混凝土搅拌站的电气控制及电路图的分析.通...

1、混凝土搅拌站的电气控制及电路图的分析 一电气根本常识与根本的电气传动系统一致，混凝土搅拌站的电气传动系统由:执行电气元件局部 等构成。控制局部 T 电源局部 T1 电源局部：主要是由电源开关及 电源保护装置构成，它的任务是完成供电能量的馈送、切断及对电源和用电设备进行保护等。电源局部涉及到供电开关、空气开关、熔断器、漏电保护器等低压电器。2、控制局部：是整个电气传动系统的中心。在它的控制指挥下，电动执行元件才能按照人们的要求去完成各种复杂的动作。在HZS系列砼站中电气控制主要由PLC控制系统实现。PLC是计算机技术与继电接触式控制技术相结合的产物，它的输入输岀仍然与低压电器密切相关。 继电接触

2、式控制系统：主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成。其控制方式是断续 的，又称为断续控制系统。其特点是结构简单、价格低、维护容易、抗干扰能力强等。是根本的 电气控制形式。其缺点是采用固定接线方式、灵活性差、工作频率低、触点易损坏、可靠性差。 要改变实现控制顺序就必须改变控制器的硬件接线。 可编程序控制器：是一台专为在工业环境下运行的工业计算机。详见二可编程序控制器概述一节3、执行电气元件：是电源局部和控制局部的最终效劳对象。如：电机、电磁阀及其它执行 电器。一常用低压电器概述低压电器是指在交流 50Hz额定电压交流1200V以下或直流1500V以下的电路中起通断、 保护、 控制调节作用的电

3、器。按照低压电器在电气线路中的职能和用途，一般分为以下几类：1、低压配电电器：主要用于低压供电系统，这类低压电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转 换开关以及熔断器等；2、低压主令电器：主要用于发送控制指令的电器。这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万 能转换开关等。这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，机械和电器寿命要长。3、低压控制电器：主要用于电气控制系统。这类低压电器有接触器、继电器等。对这类电器的 主要技术要求是有一定的通断能力、操作频率要高，电器和机械寿命要长。4、低压保护电器；主要用于对电路和电器设备进行平安保护的电器。这类电器有热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器

4、和避雷器等。这类继电器要求有一定的通断能力，反响要灵敏、可靠性高。5、低压执行电器：主要用于执行某种动作和传动功能。这类低压电器有电磁铁、电磁离合器、 电磁阀等。也有将 2、4、5归入低压控制电器类。在这里先介绍常用的电气元件及其文字和根本 图形符号 按钮是一种专门发号施令的电器，用以接通或断开控制回路中的电流。其代号为SB。启动宦田停止按钮万能转换开关是由多组相同结构的触头组件叠装而成的多回路控制电器，它能够转 换多种和多数量的线路行程开关又称限位开关。是用以反响工作机械的行程，接通或断开控制电路，发岀区别在于它不是靠手指的按其作用原理与按钮相似，命令以控制机械运动方向和行程大小的开关。1从

5、而压而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，2用以控制机械动作或用作程序将机械信号转变为电信号，行程开关被用来限制机械运动的位置或行程，控制。通常，3使运动机械按一定的位置或行程实现自动停止、反向运5411所示为滚轮式4-1动、变速运动或自动往返运动等。如图行程开关。行程开关的文字符号为：SQ 106愉闭开齐常开开关2上臂轮3、5、11弹簧无触点行程开关：又称为接近开关。其功能 4套架6、9压板7触点8触点推杆10小滚轮是当某种物体与之接近到一定距离时就发生动作信号，到达行程控制、 记数及自动控制的作用。而不像机械行程开关那样需要施加机械压力。接近开关是通过其感辩头与被4-1图测物体间介质

