《PLC组态技术应用》课件-13.工作台自动往返控制要求及常用元器件行程开关的结构、型号及工作原理

电气控制与PLC技术云南机电职业技术学院项目三：工作台自动往反控制电路分析任务3-1：工作台自动往返控制要求及常用元器件主讲人：龙金莲CONTENTS目录行程开关的结构、型号及工作原理01工作台往返控制的要求02工作台自动往返控制要求及常用元器件教学情境：在实际生产中，有些生产机械要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便工作台实现对工件的连续加工，提高生产效率。例如：线切割机床的运丝机构的运动。这就需要电器控制线路对电动机实现自动正反转换相来实现。因此，今天我们来一起学习常用元器件行程开关的结构、型号及工作原理与工作台往返的控制要求。CA6140控制电路分析1.行程开关的结构与和电气符号如图3-1a）所示，行程开关一般由触头系统、操作机构和外壳等组成。当生产机械运动部件碰压行程开关时，其常闭触头断开，常开触头闭合。行程开关在电路图中的符合如图3-1b）所示。图3-1YBLX-K1/311型行程开关的结构与符号a）结构图

b）符号1－动触头2－静触头3－推杆工作台自动往返控制要求及常用元器件行程开关2.行程开关的作用及组成结构

行程开关又称做限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。行程开关的结构分为三个部分：操作机构、触头系统和外壳。行程开关分为单滚轮、双滚轮及径向传动杆等形式。其中单滚轮和径向传动杆行程开关可自动复位，双滚轮为碰撞复位。工作台自动往返控制要求及常用元器件行程开关3.行程开关的工作原理①行程开关的工作原理简述：当运动机械的挡铁压到滚轮上时，杠杆连同转轴一起转动，并推动撞块。当撞块被压到一定位置时，推动微动开关动作，使常开触头闭合，常闭触头断开，在当动动机械的挡铁离开后，复位弹簧使行程开关各部位部件恢复常态。

②直动式行程开关的动作原理与按钮相同。但它的缺点是分合速度取决于生产机械的移动速度；当移动速度低于0.4m/min时，触点分断太慢，易受电弧烧损。此时，应采用有盘形弹簧机构瞬时动作的滚轮式行程开关。当生产机械的行程比较小且作用力也很小时，可采用具有瞬时动作和微小行程的微动式行程开关。工作台自动往返控制要求及常用元器件行程开关4.行程开关的结构型号含义工作台自动往返控制要求及常用元器件2.工作台的自动往返控制要求在工作台自动往返运动示意图中，图中SQ1为左移转右移的行程开关，SQ2为右移转左移的行程开关。工作台自动往返运动示意图工作台自动往返控制要求及常用元器件2.工作台的自动往返控制要求工作台自动往返控制电路工作台自动往返控制要求及常用元器件

图3-4工作台自动往返行程控制电路，工作过程要求如下：按下启动按钮SB1，KM1得电并自锁，电动机正转、工作台向左移动，当到达左移预定位置后，挡铁1压下SQ1，SQ1常闭触头断开使KM1断电，SQ1常开触头闭合使KM2得电，电动机由正转变为反转，工作台向右移动。当到达右移预定位置后，挡铁2压下SQ2，使KM2断电，KM1得电，电动机由反转变为正转，工作台向左移动。如此周而复始地自动往返工作。当按下停止按钮SB3时，电动机停转，工作台停止移动。

项目三：工作台自动往反控制电路分析任务3-2：安装调试正反转控制电路主讲人：龙金莲CONTENTS目录倒顺开关的结构、动作原理、型号及含义、选用方法01倒顺开关控制电动机正反转的控制过程0203正反转电路组成与电路分析04带电气互锁正反转电路分析安装调试正反转控制电路教学情境：在生产设备中，很多运动部件需要两个相反的运动方向，这就要求电动机能实现正、反两个方向转动。由三相交流电动机工作原理可知，实现电动机反转的方法是将任意两根电源线对调。电动机主电路需要用两个交流接触器分别提供正转和反转两个不同相序的电源。安装调试正反转控制电路行程开关1.倒顺开关2.倒顺开关的结构和符号倒顺开关是组合开关的一种，也称为可逆转换开关，是专门为控制小容量三相异步电动机的正反针而设计生产的。开关的手柄有“倒”、“停”、“顺”三个位置，手柄只能从“停”的位置左转45。或右转45。。安装调试正反转控制电路3.倒顺开关的工作原理倒顺开关的工作原理可通过表3-2-1的手柄位置切换与电动机的工作状态来表示。倒顺开关正反转控制线路1-静触头2-动触头表3-2-1倒顺开关的工作原理

