《机床电气控制与PLC》课件-单元2连续控制线路的安装与调试

接触器控制连续控制线路的安装与调试1.1PLC控制连续控制线路的安装与调试2.2触摸屏+PLC+变频器控制连续控制线路的安装与调试2.3单元二CONTENTS2.12.1接触器控制连续控制线路的安装与调试

*学习目标：技能目标：（1）能识读三相交流异步电动机连续控制线路原理图；（2）能分析三相交流异步电动机连续控制线路工作原理；（3）能安装与调试三相交流异步电动机连续控制线路。知识目标：（1）熟悉低压断路器的结构、型号、命名和工作原理；（2）熟悉热继电器的结构、型号、命名和工作原理；（3）熟悉电动机连续控制线路中各电气元器件的作用。

素养目标：（1）能严格执行安全操作规程、施工现场管理规定及“7S”管理规定；（2）养成吃苦耐劳、爱岗敬业的职业素养。1．知悉低压断路器的功能

低压断路器又称为自动空气开关，是一种控制与保护电器。在电路正常工作时，作为电源开关使用，可不频繁地接通和分断负荷电路；在电路发生短路等故障时，又能自动跳闸切断故障电路，起到过流、过载、失压（欠压）等保护作用。一、认识低压短路器2．知悉低压断路器的结构、符号及分类低压电路器由触点系统、脱扣器、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等部分组成，如图所示为低压断路器的外形、结构原理及符号。（a）外形（b）结构原理（c）符号1－主触点2－跳钩3－锁扣4－分励脱扣器5－欠压脱扣器6－分励脱扣器按钮7－失压脱扣按钮8－加热元件9－热脱扣器10－过流脱扣器11－分闸弹簧一、认识低压短路器2．知悉低压断路器的结构、符号及分类（1）触点系统低压断路器的主触点在正常情况下可以接通分断负荷电流，在故障情况下还必须可靠分断故障电流。主触点有单断口指式触点、双断口桥式触点、插入式触点等几种形式。主触点的动、静触点的接触处焊有银基合金触点，其接触电阻小，可以长时间通过较大的负荷电流。在容量较大的低压断路器中，还常将指式触点做成两挡或三挡，形成主触点、副触点和弧触点并联的形式。如图a）所示为两接触点处于断开位置的结构示意图，分为弧触点和主触点。弧触点用耐弧金属材料制成，主触点和弧触点在断路器分、合闸时有不同的作用和操作次序。开关合闸时，弧触点承担合闸的电磨损；开关分闸时，弧触点承担电路分断时的强电弧，起保护主触点的作用；主触点承担长期通过负荷电流的任务。所以在合闸时弧触点先闭合、主触点后闭合，如图b）、c）所示；分闸时主触点先断开、弧触点后断开。（a）触头断开位置（b）弧触头先闭合（c）主触头后闭合1－弧触头2－主触头3－触头压力弹簧4－软连接5－传动机构一、认识低压短路器2．知悉低压断路器的结构、符号及分类（2）脱扣器脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时，脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触点动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种。低压断路器投入运行时，操作手柄已经使主触点闭合，自由脱扣机构将主触点锁定在闭合位置，各类脱扣器进入运行状态。（3）灭弧装置低压断路器中的灭弧装置一般为栅片式灭罩，灭弧室的绝缘壁一般用钢板纸压制或用陶土烧制。（4）电操机构。电操机构也是一种远距离操作断路器的附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。电操机构有电动操作机构和电磁操作机构两种：电动操作机构由电动机驱动，一般适用于630安及以上大容量框架式断路器的操作；电磁操作机构由电磁铁驱动，适用于100安、225安等小容量断路器。此外还有辅助手柄、手柄闭锁装置、机械联锁装置等附件。低压断路器的分类方式很多：按用途分有配电用、电动机用、照明用和漏电保护用；按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器；按极数分有单极、双极、三极和四级断路器等。配电用低压断路器按结构型式分有塑料外壳式（DZ系列）和框架式（DW系列）两大类。一、认识低压短路器3．知悉低压断路器的型号及含义常用DZ系列低压断路器的型号与含义如下：如DZ47-63/3P型表示额定电流为63A，设计序号为47，三极低压断路器。二、认识热继电器1．知悉热继电器的功能热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。二、认识热继电器2．知悉热继电器的结构、符号及分类热继电器由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成，如图所示为热继电器的外形、结构原理及符号。（a）外形（b）结构原理（c）符号发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使动断触点断开。由于动断触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。热继电器的分类方式很多，按动作方式分，有双金属片式、热敏电阻式和易熔合金式三种；按加热方式分有直接加热式、复合加热式、间接加热式和电流互感器加热式四种；按极数分有单极、双极和三极三种，其中，三极的又包括带有断相保护装置和不带断相保护装置的两类；按复位方式分有自动复位和手动复位。二、认识热继电器3．知悉热继电器的型号及含义常用JR系列热继电器的型号与含义如下：如JR16B-20/3D型表示额定电流为20A，设计序号为16，改型为B，带有断相保护装置的三相结构热继电器。JR16B系列热继电器的替代产品是JR36系列，其外形和安装尺寸完全一致。1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，使接触器KM的线圈失电，KM的动合触点断开，解除自锁，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路1.三相交流异步电动机连续控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的控制线路。2.引入三相电源到断路器接线端。3.工作时合上断路器QF接通电源。4.按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，串联在主电路中的KM的主触点闭合，电动机运转；KM辅助动合触点同时闭合形成自锁，保证松开按钮SB2时电动机连续运转。6.设备长时间不用时，需关闭断路器，切断设备电源。5.当电动机需要停止时，只要按下停止按钮SB1，接触器各触点恢复到初始状态，电动机失电停转。三、分析接触器控制连续控制线路安装与调试三相交流异步电动机连续控制线路

