PLC 第三章 电气控制线路设计及实例分析.ppt
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1、第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC13.1 3.1 电气控制电路设计方法电气控制电路设计方法3.2 3.2 电气控制电路设计实例分析电气控制电路设计实例分析 第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成23.1 3.1 电气控制电路设计方法电气控制电路设计方法第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成3u电气控制电路设计方法:电气控制电路设计方法:先设计主电路,再
2、设计控制电路、信号电路及局部照先设计主电路,再设计控制电路、信号电路及局部照明电路等明电路等控制电路设计要求:控制电路设计要求:满满足足生生产产机机械械的的工工艺艺要要求求,能能按按照照工工艺艺的的顺顺序序准准确确而而可可靠地工作。靠地工作。电电路路结结构构力力求求简简单单,尽尽量量选选用用常常用用的的且且经经过过实实际际考考验验过过的电路。的电路。操作、调整和检修方便。操作、调整和检修方便。具有各种必要的保护装置和联锁环节。具有各种必要的保护装置和联锁环节。控制电路设计方法:控制电路设计方法:经经验验设设计计法法:根根据据生生产产工工艺艺的的要要求求,按按照照电电动动机机的的控控制制方法,采
3、用典型环节电路直接进行设计方法,采用典型环节电路直接进行设计。逻辑设计法:逻辑设计法:采用逻辑代数进行设计。采用逻辑代数进行设计。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成4通过下面的例子来说明如何用经验设计法来设计控制电路:通过下面的例子来说明如何用经验设计法来设计控制电路:例题:例题:某机床有左、右两个动力头,用以铣削加工,它们某机床有左、右两个动力头,用以铣削加工,它们各由一台交流电动机拖动;另外有一个安装工件的滑台,各由一台交流电动机拖动;另外有一个安装工件的滑台,由另一台交流电动机拖动。加工工艺是在
4、开始工作时,要由另一台交流电动机拖动。加工工艺是在开始工作时,要求滑台先快速移动到加工位置,然后自动变为慢速进给,求滑台先快速移动到加工位置,然后自动变为慢速进给,进给到指定位置自动停止,再由操作者发出指令使滑台快进给到指定位置自动停止,再由操作者发出指令使滑台快速返回,回到原位后自动停车。要求两动力头电动机在滑速返回,回到原位后自动停车。要求两动力头电动机在滑台电动机正向起动后起动,而在滑台电动机正向停车时也台电动机正向起动后起动,而在滑台电动机正向停车时也停车。停车。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李
5、自成5主电路设计:主电路设计:动力头拖动电动机只要求单方向旋转,为使两台电动力头拖动电动机只要求单方向旋转,为使两台电动机同步起动,可用一只接触器动机同步起动,可用一只接触器KM3控制。滑台控制。滑台拖功电动机需要正转、反转,可用两只接触器拖功电动机需要正转、反转,可用两只接触器KM1、KM2接制。滑台的快速移动由电接制。滑台的快速移动由电磁铁磁铁YA改改变机械传动链来实现,由接触器变机械传动链来实现,由接触器KM4来控制。来控制。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成6第三章第三章 电气控制线路设计及实
6、例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成7控制电路设计控制电路设计滑滑台台电电动动机机的的正正转转、反反转转分分别别用用两两个个按按钮钮SBl与与SB2控控制制,停停车车则则分分别别用用SB3与与SB4控控制制。由由于于动动力力头头电电动动机机在在滑滑台台电电动动机机正正转转后后起起动动,停停车车时时也也停停车车,故故可可用用接接触触器器KM1的的常常开开辅辅助助触触点点控控制制KM3的的线线圈圈,如如图图a所示。所示。滑滑台台的的快快速速移移动动可可采采用用电电磁磁铁铁YA通通电电时时,改改变变凸凸轮轮的的变变速速比比来来实实现现。滑滑台
7、台的的快快速速前前进进与与返返回回分分别别用用KM1与与KM2的的辅辅助助触触点点控控制制KM4,再再由由KM4触触点点去去通通断断电电磁磁铁铁YA。滑滑台台快快速速前前进进到到加加工工位位置置时时,要要求求慢慢速速进进给给,因因而而在在KM1触触点点控控制制KM4的的支支路路上上串串联联限限位位开关开关SQ3的常闭触点。此部分的辅助电路如图的常闭触点。此部分的辅助电路如图b所示。所示。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成8第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气
8、控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成9联锁与保护环节设计:联锁与保护环节设计:用限位开关用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车;用限位开关的停车;用限位开关SQ2的常闭触点控制滑台快速的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器返回至原位时的自动停车。接触器KMl与与KM2之间之间应互相联锁,三台电动机均应用热继电器作过载保应互相联锁,三台电动机均应用热继电器作过载保护。护。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成10电路的完善:电路的完善
9、:电电路路初初步步设设计计完完后后,可可能能还还有有不不够够合合理理的的地地方方,因因此此需需仔仔细细校校核核。一一共共用用了了三三个个KMl的的常常开开辅辅助助触触点点,而而一一般般的的接接触触器器只只有有两两个个常常开开辅辅助助触触点点。因因此此,必必须须进进行行修修改改。从从电电路路的的工工作作情情况况可可以以看看出出,KM3的的常常开开辅辅助助触触点点完完全全可可以以代代替替KM1的的常常开开辅辅助助触点去控制电磁铁触点去控制电磁铁YA,修改后的辅助电路如图所示。,修改后的辅助电路如图所示。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPL
