化工仪表及自动化-电气部分

1、1,电气控制与可编 程序控制器,（Programmable Logic Controller）,2,电气控制,基本电气控制 1.组成: 继电器、接触器、按钮、开关等有触点的低压电器 2.优点：结构简单、价格便宜 3.缺点: 可靠性低、体积庞大、缺乏灵活性与通用性 现代电气控制 传统的继电接触器电气控制系统巳逐步为PLC（可编程控制器）所替代，它是集开关量控制与模拟量调节于一身的综合控制系统。,3,目 录,第一部分 基本电气控制 第一章 电气控制基础 第二部分 现代电气控制 第二章 PLC概述 第三章 可编程序控制器的基本原理 第四章 S7-200PLC的系统配置 第五章 指令系统 第六章 编程

2、软件 第七章 可编程序控制器应用系统设计,4,参考书： 可编程序控制器原理与应用 吴中俊 ：机械工业出版社 可编程控制器原理与程序设计 谢克明：电子工业出版社,5,第一部分 基本电气控制,第一章 电气控制基础 1.常用低压电器 1.1 主令电器 1.2 接触器 1.3 继电器 1.4 原理图的绘制及设计 1.5 常用基本回路 2.典型继电线路分析,6,1.常用低压电器,低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额定电压1500v及以下的电路中的电器产品,作用：在电路中自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续地改变电路参数或状态，实现对电路的切换、控制、保护、检测和调节作用的电气元件或设备。

3、,7,8,1.1 主令电器 种类：主要有刀开关、按钮、组合开关等 作用：用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的。,9,1.1.1刀开关（刀闸） 作用：在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离,种类： 开启式负荷开关 、封闭式负荷开关、刀熔开关、 隔离开关,10,开启式负荷开关,11,封闭式负荷开关,12,刀熔开关,组合开关,隔离开关,13,1.1.2 按钮,14,按钮结构,15,工作原理,16,17,图形及文字符号,18,1.1.3 行程开关,行程开关又称限位开关或位置开关。是一种利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的

4、小电流主令电器。主要用于生产机械的运动方向、行程大小控制或位置保护等。,19,行程开关,20,1.2接触器,作用: 接触器是用来频繁接通和切断电动机或其他负 载 主电路或控制电路。 (2)分类： 按其主触头通过的电流的种类分为: 交流接触器 直流接触器 按其主触头的极数分为: 单极、双极、三极,21,22,当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁并带动触头动作，常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的、当线圈断电时。电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放使触头复原常开触头断开常闭触头闭台,(4)工作原理：,23,(5)图形符号,交流接触器型号意义：,、,24,例：CJ

5、12-250/3,直流接触器型号意义：,、等系列,25,1.3继电器 作用: 主要用于控制及保护电路或作信号转换用。当输入量变化到某 一 定值时，继电器动作，其触点接通或断开控制回路。 分类: 按 用 途 分:有控制继电器的保护继电器; 按动作原理分: 有电磁式继电器、感应式继电器、电动式、 继电器、电 子式继电 器、热继电器等; 按输入信号分: 电压继电器、电流继电器、功率继电器、 中间继电器 、 时间继电器.,26,(3)电磁式工作原理,27,工作原理,28,工作原理,29,(4)图形符号 中间继电器,型号意义：,例：JL3-11,30,中间继电器,31,时间继电器,32,热继电器,33,

6、熔断器 常作为电路或用电设备的严重过载和短路保护，主要用作短路保护。是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器。,34,封闭管式熔断器,圆筒帽形熔断器,螺旋式熔断器,35,低压断路器 又称自动空气开关或自动开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流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、过载和短路保护的电器。,36,主回路是电气控制线路中大电流通过的部分； 接触器和继电器线圈等是小电流线路属于控制回路； 其他如信号、保护、测量等也是小电流线路但属于辅助回路。,1.4继电器-接触器原理图的绘制及设计,原理图绘制的几个原则,1）控制线路分为主回路、控制回路和

7、辅助回路。,37,2）所有的主回路，在图上都用粗线画出，并且一般都画在图纸的上方或左方。控制和辅助回路用细线表示，画在同一张图纸的下方或右方。 3）各电器元件应用国标规定的图形符号和文字符号 同一电器的各部件可以画在不同的位置. 根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转90度，但文字符号不可倒置 为了区分同一电器的各触点或同 一类型的各电器，可以用辅助 符号或数 字序号加以区别。,38,4）线路图中的所有触点都按其“正常”位置画出 所谓正常位置是指各电器在没有通电或受外力作用时的状态。例如接触器线圈未通电，主令控制器手柄在零位，按钮未按下时的情况等。 5）尽可能减少线条和避免线条 交叉，各导线之

8、间有电的联系时， 在导线的交点处画一个实心圆点。,39,例：图中各控制线路能否实现正常连续工作？ （SB2 为启动按钮 ，SB1为停止按钮 ）,40,设计控制线路的几个原则 （1）正确连接电气元件的线圈；,（2）电器线圈的一端应接在电源的同一端;,41,短路保护 过电流保护 过载保护 失电压保护 欠电压保护,（3）应具有完善的保护环节,42,点动控制,1.5常用基本回路,43,连续控制,44,点动及连续控制,45,联锁控制,46,互锁控制,47,例一 异部电动机启动、停止控制,依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁。起自锁作用的辅助触点，则称为自锁触点。 保护环节 1）短路保护

9、 2）过载保护 3）欠、失电压保护,48,工作过程如下： 起动:合上刀开关QS按下起动按钮SB2接触器KM线圈通电 KM主触头和辅助触头闭合 电动机M接通电源运转。 停机: 按下停止按钮SB1KM线圈断电KM主触头和辅助常开触头断开电动机M断电停转。 保护环节 短路保护 短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。 电动机长期过载保护 采用热继电器FR。 欠电压失电压保护 通过接触器KM的自锁环节来实现。,49,例二、异部电动机正反转控制,50,工作过程如下： 正转控制 合上低压断路器QF按下正向起动按钮SB2(同时反转控制回路中的SB2互锁触头断开)正向接触器KM1线圈通电KM1主触头和自锁触头闭合，同时反转控制回路中KM1互锁触头断开电动机M正转。 停机 按停止按钮SB1KM1线圈断电KM1主触头和自