6、能量来取得信号的。与行程开关相比，接近开关具有定位精度高、工作可靠、寿命长、操作频率高及能适应恶劣环境等优点。但接近开关在使用时，一般需要有触点式继电器作为输出器。接近开关的形式有多种 ，不管哪一种都是由接近信号发生机构以及后级的检波、鉴副和岀口电 所示。4-2其电路结构可以归纳为图当前应用最为普遍，高频振荡型用于检测各种金属，路所组 成。.空气开关能自动 又称自动空气断路器，当电路发生严重过载、短路及失压等故障时，它相当于刀切断电路，保护串联在它后面的线路和电气设备。在功能上，主要由三合。熔断器、 热继电过电流继电器和欠压继电器等的组闸开关、文字符号构。个根本局部组成，即触头和灭弧系统、各种

7、脱扣器、操作机所示。如图4-3为QF二BN棕空气开关BK黑BU蓝 -空气开关在电路图中的符号图4-34-2图2使用时断空气开关的工作原理如图 4-4所示。346571串接在被控制的三相电路中，按1路器三副主触头168克服反作用弹 簧的反3下接通按钮时，外力使琐扣15力，将固定在锁扣上面的动触头与静触头闭合，并914使动静触头保持闭合，开关处于由锁扣锁住搭钩4101311接通状态。12当线路发生过载时，过载电流流过热元件 12通受热向上弯曲，产生一定的 热量，使双金属片13推动搭钩与琐扣脱开，在反作用弹簧的推 8过杠杆动下，动、静触头分开，从而切断电路，使用 电设1-动触头2-静触头3-锁扣4-

8、搭扣5-反作用弹簧6-转轴座7-分断按钮8-杠杆9-拉力弹簧10-欠压脱扣器衔备不致因过载而烧毁。 铁11-欠压脱扣器12-热元件13双金属片14-电磁脱扣当线路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱器衔铁15-电磁脱扣器16-接通按 钮扣器的瞬时脱扣整定电流，电磁脱扣器产生足够大的吸力将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩与锁扣分4-4空气开关工作原理示意图开，从而切断电路，实现短路保护。电机援軸器工作原理静铁芯交流接触器：是一种用来频繁的接通或断开主电路及大量控制电路的自动切换电器。其结构主要由电磁铁和触点两局部组成。其文字符号为 KM接触器最主要的用途是控制电机的启动、正反转、制动和调速。在HZS系列

9、砼站控制系统中，主电路电机的启动均使用接触器控制切断、导通电路。并且与空气开关配合使用。接触器触点分为主触点和辅助触点两种，其中，三对主触点接在主电路中，起断开和接通主电路的作用，辅助触点接在控制线路中，可完成一定的控制要求，如自锁、互锁等。触头还分为常开 和常闭两类。当线圈未通电时，处在相互脱开状态的触头叫常开触头，又叫动合触头；处在相互接 通状态的触头叫常闭触头，又叫动断触头。交流电磁铁电磁系统由线圈、静铁芯和动铁芯衔铁组成。如上图所示。在铁芯头部平面上装有短路 环，目的是消除交流电磁铁在吸合时可能产生的铁芯振动。主触点川咼 忡斤匸占 静铁芯和线圈产生磁接触器的工作原理如下：当按下按钮线圈

10、得电时，场，将动铁芯吸合，带 动桥式动触点向右移动，使之与静铁芯接触。这时，电机和电源接通，电动机运转；当松开按钮线圈断电时，磁场吸力 消失，在复位弹簧作用下，动触点复位，切断电机电源，电机停止运转。其文字符号4-5图为：KM如图4-5所示。继电器： 继电 器是一种根据某种输入信号电压、电流等电量或非电量的变化，接通一般情况下不直接控制电流较实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。或断开小电流控制电路，它可根据输入的信号到达不同的控制而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。大的主电路，目的。它的特点是线圈的匝数很多，中间继电器：.1是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。0.055

11、 10安培、动作灵敏动作时间小于并且触点多多至六对或更多、触头能承受的电流较大额定电流 4-6秒。其输入信号是线 圈的通电和断电，输出信号是触头的动作，并能将信号同时传递给几个元件和回路。图为HZS系列砼站使用的中间继电器工作原理示意图。当接触器线圈的额定电流超过电压或电流继电器触头所允许通过的电流一是用做传递信号，它的 用途有两点：系列砼站均使用中间继电 HZS时，可用中间继电器作为中间放大器再来控制接触器；二是用做同时控制多 条线路。KAPLC输出接口连接的执行元件。其文字符号为：器作为|KA|3常闭触点继电器线圈常开触点7654 1.衔铁2.触头系统3.反力弹簧4.底座5.铁心6.电磁线