10、C武汉工程大学电气信息学院李自成11u控制电路设计时应注意的问题控制电路设计时应注意的问题:尽量减少连接导线尽量减少连接导线 。设计控制电路时,应考虑设计控制电路时,应考虑电器元件的实际位电器元件的实际位 置,尽可能地减少配线时的连接导线,如图置,尽可能地减少配线时的连接导线,如图a是不是不合理的。合理的。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成12 按钮一般是装在操作台上,而接触器则是装在电按钮一般是装在操作台上,而接触器则是装在电器柜内,这样接线就需要由电器柜二次引出连接线器柜内,这样接线就需要由电器柜
11、二次引出连接线到操作台上,所以一般都将起动按钮和停止按钮直到操作台上,所以一般都将起动按钮和停止按钮直接连接,就可以减少一次引出线,如图接连接,就可以减少一次引出线,如图b所示。所示。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成13正确连接电器的线圈正确连接电器的线圈 。a)电压线圈通常不能串联使用,电压线圈通常不能串联使用,如图如图a所示。由于它所示。由于它们的阻抗不尽相同,会造成两个线圈上的电压分配们的阻抗不尽相同,会造成两个线圈上的电压分配不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额定电压不等。即使外加电压是同
12、型号线圈电压的额定电压之和,也不允许。因为电器动作总有先后,当有一之和,也不允许。因为电器动作总有先后,当有一个接触器先动作时,则其线圈阻抗增大个接触器先动作时,则其线圈阻抗增大,该线圈上的该线圈上的电压降增大,使另一个接触器不能吸合,严重时将电压降增大,使另一个接触器不能吸合,严重时将使电路烧毁。使电路烧毁。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成14电磁线圈的串并联电磁线圈的串并联b)电感量相差悬殊的两个电器线圈,也不要并联连接。电感量相差悬殊的两个电器线圈,也不要并联连接。图图b中中直流电磁铁直流电磁
13、铁YA与继电器与继电器KA并联,在接通电源时可正常工作,并联,在接通电源时可正常工作,但在断开电源时,由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电但在断开电源时,由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大得多,所以断电时,继电器很快释放,但电磁铁线圈产感大得多,所以断电时,继电器很快释放,但电磁铁线圈产生的自感电动势可能使继电器又吸合一段时间,从而造成继生的自感电动势可能使继电器又吸合一段时间,从而造成继电器的误动作。解决方法可备用一个接触器的触点来控制。电器的误动作。解决方法可备用一个接触器的触点来控制。如图如图c所示。所示。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与
14、电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成15控制电路中应避免出现寄生电路控制电路中应避免出现寄生电路:寄生电路是电路动作过程中意外接通的电路。如图所寄生电路是电路动作过程中意外接通的电路。如图所示具有指示灯示具有指示灯HL和热保护的正反向电路和热保护的正反向电路.正常工作时,正常工作时,能能完成正反向起动、完成正反向起动、停止和信号指示。停止和信号指示。当热继电器当热继电器FR动作时,电动作时,电路就出现了寄生电路路就出现了寄生电路,如,如图中虚线所示,使正向接图中虚线所示,使正向接触器触器KM1不能有效释放,不能有效释放,起不了保护作用。起不了保护作用。寄生电路寄生电路第三章第三
15、章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成16尽可能减少电器数量,采用标准件和相同型号的电器尽可能减少电器数量,采用标准件和相同型号的电器:如图所示。如图所示。当控制的支路数较多,当控制的支路数较多,而触点数目不够时,而触点数目不够时,可采用中间继电器增可采用中间继电器增加控制支路的数量。加控制支路的数量。简化电路简化电路去掉不必要的去掉不必要的KM1,简化电路,简化电路,提高电路可靠性提高电路可靠性第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学
16、院李自成17多个电器的依次动作问题多个电器的依次动作问题 在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制电路。个电器的控制电路。可逆电路的联锁可逆电路的联锁 在频繁操作的可逆电路中,正反向接触器之间不仅要在频繁操作的可逆电路中,正反向接触器之间不仅要有电气联锁,而且有电气联锁,而且 还有机械联锁。还有机械联锁。要有完善的保护措施要有完善的保护措施 常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过电压、失电压等保电压、失电压等保 护护 环节,有时还应设有合闸、断开、事故、安全等环节,有时还应设有
17、合闸、断开、事故、安全等必须的指示信号。必须的指示信号。第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成183.2 3.2 电气控制电路设计实例分析电气控制电路设计实例分析 第三章第三章 电气控制线路设计及实例分析电气控制线路设计及实例分析电气控制与电气控制与PLCPLC武汉工程大学电气信息学院李自成19一、机床电气控制电路设计举例一、机床电气控制电路设计举例设计设计CW6163型卧式车床的电气控制电路。型卧式车床的电气控制电路。u机床电气传动的特点及控制要求机床电气传动的特点及控制要求机床主运动和进给运动由电动机
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