工作台的自动往返控制讲义

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1、项目一 工作台的自动往返控制,电气控制与PLC 技术应用,Company Logo,职业核心能力培养探索,11项目描述,工农业生产中，有很多的机械设备都是需要往复运动的。例如平 面磨床矩形工作台的往返加工运动、铣床加工中工作台的左右运 动、前后和上下运动，这都需要电气控制线路对电动机实现自动 正反转换相控制来实现,Company Logo,1、按钮 按钮开关是一种用人力（一般为手指或手掌）操作，并具有储能（弹簧）复位的一种控制开关。按钮的触点允许通过的电流较小，一般不超过5A，因此一般情况下不直接控制主电路，而是在控制电路中发出指令或信号去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、

2、功能转换或电气联锁等。,1.2电气控制器件相关知识,（一）按钮、刀开关,（一）按钮、刀开关,Company Logo,2、按钮符号及结构,Company Logo,2、刀开关,1、刀开关 又称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。,2、刀开关型号及结构,Company Logo,通常在电路中起通断、隔离作用。 不能倒装或平装； 不能频繁操作，只能通断小负载。,Company Logo,(二)、接触器,接触器是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。 1、工作原理：当按钮揿

3、下时，线圈-通电，静铁心被磁化并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。,Company Logo,2、接触器工作原理,静铁心,线圈,释放弹簧,动铁心（衔铁）,Company Logo,3、接触器的结构及型号,CJT1系列交流接触器,Company Logo,3、交流接触器常见故障：,1）触头过热 原因：接触压力不足，触点表面氧化，触点容量不够等。 2）触头磨损 原因：电气磨损或机械磨损 3）线圈失电后触头不能复位 原因：触头被电弧焊在一起了，铁心剩磁太大，弹簧弹力不足，活动部分被卡住。 4）铁心噪声太大 5）线圈过热或烧毁,Compa

4、ny Logo,（三）中间继电器,本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（510A）、动作灵敏（动作时间小于0.05S） 用途： 用作中间传递信号。 用作同时控制多条线路。,Company Logo,2、中间继电器型号及结构,Company Logo,（四）热继电器,是一种常见的保护电器。利用电流的热效应而动作，主要用来对连续运行的电动机进行过载保护。,JR36,Company Logo,作用：短路和严重过载保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻 分类：,（五） 熔断器,Company Logo,瓷插式熔断器,Company Logo,螺旋

5、式熔断器,（五） 熔断器,Company Logo,有填料式熔断器,Company Logo,无填料密封式熔断器,Company Logo,快速熔断器,Company Logo,自恢复熔断器,Company Logo,1.3基本控制相关知识,一、电工识图的基本要求： 1、从简单到复杂，循序渐进识图。 2、应具有电工、电子基本理论知识。 3、要熟记会用电气图形符号和文字符号。 4、要熟各类电气典型基本电路。 5、掌握各类电气图的绘制特点。 6、把电气图与土建图结合起来看。 7、了解电气图的有关标准和规程。 二、识图的步骤 1、详读图纸说明。 2、识读概略图和框图。 3、读识电气原理图 4、读识电

6、气接线图和安装图,（一）电气图识图及制图标准,Company Logo,三、电气识图基本方法 1、先机后电 2、先主后辅 3、化整为零 4、集零为整 5、统观全局 6、总结特点 四、机床电气控制系统分析的一般方法步骤： 1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。 2、了解电器元件的安装位置及作用。 3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及安装位置。 4、分析电气控制原理。,Company Logo,生物机电,五、分析电气控制原理图方法跟踪法 1、主电路的读图法 第一步：分清主电路中的用电设备。 第

7、二步：搞清楚用什么电器元件控制用电设备 第三步：了解主电路中其它电器元件的作用。 第四步：看电源（交流、直流） 2、识读辅助电路的步骤 第一步：看电源（交流、直流） 第二步：看辅助电路是如何控制主电路的 第三步：看电气元件之间的关系 分析具体电路、不断总结、不断提高,Company Logo,（二）三相异步电动机单相启停控制,1、三相笼型异步电动机的启动控制线路,启动方式： 直接启动(或全压启动) （一）单向直接启动控制线路 （二）电动机的点动控制线路 降压启动 电动机启动电流Ist为额定电流IN的47倍,Company Logo,2、线路的保护设置 （1）短路保护 FU1 FU2 （2）欠压

8、和失压保护 优点： 第一，防止电源电压严重下降时电动机欠压运行。 第二，防止电源电压恢复时，电动机白行启动造成设备和人身事故。 第三，避免多台电动机同时启动造成电网电压的严重下降。,Company Logo,基本的点动图a 带转换开关图b 点动和连续图c 利用中间继电器图d,Company Logo,（三）三相异步电动机正反转控制线路,1、异步电动机的正反转控制线路 （1）电动机“正-停-反”控制 （2）电动机“正-反-停”控制线路 (3) 具有自动往返的正反转控制线路,Company Logo,互锁控制： 在电动机控制线路中，一条电路接通，而保证另一条电路断开的控制。 作用： 在正反转控制线