1.准备工具、仪表2.领取器材3.安装线路4.检测线路5.调试线路任务总结与评价任务拓展:热继电器整定值的设定2.2PLC控制连续控制线路的安装与调试

*学习目标：技能目标：（1）能分析PLC控制的连续控制的I/0分配表；（2）能分析PLC控制的连续控制的I/0接线图；（3）能分析PLC控制的连续控制的梯形图与指令语句表；（4）能安装与调试PLC控制的三相交流异步电动机连续控制线路。知识目标：（1）熟悉PLC硬件组成及软件系统；（2）认识触点串联、并联指令；（3）熟悉PLC控制的连续控制线路中各电气元件的作用。素养目标：（1）能高效获取、正确整理、有效运用相关信息；（2）具备吃苦耐劳、爱岗敬业和诚实守信的工作态度；（3）能总结工作学习收获，反思不足。1．中央处理单元（CPU）CPU一般由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。CPU的主要任务：（1）接收与存储用户由编程器键入的用户程序和数据（2）检查编程中的语法错误，诊断电源及PLC内部的工作故障（3）用扫描方式接收现场输入信号，并存入相应存储区（4）从存储器中读取指令并执行指令（顺序取指令）（5）处理中断一、认识PLC的硬件组成2．存储器存储器式具有记忆功能的半导体电路。分为系统程序存储器和用户存储器。系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器组成。内容不可更改，断电不消失。用户存储器分为用户程序存储区和工作数据存储区，由随机存取存储器（RAM）组成。断电内容消失，常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年。3．输入/输出接口单元PLC输入输出接口单元是现场与PLC间的桥梁。它的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号送入CPU。输出接口电路的作用是把PLC内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关信号，驱动负载。（1）输入接口：光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。一、认识PLC的硬件组成3．输入/输出接口单元（2）输出接口PLC的继电器输出接口电路。工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后动合触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后动合触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。一般有三种类型：继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载一、认识PLC的硬件组成4．拓展接口和通信接口PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的需要；通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连，从而实现“人—机”或“机—机”之间的对话。一、认识PLC的硬件组成5．电源PLC电源：AC220。PLC对电源的稳定度要求不高，一般允许电源电压额定值为（+10～-15）%的范围内波动。PLC的电源部件对供电电源采用了较多的滤波环节。对电网的电压波动具有过电压和欠电压保护，并采用屏蔽措施，以防止及消除工业环境中的空间电磁干扰。6．编程器plc编程器是可编程序控制器系统的人机接口，用户可以利用编程器对可编程序控制器进行程序的输入、编辑、修改和调试。FX2N系列PLC的编程器分为两种，一种是手持编程器，操作简单，使用方便;一种是通过PLC的RS422口，与计算机串口相连，通过专用软件（如GXWorks2）编写程序，并对PLC下载或上传程序。