12、圈4-6图时间继电器：从得到输入信号线圈的通电或断电开始，经过一定的延时后才输出信号触点的闭2.合或断三卜丁咼开的继电器，称为时间继电器。时间继电器的延时方式有两种：IKT延时断开触点延时闭合触点时间继电器线圈.4-7图通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化，当输入信号消失后，输出信号瞬时复原。断 电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号，当输入信号消失时，延迟一定的时间，输出信号才复原。3以上，主机采用/h所示。在HZS砼站控制系统中，生产能力为 50m时间继电器的文字符号为KT,如图4-7 星一三角 延时降压启动。Y固态继电器：.3是由半导体器件组成的继电器，它是

13、一种无触点电子开关。没有任何可动部件和触点。具有相当于电磁继电器的功能。它较之电磁继电器具有工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路 兼容、抗干扰能力强、开关速度快、无火花、无动作噪声和使用方便等一系列优点。应用在计算机的输入输出接口、夕卜 围和终端设备等。：其它电气元件文字符号I Hd二二_p钥匙开关单相空开磁性开关电磁阀线圈一转换开关电机电压表电流表二交流接触器的常见故障及处理方法交流接触器在长期使用过程中，由于自然磨损或使用维护不当，会产生故障而影响正常工作。下面对交流接触器的常见 故障进行分析。由于交流接触器是一种典型的电磁式电器，它的某些组成局部，如电磁系统、触头系统，是电磁式电

14、器 所共有的，因此这一局部的内容，也适用于其它电磁电器，如中间继电器、电流继电器等。1触头的故障及维修交流接触器在工作时往往需要频繁地接通和断开大电流电路，因此它的主触头是较容易损坏的部件。交流接触器触头的 常见故障一般有触头过热、触头磨损和主触头熔焊等情况。1触头过热动、静触头间存在着接触电阻，有电流通过时便会发热，正常情况下的温升不会超过允许值。但当动、静触头间的接触电阻过大或通过的电流过大时，触头发热严重使触头温度超过允许值，造成触头特性变坏，甚至产生触 头熔焊。导致触头过热的主要原因有： 通过动、静触头间的电流过大交流接触器在运行过程中，触头通过的电流必须小于其额顶电流。否那么会造成触

15、头 过热。触头电流过大的原因主要有系统电压过高或过低；用点设备超负荷运行；触头容量选择不当和故障运行。 动、静触点接触电阻过大造成触点间接触电阻增大的原因有：一是触头压力缺乏：对同一规格的接触器而言，- 般是触头压力越大，接触电阻越小。遇此情况，首先应调整压力弹簧，假设经调整后压力仍达不到标准要求，那么应更换新 触头。二是触头外表接触不良其原因有： 油污和灰尘在触头外表形成一层电阻层；铜质触头外表氧化；触头外表被电 弧灼伤、烧毛，使接触面积减少等。但对银或银基合金触头外表的氧化层可不做处理。对电弧灼伤的触头，应用刮刀或 细锉刀修整。对用于大、中电流的触头外表，不要求修整的过分光滑，过分光滑会使

16、接触面减少，接触电阻反而增大。 不允许用砂布或砂轮修磨触头。易使沙粒嵌在触头外表，导致接触电阻增大。2触头磨损 触头在使用过程中，其厚度会越用越薄，这就是触头磨损。触头磨损有两种：一种是电磨损，是由于触 头闭合时的撞击及触头另一种是机械磨损，是由于触同间电弧或电火花的高温使触头金属气化所造成的； 接触面的相对滑动磨擦等造成的。一般当触头磨损至超过原有厚度的 1/2 时，应更换新触头，3触头熔焊 动、静触头接触面融化后焊在一起不能分断的现象，称为触头熔焊。当触头闭合时，由于撞击和产生振 动，在动、静触头间的小间隙中产生短电弧，电弧产生的高温可达300060000C使触头外表被灼伤甚至烧熔，融化的

