电气控制与PLC应用技术.ppt

《电气控制与PLC应用技术》电子教案绪论2.可编程控制器（PLC）的产生与发展由于继电器——接触器控制系统的结构特点制约着它的发展，在1968年，美国通用汽车（GM）公司率先提出了研制新型工业控制器的设想。一年后，由美国数据设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程控制器，即是早期的工业电脑（PLC）。在微电子技术和计算机技术发展的带动下，使PLC在处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据处理、PID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工业自动控制标准装置。近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造技术的发展，PLC在通信能力以及控制领域等方面都不断有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化和网络化的方向发展。3.本课程的性质、内容和任务要求主要内容：（1）工业控制系统中的继电器—接触器控制系统；（2）PLC控制系统；（3）变频器的基本应用。学习方法建议：（1）打好继电器——接触器控制系统的基础，进而学习掌握PLC控制系统的应用；（2）注意学习内容的普及和发展需要；（3）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；（4）加强实践技能训练做到理论和实践结合。第1章常用电动机控制电路1.2三相异步电动机直接启动控制电路1.2.2用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运转电路1.刀开关2.采用刀开关控制的异步电动机启动电路1.2.3.使用空气断路器直接控制电动机单向运转的电路空气断路器是一种具有过负载、过热、电源欠压、过压等保护功能于一体的电器。空气断路器的基本结构常用几种熔断器的外形（2）接触器（3)热继电器热继电器正是根据电动机过载保护的需要而设计的，它利用电流热效应原理和反时限特性，当热量积聚到一定程度时使触点断开切断电路，实现对电动机的过载保护。（4）按钮开关按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主要用于人们对电路发出控制指令。（5）接触器控制电动机单向运转的电路控制原理：(1)合上电源开关QS：接通电源；(2)启动控制：按下启动按钮SB2接触器KM电磁线圈得电吸合KM主触点闭合电动机M得电启动运转KM辅助动合触点闭合自锁控制(3)停止控制：按下停止按钮SB1接触器KM电磁线圈断电释放KM主触点断开电动机M断电停止KM辅助动合触点断开自锁控制解除（4）过载保护：当电动机在运行中出现过载并达到一定程度时热继电器FR动作FR动断触点断开接触器KM电磁线圈断电释放KM主触点断开电动机M断电停止（5）失压保护上述电路如在工作中突然停电而又恢复供电，由于接触器KM断电时自锁触点已断开，这就保证了在未再次按下启动按钮SB2时接触器KM不动作，因此不会因电动机自行启动而造成设备和人身事故。这种在突然停电时能够自动切断电动机电源的保护功能称为失压(或零压)保护，由接触器KM实现。（6）欠压保护上述电路如果电源电压过低(如降至额定电压的85％以下)，则接触器线圈产生的电磁吸力不足，接触器会在复位弹簧的作用下释放，从而切断电动机电源，防止电动机在电压不足的情况下运行，这种保护功能称为欠压保护，同样由接触器KM实现。1.2.5三相异步电动机的顺序控制和多点控制电路1．顺序控制电路（1）主电路实现顺序控制；电动机M2的主电路接在M1的控制接触器KM1的主触点后面，只有KM1主触点闭合，M1启动后，M2才能得电运行。（2）控制电路实现顺序控制。（a)(b)(c)上图（a）为M1、M2顺序启动同时停止；图（b）为M1、M2顺序启动而分别停止；图（c）则为M1、M2顺序启动而M2先停后M1才能停止。2．多点（异地）控制电路多点控制的基本原理是将启动按钮的动合触点并联（SB3、SB4），这样不论在什么地方只要按下其中一个按钮KM的线圈均可得电工作；而将停止按钮的动断触点相串联（SB1、SB2）就可以实现异地停止控制。1.2.6三相异步电动机的正反转控制电路2.使用交流接触器控制的正反转控制电路双重联锁正反转控制电路该电路可实现电动机的直接正反转切换，其控制过程如下：（1）正转控制（设开始启动）（2）反转控制（设由原来正转切换）可让学生自行分析1.2.7行程位置控制电路行程开关是一种将机械信号转换为电信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。实现机床的工作台自动往复运动的电动机拖动控制电路1.3三相异步电动机降压启动控制电路1.3.2自耦变压器降压启动控制电路自耦变压器降压启动是利用自耦变压器二次绕组的不同抽头降压启动，待启动正常后再转回额定工作电压，这样既能适应不同负载启动的需要，又能获得较大的启动转矩，常被用来启动容量较大的三相异步电动机。（1）启动时，将手柄向上扳至“起动”位置，图中左右两组(各三个)触点闭合，电动机定子绕组接入自耦变压器降压启动。（2）当