机械设备电气自动控制1

1、 1.1 机械设备电气自动控制 1.1.1机械设备电气自动控制 的含义 是指利用电气自动控制系统，在无人直接参与（或少量参与）的情况下，使被控机械设备按预定的工作程序，自动完成电动机的启动、停止、正转、反转、调速或液压传动系统、气压传动系统的工作循环。 1.1.2机械设备电气自动控制 的目的和任务 提高生产率和加工质量或运行质量，降低生产成本，改善劳动条件。 1.2 机械设备电气自动控制的分类 1.2.1 电力拖动 电力拖动是指对驱动机械设备运动机构的电动机进行定值调速和无级调速的自动控制。 1.2.2 逻辑控制 逻辑控制是指输入和输出信号都是开关量的自动控制。如电动机的启动、停止、正转、反转

2、、制动以及各种生产机械动作转换的自动控制。 1.2.3 数字控制 数字控制是指由数字控制装置、顺序控制装置和伺服机构组成控制系统，用数字化信号对伺服机构的顺序动作、位移、速度和运动轨迹所进行的自动控制。 1.3 机械设备电气自动控技术的发展 1.3.1 电力拖动技术的发展 一台电动机拖动多台机械设备（成组拖动） 一台电动机拖动一台生产机械的多个运动机构（单机拖动） 多台电动机分别拖动多个运动机构 （多机拖动） 直线电动机实现往复运动的直接电力拖动 运动机构的主轴和电动机轴融为一体（电主轴）。 在电气调速方面，直流发电机直流电动机的直流调速、大功率晶体管、晶闸管和大功率整流技术的直流调速、交流变

3、频调速。 1.3.2 逻辑控制技术的发展 用按钮和开关进行手动控制 继电器、接触器逻辑电路自动控制 顺序控制器自动控制 可编程序控制器（PLC）自动控制 可编程计算机控制器（高性能PLC 和通用计算机合二为一）自动控制。 1.3.2 数字控制技术的发展（略） 学习要求 1. 弄清和熟记基本概念。 2. 熟记各种常用低压电器和执行电器的 功能、结构、工作原理及电气符号。 3. 弄清各种基本控制电路及基本控制环 节的电路结构、工作原理及应用场合。2.1 常用低压电器和执行电器2.1.1 电源开关 （1）组合开关图2-1 组合开关结构示意图32L1LL32UV W14图2-2 组合开关符号图QS 低

4、压断路器低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。短路保护的电器。 （2）自动开关 自动开关又称自动空气开关或断路器。主要用于接通和分断电气系统的电源，当电路发生过载、短路和失压等故障时，能自动切断故障电路。45图2-3 自动开关结构原理图911121 2368710图2-4 自动开关符号图QF2.1.2 主令电器 用按钮、主令开关进行人工切换或行程开关

5、自动切换电路。（1）按钮 （2）主令开关 （3）行程开关图2-5按钮结构示意图45321图2-6按钮符号图SB图2-7 主令开关结构示意图b)触头符号32a)结构示意图a)14b)K6、9压板7触头8触头推杆10小滑轮1滚轮2上转臂3、5、11弹簧4套架图2-8滚轮式行程开关a)外形图89b)原理图71011364521 行程开关行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、机械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。滚动式、微动式。 1、直动式

6、行程开关、直动式行程开关图图1-37 滚轮式行程开关滚轮式行程开关2.1.3 接触器 接触器是借助电磁铁的吸合和释放来驱动触头闭合或分断大电流电路（主电路及大容量控制电路）的一种自动切换电器。 图2-10交流接触器结构原理图主触头辅助触头电磁铁图2-11 接触器符号图KMKM 2.1.4 继电器 继电器是一种根据电量（电压、电流）或非电量（压力、温度、转速、时间等）的变化，实现信号转换和开闭控制电路的控制电器。 （1）中间继电器 中间继电器属于电压继电器，其用途之一是记忆瞬态主令信号（按钮、行程中途上的行程开关等主令电器发出的信号），用途之二是当主 令电器的触头 数量、容量不 够用时，可用 其

7、扩展或放大。 图2-12 中间继电器符号图KAKA （2）固态继电器 固态继电器是由集成电路、晶体管、光电耦合器、可控硅等电子元件组成，它是一种新型的无触头开关电器。 （3）热继电器 热继电器是一种保护电器，专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护。67810119图2-13 热继电器结构原理图5342a12b13121415BCAa)元件符号图2-14 热继电器符号a)b)触头符号FRb) 热继电器的工作原理 双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，当热元件受热时，由于两层金属片热膨胀率不同而弯曲。热元件串接在电动机定子绕组电路上，在电动机正常运行时，热元件产生的热

