PLC课件3电器控制系统设计.ppt

第三章电器控制系统设计,第1节电器控制线路设计方法第2节设计实例-刀架的自动循环控制系统分析与设计,第1节电器控制线路的设计方法,电器控制线路的设计方法通常有两种：经验设计法逻辑设计法,一、经验设计法,内容:主电路、控制电路和辅助电路主电路：主要考虑电动机起动、点动、正反转、制动及多速控制的要求。控制电路：满足设备和设计任务要求的各种自动、手动的电气控制电路。辅助电路：完善控制电路要求的设计，包括短路、过流、过载、零压、连锁（互锁）、限位等电路保护措施，以及信号指示、照明等电路。反复审核：根据设计原则审核电气设计原理图，有必要时可以进行模拟实验，修改和完善电路设计，直至符合设计要求。,一、经验设计法,常用的经验设计方法：根据生产机械的要求，选用典型环节，将它们有机的组合起来，并加以补充修改，综合成所需的控制电路。没有典型环节，可以根据工艺要求自行设计，采用边分析边画图的方法，不断增加电器元件和控制触点，以满足给定的工作条件和要求。,采用经验设计法，一般应注意以下几个问题：,1）电压线圈不能串联,1.保证控制线路工作的安全和可靠性,2）正确连接电器的触点,3）避免出现寄生电路（假电路）,4)避免出现许多电器依次动作才能接通另一个电器的情况,5)防止出现触点竞争现象,6)防止误操作带来的危害，设置必要的连锁,7)设计的线路应能适应所在的电网情况8)注意触点的容量问题,2.控制线路力求简单、经济,1）尽量减少触头的数目。,2）尽量减少连接导线。,3）控制线路在工作时，除必要的电器元件必须长期通电外，其余电器应尽量不长期通电，以延长电器元件的使用寿命和节约电能。,3.应具有必要的保护环节,1）短路保护电流范围：几倍甚至几十倍保护器件：熔断器或断路器要求：瞬动特性2）过流保护电流小于2.5倍保护器件：过电流继电器和接触器配合使用。3）过载保护电流小于1.5倍保护器件：热继电器和接触器配合要求：反时限4）零电压保护-自锁触头来实现5）断相保护星型接法的电动机-普通热继电器与接触器配合角型接法的电动机-断相保护热继电器与接触器配合,二、逻辑设计法,逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来设计电器控制线路，同时也可以用于线路的简化。,基本运算：（一）逻辑与（二）逻辑或（三）逻辑非逻辑电路的基本类型：1、逻辑组合电路2、逻辑时序电路,电器（的线圈和触点）-存在两种物理状态-可采用逻辑表示三个规定：a、线圈得电为1失电为0b、触点闭合为1断开为0c、线圈和常开触点的状态用原理图上相同字符表示，但常闭触点的状态用“非”形式表示,逻辑函数与真值表在继电接触控制线路中*表示触点状态的逻辑变量-输入逻辑变量*表示继电器、接触器（线圈）等受控元件状态的逻辑变量-输出逻辑变量*输出逻辑变量的取值是随各输入逻辑变量取值变化而变化的，输入、输出逻辑变量的相关关系-逻辑函数或真值表,例:起保停电路,KM=(SB2+KM)SB1,两种设计方法的比较经验设计的特点：设计方法简单易于掌握，使用广泛。要求设计者有一定的设计经验，需要反复修改图纸，设计速度较慢。设计程序不固定，一般需要进行模拟实验。不宜获得最佳设计方案。逻辑设计法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。,例：刀架的自动循环控制系统分析与设计（钻孔加工过程自动化）,一、工艺要求1）自动循环2）无进给切削3）快速停车,二、设计步骤（即经验设计法/一般设计法设计步骤）1）设计主电路2）设计控制电路的基本部分3）设计控制电路的特殊部分（选择控制参量、确定控制原则）4）设置必要的连锁、保护环节5）综合审查与简化设计线路,根据给定条件,主电路设计：,确定电动机,如精度、工作效率、结构、运动部件的数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等,类型、数量、传动方式、控制要求（起动、运行、调速、转向、制动）,设计控制电路的基本部分,设计控制电路的特殊部分（选择控制参量、确定控制原则）a、自动循环-行程控制原则*加行程开关检测行程信号-直