1.软件组成PLC的软件包括系统监控程序和用户程序两大部分。系统监控程序是由PLC的生产厂家编制的，用于控制PLC的运行，包括管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块和系统调用三个部分。用户程序又称用户软件、应用软件等，是PLC的使用者编制的针对控制问题的程序。二、认识PLC的软件系统2.PLC常用的编程语言PLC常用的编程语言又：梯形图语言、指令表（助记符）语言、功能块图语言、结构文本等，其中梯形图语言和指令表（助记符）语言为常用的编程语言。（1）梯形图语言梯形图语言是在继电器控制线路的基础上，简化了符号演变而来。具有形象、直观、实用、电气人员容易接受理解等特点，是目前用得最多的一种PLC编程语言。（2）指令表（助记符）语言基本指令语句的基本格式包括地址（或步序）、助记符、操作元件等部分二、认识PLC的软件系统2.PLC常用的编程语言PLC常用的编程语言又：梯形图语言、指令表（助记符）语言、功能块图语言、结构文本等，其中梯形图语言和指令表（助记符）语言为常用的编程语言。（3）功能块图功能块图类似于数字逻辑电路中编程语言，用类似与门、或门等方框图来表示逻辑运算关系。对于有数字电路基础的人来说比较容易掌握。该语言用类似与门、或门的方框表示逻辑运算关系，方框左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为逻辑运算的输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算。用“导线”把方框连接起来，信号从左向右流动。（4）结构文本与PASCAL、BASIC、C语言等高级语言语法结构相似，便于实现数学运算、数据处理、图形显示、报表打印等功能。三、认识触点串联指令（AND/ANI）AND（与指令）、ANI（与非指令）指令分别用于单个动合、动断触点的串联，串联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。AND（与指令）用于动合触点的串联；ANI（与非指令）用于动断触点的串联。四、认识触点并联指令（OR/ORI）OR（或）、ORI（或非）指令分别用于单个动合、动断触点的并联，并联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。OR（或）用于动合触点的并联;ORI（或非）用于动断触点的并联。类别接硬件PLC功能输入按钮SB1动断X0停止SB2动合X1启动热继电器FR动断X2过载保护输出交流接触器KM线圈Y0正转五、分析PLC控制连续控制I/0线路类别接硬件PLC功能输入按钮SB1动断X0停止SB2动合X1启动热继电器FR动断X2过载保护输出交流接触器KM线圈Y0正转五、分析PLC控制连续控制I/0线路类别接硬件PLC功能输入按钮SB1动断X0停止SB2动合X1启动热继电器FR动断X2过载保护输出交流接触器KM线圈Y0正转五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路五、分析PLC控制连续控制I/0线路三相交流异步电动机连续控制程序a.梯形图b.指令语句表五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路分析三相交流异步电动机连续控制程序分析三相交流异步电动机连续控制程序五、分析PLC控制连续控制I/0线路安装与调试PLC控制连续控制线路

1.准备工具、仪表2.领取器材3.安装线路4.检测线路5.编写程序6.调试线路任务总结与评价任务拓展:置位与复位指令实现三相交流异步电动机连续控制*学习目标：技能目标：（1）能分析触摸屏+PLC+变频器控制的连续控制的I/0分配表；（2）能分析触摸屏+PLC+变频器控制的连续控制的I/0接线图；（3）能分析触摸屏+PLC+变频器控制的连续控制的SFC程序；（4）能安装与调试触摸屏+PL