8、量不足以使触头组件动作；当电动机过载，流过热元件的电流超过整定电流时，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片达到一定的弯曲程度，通过导板推动常闭触头分断控制电路，使电动机主电路失电。 （4）时间继电器 时间继电器是一种将定时信号变换为开关信号的继电器，它能够按设定时间开闭控制电路。时间继电器有空气式、电动式、电子式等多种， 1）空气式时间继电器 图2-15空气式时间继电器结构原理图1线圈2静铁心3、7弹簧4衔铁5推板6顶杆8弹簧9橡皮膜10螺钉11进气孔12活塞13、16微动开关14延时触头15杠杆1078653214910615通电延时a)316421112138714915断电延时b)

9、511611121314图2-16 时间继电器符号d)e)a)b)f)c)KTKT （5）速度继电器 速度继电器是将旋转速度信号转换为开关信号的一种控制电器。主要用于鼠笼式异步电动机的反接制动控制，所以亦称反接制动继电器。6、7静触头8、9簧片1转轴2转子3定子4绕组5摆锤图2-17速度继电器原理示意图197684532符号图图2-18 速度继电器 速度继电器的结构和工作原理 它主要由与被控电动机同轴连接的圆柱形永久磁铁转子、用矽钢片叠制而成并装有笼形绕组的空心圆环定子、以及触头三部分组成。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，定子内的短路导体便切割磁场而产生感应电势和电流，此电流与旋转的

10、转子磁场作用产生转矩，使定子转动，当转到一定角度时，装在定子轴上的摆锤拔动簧片式动触头动作，使常闭触头分断，常开触头闭合，切换其所控制的电路。当电动机转速低于某一数值（一般为100r/min），所产生的转矩减小到一定程度时，簧片式触头复位。2.1.5 其他低压电器 （1）熔断器 熔断器是电气系统短路及严重过载的一种保护电器。 （2）控制变压器 当电气控制系统某些控制电路或辅助电路额定电压低于市电电压（220伏）时，必须需采用控制变压器降压后提供电源。 （3）信号灯 信号灯是用于电源指示、信号指示、电路运行状态指示等的显示电器。 图2-19 熔断器符号FU半封闭瓷半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封插

11、式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式闭管式和有填料封闭管式熔断器。熔断器。瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器 2.1.6 执行电器 （1）电磁铁 电磁铁广义上是一种把电磁能转换为机械能的电器。而低压电器中的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。它由静铁心、动铁心（衔铁）和线圈组成。 电磁铁按线圈电压的种类分为交流电磁铁和直流电磁铁。 （2）电磁离合器 电磁离合器是利用表面摩擦或电磁感应原理，在传动机构主动轴与从动轴之间传递转矩的执行电器。主要用于电动机连续运行，而其驱动的机械传动系统要求频繁自动起停或自动变速的场合。 本节着重

12、介绍异步电动机的起动、停止、正反转、制动、变极调速等基本控制电路，此外，还介绍一些常用的其它基本控制电路及控制环节。 2.2.1 电气控制原理图的内容 电气控制原理图是用电器元件的图形符号（旁边有相应的文字标记）由线条连接而成的一种电路图样。它仅描述电气控制系统中各个电器元件的逻辑关系和电路的工作原理， 并不表示各电器元件的物理结构、安装位置和实际连线。 电气控制原理图应包括以下内容：电路图、回路名称或回路功能表、接触器和继电器触头检索图、回路编号表，如果电路具有自动或半自动工作循环功能，原理图还应有工作循环图和工步状态表或顺序控制功能流程图。图2-20 组合机床电气控制系统原理图a) 电 路

13、 图SQ1SQ3原位卸荷SA2KA2KA3YV1SQ354321转步主令工 步接触器电磁阀状态+KM2YV5YV4YV3YV2YV1SQ2SPSB4 SQ1SQ3 SQ4快 进主电动机起动定 位夹 紧+SQ4SQ6SQ3松 开拔 销主电动机停止快退工进电动机液压泵FR13M10路断器QFKM1b) 工 步 状 态 表KM284FR2FR211100540KM1023M265431213KA1171512181613241414718201711KA213219171123KA1SQ4SQ6121191087SQ1KA320半自动手动主 轴电动机起 动KA2液压泵电动机起 动器断熔电动机主 轴2

