《t68镗床控制系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《t68镗床控制系统（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习情境二 T68镗床控制系统,子情境一、三相笼型异步电动机的正反转控制 子情境二、三相笼型异步电机的降压起动及Y-降压起动控制的PLC改造 子情境三、运料小车往返控制 子情境四、双速电动机控制线路及PLC改造 子情境五、T68镗床电气控制单元常见故障的检查与排除及PLC改造,子情境一 三相笼型异步电动机的正反转控制,一、互锁控制规律如图2-1该控制电路必须要求KM1与KM2不能同时得电，否则会引起主电路电源短路，为此要求将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的
2、方式，称为电气互锁，或称为电气联锁。,二、只有电气互锁的正反转控制线路,由三相异步电动机转动原理可知，若要电机逆向运行，只要将接于定子的三相电源线中的任意两相对调一下即可，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电动机正反转控制线路如图2-1所示。图中，接触器KM1为正转接触器，控制电动机M正转; 接触器KM2为反转接触器，控制电动机M反转。,图2-1 接触器联锁电动机正、反转控制线路,图2-1的工作过程如下： KM1常闭触点断开对KM2互锁 1、合上电源开关QS 按下SB1 KM1线圈得电 KM1主触点闭合 电机正转 KM1常开自锁触点闭合自锁 HL1亮 2、按下SB2 KM1
3、线圈失电 主触点断开 电机失电 各个辅助触点复位KM2常闭触点断开对KM1互锁 按下SB2 KM2线圈得电 KM2主触点闭合 电机反转KM2常开自锁触点闭合自锁 HL2亮 3、 按下SB3 系统停车,子情境二 三相笼型异步电机的降压起动及Y-降压起动控制的PLC改造,通过开关或接触器，将额定电压直接加在定子绕组上使电动机起动的方法，称为直接起动，也叫全压起动。这种方法的优点是起动设备简单，起动转矩较大，起动时问短，缺点是起动电流大(起动电流为额定电流的57倍)。当电动机的容量很大时，过大的起动电流将会造成线路的电压下降，这不仅会影响到电动机的起动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。因此直接
4、起动只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。 三相异步电动机在起动时，为减小起动电流，一般采用降压起动。降压起动的方法很多，如定子串电阻降压起动、定子串电抗器降压起动、定子串自耦变压器降压起动、Y降压起动、延边三角形降压起动等。,一、Y降压起动控制线路及PLC改造,（一）、时间继电器 1、空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触点组成。其中电磁机构有交、直流两种。通电延时型和断电延时型，两种原理和结构基本相同，只是将其电磁机构翻转180安装。当衔铁位于铁心和延时机构之间时为通电延时型；当铁心位于衔铁和延时机构之间时为断电延时型。J
5、S7A 系列时间继电器如图 2-4所示，图2-4(a)为通电延时型、图2-4(b)为断电延时型。以通电延时型为例，当线圈1得电后，衔铁3吸合，活塞杆6在塔形弹簧8作用下带动活塞12及橡皮膜10向上移动，橡皮膜下方空气室内的空气变得稀薄，形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由进气孔气隙大小来决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆7 压动微动开关 15，使其触点动作，起到通电延时作用。当线圈断电时，衔铁释放，橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速排出，使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。由线圈得电至触点动作的一段时间即为时间继电器的延时时间，其大小可以通过调节螺钉13调节进气孔气隙
6、大小来改变,图2-4 JS7-A系列时间继电器原理图 1-线圈；2-铁心；3-衔铁：4-反力弹簧；5-推板；6-活塞杆；7-杠杆：8-塔形弹簧；9-弱弹簧；10-橡皮膜；11-空气室壁；12-活塞；13-调节螺钉；14-进气孔；15、16-微动开关,断电延时型的结构、工作原理与通电延时型相似，只是电磁铁安装方向不同，即当衔铁吸合时推动活塞复位，排出空气。当衔铁释放时，活塞杆在弹簧作用下使活塞向上移动，实现断电延时。 在线圈通电和断电时，微动开关16在推板5的作用下能瞬间动作，其触头即为时间继电器的瞬动触头。,图2-5时间继电器的图形及文字符号,2、电子式时间继电器 随着电子技术的发展，半导体时
7、间继电器也迅速发展。这类时间继电器体积小，延时范围大、延时精度高、寿命长，已只襦得到广泛应用。 近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其结构是由脉冲发生器、计数器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高的优点，有的还带有数字显示，应用很广，可取代空气阻尼式时间继电器。我国生产的产品有JSJ系列和JSl4P系列等。,（二）、三个接触器控制的Y-降压起动控制线路的组成及工作原理,Y降压起动适用于额定电压为380V、接法的三相鼠笼式异步电动机。现在生产的Y系列鼠笼型异步电动机功率为4.0kw以上者均为接法，故都可以采用Y型起动方法。在起动过程中，将电动机定子绕组接成Y形，使电动机每相
8、绕组承受的电压为额定电压的 ，起动电流降低为接法时的l3。 Y降压起动优点在于星形起动电流只是原来接法的l3，起动电流特性好、线路简单、价格最便宜。缺点是起动转矩也相应下降为原来三角形接法的13，转矩特性差，适合于空载或轻载状态下起动。如图2-6所示为三个接触器控制的Y一降压起动控制线路。,三相异步电动机降压启动控制分析,降压启动的方法,定子绕组串电阻（电抗）启动,自耦变压器降压启动,Y降压启动,降压启动的实质：,启动时减小加在定子绕组上的电压， 以减小起动电流； 启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。,延边三角形降压启动（略）,图2-6 三个接触器的Y降压起动控制线路,1、工作
