机床电气控制及PLC第二章 基本电气控制系统.ppt

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1、第二章第二章 基本电气控制系统基本电气控制系统教学重点：教学重点：教学难点：教学难点：1电气工程图及绘制；2电动机直接起动控制线路；3电动机降压起动控制线路；4异步电动机的制动控制线路；5典型机械控制线路。1电动机正反转、顺序控制线路；2电动机降压起动控制线路；3异步电动机的制动控制线路；电气工程图及绘制电气工程图及绘制 2.12.2电动机直接起动控制线路电动机直接起动控制线路2.3电动机降压起动控制线路电动机降压起动控制线路2.4异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路2.5异步电动机调速控制线路异步电动机调速控制线路2.6典型机械控制线路典型机械控制线路第二章第二章 基本电气控制系统基

2、本电气控制系统2.1电气控制线路图及其绘制原则电气控制线路图及其绘制原则 什么是电气 控制线路图？电气控制线路是用导线将电机、电电气控制线路是用导线将电机、电器、仪表等电器元件按一定的要求器、仪表等电器元件按一定的要求和方法联系起来，并能实现某种功和方法联系起来，并能实现某种功能的电气线路。电气控制线路采用能的电气线路。电气控制线路采用统一规定的图形符号统一规定的图形符号、文字符号文字符号和和标准画法标准画法来进行绘制的。它表达了来进行绘制的。它表达了生产机械电气控制系统的结构、工生产机械电气控制系统的结构、工作原理和技术要求，是电气控制系作原理和技术要求，是电气控制系统安装、调试、使用、检测

3、和维修统安装、调试、使用、检测和维修的重要资料。的重要资料。图形符号文字符号辅助文字符号由符号要素、限定符号、一般符号以由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电操作控制的动作符号及常用的非电操作控制的动作符号（如机械控制符号等）根据不同的具（如机械控制符号等）根据不同的具体器件情况组合。体器件情况组合。基本文字符号、单字母符号和双基本文字符号、单字母符号和双字母符号表示电气设备、装置和字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类。元器件的大类。用来进一步表示电气设备、装置和用来进一步表示电气设备、装置和元器件功能、状态和特征。元器件功能、状态和特征。1 1、图形符号和文字符号、图形符号和文字符

4、号2.2.电气控制系统图的分类电气控制系统图的分类 电气控制电气控制系统图系统图 电气电气 原理图原理图安装安装接线接线图图电器电器布置布置图图 用规定的图形符号，按用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分主电路和辅助电路相互分开开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电气原理图。称为电气原理图。 它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大小和安装方式。表示电气元件的形状、大小和安装方式。（1 1）电气原理图）电气原理图某机床的电气控制原理图某机床的电气控制原理图 1）电

5、气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 2）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统一规定的图）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。形符号和文字符号来表示。 3）电气原理图中，无论主电路还是铺助电路都垂直布置，）电气原理图中，无论主电路还是铺助电路都垂直布置，电源电路绘成水平线，主电路绘制在图的左侧，控制电路绘电源电路绘成水平线，主电路绘制在图的左侧，控制电路绘制在图的右侧。控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。制在图的右侧。控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。 4）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用）

6、电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。绘制电气原理图的原则绘制电气原理图的原则 （2）电器元件布置图）电器元件布置图 电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。案资料。某机床的电器元件某机床的电器元件 布置图布置图FU1KM1TCFRKM2FU2FU3FU4FU5接地铜板（3 3）电气安装接线图）电气安装接线图 电

7、气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。对位置绘制的实际接线图。 安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电器元

8、件之要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行之间的导线连接，必须通过接线端子进行。 安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。 机床的外围安装接线图机床的外围安装接线图返回1.点动控制电路2.连续控制电路3.正反转控制电路4.往返行程控制5.顺序启动控制1、点动控制原理、点动控制原理 辅助电路辅助

9、电路 主电路主电路 M3 动动合合主主触触点点3 起动按钮起动按钮动铁心动铁心静静铁铁心心M3 KMMFUL1 L2 L3QSFRFRSB2KM)a3点动控制原理图自锁自锁触头触头KMCABCFUQSBKMKMSB2SB1起动起动按钮按钮M31) 组成特点：组成特点：在点动控制电路中增加在点动控制电路中增加一个一个自锁触头自锁触头KM和和停止按停止按钮钮SB1。停止停止按钮按钮KM92）起保停电路演示KMKMSB1SB2FR控制电路控制电路点动点动-连续控制连续控制ABCKMFUM3FRQS主电路主电路组成特点组成特点 1、在连续控制电路的基础上，增加了有两个触头的点动按钮、在连续控制电路的基

10、础上，增加了有两个触头的点动按钮SB3，在，在接通电路的同时也将自锁回路断开，因此可实现点动控制。接通电路的同时也将自锁回路断开，因此可实现点动控制。 2、SB2：连续运行：连续运行 3、该电路还增加了过载保护环节（、该电路还增加了过载保护环节（FR）控制特点：控制特点： 在同一电路中既可以实现点动控制，又可以进行连续控制。在同一电路中既可以实现点动控制，又可以进行连续控制。SB3点动按钮点动按钮93）其他控制方式返回返回3 正反转控制正正停停反控制电路反控制电路 组成特点组成特点：1 1、增加了一组反转控制电路；、增加了一组反转控制电路；2 2、反转时，主回路任意两相交换。、反转时，主回路任