17、金属冷却后便将动、静触头焊在一起。发生触头熔焊的常见原因有： a 接触器容量选择不当，使负载电流超过触头 容量； b 触头压力弹簧损坏使触头压力过小； c 因线路过载使触头闭合时通过的电流过大等。实验证明，当触头通过 的电流大于其额定电流 10倍以上时，将使触头熔焊，触头熔焊后，只有更换新的触头，才能、消除故障。如果因为触 头容量不够而产生熔焊，那么应选用容量较大的接触器。 2电磁系统的故障及维修：1铁心噪声大： 电磁系统在运行中发生轻微的嗡嗡声是正常的，假设声音过大或异常，可判定电磁系统发生故障，其原 因有： . 衔铁与铁心的接触不良或衔铁歪斜衔铁与铁心的接触经屡次碰撞后， 使接触面磨损或变

18、形， 或接触面上有锈垢、 油污、灰尘等，都会造成接触面接触不良， 导致吸和时产生振动和噪声，加速铁心损坏，同时会使线圈过热。严重时甚至会烧毁线圈。如果振动由铁心端上的油垢引起，应拆下清洗。如果是由端面变形或磨损引起，可用细纱布平铺在平铁板上，来回推动铁心将端面修平整。对E型铁心，维修中应注意铁心中柱接触面要留 0.10.2mm的防剩磁间隙。 短路环损坏 交流接触器在运行过程中，铁心经屡次碰撞后，嵌装在铁心端面内的短路环有可能断裂或脱落，此时 铁心产生强烈的振动，发出较大噪声。短路环断裂多发生在槽外的转角和槽口局部，维修时可将断裂处焊牢或照原样重 新更换一个，并用环氧树脂加固。 机械方面的原因

19、如果触头压力过大或因为活动局部受到卡阻，使衔铁和铁心不能完全吸合，都会产生较强的振动 和噪声2衔铁吸不上 当交流接触器的线圈接通电流后，衔铁不能被铁心吸合，应立即断开电源，以免线圈被烧毁。 衔铁吸不上的原因主要有：一是线圈出线的连接处脱落，线圈断线或烧毁。二是电源电压过低或活动局部卡滞。假设线圈 通电后衔铁没有振动和发出噪声，多属第一种原因；假设衔铁有振动和发出噪声，多属第二种原因。应根据实际情况排除 故障。3衔铁不释放 当线圈断电后衔铁不释放，此时应立即断开电源，以免发生意外事故。衔铁不能释放的原因主要有： 触头熔焊；机械局部卡阻；反作用弹簧损坏；铁心端面有油垢； E 型铁心的防磁间隙过小

20、导致剩磁增大等。4线圈的故障及其修理 线圈的主要故障是由于所通过的电流过大导致线圈过热甚至烧毁。线圈电流过大的原因主要 有： 线圈匝间短路 由于线圈绝缘损坏或受机械损伤， 形成匝间短路或局部对地短路， 在线圈中回产生很大的短路电流， 产生热量将线圈烧毁。 铁心与衔铁闭合时有间隙 交流接触器线圈两端电压一定时，它的阻抗越大，通过的电流越小，当衔铁在分开位置 时，线圈的阻抗最小，通过的电流最大。铁心吸合过程中，衔铁与铁心的间隙逐渐减小，线圈的阻抗逐渐增大，当衔铁 完全吸合后，线圈阻抗最大，电流最小。因此，如果衔铁与铁心间不能完全吸合或接触不紧密，会使线圈电流增大，导 致线圈过热以致烧毁。从以上分析

