《PLC基本电路》PPT课件.ppt

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1、1.4 工厂基本控制电路主要内容主要内容学习电气识图学习电气识图掌握工厂常用基本电路掌握工厂常用基本电路1.4.1电气识图 本节主要内容：本节主要内容：控制线路中电器和元件的图形符号和文字符号；控制线路中电器和元件的图形符号和文字符号；电气系统图；电气系统图；电气原理图电气原理图电气布置图电气布置图电气接线图电气接线图! 注意：篇幅虽然小，但内容重要，对看图及分析意注意：篇幅虽然小，但内容重要，对看图及分析意义义 重大。重大。 绘制电路图规定。绘制电路图规定。 虽然是绘制规定，但若不懂虽然是绘制规定，但若不懂这些规定，将无从读图，更不用说分析。这些规定，将无从读图，更不用说分析。 一、文字符号

2、与图形符号控制系统的组成：控制系统的组成： 控制系统主要由电器元件和导线按一定的控制系统主要由电器元件和导线按一定的要求连接而成。要求连接而成。常用控制电器：常用控制电器： 各种继电器、接触器、按钮、开关及其它各种继电器、接触器、按钮、开关及其它电器，电动机也是控制系统的一部分。电器，电动机也是控制系统的一部分。电气图：电气图：设计者为了便于生产制造、安装调试、设计者为了便于生产制造、安装调试、维护保养一般会将控制系统中的电气元件和连维护保养一般会将控制系统中的电气元件和连接方式用一定的图形符号和文字符号表示，用接方式用一定的图形符号和文字符号表示，用于描述控制系统的组成及原理，这种图形称这于

3、描述控制系统的组成及原理，这种图形称这电气图。电气图。图形符号和文字符号：图形符号和文字符号： 符合符合GB4728.1-13和和GB7159-87的标准。的标准。2. 端子标记端子标记 电电气气图图中中各各电电器器的的接接线线端端子子用用规规定定的的字字母母数数字字符符号号标标记记。按按国国家家标标准准GB402683电电器器接接线线端端子子的的识识别别和和用用字字母母数数字字符符号号标标志志接接线线端子的通则端子的通则规定：规定： 三相交流电源的引入线用三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源正、负极、中间线分别标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用用L+、L与

4、与M标记。三相动力电器的引出线分标记。三相动力电器的引出线分别按别按U、V、W顺序标记顺序标记。2. 端子标记端子标记 N线线.PE线线和和PEN线线.地地线线.零零线线,有有什什么么区别区别? 按照GB9089.2的规定：保护导体（PE导体）是为满足某些需要，用来与下列任一部件作电气连接的导体：外露可导电部分、外界可导电部分、主接地端子、接地极、电源接地点或人工接地点。中性导体（N导体）是与系统中性点连接并能起传输电能作用的导。可见，N线是中性线，是工作线，在单相系统中又被称为“零线”；没有它，设备可能就不能正常工作了。而PE线是和设备外壳相连接的地线，没有它，设备可能能够工作，但外壳可能带

5、电；它可以防止触电事故发生。“ N线线.PE线和线和PEN线线.地线地线.零线零线,有什么区别有什么区别? 1、零线:在家庭用电中,零线通常是指从变压器接地体引出来的线,它的接电阻有严格的规定,必须小于等于0.5欧姆，这样才能保证用电设备正常使用； 2、火线:是相对于零线来说的,通常家庭用电只是用三相电的其中一相,它的线电压为220伏,它是通过零线构成回路使家用电器工作的; 3、地线:我们给家用电器接的电线，通常是为了安全和消除静电而接的地线，它对接地电阻没有严格的要求，通常是比较大的，对地电压没有电流通过时为零，把它做为用电器的零线是无法让设备正常工作的； 4、中线：就是将用电设备的金属外壳