14、13SB0KM1控 制FU1220V器TC压变SB2KM1FR1KM200SB101中间继电器控制电路7SB35SA1SQ514KA29KA110SB4SQ1SQ311SQ4SQ2SPP6c) 工作循环图快 退快 进主电动机起动松 开拔 开主电动机停止定位 夹紧SQ1 SQ3SQ4SQ2SPSB4SQ1SQ3SQ4工 进SQ6SQ3KA2KA22125YV4232220YV2 YV319201816171415YV52624252322快 退快 进液 压 滑 台KA2工 进定 位夹 紧松 开拔 销夹 具6SB5KA324KA12119KA3手动自 动液压加载SB6KA1KA1KA3 （1）绘制

15、电气原理图须遵守的主要规则 1）电气控制电路分主电路和控制电路。主电路是从电源到电动机和其它大容量用电设备（电炉、电解槽、电镀槽等等）之间的电路，一般画在左侧；控制电路是指控制接触器和其它小电流（10A以下）执行电器的电路，通常画在右侧。电源线路为水平走向；其它线路为垂直走向。 2）在电气控制电路中，同一电器元件的线圈和触头通常分布在不同的回路，但要用同一文字予以标记。 3）电气控制电路的全部触头都按非工作状态绘出。 4）在电气原理图中，表示导线交叉连接的点用实心圆点表示；可拆连接或测试点用空心圆表示；无导线连接的交叉点不加任何符号。 2.2.2 电气控制电路的逻辑代数描述 在逻辑函数中，表示

16、触头的逻辑变量称自变量，表示线圈的逻辑变量称因变量。 图2-22 回路的逻辑函数描述(SB+KA1)KA2=KA1KA1SBKA2KA1 2.2.3 异步电动机的起动控制电路 电动机能否直接起动，取决于供电变压器的容量。当电动机频繁起动时，若其容量小于变压器容量的20%时可直接起动。实际情况往往是供电变压器不仅给电动机供电，而且还要给其它用电设备供电，所以一般情况下功率在11kW以下的电动机可以直接起动。 （1）直接起动控制电路 1）对于功率为0.75kW以下的异步电动机，可以用开关操作直接起动。如图2-23所示。 2）若电动机的功率在1.1kW11kW之间，应通过接触器控制直接起动。如图2-

17、24所示。 电动机的电路图2-23用开关直接起动L3L1L2QSFUM3图2-24用接触器直接起动电路12QSKM533463M336KMFRFU1FU2KMSB2FRSB1开关电源保护电源主电机起停控制主电动机 （2）降压起动控制电路 对于功率在11 kW以上的异步电动机或其它用电设备，均应采用降压起动。 最常见的异步电动机降压起动方式有星-三角形降压起动和定子串电阻降压起动。 1）星-三角形（Y-）降压起动控制电路KM2图2-25异步电动机Y降压起动电路1243KM3L3FRQSKM1电源保护Y-转换L2L1开关电源FU主电机8KM2435783764KM3354KT395933KM1KT

18、KM3KM3KM2SB2SB1KM1转换的时间控制主电机超动Y-起停控制主电机FRD6D1D3D23D4D5M2）定子串电阻降压起动控制电路延时切除起动停止保护开关1623456788333KM2SB23MKTKM173633KM2KM2FU2QSKM1KM2L2L3L1KM1SB1FR5KTKM2电源主电路电阻电源主电机主电机 2.2.4 异步电动机的正反转控制电路机械设备工作台的前进与后退，主轴的正反转，升降机吊篮的升与降等运行状态，在多数 （1）异步电动机正反转的按钮控制电路 （2）异步电动机正反转的行程控制电路 主电机控制8b)KM247698765321图2-27 异步电动机正反转控

19、制电路a)正向反向正向正向开关保护KM18SB23M3337FRFU1KM1QSL2L3L1KM2SB1FU2SB3KM244496KM2KM1KM1333744849SB3KM2SB3FRKM1KM2SB2KM1SB1FR主电机控制主电机电源电源反向9KM26KM1SB2反向FRL3图2-28行程开关控制的正反向电路SQ3SQ1反工作台FR1234M3KM1QSFU1正SQ2SQ43365837811KM17441091212116134KTKM2SQ2KM1KM2KM2SQ4SQ2SB2SB1KTSQ1SQ3KM1SB3KT13KM2反向保护电源L1L2开关电源FU2主电机正向主电机控制正