21、可知，对交流接触器而言，衔铁每吸合一次，线圈要受一次大电流冲击，如果操作频率过高，线圈会在大电 流的连续冲击下造成过热，甚至烧毁。 线圈两端电压过高或过低 线圈电压过高，会使电流增大，甚至超过额定值；线圈电压过低，会造成衔铁吸合不紧 密而产生振动，严重时衔铁不能吸合，电流剧增使线圈烧毁。线圈烧毁后，一般应重新绕制。如果短路的匝数不多，短 路又在靠近线圈的端部，而其余局部尚完好无损，那么可拆去已损坏的几圈，其余的可继续使用。线圈需重绕时，可从铭 牌或手册上查出线圈的匝数和线径，也可从烧毁线圈中测得匝数和线径。线圈绕好后，先放入.oooC的烘箱中烘干，冷却至常后，浸绝缘漆，滴尽余漆后放入，冷却至的

22、烘箱中预热3h6070110120215110CC温即可使用。二可编程序控制器概述仅供参考可编程序控制器Programmable Controller通常也简称为可编程控制器，PC或PLC。可编程序控制器技术开展很快， 因此给它下一个确切的定义显得很难。比拟权威的是国际电工委员会在 1987年2月公布的第三稿中对可编程序控制器 的定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术运算等控制指令，并通过数字或模拟式的输入和输出控制各种类 型机械的生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，

23、都易于与工业系统连成一个整体，易于扩展其功能的原那么设 计。由上述可见：PLC实质是将逻辑运算、顺序控制、时序、计数以及算术运算等控制程序，用一串指令形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制的装置。2.1可编程序控制器的根本结构不同生产厂家生产的PLC尽管品种各异各有各的特点，但其组成的一般原理根本相同，都是以微处理器为核心的实时工 业控制计算机系统，都是由硬件和软件两局部组成。从结构上分，PLC分为固定式和组合式模块式两种。固定式 PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等， 这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式

24、PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块 可以按照一定规那么组合配置。.PLC根本单元编程器扩展单元通I/O外讯功展扩A/D D/A上位部存能设计算机接接扩储藏温控单元口其它PLC口展器脉冲I/O继电器微处理器关开 关开执C P U检输入量行量输出测电磁阀元元接口接口件件电源信号灯PLC的结构框图PLC的作用就是要采集被控制对象的内部运动特征的信息，对这些信息按照一定的算法处理加工，获得可以控 制被控制对象行为的控制信号并输出施加于被控制对象。这个过程实质就是对信息进行转换与处理的过程。当今信 息处理离不开计算机技术，PLC也是如此。与普通微机的区别是，PLC注重

25、于工业现场的应用，在信号的采集和输 出方面有其特定的要求，实现了专业化。上图为PLC的结构框图2.1.1 微处理器CPU的运算、控制中心，用来实现逻 PLC系统中的作用类似于人脑的中枢神经。是 PLC的核心部件，在PLC是CPU. 辑运算、算术运算并对整机进行协调控制。每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的存放器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令 规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电

26、路。CPU主要由运算器、控制器、存放器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各局部的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU!作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。存放器参与运算，并存 储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。2.1.2

27、存储器PLC中的存储器主要用来存放PLC的系统程序以及工作数据。1在只读程序存储器只读ROM中固化系统程序。因为系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，它和具 体的硬件组成包括一些专用芯片的特性有关， 是 PLC 的生产厂家在研究系统时确定的。 在使用过程中不可变动。 用户不 能访问、修改这一局部存储器的内容2在EPRROM 可擦涂程序存储器存储用户程序。用户程序是根据被控对象的具体要求而编制，随生产工艺不同 而变动，必须便于修改；另一方面在一定时期内又要具有相对稳定性。2.1.3 现场信号的输入输出接口PLC 与现场被控对象的联系是通过各种输入输出接口单元实现的。人们利用各种技术手段把

28、诸信息转变成模拟信号如 传感器的输入信号 、开关量信号按钮信号、继电器触点信号等以及数字量信号各种形式的通讯的形式，PLC只要具备处理这三种形式的信号的能力即可。PLC与电气回路的接口，是通过输入输出局部I/O 完成的。I/O模块集成了 PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入 信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入DI，开关量输出DO，模拟量输入AI，模拟量输出AO等模块。开关量是指只有开和关或 1和 0两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O 分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC 110VA