6、与电源（发电机和变压器）的接地线做金属连接起来的那条线，它要求供电给用电设备的线路中的熔断器或空气开关，在用电设备一相碰壳时，能够以最短的时间断开电路，从而保护设备和人生安全；2. 端子标记端子标记 导体载流量的计算口诀 1. 用途：各种导线的载流量(安全电流)通常可以从手册 中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。 口诀： 10 下五，百上二。 2 5 ，3 5 ，四三界。 7 0 ，95 ，两倍半。 穿管温度，八九折。 裸线加一半。 铜线升级算。 先熟悉导线截面,(平方毫米)的排列 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 7O 95 l20 150

7、 185. 口诀中阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来便如下 2. 端子标记端子标记 导体载流量的计算口诀 现在再和口诀对照就更清楚了. 原来“10 下五”是指截 面从10 以下,载流量都是截面数的五倍。 “100 上二”(读百上二),是指截面100以上,载流量都是截面数的二倍。 截面25与35 是四倍和三倍的分界处.这就是“口诀25、35 四三界”。 而截面70、95 则为2.5 倍。 从上面的排列,可以看出:除10以下及100 以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一倍数。2. 端子标记端子标记 导体载流量的计算口诀 下面以明敷铝芯绝缘线,环境

8、温度为25 度,举例说明: 【例1】 6 平方毫米的,按10 下五,算得载流量为30 安。 【例2】150 平方毫米的,按100 上二,算得载流量为300 安。 【例3】70 平方毫米的,按70、95 两2 倍半,算得载流量为175安。 从上面的排列 还可以看出,倍数随截面的增大而减小。 在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如 截面25 与35 是四倍与三倍的分界处,25属四倍的范围,但靠近向三倍变化的一侧, 它按口诀是四倍,即100 安。但实际不到四倍(按手册为97 安)。 而35 则相反,按口诀是三倍,即105 安,实际是117 安。不过这对使用的影响并不大。当然,若能胸中有数,在选择导线截

9、面时,25 的不让它满到100 安,35 的则可以略为超过105 安便更准确了。同样,2.5平方毫米的导线位置在五倍的最始(左)端,实际便不止五倍最大可达20安以上),不过为了减少导线内的电能损耗,通常都不用到这么大,手册中一般也只标12 安。 二、系统图系统图定义系统图定义： 又称为系统框图，用于表示系统、分系统、成又称为系统框图，用于表示系统、分系统、成套装置或设备等基本组成的作用及其关系。框图套装置或设备等基本组成的作用及其关系。框图用于描述分系统或设备。国家标准用于描述分系统或设备。国家标准GB6988.386电气制图电气制图 系统图和框图系统图和框图中，具体规定了中，具体规定了绘制系

10、统图和框图的方法，并阐述了它的用途。绘制系统图和框图的方法，并阐述了它的用途。三、电气原理图用于表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和用于表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系。连接关系。根据：是电器控制线路的工作原理。根据：是电器控制线路的工作原理。原理图的组成：主电路与控制电路和辅助电路。原理图的组成：主电路与控制电路和辅助电路。主电路：主电路：电气控制线路中强电流通过的部分是由电电气控制线路中强电流通过的部分是由电动机以及与它相连接的电器元件所组成的线路图。动机以及与它相连接的电器元件所组成的线路图。主要组成：空气开关、接触器主触点、热继电器、主要组成：空气开关、接触器主触点

11、、热继电器、熔断器、负载设备。熔断器、负载设备。控制电路：控制电路：主要完成主电路的接通、断开和报警等主要完成主电路的接通、断开和报警等控制功能的电路。控制功能的电路。 主要包括：控制按钮、中继、主要包括：控制按钮、中继、接触器线图及辅助触点、热继电器辅助触点及报接触器线图及辅助触点、热继电器辅助触点及报警指示装置等。警指示装置等。辅助电路：包括照明电路、信号电路及保护电路等。辅助电路：包括照明电路、信号电路及保护电路等。三、电气原理图 （ 1 ） 电气原理图一般分为主电路、控制电路电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路和辅助电路 3 个部分。个部分。（ 2 ）电气原理图中所有电器元件的