9、原理：合上电源开关QS后，按下启动按钮SB1，接触器KMY和时间继电器KT的电磁线圈同时获电吸合，KMY的常闭触点断开使KM回路不能通电起到互锁作用，防止KM、KMY与KM同时闭合造成三相直接短路；KMY的常开辅助触点闭合使KM线圈得电吸合，KM常开触点闭合自锁；同时时间继电器则开始计时，KM和KMY主触点闭合，电动机定子绕组为星形连接，进行降压启动；当到达时间继电器整定的动作时间，KT延时常闭触点断开，KMY的电磁线圈断电释放，在KM电磁线圈支路上的常闭辅助触点恢复闭合，KM的电磁线圈通电，主触点闭合，电动机定子绕组由星形连接转换为三角形连接，电动机在额定电压下运行。串联在KT线圈支路上的K
10、M常闭辅助触点断开，防止KMY和KM同时闭合造成三相直接短路。,Y降压启动控制,（三）Y-降压起动控制线路的PLC改造,现选用S7200(CPU226)进行电动机Y-减压启动控制。输入输出分配表如表2-1所示，控制接线图如图2-8所示，梯形图如图2-9所示。 图2-8中，电动机由接触器KM1、KM2、KM3控制，其中KM3将电动机定子绕组连接成星型，KM2将电动机定子绕组连接成三角形。KM2与KM3不能同时吸合，否则将产生电源短路。在程序设计过程中，应充分考虑由星型向三角形切换的时间，即由KM2完全断开(包括灭弧时间)到KM2接通这段时问应锁定住，以防电源短路。,表2-1 输入输出分配表,图2
11、-8 Y降压启动控制IO接线图,图2-9 Y降压启动控制梯形图,（四）定时器指令,定时器是由集成电路构成，是PLC中的重要硬件编程元件。定时器编程时提前输入时间预设值，在运行时当定时器的输入条件满足时开始计时，当前值从0开始按一定的时间单位增加，当定时器的当前值达到预设值时，定时器发生动作，发出中断请求，以便PLC响应而作出相应的动作。此时它对应的常开触点闭合，常闭触点断开。利用定时器的输入与输出触点就可以得到控制所需的延时时间。 系统提供3种定时指令：TON(通电延时)、TONR(有记忆通电延时)和TOF断电延时)。 S7200定时器的分辨率(时问增量时间单位分辨率)有3个等级：1ms、10
12、ms和100ms，分辨率等级和定时器号关系如表22所示。定时时问的计算公式如下： T=PTS(T为实际定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级) 例如：TON指令用定时器T33，预设值为125，则实际定时时间为 T=12510=1250ms,系统提供3种定时指令：TON、TONR和TOF。 精度等级： S7-200定时器的精度（时间增量/时间单位/分辨率）有3 个等级：1ms、10ms和100ms，精度等级和定时器号关系如下表：,（1） 接通延时定时器,TON，接通延时定时器指令。用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始
13、计数时间，当前值达到预设值时，定时器位ON，当前值连续计数到32767。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器位OFF，当前值为0。,编号,使能输入,预设值PT,（2） 有记忆接通延时定时器,TONR，有记忆接通延时定时器指令。用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器位ON，当前值连续计数到32767。 TONR定时器只能用复位指令进行复位操作。,编号,使能输入,预设值PT,（3
14、） 断开延时定时器,TOF，断开延时定时器指令。用于断开后的单一间隔定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为ON，当前值为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计数，当前值达到预设值时，定时器位OFF，当前值等于预设值，停止计数。 TOF复位后，如果使能输入再有从ON到OFF的负跳变，则可实现再次启动。,编号,使能输入,预设值PT,（4） 应用举例,例1是介绍3种定时器的工作特性的程序片断，其中T35为通电延时定时器，T2为有记忆通电延时定时器，T36为断电延时定时器。,例1 定时器特性,本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图所示。,定时器时序,二、定
15、子电路串电阻的降压起动控制线路 硬件接线图及程序,用TON构造TOF作用的触点。其时序图与TOF的时序完全相同。,表2-3 鼠笼式电动机几种起动方法比较,子情境三 运料小车往返控制,一、行程开关 行程开关也称为限位开关或位置开关，用于检测工作机械的位置，是一种利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的主令电器，所以称为行程开关。将行程开关安装于生产机械行程终点处，可限制其行程。主要用于改变生产机械的运动方向、行程大小及位置保护等。行程开关的种类很多，按动作方式分为瞬动型和蠕动型；按其头部结构可分为直动式(如LX1、JLXK1系列)、滚轮式(如 LX2、JLXK2 系列)和微动式(如 LXW
16、-11、JLXK1-11 系列)3 种。直动式行程开关的外形及结构原理如图2-18所示，它的动作原理与按钮相同。但它的触点分合速度取决于生产机械的移动速度。当移动速度低于 0.4m/min 时，触点断开太慢，易受电弧烧损。为此，应采用有盘形弹簧机构瞬时动作的滚轮式行程开关，如图2-19所示。当生产机械的行程比较小且作用力也很小时，可采用具有瞬时动作和微小动作的微动开关，如图2-20所示。行程开关的图形符号及文字符号如图2-21所示。,（a）外形图 (b)原理图 （a）外形图 (b) 原理图 图2-18直动式行程开关 图2-19 滚轮式行程开关1-顶杆2-弹簧3-常闭触点 1-滚轮2-上转臂3，5，11-弹簧 4-套架 4-触点弹簧5-常开触点 6，9-压板7-触点8-触点推杆10-小滑轮,