29、C 24VDC按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型4-20mA,0-20mA、电压型0-10V,0-5V,-10-10V等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受 CPU所能管理的根本配置的能力，即受最大的底板 或机架槽数限制。1开关量输入接口 开关量接口是PLC与现场的以开关量为输入形式的检测元件如操作按钮、行程开关、接近开关、 压力继电器等的连接通道，它把反映生产过程的有关信号转换成CPU单元所能接受的的数字信号。

30、HZS 系列砼站控制系统采用聚集输入方式，即多个输入点的输入回路共用一个公共端子。2开关量输出接口 开关量输出接口是PLC与现场执行机构的连接通道。现场执行机构包括接触器、继电器、电磁 阀、指示灯及各种变换驱动装置， 有直流的、 交流的、电压控制的及电流控制的等等， 所以开关量输出接口有多种形式， 主要是继电器输出有触点 、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。交流固态继电器的输出采用晶闸管输出，直流固态继电器输出采用晶体管输出。HZS系列砼站控制系统的PLC输出接口采用无触点的晶体管输出。这种输出方式只能驱动直流负载。扩展接口 2.1.4 I/O 用于扩展PLC的功能和规模。虽然在一般场合 PLC

31、主要是开关量的输入和输出，但也常常出现需要处理特殊参量的情 况。如 A/D 、 D/A 转换等。2.1.5 通讯接口通讯接口一般是为了实现与以下一些主要外部设备的通讯需要而设：1编程器：编程器用于输入、编辑、调试 PLC的应用程序，也可以对PLC的运行状态及被控对象的参数进行监视， 它通过通讯接口与 PLC 的 CPU 联系，完成人机对话，是 PLC 工作不可缺少的辅助工具。2通用计算机：通过通讯接口 PLC可以与广泛使用的通用计算机实现联网通讯。假设将专门的支持软件安装在通用计 算机上，就可以使通用计算机变成一台智能编程器，可以实现用 PLC 的编程语言如：梯形图等 、指令语句等方式对 PL

32、C 编程。在 FHK 控制系统中，就配备了专门的监控软件实现了对生产过程的实时动态图形化监控。3与其他 PLC 通讯：对于复杂的控制系统经常需要多台 PLC 才能满足其需要，为了整个系统的运行协调就需要在各 PLC 间交换必要的信息。 4其他外设：如打印机、磁带机等。2.1.6 电源模块PLC的工作电源有交流供电和直流供电两种。交流供电一般采用单相交流220V，直流供电一般采用24V。为了降低因供电电源的质量对PLC的工作造成的影响，PLC的电源模块都具有较强的抗干扰能力，有些PLC的电源局部还提供24V 直流输出，用于外部如：传感器供电、操作按钮的供电等。2.2 可编程序控制器的工作原理及与

33、继电控制的区别PLC要完成控制任务是在其硬件的支持下，通过执行反映控制要求的用户程序来完成的。这一点是和计算机的工作原理 一致的，所以可编程序控制器的根本原理是建立在计算机工作根底上的。可编程序控制器实质上也是一种计算机控制系 统，只不过它具有更强的与工业过程相连的接口， 具有更适于控制要求的编程语言。由于它是作为继电控制盘的替代物, 其核心为计算机芯片，因此与继电器控制逻辑工作原理有很大的差异。继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式。即 如果一个继电器的线圈通电或断电，该继电器的所有触点包括它的常开或常闭触点不管在继电器线路的哪个位置上, 都会立即同时动作。然而PLC的中央处理器CPU那么采

34、用顺序逐条扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或 逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点包括它的常开触点或常闭触点不会立即动作，必须等扫描到该触点时才 会动作。为了消除两者之间由于运行方式不同而造成的这种差异，考虑到继电器控制装置中各类触点的动作时间一般在 100ms以上，而PLC扫描用户的时间均小于100ms,因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式一一扫描 技术。这样，对于输入/输出响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置在输入/输出的处理结果上就没有什么差异了。 扫描原理 在PLC的根本原理中，主要的矛盾是对被控对象控制条件的满足时间与程序顺序执行的不协调。采用查询