20、向停止延时反向 2.2.5 异步电动机的制动控制电路 异步电动机从切断电源到停转需要经过一段时间。对于要求精确停车定位或辅助时间较短的生产机械，必须采取制动措施。用得最多的是电气制动。电气制动是使电动机产生一个与原来旋转方向相反的电磁力矩来实现。常用的电气制动方式有能耗制动和反接制动。 （1）能耗制动控制电路 能耗制动的原理是：当异步电动机切断三相电源时，立即在定子绕组中接入直流电源，于是在定子产生恒定磁场。转子由于惯性旋转切割恒定磁场的磁力线而产生感应电流，这一电流形成的电场与恒定磁场相互作用而产生制动力矩，使定子停转。从能量转换的角度而言，能耗制动是将电动机的惯性旋转动能转换成电能，并消耗

21、在转子制动上。 （1）能耗制动控制电路图2-29能耗制动控制电路主电机FU1KM1321开关保护3MQSL2L3L1电源电源897654延时制动起动变压器KTSB2KM1KM2337384449KM2KM1FU3127VFU436VFRKM2FU2TCKM1SB1KTSB18KM2FR控制能耗制动主电机控制 （2）反接制动控制电路 反接制动的原理是在异步电动机正常运行状态下，改变其电源相序，使定子产生反向旋转磁场，从而对转子产生强力制动，并利用速度继电器控制转子停转。图2-30 反接制动控制电路开关保护12QSKM1L2L3L1电源电源正转正转反接制动反接制动9345768KM2SB2M3KM

22、2KM2KM1KM2FU2SB1KM1BVFR主电机主电机控制 3）两种电气制动电路的比较 能耗制动比较平缓，制动产生的机械冲击对机械设备影响较小，因此应用较广。 反接制动由于转子与旋转磁场的相对转速接近同步转速的两倍，所以定子绕组中流过的反接制动电流也相当于全压起动时电流的两倍。因此制动力矩大，制动迅速，但冲击大。它仅适用于不频繁起动及制动准确性要求不高的小容量电动机上。 2.2.6 多速电动机的变极调速控制电路 原理 从电工学的公式n =(1-s)60f/p 知，改变电动机的磁极对数即可改变其转速。 （1）双速电动机绕组的连接方法 图2-31 双速电动机三相绕组的

23、连接方法a)L1D4D1D2D2三角形连接L3L2D6D5D3D2D5D3星形连接b)D3D2D5D6D1D4L1L2L3D3D4D6D1D6D5D4D1双星形连接L3D6c)L2L1D3D2D1D4D5D2D5D6D1D3D4（2）双速电动机的高低速控制电路L2KM24图2-32 双速电动机变速控制电路a)b)KM1KM2KM11543411KM11235562211KM3KM2KM1低速SB2SB1KM2高速L3KM3KM31M3213511KM1KM2FU1KM3KT低速KM16125322113375 4KM3KM2KTKTKT高速SA电源保护高速控制低速控制L1高速运行低速运行FU2

24、高速控制低速控制SA 2.2.7 其它的基本控制电路及环节 （1）点动与长动控制电路 机械设备连续运行状态的控制方式称长动控制。 按下按钮SB2,KM得电自锁，实现长动。如果用按钮SB3直接控制，当按钮被按压时KM得电，释放时失电，则这种控制方式称点动控制。 KMSB1SB2SB3KM图2-33点动与长动控制电路 （2）多地点控制电路 对于大型机械设备，为方便操作，要求能在设备的多个位置进行人工操作。 图2-34多地点控制电路KMSB6SB5SB2SB4SB1SB3KM （3）顺序控制电路 在机械设备电气控制系统中，往往要求电动机按顺序起动。如多数机床的运动部件必须在润滑油泵电机起动后才能起动