11、意两相交换。AC两相交换KM2ABQSM3KM1CFUFR主电路主电路9FRKM1SB1KM1SB2KM2KM2SB3KM2KM1互锁互锁1）正）正停停反控制电路反控制电路 互锁电路避免了两只接触器同时得电，从而防止互锁电路避免了两只接触器同时得电，从而防止了由于误操作造成的主回路两相短路事故的发生。了由于误操作造成的主回路两相短路事故的发生。 将对方的常闭触头串联在自己线圈回路中，同将对方的常闭触头串联在自己线圈回路中，同一时间只能由一支接触器得电的控制方式称为互一时间只能由一支接触器得电的控制方式称为互锁或连锁。锁或连锁。互锁含义：互锁含义：互锁作用：互锁作用：FRKM1KM2KM2KM1

12、电气互锁电气互锁SB1KM1SB2KM2SB3 2) 2) 正正- -反反- -停停 控制电路控制电路含有双重互锁的正反转控制含有双重互锁的正反转控制结构特点：结构特点： 在上一套电路的基础上，改换一对具有两组触头的起在上一套电路的基础上，改换一对具有两组触头的起动按钮，并将常闭触头串接在对方的回路中动按钮，并将常闭触头串接在对方的回路中,形成机械互形成机械互锁。即使电气闭锁失灵，锁。即使电气闭锁失灵， KM1和和KM2也不会同时得电，也不会同时得电，增加了互锁的可靠性。增加了互锁的可靠性。 三种电路的比较三种电路的比较 与（正停反）控制线路相比较，后组电路可以直接进行正反转的变换控制，提高了

13、劳动效率及安全性。 SB3SB2机械联锁机械联锁5返回返回床身SQ1SQ2工作台控制要求：控制要求： 按下启动按钮启动后，工作台作直线运动时撞击位置开关，使电机反转，工作台返回，周而复始。核心部件：核心部件：限位开关SQ1、SQ2限位开关SQ的两个触点图形符号常开触点常闭触点限位开关控制关系限位开关控制关系 撞块触碰时，常开触点闭合，常闭触点断开。撞块离开，触点状态相反。撞块1撞块274 往返行程控制自动往复循环控制电路过程分析自动往复循环控制电路过程分析 SB2KM1FRKM1SQ2SB3KM2KM2SQ1SB1KM2KM1SQ1SQ2SB2KM1得电得电正转左移正转左移常闭断开常闭断开常开

14、接通常开接通SQ2KM1断电断电KM2得电得电QSSQ1常闭断开常闭断开 常开接通常开接通KM1断电、左移停止断电、左移停止KM2得电、电机得电、电机反转反转反转右移反转右移右移停止右移停止电机正转电机正转KM1M3KM2QSFUFUSQ1SQ22工作台自动往返控制工作台自动往返控制返回返回特点特点:电气原理图：电气原理图：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主电路主电路控制电路控制电路KM2FU2FRSB1FRKM1SB2SB3SB4KM1KM2KM1顺序顺序启动同时停止控制启动同时停止控制顺序顺序启动逆序停止控制启动逆序停止控制5 顺序控制电路 顺序控制动作演示顺序控制

15、动作演示 皮带输送机系统，带风冷的机电设备，带润滑系统的大型皮带输送机系统，带风冷的机电设备，带润滑系统的大型机电设备，这些系统均由两台以上的电动机组成，为保证系统机电设备，这些系统均由两台以上的电动机组成，为保证系统正常工作，一般要采用顺序控制，按先后次序起停电动机。正常工作，一般要采用顺序控制，按先后次序起停电动机。 1）含义：根据生产工艺要求，按先后顺序启动或停止电动机。）含义：根据生产工艺要求，按先后顺序启动或停止电动机。2）作用：保证生产系统（设备）按工艺要求安全可靠的工作。）作用：保证生产系统（设备）按工艺要求安全可靠的工作。物流方向M1M2进口出口顺序控制的含义及其作用顺序控制的

16、含义及其作用 5 深入：深入：先M1，后M2，切断货源，防止压带压带,堵转开机顺序开机顺序：先M2，后M1，防止压带压带,堵转堵转停机顺序停机顺序：3）分析顺序：）分析顺序：4）实现方式：）实现方式：主电路直接实现方式主电路直接实现方式和和控制电路实现方式控制电路实现方式 a a 电路组成特点电路组成特点后起电动机（M2）的主电路接在先起电动机（M1）接触器（KM1）的主触头的下面（后面）。 保证了只有KM1主触头闭合（电动机M1起动后），M2才有可能起动。5）主电路直接实现的顺序控制）主电路直接实现的顺序控制M23FR2KM2三相电源M13组合开关QS熔断器FUFR1KM1先起电动机后起电动机3b b 控制电路的组成控制电路的组成 电路组成（两套控制线路）电路组成（两套控制线路）主电路实现的顺序的控制电路主电路实现的顺序的控制电路M13KMM23三相电源组合开关Q熔断器FUKMFR1FR2KMFR1FR2SB1SB2KMX第二台电动机靠插接头连接第二台电动机靠插接头连接 在主电路的基础上加一套带过载保护的起停控制电路。M13KM1三相电源组合开关QS熔断器FUFR1KMFRFR2SB