机电控制技术基础

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1、机电控制技术基础机电控制技术基础总学时： 40 理论学时：32 实验学时：8 周学时： 2主讲：西南科技大学制造学院先进制造技术教研室马有良13458328979 1继电器-接触器控制线路1、要求在熟悉各种接制电器的工作原理、作 用、特点、表示符号和应用场所。2、控制线路中基本控制环节的构成和工作原 理。3、分析、设计一些中等复杂的控制线路。接触器和继电器结构主要由铁心线圈和触头 组成。第八章、第九章习题课2绘制原理图的基本规则掌握常用的电动机启动、正反转、点动、 联锁控制、能耗制动、 启动等线路；熟悉各种保护装置的设计。自锁环节和互 锁环节。复合按钮的使用；多点控制线路；多电动机的连锁控制线

2、路的设计；行程开关用做行程控制线路；时间继电器的使用；3PLC逻辑可编程控制器充分理解可编程序控制器的内部等效继 电器电路；熟悉F40M的内部等效继电器及地址编 号表；掌握PLC编程的一般规则；指令的助记符、梯形图符号、名称(意 义)、功能、使用的等效继电器(编程元件) 地址号等。4常用的编程技巧可编程序控制器的设计应用方法：1）、三相异步电动机的控制主电路图。2）、PLC外部接线图 注意停止按钮、热继电器的使用方法。3）、绘制梯形图4）、编写控制程序58-16（9-8）要求三台电动机lM、2M、3M按一定顺序 启动：即1M启动后，2M才能启动，2M启动后3M才能启 动；停车时则同时停。试设计

3、此控制线路? 试用PLC 设计出控制程序。解：继电器-接触器控制线路图；此题的关键技术在 于：将前一台电动机的 交流接触器的辅助常开 触点串接在下一台电动 机的交流接触器线圈回 路中。 6梯形图及程序； LD 401 OUT 431 OR 430 LD 403 ANI 400 OR 432 OUT 430 ANI 400 LD 402 AND 431 OR 431 OUT 432 ANI 400 END AND 430 PLC外部接线图；78-18：设计一台异步电动机的控制线路。要求： 能实现启、停的两地控制； 能实现单方向的行程保护； 能实现点动调整； 要有短路和长期过载保护；解：88-20

4、：设计一台电动机的控制线路。要求能 正反转并能实现能耗制动。98-25（9-9）：试设计一条自动运输线，有两 台电动机，1M拖动运输机，2M拖动卸料机。 要求： 1M先启动后，才允许2M启动； 2M先停止，经一段时间后1M才自动停止， 且2M可以单独停止； 两台电动机均有短路、长期过载保护。 试用PLC设计出控制程序。解：分析动作过程。10继电器-接触器控制线路图；11LD 400 ANI 403 OR 430 ANI 450 ANI 450 OUT 431 OUT 430 LD 402 LD 430 OR 450 OUT 200 OUT 450 MC 200 MCR 200 LD 401 E

5、ND OR 4311SB、2SB分别是1M 、2M的启动按纽，4SB 是2M的单独停止按纽 ，3SB是停止按纽。 PLC外部接线图；梯形图及程序； 128-26（9-10）：下图为机床自动间歇润滑的控制线 路图，其中接触器KM为润滑油泵电动机启停用接触 器(主电路未画出)，控制线路可使润滑有规律地间 歇工作。试分析此线路的工作原理，并说明开关S 和按钮SB的作用? 试用PLC设计出控制程序。13答：这是一个自动间歇润滑的控制线路。开关S、 按钮1SB的作用及电路的工作过程如下： （1）S是进行自动间歇润滑的控制开关，1KT-决定 润滑时间，2KT-决定不润滑时间，电路的工作过程： 合上开关S，

6、KM的线圈得电，电动机M转动，进行润滑 ； 1KT的线圈得电，触点1KT延时后闭合，K的线圈得 电，常开触点K闭合，自锁；常闭触点K断开，KM线圈 失电，停止润滑；1KT的线圈失电。 2KT的线圈得电，延时后常闭触点2KT断开，K的线 圈失电，常开触点K断开，2KT的线圈失电，2KT的常 闭触点瞬时合。常闭触点K闭合，KM线圈又得电，润 滑。1KT的线圈又得电，延时重复以上动作。（2）1SB为手动（点动）润滑操作按钮。14LD 400 LD 450 ANI 100 OR 100 OR 401 ANI 451 OUT 430 OUT 100 LD 400 LD 100 ANI 100 OR 45

7、0 OR 401 OUT 451 OUT 450 K15 K15 ENDPLC外部接线图；梯形图及程序； 此题的关键是解决PLC的编程问题而对梯形图的绘制。158-27（9-11）：试设计1M和2M两台电动机顺序 启、停的控制线路。试用PLC设计出控制程序 。 1M启动后，2M立即自动启动； 1M停止后，延时一段时间，2M才自动停止； 2M能点动调整工作； 两台电动机均有短路、长期过载保护。 解：分析动作过程。16继电器-接触器控制线路图；171SB、是1M、2M的启 动按纽，3SB 是2M 的点动按纽，2SB是 停止按纽，4SB是总 停止按钮。LD 401 OUT 450 OR 431 K3