35、方式已不能满足要求。因此，应采用对整个程序循环执行的工作方式，也称循环扫描。即执行用户程序不是执行一遍就 结束，而是一遍一遍不停地循环执行，直到停机。如果用户程序并不长，每一条指令执行时间足够快，那么执行一次程序所占时间足够短，那么扫描一次程序所占的时间短 到足以保证变量条件不便，即前次扫描未捕捉到的某一变量的状态保证在下一次扫描程序时该状态变量所依附的条 件依然存在。这样就可以解决程序顺序控制与被控制对象控制条件之间存在的不协调的矛盾。扫描周期的长短，首先与每条指令执行时间长短有关，其次与所用指令的类型及包含指令条数的多少有关。前者取决于机器的主频即时钟的快慢， 机器选定后，主频也就确定了。

36、后者取决于被控系统的复杂程度及编程人员的水平。一。100ms200ms般确定循环扫描周期的时间约为2.3 一般在PLC的外观结构上，能观察到以下端子和指示灯 .电源输入端子 .功能接地端子 .保护接地端子 .输入端子 .输入LED .状态显示LED .输出端子 .外部供电电源端子 .外设端口连接电源AC100240V或DC24V 为了抗噪声，防电击，须接地。为防止触电，须接地。连接输入电路。输入端触头闭和时，对应LED灯亮。LED :指示灯灯亮或闪烁表示单元状态。见表 4-1连接输出电路给输出设备提供电源DC24V。连接编程工具或者RS-232C适配器、RS-422适配器。LED显示状态LED

37、显示状态发生故障亮亮电源接通 POWERERROR/绿发生警告灭电源断开闪烁 ALARM 红正常灭/监视模式亮运行橙COMMRUN与外设接口通讯 中 闪烁 绿 灭 编程模式或停止异常过程中 上述以外灭当 PLC 正常时：“Power "、 Run "指示灯均亮；假设“ Error “指示灯一闪一闪，说明PLC实行自我保护和诊断故障功能，采取断电再通电便可正常。假设“ Error “指示灯持续亮，说明 PLC本身存在故障。“ Comm.指示灯只有写程序时亮。信号输入：当无输入时，输入端灯灭，输入端相对COM端为24v；当有输入时，输入端灯亮，输入端相对COM端为0v。信号输岀

38、：当无输岀时，输岀端灯灭，输岀端相对24V+端为0v ;当有输岀时，输岀端灯亮，输出端相对 +24v 为 24v。三电气控制电路图的分析方法： 电气控制电路是把某些电气元件如接触器、继电器、按钮、行程开关和电动机等用电设备按 某种要求用导线联接起来的电气线路。为了设计、分析研究、安装维修时阅读方便， 电气控制电路图中各电气元件使用了国家统一规定的电气图形符号和文字符号。3.1 电气图的种类很多，下面介绍在电气控制中常用的一种图电路图 维修电气故障的前提是看懂电路图。 电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表

39、示电路、 设备或成套设备的全部组成和连接关系， 而不考虑各电器元件的实际安装位置和实际接线情况的 一种简图。所以电路图又称为电气原理图。其用途是：详细理解电路、设备或成套装置及其组成局部的作用原理；1、 1、 33、 1、 2、为测试和寻找故障提供信息：3、 1、 3 作为编制接线图的依据。 电路图一般具有以下特点： 为便于分析看图，电路或元件按功能布置，并尽可能按其工作顺序排列。对因果次序清楚的 其布局一般是从左到右和从上到下； 电路图一般分为电源电路、主电路和辅助电路三局部,在电路图中它们分开绘制；电源电路： 三相交流电源相序 L、 L、 L 自上而下依次画岀。画成水平线。中线和保护地线3