9、路中引入互锁控制是为了防止电源短接。,电气互锁：利用接触器常闭触点，在控制线路中一条电路接通，而保证另一条电路断开的控制。 机械互锁控制：利用机械按钮，在控制线路中一条电路接通，而保证另一条电路断开的控制。 如图c. 既有“电气互锁”，又有“机械互锁”，故称为“双重互锁”，此种控制线路工作可靠性高，操作方便，为电力拖动系统所常用。,Company Logo,Company Logo,线路的工作原理如下：先合上QS。 KMl自锁触头闭合自锁 按下SQlKM1线圈得电 KMl主触头闭合- KMl联锁触头分断对KM2联锁 电动机M正转工作台左移至限定位置挡铁1碰SQl KM1自锁触头分断解除自锁电动

10、机停止正转， 工作台停止左移 SQl 先分断KM1线圈失电 KMl主触头分断- KMl联锁触头恢复闭合下 SQ1-2后闭合- KM2自锁触头闭合自锁- KM2线圈得电 KM2主触头闭合- KM2联锁触头分断对KM1联锁 电动机M反转工作台右移(SQ1触头复位) KM2自锁触头分断电动机停止正转 SQ2SQ2-1先分断 KM2主触头分断- 工作台停止左移 至限定位置挡铁2碰SQ2 KM2线圈失电 KM2联锁触头恢复闭合下- SQ22后闭合- KMl自锁触头闭合自锁下电动机M又正转 KMl线圈得电 KMl主触头闭合- KMl联锁触头分断对KM2联锁 工作台又左移(SQ2触头复位) 以后重复上述过程

11、，工作台就在限定的行程内自动往返运动。 停止时，按下SB3整个控制电路失电KMl(或KM2)主触头分断电动机M失电停转工作台停止运动。,Company Logo,四、应用举例,（一）三相异步电动机带按钮互锁的正反转控制的安装调试试车 1工作任务 能分析交流电动机联锁控制原理。 能正确识读电路图、装配图。 会按照工艺要求正确安装交流电动机联锁控制电路。 能根据故障现象检修交流电动机联锁控制电路,Company Logo,2工作图,Company Logo,14知识拓展,对于多数机床而言，因加工需要，方便加工人员在机床正面和侧面均能进行操作。如图，SB1、SB2为机床上正、侧面两地总停开关；SB3

12、、SB4为M1电机的两地正转启动控制，SB5、SB6为M2电机的两地反转启动控制。其电气控制原理如图131所示。 可见，多地控制的原则是：起动按钮并联，停车按钮串联。,Company Logo,Company Logo,1.4.1两台电动机的两地点动连续控制,1设计一控制电路，能在A、B两地分别控制同一台电动机单方向连续运行与点动控制的电气原理图。,设计方法一： 如图132所示， SB1-1、SB1-2电动机的停车控制，SB2-1、SB2-2电动机的点动控制，SB3-1、SB3-2电动机的长车控制。在电路设计时，将停止按钮常闭点串联，启动按钮常开点并联，KM的常闭触点在电动机点动控制时使电动机

13、长车不受控制。,Company Logo,设计方法二： 图132在设计时使用一个中间继电器进行控制，也可不用中间继电器进行控制，这样可使电路元件减少，也使电路可靠、故障率下降，在生产现场也是这样设计的。在电路设计时，将停止按钮常闭点串联，启动按钮常开点并联，启动按钮的常闭点串联在接触器自锁支路中，使电动机在点动控制时自锁支路不起作用，其电气控制原理图如图133所示。,Company Logo,图133 一台电动机两地控制原理图（二）,Company Logo,知识梳理与总结,本项目通过电动机正反转控制线路引出常用电气控制器件，讲述了项目中用到的按钮、开关、接触器、中间继电器和熔断器，介绍了这些低压电器的结构、动作原理、常用型号、符号及选择方法。接着讲述了电气识图基本知识、电动机单相启动和正反转控制线路，讲述了三相异步电动机的点动、长车及正反转等基本控制环节。这些是在实际当中经过验证的电路。熟练掌握这些电路是阅读、分析、设计较复杂生产机械控制线路的基础。同时，在绘制电路图时，必须严格按照国家标准规定使用各种符号、单位、名词术语和绘制原则。 电气控制系统图主要有电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。重点应掌握电气原理图的规定画法及国家标准。 生产机械要正常、安全、可靠地工作，必须有必要的保护环节。控制线路的常用保护有短路保护、过载保护、失压保护、欠压保护，分别用不同的电器来实现。,