手柄位置QS状态电路状态电动机状态停QS的动、静触头不接触电路不通电动机不转顺QS的动触头和左边的静触头相接触电路按L1-U，L2-V，L3-W接通电动机正转倒QS的动触头和右边的静触头相接触电路按L1-W，L2-V，L3-U接通电动机反转安装调试正反转控制电路分析倒顺开关控制电动机正反转工作过程安装调试正反转控制电路分析倒顺开关控制电动机正反转工作过程项目三：工作台自动往反控制电路分析任务3-2：安装调试正反转控制电路主讲人：龙金莲CONTENTS目录倒顺开关的结构、动作原理、型号及含义、选用方法01倒顺开关控制电动机正反转的控制过程0203带电气互锁正反转电路分析安装调试正反转控制电路学习目标1.知道三相异步电动机反转的接线方法。2.会识读接触器联锁的正反转控制电路电路图和接线图，并能说出电路的动作程序。3.能根据电路图正确安装与调试接触器联锁的正反转控制电路。安装调试正反转控制电路

本项目的任务是安装与调试接触器联锁的正反转控制电路。要求电路具有电动机双方向运转控制功能，即按下正向起动按钮，电动机正转；按下停止按钮，电动机停转；按下反向起动按钮，电动机反转。项目任务安装调试正反转控制电路项目任务流程图安装调试正反转控制电路三相异步电动机改变转向的方法1.三相异步电动机改变转向的方法由三相异步电动机的工作原理可知，电动机的转向由旋转磁场的旋转方向决定。接入电动机三相定子绕组的电流相序改变了，则产生的旋转磁场的旋转方向就改变了，电动机的转向也随之改变。因此，只要调换三相交流异步电动机任意两相定子绕组所接的电源线（相序），旋转磁场即改变转向，电动机也随之改变转向。即电动机正转时，定子绕组U－V－W的电源相序为L1－L2－L3；电动机反转时，定子绕组U－V－W的电源相序为L2－L1－L3，两个电源相序相反。得出改变电动机旋转方向的方法是改变电动机的电源相序，即对调接入电动机三相电源线中的任意两根。安装调试正反转控制电路图3-2接触器联锁的正反转控制电路图识图电路图安装调试正反转控制电路（1）电路组成序号电路名称电路组成元件功能备注1电源电路QS电源开关

2FU2熔断器作控制电路短路保护用3主电路FU1熔断器作主电路短路保护用KM1和KM2必须联锁，避免同时闭合，否则会造成L1和L3两相电源短路事故4KM1主触头控制电动机正转5KM2主触头控制电动机反转6FR发热元件与常闭触头配合，作过载保护7M电动机8控制电路FR常闭触头过载保护正反转控制电路的公共电路9SB3停止按钮10SB1正转起动按钮正转控制电路，KM2的常闭触头串联在KM1线圈回路中11KM1辅助常开触头KM1自锁触头12KM2辅助常闭触头联锁保护13KM1线圈控制KM1的吸合与释放14SB2反转起动按钮反转控制电路，KM1的常闭触头串联在KM2线圈回路中15KM2辅助常开触头KM2自锁触头16KM1辅助常闭触头联锁保护17KM2线圈控制KM2的吸合与释放安装调试正反转控制电路（2）工作原理1）正转控制2）停止按下SB3→KM1失电→KM1主触头断开→电动机失电停转。3）反转控制安装调试正反转控制电路识图接线图图3-3接触器联锁的正反转控制电路接线图安装调试正反转控制电路表3-3接触器联锁的正反转控制电路元件布置及布线一览表序号项目具体内容备注1元件位置FU1、FU2、KM1、KM2、FR、XT

