电气控制系统PPT课件

• 输入接口电路
• 2-2
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输出接口电路
• 继电器输出** • 晶体管输出 • 晶闸管输出 • 2-3
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• 电源 • 一般市电（220） • 直流24V
三、顺序控制
• 控制要求： • P85
• 改变控制要求：
• 3。2。5
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控制规律P86
• 当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。 • 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按
钮两端。
• 光盘
• 3。2。4
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控制规律
• 当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点。 • 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的
线圈电路中互串入对方的动断触点。
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热继电器接入电动机定子电路方式
• 2。4。4 第37页/共148页
第二章 电气控制系统基本控制电路
• 基本控制 • 常用基本控制电路 • 电气控制电路读图
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第一节 基本控制正常与点动连锁控制 • 多点控制连锁控制 • 自动循环控制
接触器的选用
• 类型的选择：直流或交流接触器 • 主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。 • 主触点额定电流的选择： 按P34式计算，额定电流大于计算值。 • 线圈电压：
交流： 直流：
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第三节 继电器
继电器分类： 用途分：控制继电器、保护继电器、中间
继电器。 原理分：电磁式、感应式、热继电器等 参数分：电流、电压、速度、压力继电器 动作时间分：瞬时继电器、延时继电器 输出形式分：有触点、无触点继电器
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接触器结构
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• 交流接触器 • 光盘
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• 直流接触器
• 图1。7。2
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接触器主要技术参数
• 额定电压：指主触点的额定工作电压。 直流有：24V、48V、110V、220V、440V 交流有：36V、127V、220V、380V 额定电流：主触点的额定电流。 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（100万次以上） 操作频率：每小时的操作次数 一般：300次/h、 600次/h、 1200次/h 表
• 表2-8
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第二节 常用基本控制电路
• 笼型异步电动机起动控制线路 • 行程控制线路 • 电路图
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一、笼型异步电动机起动控制线路光盘
• 串电阻降压起动
• 3。3。1
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工作过程
• 表2-4 第55页/共148页
星—三角降压起动光盘
• 工作原理
2）维护方便、采用插
7）输入可为市电；
件式结构；
8）输出可为市电，能
3）可靠性高于继电器
直接驱动电磁阀、交
控制系统；
流接触器等；
4）体积小于继电器控
9）通用性强、易于扩
制系统；
展；
5）数据可以直接送入
10）用户存储器大于
计算机；
4K。
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国际电工委员会（IEC）PLC的定义：
• 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而 设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序 控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入 和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
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•PLC的应用和发展
• 早期的PLC 改造原有的继电接触器控制系统。 • 广泛应用于各种控制系统中，如各种顺序控制等。主要用于有大量开关量和少数模拟量的控制系统。 • PLC的发展趋势：1、小型化、专用化和低价格；2、大型、高速、多功能和分布式全自动网络化。
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按操作方式分
• 手动电器：刀开关、按钮、转换开关 • 自动电器：低压断路器、接触器、继电器
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按用途分
• 低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。 • 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等。
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电磁式低压电器
• 电器分感测部分和执行部分。 • 组成：吸引线圈、铁心、衔铁、铁轭、空气气隙。 • 图1。2。1
型号、参数
• P41
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表2。2。1
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时间继电器
• 时间继电器定义： ----当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号:KT • 电磁式 • 阻尼式 • 电子式(晶体管、数字式)
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阻尼式时间继电器 (光盘)
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区别
继电器：用于控制电路、电流小，没有灭 弧装置，可在电量或非电量的作 用下动作。
接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装 置，一 般只能在电压作用下动 作。
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电磁式继电器
• 过电流继电器 • 欠电流继电器 • 电压继电器 • 中间继电器
• 2。2。1
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PLC的特点
• 可靠性高，抗干扰能力强。 • 编程直观、简单。 • 环境要求低，适应性好。 • 功能完善，接口功能强。 PLC、继电器控制系统、微机控制系统之比较，见P2 表1-1
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PLC的分类
• 按输入（INPUT）和输出（OUTPUT）点数多少，分为：超小型、小型、中型、大型和超大型。 • 按结构形式，分为：整体式和模块式。
•参考资料
• “可编程控制器原理及应用” 钟肇新 华南理工大学出版社
• “可编程序控制器（PC）例题习题及实验 指导书 ” 杨长能 重庆大学出版社
• “可编程序控制器（PC）原理与应用” 朱绍祥 上海交通大学出版社
• “可编程序控制器应用技术” 田瑞庭 机械
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•课程特点及学习要求
3-2 PLC的组成与工作原理
组成： • 中央处理单元（CPU） • 存储器 • 输入输出单元 （I/O单元） • 电源单元 • 编程器
• 2-1
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外形的样子
• PLC • 编程器
• 7-1
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• 中央处理单元 • 存储器：包括
（CPU ）
系统存储器和
• 通用微处理器； 用户存储器。
技术参数
• 表2。3。1
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JS20系列晶体管式型号
• P47 第30页/共148页
