第一章 继电接触控制系统简介.ppt

1、可编程序控制器 应用技术,张平 北京化工大学信息科学与技术学院,可编程序控制器(PLC) Programmable Logic Controller,Programmable Controller,Personal Computer,P L C,张平 副教授 北京化工大学信息学院电工电子教学实验中心 主要讲授课程 电路原理 可编程序控制器原理及实验 电工学（非电专业） 电工技术基础（少学时） 电子技术基础（少学时）,= 教材： 可编程序控制器应用技术(第四版） 作者： 廖常初 发行： 重庆大学出版社 = 张平： 01064243524 =,课程安排,周次安排 课 程 内 容 1 2讲课 继电接

2、触控制系统简介 3 4讲课 可编程序控制器概述 5 6讲课 可编程序控制器原理 7 8讲课 可编程序控制器指令系统 9 10讲课 梯形图的设计方法 11 12讲课 顺序控制梯形图的的编程方式 13 14考查 总结 复习 考试 实验 （1）电机的正反转控制 （2）抢答器,自动控制系统,工 厂 自 动 控 制,楼 宇 自 动 控 制,通 讯 自 动 控 制,家 庭 自 动 控 制,.,工厂电气控制技术发展,继电器系统PLC控制系统,回路仪表系统DCS控制系统,开关量：,模拟量：,工厂电气控制技术,开 关,按钮,继电器,接触器,行程开关,空气开关,时间继电器,热继电器,可编程序控制器,电 机,电 磁

3、 阀,机 械 设 备,各种机床,电梯,洗衣机,第一章 继电接触控制系统介绍,1.1 低压控制电器,控制电路组成：用电设备、控制电器和保护电器,控制用电设备工作状态的电器称为控制电器,用来保护电源和用电设备的电器称为保护电器,一. 刀开关,刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。,刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源， 电源电压消失后，不能自动复原。,双掷刀开关,单掷刀开关,动触点 （刀片）,静触点 （刀座）,三刀开关控制手动电路,M 3,FU,条件：电动机容量不得超过75KW， 刀开关的额定电流应大于电动机额 定电流的3倍,3,二. 熔断器,熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电

4、器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。,若一台电机，熔丝的选择按,Ifu = (1.5 2.5)IN,若多台电机，熔丝的选择按,Ifu = Im/2.5,可能出现的最大电流,表示符号,熔丝的额定电流,电动机的额定电流,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,三. 断路器,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,三. 断路器,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降

5、或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,三. 断路器,M 3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,三. 断路器,四. 按钮,通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,动合（常 开）触头,动断（常 闭）触头,按钮帽,复位弹簧,表示符号：,按钮的额定电流 一般不超过5A,五. 交流接触器,接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。,交流接触器的图形及文字符号：,交流接触器的结构原理图,复位弹簧,动铁心,线圈,静铁心,1,2,3,1,2,3,主触点动合(常开),辅助触头

6、,动断触点,动合触点,交流接触器线圈通电后的状态,1,2,3,1,2,3,动断触点断开,动合触点闭合,i,主触点闭合,辅助触头,线圈,复位弹簧,动铁心,静铁心,六. 热继电器,热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。,热继电器的图形及文字符号,发热元件将串联在电动机的主电路中,常闭触点将串联在电动机的控制电路中,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,当主电路中电流超过 容许值而使双金属片 受热时，它便向上弯 曲，因而脱钩。,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,热继电器的结构原理图

7、,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,常闭触点打开从而断 开电动机的主电路,七. 中间继电器,中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为5A。,中间继电器主要用在 控制电路中，起信号 传递与转换作用以及 同时控制多个电路。,中间 继电 器的 图形 符号,KM,SB1,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,1. 点动控制线路,控制 电路,主电路,先闭合开关Q，接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,松SB1KM线圈失电,KM主

8、触头恢复M停转,M 3,M 3 ,点动电路功能,控制电机在很 短时间内工作。,工作原理,1.2 简单电机控制电路,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,2. 长动控制线路,控制电路,主电路,工作原理 先闭合开关Q 接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,按SB2KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M 3,M 3 ,KM辅助触头闭合 自锁,KM辅助触头恢复失去自锁,长动电路功能,控制电机长时 间连续工作,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M 3,SB3,3. 点动及长动控制线路 (1),M 3,M 3,M 3,M 3 ,控制 电路,

