电气控制与plc应用技术课件第1章.ppt

1、2 August 2020，普通高等教育“十二五”电气情报类企划教材，电气控制和PLC主编熊幸明机械工业出版社，2 August 2020， 目录绪论第1章常用低压电器第2章电气控制系统的基本回路第3章电气控制系统的设定修订第4章可编程控制器的基本原理第5章可编程控制器的基本指令第6章可编程控制器的功能指令第7章可编程控制器的特殊功能模块第8章可编程控制器控制系统的设定修订和应用第9章可编程控制器的网络和通信2 aa 0、绪论电气控制技术的发展概况拖动方式：生产机械的运动需要拖动电机，即电机是拖动生产机械的主体。 组拖曳单电机拖曳多电机拖曳2 .控制系统：电机的启动、调速、正反旋转、制动等的控

2、制需要另外的装置。 继电器接触器控制PLC控制计算机网络控制，2 August 2020，2课程性质和任务性质：实用性高的专业课程。 任务：1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号，可以正确使用选择2 .熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控制电路的能力3 .修订简单的电气控制电路，很好地掌握电气控制电路的简单设定修正法4 .电气控制电路分析的方法和、2 August 2020、第1章常用低压电器、1.1电器的基本知识、1.2电磁式接触器、1.3继电器、1.4保险丝、1.5主令电器、1.6低压开关系电器、1.7传感器、2 August 2020、 电器是所有电工部件的简称生产机械中

3、使用的控制电气设备通常为低压电气设备，电压在1500v(DC)/1200V(AC )以下，是指用于接通或断开电气电路以及用于控制、调整、保护电气设备的电气设备。 1.1电器的基本知识，1 .低压电器的定义，1.1.1低压电器的定义和分类，2 August 2020，2，2 .低压电器的分类，(1)用途和控制对象，低压配电电器。 用于在低压供配电系统中进行电力输送和分配的电气设备。 要求在系统发生故障时能够正确运行，确保正确运行。 例如刀片开关、切换开关、空气断路器、保险丝等。 低压控制设备。 用于各种控制电路和控制系统的电气设备。 寿命长、体积小、重量轻、动作快、准确、可靠。 例如接触器、继电

4、器、主令电器、电阻器、电磁铁等。 2 August 2020、低压保护电器：用于安全启动电动机，保护生产机械不受损坏。 例如，保险丝、热继电器、电压继电器、电流继电器等。 低压执行机构：用于操作生产机械和支撑保持机械的装置位于固定位置的执行机构。 /电磁铁、电磁离合器等。 低压主令电器：用于在自动控制系统中发送动作指令的电器。 例：按钮、主指令开关、行程开关、主指令控制器、切换开关等。 可通信的电器：可以连接到计算机网络的电器。 例如，智能断路器、智能接触器、电机控制器等。 (1)按用途和控制对象、2 August 2020、(2)按动作方式、按自动机。 根据外来信号或物理量(例如电流、电压等

5、)的变化而自动动作的电气设备，例如接触器、继电器等。 非自动电器。 无动力机构、手动或外力直接操作而动作的电气设备，如按钮、行程开关等。 (3)按工作原理分类，电磁式电气设备。 接触器、各种电磁式继电器等基于电磁感应原理进行动作的电气设备。 不是电量控制机器。 因外力或某些非物理量的变化而动作的电气设备，例如行程开关、速度继电器等。2august2020、1.1.2电磁式电气设备的结构和工作原理，(1)电磁机构的结构型式，结构：吸引线圈、铁芯、衔铁、气隙。、图1-1常用电磁机构的结构形式a )、b )、c )直动式电磁机构d )、e )啮合式电磁机构1-电枢2-铁心3-线圈、1 .电磁机构、动