图形符号
• 2。3。3
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热继电器
• 具有过载保护特性的过电流继电器。 • 长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。 • 用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。
• 3。3。2
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3。3。3
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工作过程
• 表2-3 第58页/共148页
二、行程控制线路
• 可逆行程
• 3。6。1
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自动往返循环控制
• 3。6。2 第60页/共148页
正反转控制
• 控制要求：
• 图2-12
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三、电路图
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接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。 接通时：主触点不应发生熔焊。 分断时：主触点不应发生长时间燃弧。
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型号、含义
• P32 CJ20
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型号、含义
图P32 CZ
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图形符号及文字符号
• 图1。7。3
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• P211 图6。3
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• P212 图6。4 第63页/共148页
• P212 图6。5 第64页/共148页
第三章 PLC基础
• 掌握PLC工作原理、结构特点。 • 熟悉基本逻辑指令、顺序控制指令及常用的功能指令。 • 具备PLC应用系统设计初步能力。
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第一节 分类与作用
• 电器定义：一种能控制电路的设备。 • 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。 • 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。
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分类
• 图1-1 第2页/共148页
电力拖动系统组成
• 主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大） • 控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小） • 任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。
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灭弧方法
• 电动力灭弧
• 图1。2。13
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• 灭弧栅灭弧
• 图1。2。14
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• 磁吹式灭弧装置 • 灭弧罩灭弧
• 图1。2。15
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第二节 接触器
• 定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。 • 分：交流接触器、直流接触器。 • 组成：触点系统、电磁机构、灭弧装置。
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电接触
• 触点接触形式：点接触、线接触、面接触 • 接触电阻
理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。
图1。2。12
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电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体自持放电形式之一，是一种带电 质点的急流。
• 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。
• 特点： 本课程实践性很强，突出可编程控制器的应用。
• 要求： 掌握可编程控制器原理，从自动化产品的角度，了解其使用，包括产品选型，控制系统设计，安装调试。 认真做好每一次实验。
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第三章 可编程控制器概述
• 可编程控制器的产生
可编程控制器（Programmable Logic Controller) 简称PLC。
• 3。2。1 第42页/共148页
二、互锁控制
• 控制要求： 正、反转；
• 如何实现？
• 缺点
• 3。2。2
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解决
• 加互锁----在 同一时间里两 个接触器只允 许一个工作的 控制作用称为 互锁（联锁）。
• 3。2。3
• 缺点
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解决
• 复合联锁正、 反转控制
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机床系统控制电路图
• 图2-1 第40页/共148页
一、起动、自锁控制(光盘)
• 依靠接触器自身辅助触点 而使其线圈保持通电的现 象
----自锁
• 3。2。1
• 为什么加自锁？ • 为什么用点动开关？
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工作过程 合上QS，按下SB2，KM线 圈吸合，KM 主触点闭合， 电动机运转。 KM辅助常开触点闭合，自 锁。 按下SB1，KM线圈断电，主 触点、辅助触点断开，电动 机停止。 自锁另一作用：实现欠压和 失压保护
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四、工作正常与点动
• 控制要求： • P86
• 3。2。6
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五、多点控制连锁控制
• 结论： • P88
• 两点控制 • 三点控制如何实现？
• 3。2。7
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六、自动循环控制
• 控制要求
• 图2-21
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控制过程
• 图2-21
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结构原理图
• 2。4。1
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断相保护
• 2。4。2
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型号，图形符号
• P51 • 2。4。3
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热继电器接入电动机定子电路方式
• 电动机定子绕组星形接法: 带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中。
• 电动机定子绕组三角形接法: *带断电保护接在线电路中。 *不带断电保护热继电器的热元件必须串接在 电动机每相绕组上。
自1969年第一台PLC面世以来，已成为一 种最重要、最普及、应用场合最多的工业控 制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生 产自动化的三大支柱。
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1968年 美国通用汽车公司提出的替代
继电器控制系统的新型控制器的十项指
标：
1） 编程简单、现场可
6）成本可与继电器系
修改程序；
统竞争；
• FX2系列采用可 • 系统存储器存 编程控制器使 放系统管理程 用的微处理器 序。
是16位的8096 • 用户存储器存
单片机。
放用户编制的
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输入输出单元（I/O）：是PLC与被控 对象间传递输入输出信号的接口部件。 输入部件是开关、按钮、传感器等。输 出部件是电磁阀、接触器、继电器。