9、主电路,工作原理：先闭合Q，接通电源,按SB1KM线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,松SB3KM线圈失电,KM触头恢复M停转,KA,SB1,SB2,Q,KH,FU,KM,M 3 ,KM,SB3,KA,KA,中间继电器 KA的功能： 实现自锁 从而实现M长动运转。,3. 点动及长动控制线路（2）,按SB1KA线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,KM线圈得电,KA触头闭合自锁,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,工作原理 合Q,KM,SB1,SB4,KH,Q,K

10、H,FU,KM,M 3 ,SB2,KM,SB3,SB5,SB6,多地点控制线路,利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；,利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。,三种保护作用,a. 短路保护 FU,b. 过载保护 KH,c. 零压欠压保护KM,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,1.3 正、反转控制,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转；,按SB2KM2线圈得电,

11、KM2触头动作M反转；,KM1、KM2常闭触头互锁：,防止KM1KM2同时 得电造成电源 短路,工作原理,合Q，接通电源,按SB3KM1线圈失电,KM1触头恢复M停转；,正转 反转 必须先按停 止按钮 SB3,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,按SB1KM1得电,KM1常开触头闭合M运转,误按SB2KM2得电,KM1,KM2,若去掉互锁 KM1、KM2常闭触头，合Q，,KM2常开触头闭合,A B C,则电源A、C线间短路,M 3 , 熔断器 FU烧毁！,KM1,一定要加 互锁触头,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M 3

12、 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,直接正、反转控制线路,利用复合按钮SB1、SB2，可以实现： 正转反转直接转换, 不必再按SB3。,KM1和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！,SB1,SB3,Q,KH1,FU,KM1,M1 3,SB2,M2 3,KM2,KH2,KM1,KM2,KH1,KH2,KM1,KM1,KM2,顺序 控制,L2,L1,1.4 顺序联锁控制,顺序控制线路(1),利用KM1常开触头可实现顺序控制 功能：M1起动后M2才能起动。,顺序控制线路(2),自锁和 顺序控制,按SB1KM1线圈得电 KM1各触头动作按SB2KM2线圈才能得电,工

13、作原理, 若先按 SB2， 电路不能工作。,SB1,SB3,Q,KH1,FU,KM1,M1 3,SB2,M2 3,KM2,KH2,KM1,KM2,KH1,KH2,KM1,KM1,KM2,L2,L1,SB4,KM2,利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。,例：分析电路的控制功能。,解：电路可实现顺序控制功能：,利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。,SQ2,SQ1,1.5 行程控制,行程开关的动作过程,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开

14、关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,1.5 行程控制,符号,行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。,常开触头,常闭触头,结构示意图,闭合,断开,1.5 行程控制,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,SB2,KM1,KM2

15、,KM1,KM1,KM2,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,L2,L1,SQ4,SQ2,工作台,右移,左移,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,设KM1得电M正 转, 工作台左移;,KM2得电M反 转, 工作台右移;,M 3 ,1.5 行程控制,KM2,SB1,SB3,KH,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,左移,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作 M正转工作 台左移,工作原理 合Q,直至压 住行程开关SQ2：,常闭触头断开 KM1线圈 失电, M停转;,常开触头闭合 KM2线圈 得电, M自行起动反转,工作台返回右移。,SQ

16、4,SQ2,SQ1,SQ3,右移,1.5 行程控制,KM2,SB1,SB3,KH,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,工作台,右移,当工作台右移至压 住行程开关SQ1：,常闭触头断开 KM2线圈 失电, M停转;,常开触头闭合 KM1线圈 得电, M自行 起动正转,工作台返回 左移,如此循环可实现工 作台自动往复运。,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,左移,1.5 行程控制,通电延时型空气式时间继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,时间继电器线圈通电

17、后,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,断电后立刻复位,恢复弹簧,调节螺钉,1.6 时间控制

18、,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电延时时间继电器,释放弹簧,杠杆,动铁心,静铁心,线圈,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电延时时间继电器通电后,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电后开始延时,通电延时型时间继电器符号,断电延时型时间继电器的符号,SB1,SB2,KH,Q,KH,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,Y-起动控制线路,KT,KT,KT,W2,U