40、21PE依次画在相线之下。直流电源的“+端画在上边， “端在下边，电源开关水平画岀。主电路： 指受电的动力装置及控制、保护电器的支路等，它是由空气开关或主熔断器、交流接触器主触头或 热继电器的热元件 以及电动执行元件等组成。 主电路通过的电流是电动机的工作 电流，电流较大。主电路图画在电路图的左侧并垂直电源电路。辅助电路 ： 一般包括控制主电路工作状态的控制电路；显示主电路工作状态的指示电路；PLC输入、输岀电路；中间继电器放大转换电路等。在HZS 砼站控制系统中，它是由按钮开关、接触器线圈、继电器线圈及触头、操作面板指示灯、PLC 等组成。 电气控制电路中，同一电器元件的不同局部如线圈和触头

41、常常不画在一起，但要用同一文字 符号标注； 电气控制电路的全部触头都按“非鼓励状态绘岀。“非鼓励状态对电操作元件如接触器、继电器等是指线圈未通电时的触头状态； 对机械操作元件如按钮、 行程开关等是指没有受到外力 时的触头状态； ；对于主令控制器是指手柄置于“零位时各触头状态；断路器和隔离开关的触 头处于断开状态。32 电气控制电路图的分析方法任何生产设备或系统， 不管它要做多么复杂的工作， 都是在其电气控制系统的支配下按照一 定规律完成的， 是在组成电气控制系统的各个元器件间的相互协调、配合下实现的。 电路图以全景图的形式表现岀它们之间的这种协作关系。各种元器件的图形符号就好比单独的一个“词它

42、们之间的连线就好比“语法规那么和“修辞方法，将“单词组成了一条条句子表达着系统的工作过程。因此，分析电路图的过程就是掌握系统工作情况的过程，这是日后维护工作的根底；反过来，假设先对系统的工作过程有了详细的了解，对分析电路图会起到引导作用。如对HZS砼搅拌站控制系统， 我们在了解和掌握了混凝土的生产工艺、砼站的结构及工作原理、使用和操作这个根底上，对控制系统的控制工作过程应有一个根本的“框架认识要读懂电路图，首先要弄清电路图中各个元件起什么样的作用。电路图中除了配电局部的电器元件，根本可以分成三路：a.执行元件：是用来操纵被控制对象的执行机构。在HZS砼站控制系统中，这类元件包括电动机、接触器、

43、电磁阀等。b.检测元件：可以把系统工作过程中的一些参量如机械位移、重量压力等的变化转换为电砼站控制系统中，这类元件有传感器、行程开关、按钮、压力继电器等。HZS信号。在.运算元件：用来对检测元件的信号进行逻辑运算，判断系统工作过程的各个阶段，使每个阶c砼站控制系统中， 路通常有三种状态：这类元件有PLC、时间继电器。段都有其所要求的执行元件工作。在HZS电指处处连通的电路，简称闭路。通路指电路中某处断开、不成通路的电路，也叫断路。开路 指电路电路中的一局部被短接。短路电路图中，就要满足根本电路的组成即：有供电、导线、在“通路状态下，某一执行元件有相关的“动作 3厶星如以下图所示：生产能力为50

44、mY/h延时降压启动。三角以上的砼站控制系统中，主机采用的控制元件、执行元件等。结构框开关量输入接口 见PLC, PLC接受按钮开关量信号，通过PLC操作台上，按下主机启动按钮SB, 、+24V 直流供电及外接导线三者构成通路图 a图进入内部电路；通过PLC输出接口使执行元件继电器 KA得电KTHL亮； 同时图c中时间继电器KA常开触点闭合，使图b电路构成通路，操作台上主机启动按钮指示灯 KM2互锁，KM1和KM2 延时，其得电延时动断触点使交流接触器 KM1线圈这一路也构成通路，KM1线圈得电；线圈得电，主机 KM2这一路处于断路状态。主机实现星形启动。延时时间到，KT动合触点闭合，动断触点释放，COI+24Y0V13KASB14COMP L CCOM H 1煥09护242 COM 1 主机启动 主电机d实现角形运转见图。+24Vb图a图u急停按钮VWU1KQ FKTKUVW1KMIKMKM 2KM1KTKMW主U机启动1 主机运转主搅拌d图图c一套设备或系统的工作过程，可以分拆成假设干个时间上依次衔接的阶段，如HZS砼站生产