6、作：对线圈通电产生磁场和吸引力，使空气通过，2 August 2020，吸引线圈将电能转换为磁能根据线圈电路的连接方式，分为串联线圈(电流线圈型)和并联线圈(电压线圈)。2 August 2020、(2)电磁机构工作原理、1 )反作用力特性、图1-2电磁机构反作用力特性和吸引力特性a )反作用力特性b )交流电磁机构吸引力特性c )直流电磁机构吸引力特性、2 August 2020、交流电磁机构吸引力特性3 )吸引力特性和反作用力特性的组合， 图13电磁机构吸引力特性和反作用力特性的组合1直流吸引力特性2交流吸引力特性3反作用力特性4残留吸引力特性，2 )吸引力特性，2 August 2020

7、，4 )电磁机构的输入输出特性，图1 1.1.3电气设备的触点系统和电弧，电气设备的触点系统，图1-6触点的接触形式a ) 点接触b )线接触c )面接触，(2)触点接触形式，(1)触点接触电阻，2 August 2020，() ，增加触点的接触压力，一般在可动触点上安装触点弹簧，改善触点的表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜的形成减小接触电阻的方法，2 August 2020， 2、2 .电弧的产生和消弧方法，(1)电弧的产生和危害，在自然环境下切断电路时，如果被切断的电路的电流(电压)超过某个值，则在触头间隙产生电弧，电弧实际上在触头间气体强的可动触头从接触脱离时，强电场使触头间隙中的气体游

8、离电流通过这个游离区域消耗的电能转换为热能和光能，产生高温发出强光，烧坏触头的金属表面，降低电器的寿命，延长电路的断路时间，甚至不能断路，引起严重的事故。 1 )电力吹弧。 拉长电弧，降低电场强度，电弧的热量在拉长过程中放冷迅速消失。图1-8双断口电动吹弧1-静电触头2-可动触头3-电弧、(2)消弧方法、2august2020、2 )纵向狭缝消弧、图1-9狭缝消弧1-纵向狭缝2-介质3-磁夹4、2august2020、4 )电弧吹弧电磁力使电弧在冷却介质中移动，降低弧柱周围的温度，2 August 2020，接触器是中距离频繁开关交流直流主回路和大容量控制回路的自动开关。1.2电磁式接触器、2

9、 August 2020、接触器是继电器接触器控制系统中最重要常用的因素之一，其工作原理如图所示。 t6-6.按下swf按钮，线圈通电，静铁心被磁化，吸起可动铁心(衔铁)，驱动旋转轴，关闭衔铁，连接回路。 松开按钮，则与上述相反，切断电路。 接触器的结构和工作原理如下：电磁部分：线圈静铁芯接触极子、静铁芯、线圈、释放弹簧、接触系统、接触器的结构接触器工作原理接触器. swf，执行部分：接触器。主、辅助触点的内部结构不同，主触点(一般为3个)与主回路连接，可以流过大电流的辅助触点(通常为4个、2个常开、2个常闭)用于控制回路。 主接点设有专用的消弧装置。 触头根据通过的电流大小分为主触头和辅助触

10、头两种。可动铁心(衔铁)、2 August 2020、接触器的主要控制对象为电动机，也可用于控制电热设备、照明线、电焊机、电容器组等其他电力负载，是电力拖动控制系统中最重要、最常用的控制电器。 接触器根据其主接点控制电路中的电流的种类，分为交流接触器和直流接触器两种。 交流接触器：主要用于控制远距离，频繁地将额定电压切断到1140v，将额定电流切断到630A的交流电路(主电路、控制电路、励磁电路)直流接触器：主要用于将额定电压切断到440v，将额定电流控制到630A的直流电路(主电路、控制电路、励磁电路电机、主触点、常闭、常开、弹簧、 2 August 2020，图1-2接触器的图形，文字符号