25、，以保证运动部件在充分的润滑条件下起动运行。 KM2KM1图2-35 顺序起动控制电路3MFR1M3QSKM1FU1L2L3L1FR2KM2FU2SB2KM2SB3KM1FR2FU3FR1SB1 （4）自锁控制环节 在控制电路中，利用接触器、继电器本身的触头来使其线圈保持通电的电路环节称为自锁控制环节（简称自锁）。 （5）互锁控制环节 在控制电路中，当一个电器元件得电时，禁止另一个电器元件得电，反之亦然，这种互相制约的控制电路环节称为互锁控制环节（简称互锁）。如电动机的正反转控制电路必须有互锁控制环节。 （6）联锁控制环节 在控制电路中，某个主令信号要控制某个电器元件得电，必须以其它某些电器元

26、件的得电或失电，或某些主令电器的开或关为前提，这种带前提条件，但不是互为前提的控制电路环节称为联锁控制环节。控制电路所需的前提条件称为该主令信号的联锁条件。 SA2KA2KA3YV1SQ3电动机液压泵FR13M10路断器QFKM1KM284FR2FR211100540KM1023M265431213KA1171512181613241414718201711KA213219171123KA1SQ4SQ6121191087SQ1KA320半自动手动主 轴电动机起 动KA2液压泵电动机起 动器断熔电动机主 轴161714 15YV52624252322快 退快 进液 压 滑 台KA2工 进定 位夹

27、 紧松 开拔 销夹 具6SB5KA324KA12119KA3手动自 动液压加载SB6KA1KA1KA3213SB0KM1控 制FU1220V器TC压变SB2KM1FR1KM200SB101中间继电器控制电路7SB35SA1SQ514KA29KA110SB4SQ1SQ311SQ4SQ2SPPKA2KA22125YV4232220YV2 YV3192018 （1）短路保护 1）短路的后果 在短路线路上的电器元件触头会因此时流过的电流大大超过其额定容量而被烧毁或发生熔焊，导线的绝缘层也会因此被烧毁，甚至会导致火灾。 2）短路保护措施 a)熔断器保护；b）自动开关的脱扣保护。 1）过载的后果 在电力拖

28、动系统中，当负载转矩超过电动机额定转矩时，电动机绕组的温升会急剧升高并超过其额定值，轻者会使绕组的绝缘层老化变脆，寿命降低；重者会导致至电动机绕组烧坏。 2）过载保护措施 热继电器保护、自动开关过载脱扣保护。 电子式继电器过载保护、埋入电动机绕组的温度继电器（有双金属片式和热敏电阻式）过载保护，软起动器过载保护。 1）出现过电流的场合及后果 直流电动机和线绕式异步电动机在重载下起动或频繁正反向起动时，会短时出现过电流，导致直流电动机和线绕式异步电动机的电刷烧毁。 2）过电流保护措施 在直流电动机或线绕式异步电动机的主电路中串联电流继电器线圈 ，在控制电路中串联电流继电器的常闭触点。 1）什么情

29、况下出现零电压和欠电压 电动机正常运行时出现非正常停电时出现零电压；电源电压低于控制电器线圈额定电压的下限（一般为85%）时出现欠电压。 2）零电压和欠电压造成的后果 在出现零电压后恢复供电时，如果没有保护措施，会导致控制系统自行启动，酿成事故。欠电压出现后会导致电动机转速过低甚至停转，结果造成所拖动的设备不能正常运行，甚至可能酿成事故。 3）零电压和欠电压保护措施 将控制电动机的继电器、接触器控制电路连接成自锁电路即可。 1）弱磁造成的后果 直流电动机起动时如果励磁太弱，起动电流会很大；正常运行时，励磁突然减弱或消失，电动机转速会迅速升高，甚至发生飞车 。 2）弱磁保护措施 在直流电动机励磁

30、回路串联电流继电器，当励磁电流小到一定限度时，电流继电器自动切断励磁回路，使电动机停止。 25、26、27第二章实验 1. 行程控制式异步电动机正反转实验。 2. 星三角形降压起动实验。 3.1 概述 3.1.1 什么叫电气逻辑控制系统分析 在阅读已有逻辑控制系统或设计方案的基础上，分析其电路的逻辑控制功能是否满足被控机械设备的控制要求，在满足功能要求的前提下电路是否最简单，工作是否可靠。 3.1.2 电气逻辑控制系统的组成 包括主电路、控制电路路和辅助电路（保护电路、信号指示电路和照明电路 ）3.2 C6202型卧式车床电气控制系统图3-1 C620-2 卧式车床电气控制系统原理图220V6

