《plc控制及应用教学课件作者郑传琴项目一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《plc控制及应用教学课件作者郑传琴项目一（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目一 认识PLC,任务1 常用低压电器 任务2 PLC基础知识 任务3 PLC的结构及工作原理,返回,任务1 常用低压电器,低压电器是电力拖动控制系统、低压供配电系统的基本组成元件，其性能直接影响着系统的可靠性、先进性和经济性，是电器控制技术的基础。 常用低压电器分为:接触器、继电器(电磁式继电器、热继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器)、开关电器(低压断路开关、刀开关)、行程开关(微动式、滚动式、直动式)、熔断器(管式、快速式)和其他电器(如按钮、指示灯等)。 一、电磁式接触器 接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，可用于实现频繁的远距离自动控制。,
2、上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,1.接触器的用途及分类 接触器最主要的用途是控制电动机的启动、反转、制动和调速等，因此，是电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器之一。它具有低电压释放保护功能，具有比工作电流大数倍乃至十几倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流。它是一种执行电器，即使在先进的可编程控制器应用系统中，一般也不能被取代。 接触器种类很多，按驱动力不同可分为电磁式、气动式和液压式，以电磁式应用最为广泛。按接触器主触点控制的电路中的电流种类可分为交流接触器和直流接触器两种。按主触点的极数(即主触点的个数)来分，有单极、双极、三极、四极和五极等多种。,上一页,下一页,返回
3、,任务1 常用低压电器,2.接触器的结构及工作原理 (1)接触器的结构 图1-1为交流接触器的结构示意图。它由以下五部分组成。 1)电磁机构 电磁机构由线圈、铁芯和衔铁组成。铁芯一般都是双E形衔铁直动式电磁机构，有的衔铁采用绕轴转动的拍合式电磁机构。 2)主触点和灭弧系统 根据主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点两种结构形式，且直流接触器和电流在20 A以上的交流接触器均装有灭弧罩，有的还有栅片或磁吹灭弧装置。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,3)埔助触点 有常开和常闭埔助触点，在结构上它们均为桥式双断点形式，其容量较小。接触器安装辅助触点的目的是使其在控制电路中起联动作用，用于
4、与接触器相关的逻辑控制。辅助触点不设灭弧装置，所以不能用来分合主电路。 4)反力装置 该装置由释放弹簧和触点弹簧组成，且弹簧松紧均不能进行调节。 5)支架和底座 用于接触器的固定和安装。 (2)接触器的工作原理,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,当交流接触器线圈通电后，铁芯中产生磁通，由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下闭合，于是接通了主电路。同时，衔铁还带动埔助触点动作，使原来断开的辅助触点闭合，而原来闭合的埔助触点断开。当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧作用下打开，主、埔触点又恢复到原来状态。这就是接触器的工作原理。 直流接触
5、器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，仅在电磁机构方面有所不同。 3.接触器的技术参数 (1)接触器的主要技术参数,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,1)额定电压 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电压。常用的额定电压等级见表1-1. 2)额定电流 接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。常用的额定电流等级见表1-1。表中的电流值是接触器安装在敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负荷为间断一长期工作制时的电流值。 3)线圈的额定电压 常用的额定电压等级见表1-1。选用时，交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但当交流负载频繁动作时，可采用直流线圈的交流
6、接触器。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,4)接通和分断能力 接通和分断能力指主触点在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，分断时主触点不应长时间燃弧。 接触器的使用类别不同，对主触点的接通和分断能力的要求也不一样，而接触器的类别是由控制对象(负载)的控制方式所决定的。根据低压电器基本标准的规定，其使用类别比较多。但在电力拖动控制系统中，常见的接触器的使用类别及典型用途见表1-2。 接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌或工作手册中。要求表1 -2中接触器主触点达到的接通和分断能力为:,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器, AC1和
7、DC1类允许接通和分断额定电流; AC2 , DC2和DCS类允许接通和分断4倍的额定电流; AC3类允许接通和分断6倍的额定电流; AC4类允许接通和分断6倍的额定电流。 5)额定操作频率 额定操作频率指每小时(h)的操作次数。交流接触器最高为600次/h，而直流接触器最高为1 200次/h。操作频率直接影响到接触器的寿命，对于交流接触器，还影响到线圈的温升。 (2)接触器的图形符号和文字符号 接触器在电路图中的图形符号如图1 -2所示，文字符号为KM。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,二、电磁式继电器 继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自
8、动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，输出则是触头的动作或者是电路参数变化。 继电器的种类很多，按输入信号的性质分为:电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理分为:电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子继电器等。按输出形式分为:有触点和无触点两类。按用途分为:控制用和保护用继电器等。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,电磁式继电器结构简单、价格低廉、使用维护方便，广泛应用于控制系统中。 电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁机构和触点系统组成。主要区别在于:
9、继电器可对多种输入量的变化做出反应，而接触器只能在一定的电压信号作用下动作;继电器用于切换小电流的控制电路和保护电路，而接触器用于控制大电流电路;继电器没有灭弧装置，也无主辅触点之分等。 1.电压继电器 触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器称为电压继电器，用于电力拖动系统的电压保护和控制。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,使用时，电压继电器的线圈与负载并联。其线圈的匝数多而线径细。按线圈电流的种类可分为交流和直流电压继电器;按吸合电压的大小又可分为过电压和欠电压继电器。 对于过电压继电器，当线圈为额定电压时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈电压高出其额定电压某一值时，衔铁才产生吸合
10、动作，所以称为过电压继电器。因为直流电路不会产生波动较大的过电压现象，所以，没有直流过电压继电器。交流过电压继电器在电路中起电压保护作用。 对于欠电压继电器，当线圈的承受电压低于其额定电压时，衔铁就产生释放动作。它的特点是，释放电压很低，在电路中起低压保护作用。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,电压继电器的图形符号如图1-3 (a)所示，文字符号为KV。 选用电压继电器时，首先要注意线圈电流的种类和电压等级应与控制电路一致。另外，根据其在控制电路中的作用(是过电压还是欠电压)选型。最后，要按控制电路的要求选触点的类型(是常开还是常闭)和数量。 2.电流继电器 触点的动作与线圈电流大
11、小有关的继电器称为电流继电器。使用时，电流继电器的线圈与负载串联。其线圈的匝数少而线径粗。根据线圈的电流种类分为交流和直流电流继电器;按吸合电流大小可分为过电流继电器和低(欠)电流继电器。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,对于过电流继电器，正常工作时，线圈中流有负载电流，但不产生吸合动作。当出现比负载工作电流大的吸合电流时，衔铁才产生吸合动作，从而带动触点动作。在电力拖动系统中，冲击性的过电流故障时有发生，常用过电流继电器作为电路的过电流保护。 对于低电流继电器，正常工作时，由于电路的负载电流大于吸合电流，衔铁处于吸合状态。当电路的负载电流降低至释放电流时，则衔铁释放。在直流电路中
12、，由于某种原因而引起负载电流的降低或消失往往会导致严重的后果(如直流电动机的励磁回路断线)，因此，在产品上有直流低电流继电器，而没有交流低电流继电器。 电流继电器图形符号如图1-3 (b)所示，文字符号为KI。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,选用电流继电器时，首先要注意线圈电流的种类和等级应与负载电路一致。另外，根据对负载的保护作用(是过电流还是低电流)来选用电流继电器的类型。最后，要根据控制电路的要求选触点的类型(是常开还是常闭)和数量。 3.中间继电器 在控制电路中起信号传递、放大、翻转和分路等中间作用的继电器称为中间继电器。它是电压继电器的一种，主要用于扩展触点数量，实现逻
13、辑控制。中间继电器也有交、直流之分，可分别用于交流控制电路和直流控制电路。中间继电器的图形符号如图1-3 (c)所示，文字符号为KA。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,中间继电器的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点对数以及线圈电压种类和规格等。选用时，要注意线圈的电流种类和电压等级应与控制电路一致。另外，要根据控制电路的需求来确定触点的形式和数量。当一个中间继电器的触点数量不够用时，也可以将两个中间继电器并联使用，以增加触点的数量。 常用的中间继电器有JZ7系列，以JZ7 - 62为例，JZ为中间继电器的代号，7为设计序号，有6对常开触点，2对常闭触点。JZ7系列的主要技术数据
14、见表1-3。 新型中间继电器触点在闭合过程中，其动、静触点间有一段滑擦、滚压的过程。,上一页,下一页,返回,任务1 常用低压电器,该过程可以有效地清除触点表面的各种生成膜及尘埃，减小了接触电阻，提高了接触的可靠性。有的还装了防尘罩或采用密封结构，也是提高可靠性的措施。有些中间继电器安装在插座上，插座有多种型号可供选择;有些中间继电器可直接安装在导轨上，安装和拆卸均很方便。 4.电磁式继电器实物图和结构图(图1 -4图1 -6 ),上一页,返回,任务2 PLC基础知识,可编程控制器(Programmable Logic Controller, PLC)是一种集计算机技术、自动控制技术、通信技术于
15、一体的新型自动控制装置。国际电工委员会IEC (International Electro-technical Commission)于1987年对PLC所作的定义为:PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计，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、模拟式的输入和输出，控制各类机械或生产过程。可编程控制器及其相关外部设备，都按易与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则设计。 一、PLC的发展简史 PLC的产生源于汽车制造业。,下一页,返回,任务2 PLC基础知识,20世纪60年代后期，汽车型号更
16、新速度加快。原先的汽车制造生产线使用的继电器控制系统，尽管具有原理简单、使用方便、操作直观、价格便宜等诸多优点，但由于其控制逻辑由元器件的布线式来决定，因此，缺乏变更控制过程的灵活性，不能满足用户快速改变控制方式的要求，无法适应汽车换代周期迅速缩短的需要。 20世纪40年代产生的电子计算机，在60年代已得到迅猛发展，虽然小型计算机已开始应用于工业生产的自动控制，但因为原理复杂，又需专门的程序设计语言，致使一般电气工作人员难以掌握和使用。 1968年，美国通用汽车公司设想将两者的长处结合起来，提出了新型电气控制装置的十点招标要求，,上一页,下一页,返回,任务2 PLC基础知识,其中有:工作特性比继电器控制系统可靠，占位空间要比继电器控制系统小，价格上能与继电器控制系统竞争;必须易于编程，易于在现场变更程序;必须便于维护、修理、使用;能直接推动电磁阀，电动机起动器及与此相当的执行机构，能向中央数据处理系统直接传递数据等。 1969年，美国数字设备公司(DEC)结合计算机和继电器两者的优点，按招标要求完成了研制工作，并在美国通用汽车公司的自动生产线上试用成功，从而诞生了世界上第