8、 ANI 402 LD 450 ANI 404 OR 403 OUT 431 ANI 404 LD 401 OUT 432 OR 431 END ANI 402 ANI 404PLC外部接线图；梯形图及程序； 188-28：试设计某机床主轴电动机控制线路 图。要求： 可正反转，且可反接制动； 正转可点动，可在两处控制启、停； 有短路和长期过载保护； 有安全工作照明及电源信号灯； 解：19继电器- 接触器控 制线路图 ；注意：1K、 2K使用的技 巧。速度继 电器的使用 等。208-29(9-12)：试设计一个工作台前进一退回的控 制线路。工作台由电动机M拖动，行程开关1ST、 2ST分别装在工

9、作台的原位和终点。要求：能自动实现前进后退一停止到原位； 工作台前进到达终点后停一下再后退； 工作台在前进中可以人为地立即后退到原位； 有终端保护； 试用PLC设计出控制程序。解：分析动作过程。21继电器-接触器控制线路图；22LD 401 K3 OR 430 LD 402 ANI 402 OR 450 ANI 404 OR 431 ANI 431 ANI 403 OUT 430 ANI 430 LD 404 OUT 431 OUT 450 ENDPLC外部接线图；梯形图及程序； 23其它练习题：1、试设计一台电动机拖动小车的控制线路。要求 能正反转并能实现在A、B两点间的自动往复运动。 要求

10、绘出主电路和控制电路。242、试用F-40M型PLC设计一运输线，1M拖动运输机，2M拖 动卸料机，要求：（1）1M先启动，经一段时间后，2M才允 许启动；（2）2M停止后，才允许1M停止。设计要求完成：(1）绘出电动机 主电路；（2）绘出PLC安 装接线图；（3）绘出PLC梯 形图；编写PLC指令程 序。25LD 403 OUT 450 OR 432 K 5 AND 401 LD 402 ANI 405 OR 432 ANI 406 ANI 404 OUT 431 AND 450 LD 403 ANI 405 OR 432 ANI 406 AND 431 OUT 432 ANI 405 EN

11、D ANI 406263、试用F-40M型设计三相鼠笼异步电动机 启动的控制程序。要求绘出主电路和控制电路。27LD 401 ANI 432 OR 430 OUT 431 ANI 400 LDI 431 OUT 430 ANI 432 ANI 432 OUT 451 OUT 450 K 2 K 10 LD 451 LD 430 OR 432 OUT 100 OUT 432 MC 100 MCR 100 LDI 450 END28例题1： 某机床的主轴控制系统采用直流调 速系统，直流电动机为Z271型，技术数据为 PN30kw，UN220v，IN55A，nN1000r min，Ra=0.1欧姆。

12、若采用开环控制系统，试 求：(1)要求静差度S10时，其调速范围D为多 少?(2)要求调速范围D2时，其允许的静差度S为 多少?第十一章习题课29(3) 若调速范围D10，静差度S5 ，则 其允许的转速降为多少？第十一章习题课30第十一章习题课31例题2：有一直流闭环调速系统，其调速范 围为1500150rmin，静差度S5 ，试 问（1) 系统允许的转速降为多少?(2) 若开环系统的静态转速降是80rmin ，则闭环系统的开环放大倍数应为多少?32（2）写出调速范围D、低速时系统的静差度 ，最高转速 和转速降 四者之间的关系1）求出调速范围D和低速时系统的静差度 例题3、某一调速系统在高速时

13、的理想空载 转速， 低速时的理想空 载转速， 额定负载时的转 速降 试求：33（3）绘出该系统的静特性；（4）在 与 一定时，扩大调速 范围的方法是什么？ 解：34在 一定时，扩大调速范围的方法是 减少nN35解：试求：系统的调速范围和系统允许的静差度例题4、有一直流调速系统，已知：36第十二章、交流传动控制系统本章要求掌握交流调速系统的基本原 理与类型，熟悉系统的基本组成、交流电 动机调速的特性、特点以及适用场合。异步电动机的调速方法大致分为三种， 即改变转差率S，改变极对数P和改变频率f ，以及派生出的多种调速方法。121 电磁转差离合器调速系统371、电磁转差离合器调速系统 的特点 2、

14、电磁转差离合器的结 构和调速原理电枢、磁极、励磁绕组第十二章、交流传动控制系统38只要改变励磁电流的大小、就可以改变 磁极的转速，也就可改变工作机械的转速。理解“电磁转差离合器”的概念：励磁 电流是否等于零，和基于电磁感应原理。连 在一起称作“滑差电机”。 3、电磁转差离合器的调速性能39励磁电流愈小，特性愈软。在这种系统 中一般都要接入速度负反馈。转差离合器调速系统的优点是：结构简 单、运行可靠、维护方便、加工容易、能平 滑调速。 122 交流调压调速系统由异步电动机电磁转矩和机械特性方程 可知，异步电动机的转矩与定子电压的平方 成正比，改变异步电动机的定子电压也就是 改变电动机的转矩及机械特性，从而实现调 速。40采用晶闸管的交流调压电路1、单相交流调压电路负载上便得到正负对称的交流电，改变控制 角大小，就可以改变负载上交流电压的大小。 412、三相交流调压电路分析与单相电路的 分析大同小异，但必须 注意它的特殊性：首先要求触发信号