2电动机M、SB1、SB2、SB3

3板上元件的布线控制电路走线0号线：FU2→KM2→KM1

41号线：FU2→FR52号线：FR→XT63号线：KM1→KM2→XT74号线：KM1→KM2→XT85号线：KM2→KM196号线：KM1→KM2→XT107号线：KM1→KM211主电路走线U11、V11：XT→FU1→FU2

12W11：XT→FU113U12、V12、W12：FU1→KM1→KM214U13、V13、W13：KM2→KM1→FR15U、V、W：FR→XT16PE：XT→XT

17外围元件的布线按钮走线2号线：XT→SB3

183号线：XT→SB3→SB2→SB1194号线：XT→SB1206号线：XT→SB221电动机走线U、V、W、PE：XT→M

22电源线走线U11、V11、W11、PE：电源→XT

安装调试正反转控制电路操作指导1．连接电动机，通电观察转向将三相电源线的两端分别编号为L1、L2、L3和PE后，其中一端与三相电源插头相连。（1）正转接线（2）反转接线3-4电动机的接线示意图a）正转接线b）反转接线安装调试正反转控制电路2．检查元器件 按表3-1配齐所用元件，检查元件的规格是否符合要求，检测元件的质量是否完好。固定元器件参照图3-5，根据元件固定方法，按图3-3固定元件。图3-5接触器联锁的正反转控制电路安装板安装调试正反转控制电路（1）板前配线安装参考图3-5，遵循板前配线原则及工艺要求，按图3-3和表3-3进行板前配线。（2）安装控制电路。（3）安装主电路。依次安装U11、V11、W11、U12、V12、W12、U13、V13、W13、V、U、W与PE号线。对于KM1和KM2主触头的配线应注意以下两点：①U12、V12和W12号线的配线。如图3-6所示，应将KM1的第一对与KM2的第一对相连、KM1的第二对与KM2的第二对相连、KM1的第三对与KM2主的第三对相连。②U13、V13和W13号线的配线。如图3-6所示，应将KM1的第一对与KM2的第三对相连、KM1的第二对与KM2的第二对相连、KM1的第三对与KM2的第一对相连。4.配线安装安装调试正反转控制电路两只KM主触头的出线对调了（4）外围设备配线安装1）安装连接按钮。2）安装连接电动机。正反转切换时，电动机的冲击力和振动较大，电动机应固定可靠、安放平稳，防止电动机产生滚动而发生事故。3）连接三相电源插头线。安装调试正反转控制电路1）检查布线。对照接线图检查是否掉线、错线，是否漏编或错编，接线是否牢固等。2）使用万用表检测。按表3-4，使用万用表检测安装的电路，如与正确阻值不符，应根据电路图检查是否有错线、掉线、错位或短路等。5.进行自检表3-4万用表检测线路的过程序号检测任务操作方法正确阻值测量阻值备注1检测主电路测量XT的U11与V11、U11与W11、V11与W11之间的阻值常态时，不动作任何元件

均为∞

2压下KM1均为M两相定子绕组的阻值之和

3压下KM2

4检测控制电路测量XT的U11与V11之间的阻值按下SB1均为KM1线圈的阻值

5压下KM1

6按下SB2均为KM2线圈的阻值

7压下KM2

安装调试正反转控制电路6.通电调试步骤操作内容观察内容正确结果观察结果备注1旋转FR整定电流调整装置，将整定电流设定为12A整定电流值12A

2先插上电源插头，再合上断路器电源插头断路器已合闸

已供电，注意安全3按下正向起动按钮SB1且松开KM1吸合

单手操作电动机正转

4按下停止按钮SB3KM1释放

电动机停转

5按下反向起动按钮SB2且松开KM2吸合

电动机反转

6按下停止按钮SB3KM2释放

电动机停转

7按下正向起动按钮SB1且松开KM1吸合

KM1吸合动作时，KM2不能起动吸合电动机正转

8按下反向起动按钮SB2KM1继续吸合

电动机继续正转

KM2不动作

9拉下断路器后，拔下电源插头断路器电源插头已分断

做了吗？安装调试正反转控制电路7.质量考评考核项目考核要求配分评分标准扣分得分备注元器件安装1．按照接线图布置元件2．正确固定元件101．不按接线图固定元件扣10分2．元件安装不牢固每处扣3分3．元件安装不整齐、均匀、合理每处扣3分4．损坏元件每处扣5分