11、，2 August 2020，线圈得到电，衔铁吸附接点动作，常开接点闭合常闭接点，线圈失电，KM，可动(常开)辅助接点，可动(常闭)辅助接点，KM，主控制电路中流动的小电流(无需消弧装置)、2august2020 1.交流接触器的外形和结构主要由电磁系统、接触器系统、消弧装置、反作用力装置、托架和底座等构成，2 August 2020、电磁系统：吸引线圈、铁心和衔铁构成。 将电磁能转换为机械能，起到闭合或打开接点的作用。 接点系统：接点是接触器的执行机构，用于电路的接通/断开。 接触器触点系统分为主触点和辅助触点。 主接点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥接点和指接点两种形式。

12、 辅助触点容量小，用于开关控制电路。 2 August 2020、消弧装置：接触器主接点切断大电流电路时，动、静接点间多出现强火花，这实际上是一种气体放电现象，称为“电弧”。 电弧一方面烧坏接点，另一方面断路时的咨询时间变长，也可能引起事故，因此消弧是接触器的重点任务。 在小容量接触器(10 A以下)中，为了容易消弧，多采用双切桥接点。 大容量(20 A以上)接触器多采用纵槽消弧盖及电网消弧结构。 2 August 2020、反作用力装置：由反作用力弹簧、缓冲弹簧、接点弹簧构成。 反作用力弹簧的作用是在吸引线圈断开时，快速断开主触点和辅助触点。 缓冲弹簧的作用是吸附时缓冲铁芯和外壳的冲击力。

13、触点弹簧的作用是增大动静触点之间的压力，使其良好接触，降低接触电阻，避免触点接触不良引起的故障现象。 托架和底座：用于接触器的固定和安装。2 August 2020、(2)交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理：当电磁线圈通电时，铁心被磁化而产生磁通。 因此，在衔铁的气隙中产生电磁力，衔铁被吸附，主接点随衔铁闭合，主回路导通。 同时，电枢使辅助触点动作，动断辅助触点首先打开，接着动合辅助触点闭合。 在反作用力弹簧的作用下，电枢被释放，主触点、辅助触点恢复到原来的状态。2august2020、2august2020、1.2.2常用典型交流接触器介绍，1 .空气电磁式交流接触器，典型产品为CJ1

14、0、CJ12、CJ20、CJ21、CJ262 .向低压无功补偿设备投入或切除并联电容器组，切换电容器接触器以调整功耗系统的功率因素。 常用产品有CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、CJX2A、LC1-D、6C系列等。 2 August 2020，3，3 .真空交流接触器以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。 适用于条件恶劣的危险环境。 常用真空交流接触器有CKJ和EVS系列等。 4、配备智能电磁系统，具有与数据总线及其他设备通信的功能，运行状况自动识别、控制和执行能力，产品：富士NewSC系列、美国西屋“a”系列、ABB公司AF系列、金钟梅勒的DILM系列智能国内有单片机控制的交流

15、接触器。2august2020、1.2.3直流接触器应用于直流电力线，实现远距离接通断路电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或逆接制动控制，以及CD系列电磁操作机构接通线圈或频繁接通及断开电磁铁、电磁阀、离合器及电磁线圈等。 常用产品： CZ18、CZ21、CZ22、CZ0系列等。 结构原理与交流接触器基本相同。 主要由线圈、铁芯、衔铁、触头、消弧装置等组成。 2 August 2020，图1-直流接触器结构示意图，与交流接触器区别：接触器电流和线圈电源为直流，接触器多采用滚动接触的指形接触器，辅助接触器采用点接触桥接触器，铁心由铸钢或铸铁整体制成的线圈成长为薄圆筒状的直流电弧、常见交流接触器：CJX1系列交流接触器、CJX2系列交流接触器、常见直流接触器：CZO系列直流接触器、CJT1系列交流接触器，注：电气部件的各部分在外观上是一体的，但在电路图中同一电气设备的各部分是分散的，2 augusu 1.2.4接触器的主要技术残奥表、接触器的主要技术残奥表有： 1、极数和电流种类2、额定工作电压3、额定工作电流4、线圈消耗功率4、工作值5、线圈额定电压6、额定工作频率7、机械寿命和电气的1.2.6接触器的选择、2august2