小于1/3的额定负载转矩起动。适用于13KW以上电动机。 换接方法：根据“时间原则”，用时间继电器换接。 保护分析：过载、短路、失压。 原理：电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，限制起动电流，待电动机起动后，再把定子绕组改接为三角形，使其全压运行。,(续)五、降压启动: Y-,五、降压启动: 自耦变压器起动,使用场合： 轻载、半载 起动。可带1/k2的额定负载转矩起动（k为自耦变压器的变比）。 换接方法： 根据“时间原则”，用时间继电器换接。 原理： 电动机在启动时，先经自耦变压器降压，限制启动电流，当转速接近额定转速时，切除自偶变压器转入全压运行。,五、降压启动: 自耦变压器起动,五、降压启动: 软起动,软件启动器（Soft Starter）是一种用于电动启动时降低启动电压保护电机的电子装置。它实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。 主要功能：软启动、软停车、综合保护、数码显示、故障报警、直流控制。 工作场所：风机、水泵或其他轻负载的启动。 软启动主要用于电机的降压启动、停车、限流与