电路安装1．按图施工2．合理布线，做到美观3．规范走线，做到横平竖直，无交叉4．规范接线，无线头松动，反圈，压皮，露铜过长及损伤绝缘层5．正确编号401．不按接线图接线，扣40分2．布线不合理，不美观每根扣3分3．走线不横平竖直，每根扣3分4．线头松动、反圈、压皮、露铜过长，一处扣3分5．损伤导线绝缘或线芯，每根扣5分6．错编、漏编号，每处扣3分

通电试车按照要求和步骤正确调试电路501．主控电路配错熔管，每处扣10分2．整定电流调整错误扣5分3．一次试车不成功扣10分4．二次试车不成功扣30分5．三次试车不成功扣50分

安全生产自觉遵守安全文明生产规程

1．漏接接地线一处，扣10分2．发生安全事故，0分处理

时间4小时

提前正确完成，每5分钟加5分；超过定额时间，每5分钟扣2分

开始时间：

结束时间：

实际时间：

项目三：工作台自动往反控制电路分析任务3-3：工作台自动往返控制电路及常见故障分析主讲人：龙金莲工作台自动往返控制电路及常见故障分析学习目标1．会识读工作台自动往返控制电路图和接线图，并能说出电路的动作程序。2．能根据电路图正确安装与调试工作台自动往返控制电路。3.对工作台自动往返控制电路常见故障进行分析工作台自动往返控制电路及常见故障分析项目任务本项目的任务是安装与调试工作台自动往返控制电路。如图3-3-1所示，要求电路具有工作台自动往返控制功能，即电路起动后，工作台在位置A和位置B两点之间作自动往返运动。图3-3-1工作台自动往返控制电路示意图工作台自动往返控制电路及常见故障分析任务流程图图3-3-2任务流程图工作台自动往返控制电路及常见故障分析识读电路图图3-3-3工作台自动往返控制电路图工作台自动往返控制电路及常见故障分析（1）电路组成序号电路名称电路组成元件功能备注1电源电路QS电源开关

2FU2熔断器作控制电路短路保护用3主电路FU1熔断器作主电路短路保护用KM1和KM2联锁

4KM1主触头控制电动机的正转5KM2主触头控制电动机的反转6FR发热元件与常闭触头配合，作过载保护7M电动机8控制电路FR常闭触头过载保护正反转控制电路的公共电路9SB3停止按钮10SB1正转起动按钮SQ2常开触头与起动按钮SB1并联，SQ1常闭触头与线圈串联11KM1辅助常开触头KM1自锁触头12SQ2常开触头正转起动13SQ1常闭触头左限位14KM2辅助常闭触头联锁保护15KM1线圈控制KM1的吸合与释放16SQ1常开触头反转起动SQ1常开触头与起动按钮SB2并联，SQ2常闭触头与线圈串联17KM2辅助常开触头KM2自锁触头18SB2反转起动按钮19SQ2常闭触头右限位20KM1辅助常闭触头联锁保护21KM2线圈控制KM2的吸合与释放工作台自动往返控制电路及常见故障分析工作台自动往返控制电路及常见故障分析2）停止按下SB3→控制电路失电→KM1（或KM2）主触头断开→电动机M失电停转，工作台停止移动。

电路图中的SB1和SB2分别为左移起动和右移起动按钮，若起动时工作台停在左端，则应先起动工作台右移。工作台自动往返控制电路及常见故障分析识读接线图图3-3-4工作台自动往返控制电路接线图工作台自动往返控制电路及常见故障分析表3-3-2工作台自动往返控制电路元件布置及布线一览表序号项目具体内容备注1元件位置FU1、FU2、KM1、KM2、FR、XT