31、.3V012345M1主3KMKM3合组QS开 关FU1KM1RM23KM4FR1TAKTAM33010001610FR2KM24FU500FU2冷却泵电机机轴 电快速移动电机 变压器TC65107811491091311121413SB5M2 起 停 3SB2KM4FR1KM3000KMKKS2SB65SB1KM37KS1K6K14KM3KM411111KT1057222KM112FR2K17KM9KKM48SB313主 轴 电 机反 转FU3正 转1FU4SB42SAHL333KM215SQKM1M3起停83.3 组合机床电气控制系统3.3.1 机床 液压 系统图3-2 组合机床液压系统原

32、理图IYV2YV1位拔销定HASQ2SQ1SQ3DBJYV5PM13KLYV4YV3ESP夹紧松开CF快 进快GSQ4工 进退SQ5SQ6123456工 步定 位夹 紧快 进主电机起 动工 进 快 退 松 开拔 销主电机停 止停 止卸 荷转步主令电磁阀状态接触器YV1YV2YV3YV4YV5KM2SB4 SQ1SQ3 SQ4SQ2SPSQ5SQ6SQ4SQ1SQ3+ 3.3.1 液压泵电动机控制电路 液压泵电动机为单独启动与停止。通常是机床操作者操作机床时启动，离开机床或下班时才停止。这是因为组合机床工作过程中，只有装卸工件时才停止运动，而装卸工件的时间很短，为避免液压泵频繁启动而降低寿命，液

33、压泵电动机在工作过程中不宜经常启动和停止。 20KA3SQ1图3-3 组合机床电气系统原理图 0213456781091112M2轴M133FR1KM1QF器断路机电动电动泵液压主KM2KA202KM10450011101SB100FR2FR2KM2FR148KM1SB2SQ6SQ4KA123111792113KA2111720187141424131618PSPSQ2SQ41211SQ3SQ1SB410KA191517KA1KA214SQ5半手断变压机TC器220VFU1器制控熔电动机KM1SB03起12动起液压泵电主动SA1自动动动5机轴中间SB37继电器控1513141716182220

34、1921232524KA3手KA2YV3SQ3YV1YV220KA3KA3KA219KA2222321KA1YV4KA125KA224KA326KA1快工液SB5松开SA2拔6销制夹位定紧夹具进台进快压滑自退SB6动液压加YV5动载 3.3.2 半自动工作循环控制电路 3.3.2.1 绘制转步主令开关状态表 分析这种控制电路时，首先根据表31绘出表32所示的转步主令开关状态表（表中的粗横线表示转步主令开关常开触头的闭合状态，画该状态线的规则是：某一动作完成时所触发的主令开关，其开关常开触头立即闭合，并保持到该动作的相反动作开始后的一瞬间才结束）。 快 退4SQ6表3-2 转步主令开关状态SB4

35、转步主令开关状态SQ4SQ3SQ1SQ5SPSQ2主电机启动步工位紧夹定1工 进快 进23SQ1SQ3SQ4原 位卸 荷主电机停止松开 拔销56+表3-1 工步状态表123456工 步定 位夹 紧快 进主电机起 动工 进 快 退 松 开拔 销主电机停 止停 止卸 荷转步主令电磁阀状态接触器YV1YV2YV3YV4YV5KM2SB4 SQ1SQ3 SQ4SQ2SPSQ5SQ6SQ4SQ1SQ3+ 3.3.2.2 列写半自动工作循环控制电路的逻辑 表达式 按图33所示电路列出各个被控电器得电状态的“与或”逻辑表达式（不要对逻辑表达式进行任何化简）。然后按表32所示的转步主令开关状态，逐个工步标记工

36、步启动时逻辑表达式中各个逻辑变量的取值。在某一个工步的开始，无论是按钮、行程开关的触头还是继电器、接触器的触头，也不管是常开还是常闭的，只要处于闭合状态，则其在逻辑表达式中相应的变量取值为“1”，用粗斜体字表示。否则，取值为“0”，用普通字体表示。按此列写逻辑表达式后，逐一察看，只要式中有一个“与”项的所有变量全部为粗斜体字，则其等号右边的输出变量为“1”。应该注意的是，如果某继电器的逻辑表达式的输出变量取值为“1”，则在同一工步状态下，各个逻辑表达式左边的该继电器常开触头变量取值也为“1”，其常闭触头反变量取值为“0”。 3.3.2.3 电路分析过程 SB4SQ1SQ3SQ4 SQ6+ KA

37、1 SQ6 = KA1 SQ2SP SQ4+ SQ2SPKA1 + KA2 SQ4+ KA2KA1 = KA2 SQ5SQ1+ SQ5SQ3 + KA3 SQ1+ KA3SQ3 = KA3 KA2 KA3 = YV1 KA1KA2= YV2 KA1KA2 = YV3 KA3KA2 +KA1KA2 = YV4 KA1 + KA3 = YV5 KA2 = KM2+表3-1 工步状态表123456工 步定 位夹 紧快 进主电机起 动工 进 快 退 松 开拔 销主电机停 止停 止卸 荷转步主令电磁阀状态接触器YV1YV2YV3YV4YV5KM2SB4 SQ1SQ3 SQ4SQ2SPSQ5SQ6SQ4S

38、Q1SQ3+3.4 工业机械手电气控制系统分析 （分析方法与组合机床电气控制系统相同） 这部分自学 题31 3.5.1 交流变频调速集选控制电梯的功能 及工作状态 3.5.1.1 层站停留 当电梯中的乘客到达某层站并离开轿厢后，如果再无人进入轿厢，而且其它层站也无任何呼唤信号，则电梯便一直停留在该层站并开着门候客。 3.5.1.2 层站呼唤 在层站门厅的候梯乘客按压呼唤信号按钮后，电梯的工作情况有3种： (1) 电梯原来无论停留在呼唤层站的上方层站还是下方层站，如果轿厢内无人发出选层指令，电梯立即关门并下降或上升至所呼唤的层站，然后停靠开门接客； (2) 电梯运行时，在运行方向前方的层站只要有

39、顺向呼唤信号，均一一顺次响应并逐个停靠呼唤层站，这称“顺向截梯”； (3) 电梯沿某方向运行时，在已经过层站或未到达层站有逆向呼唤信号，电梯暂不予响应，但呼唤信号保持住，待电梯到达最远终点层站且反向运行后才被响应。 3.5.1.3 轿厢内的定向和选层 当轿厢有乘客时，电梯的运行方向由最先按选层按钮的乘客决定，而且轿厢内的选层信号优先于层站呼唤信号。例如，有数名乘客进入停留在5层站的空电梯。其中，某乘客先按了21层的按钮，电梯便按其选层信号上行。其它乘客在此以后触发的选层指令，凡是上行的都得到响应，而下行的则须等到上行到达最远终点层站并变换为下行后才被响应。在此状态下，只有顺方向的未到层站的呼唤

40、信号得到响应，逆方向的所有层站呼唤信号须等到电梯反方向运行后才被响应。 3.5.1.4 启动加速和将停靠层站时减速 电梯的搭乘舒适感取决于其加减速性能。因此，要求启动时平滑地加速，而将停靠层站时也能平滑地减速，并在很低速度下停止。 3.5.2 电梯门驱动电路 电梯门包括轿厢门和层站门，它们均由安装于轿厢顶部的自动门机驱动。当轿厢门启闭时，通过机械联动机构带动层站门同步启闭。 图3-6 电梯门驱动电路开门制动电阻MR12开SQWMKA关关KA开KAR开KA3开电机调压电阻110VFU+电机励磁绕组-KAKA关2SQKA关5KA开关1SQ4RM关开6关直流伺服电机关门制动电阻 3.5.3 层站到达

41、平层检测及电梯门开关控制 信号电路选 层 后 延 时KA图3-7 层站到达与平层检测及电梯门开关控制电路+-24VKA上SQ平层SQ342925545351403151494738270454736231325556424KA层3SQKA层1KA层2层2SQSQ1层12KA层4层3SQ3层4换速KA41121电梯门5423466789KA关KAKAKA平层下平层8开10KA平层开SQ开SB7开965层1选KT12KA层2选KA11层3选平层站到达信号一层二层四层层三层门开关XSQ3KA12电梯门106111314KASQ超载KA关15213关SQ开KT层4选KA141呼上KA2呼下KA2呼上KA呼下KA4呼下SB关KA关442021YKA运行16平层KA关2层 站 召 唤手 动门信号运行轿厢 3.5.3.1 层站到达信号的作用 电梯到达所呼唤层站或轿厢内所选层站时，撤消层站呼唤信号和轿厢内选层信号 (见图38)，也可作为电梯换速(减速)的条件信号之一(见图39) 。 3.5.3.2 平层 （1）什么叫平层 轿