2电动机M、SB1、SB2、SB3、SQ1、SQ2

3板上元件的布线控制电路走线0号线：FU2→KM2→KM1

41号线：FU2→FR52号线：FR→XT63号线：KM1→KM2→XT74号线：KM1→XT85号线：KM2→XT96号线：KM2→KM1107号线：KM2→XT118号线：KM1→XT129号线：KM1→KM213主电路走线U11、V11：XT→FU1→FU2与项目三一样14W11：XT→FU115U12、V12、W12：FU1→KM1→KM216U13、V13、W13：KM2→KM1→FR17U、V、W：FR→XT18PE：XT→XT19外围元件的布线按钮走线2号线：XT→SB3

203号线：XT→SB3→SB2→SB1214号线：XT→SB1227号线：XT→SB223行程开关的走线3号线：XT→SQ1→SQ2

244号线：XT→SQ1→SQ2255号线：XT→SQ1267号线：XT→SQ1→SQ2278号线：XT→SQ228PE：XT→SQ1→SQ229电动机走线U、V、W、PE：XT→M

30电源走线U11、V11、W11、PE：电源→XT

工作台自动往返控制电路及常见故障分析1）检测行程开关序号检测任务检测方法参考值检测值要点提示1读行程开关的型号读的位置在面板盖上LX19-111

使用时，规格选择必须正确2读额定电压、电流AC380V、DC220V、5A

3拆下面板盖，观察常闭触头见图4-7桥式动触头闭合在静触头上

4观察常开触头桥式静触头与动触头处于分离状态

5动作行程开关，观察触头的动作情况边动作边观察常闭触头先断开，常开触头后闭合

常闭、常开触头动作顺序有先后6复位行程开关，观察触头的复位情况常开触头先复位，常闭触头后复位

常闭、常开触头复位顺序也有先后7检测判别常闭触头的好坏常态时，测量常闭触头的阻值阻值约为0Ω

若测量阻值与参考阻值不同，说明触头已损坏或接触不良动作行程开关后，再测量其阻值阻值为∞

8检测判别常开触头的好坏常态时，测量常开触头的阻值阻值为∞

动作行程开关后，再测量其阻值阻值约为0Ω

工作台自动往返控制电路及常见故障分析1）固定行程开关固定行程开关时，应注意滚轮的方向不能装反，即使是模拟试验，两只行程开关之间也必须保持杠杆动作的距离，以便于操作。图3-3-5工作台自动往返控制电路安装板2）电路板安装

根据所学的配线原则及工艺要求，参考图3-3-5工作台自动往返控制电路及常见故障分析（3）外围设备配线

1）安装连接按钮。2）安装连接电动机。正反转切换时，电动机的冲击力和振动较大，电动机应固定可靠、安放平稳，防止电动机产生滚动而发生事故。3）连接三相电源插头线。（4）进行自检1）检查布线。对照接线图检查是否掉线、错线，是否漏编或错编，接线是否牢固等。工作台自动往返控制电路及常见故障分析2）使用万用表检测。按表3-3-3，使用万用表检测安装的电路，若测量阻值与正确阻值不符，应根据线路图检查是否有错线、掉线、错位、短路等。序号检测任务操作方法正确阻值测量阻值备注1检测主电路测量XT的U11与V11、U11与W11、V11与W11之间的阻值常态时，不动作任何元件

均为∞

2压下KM1均为M两相定子绕组的阻值之和

3压下KM2

4检测控制电路测量XT的U11与V11之间的阻值按下SB1均为KM1线圈的阻值

5动作SQ2

6压下KM1

7按下SB2均为KM2线圈的阻值

8动作SQ1

9压下KM2

表3-3-3万用表检测电路的过程工作台自动往返控制电路及常见故障分析（5）调试电路步骤操作内容观察内容正确结果观察结果备注1旋转整定电流调整装置，将整定电流设定为12A整定电流值12A

2先插上电源插头，再合上断路器电源插头断路器已合闸

已供电，注意安全3按下正向起动按钮SB1KM1吸合

单手操作电动机正转

4动作SQ1后复位KM1释放

KM2吸合

电动机反转

5动作SQ2后复位KM2释放

KM1吸合

电动机正转

6动作SQ1后复位KM1释放

KM2吸合

电动机反转

7按下停止按钮SB3KM2