12、图形和文）电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须符合国家规定的统一标准。字符号必须符合国家规定的统一标准。（ 3 ）在电气原理图中，所有电器的可动部分）在电气原理图中，所有电器的可动部分均按自然状态画出。均按自然状态画出。（ 4 ）动力电路的电源线应水平画出；主电路）动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控制电路和辅助电路应应垂直于电源线画出；控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件（如线圈、电磁阀、照明灯和信号灯等）应接（如线圈、电磁阀、照明灯和信号灯等）应接在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在下面一条电

13、源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。在另一条电源线上。（ 5 ）应尽量减少线条数量，避免线条交叉。）应尽量减少线条数量，避免线条交叉。 （ 6 ） 在电气原理图上应标出各个电源电路的在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数；对某些元器件还电压值、极性或频率及相数；对某些元器件还应标注其特性（如电阻、电容的数值等）；不应标注其特性（如电阻、电容的数值等）；不常用的电器（如位置传感器、手动开关等）还常用的电器（如位置传感器、手动开关等）还要标注其操作方式和功能等。要标注其操作方式和功能等。（ 7 ） 为方便阅图，在电气原理图中可将图幅为方便阅图，在电气原理图中可将图幅分

14、成若干个图区，图区行的代号用英文字母表分成若干个图区，图区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，其图区编号写在图的下面，并在图的顶部标明其图区编号写在图的下面，并在图的顶部标明各图区电路的作用。各图区电路的作用。（ 8 ） 在继电器、接触器线圈下方均列有触点在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点的从属关系，即表以说明线圈和触点的从属关系，即“符号位符号位置索引置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出触。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号（有时也可省去），对未使用的点的图形符号（有时也可省去），对未使用的触点用

15、触点用“ ”表明（或不作表明）。表明（或不作表明）。 电器原理图中，在继电器、接触器线圈的下方电器原理图中，在继电器、接触器线圈的下方标注有该继电器、接触器相应触点所在图中的索引标注有该继电器、接触器相应触点所在图中的索引代号，索引代号用图区号表示。代号，索引代号用图区号表示。 接触器各栏表示的含义如下：接触器各栏表示的含义如下： 继电器各栏表示的含义如下：继电器各栏表示的含义如下： 技术标注技术标注 电器原理图中的电器元件的数据和型号，一般电器原理图中的电器元件的数据和型号，一般在电器原理图代号下标注。在电器原理图代号下标注。四、电气布置图 描述电气系统中各元件、材料、设备的分布状态的图形。

16、 电气布置的注意事项：电气布置的注意事项：大、重下，发热上；大、重下，发热上；强弱分，弱屏蔽；强弱分，弱屏蔽；相似相邻相似相邻维护空间留维护空间留 实例：实例：五、电气接线图电气接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校电气接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。它们之间的电连接关系。接线图内容接线图内容 项目相对位置、项目代号、端子号、导线

17、号、项目相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合方式导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合方式等。等。它它是是检检修修和和查查找找故故障障时时所所需需的的技技术术文文件件，在在国国家家标标准准GB6988.586电电气气制制图图 接接线线图图和和接接线线表表中详细规定了编制接线图的规则。中详细规定了编制接线图的规则。返回本节返回本节返回本章首页返回本章首页返回本章首页返回本章首页1.4.2基本电路 保护环节点动及连续运行电路异动控制电路正反转控制电路自动循环运行电路降压起动电路返回本章首页返回本章首页保护环节:短路保护环节过载保护环节过流保护环节零电压及欠电压保护

18、环节返回本章首页返回本章首页一、点动及连续运行电路一、点动及连续运行电路 用途与功能：用途与功能：试车、调整时用；按动按钮电机试车、调整时用；按动按钮电机运行，松开按钮电机停车。运行，松开按钮电机停车。 原理分析：原理分析：线圈有电，触头改变状态；线圈失线圈有电，触头改变状态；线圈失电触头恢复原状。电触头恢复原状。起、停和运行都需操作者参与。起、停和运行都需操作者参与。 保护措施：保护措施：主、控制电路短路保护。主、控制电路短路保护。 点动控制线路：点动控制线路： 点一下，动一下。点一下，动一下。 用途与功能：用途与功能：远距离控制和保护异步电动机。远距离控制和保护异步电动机。 原理分析：原理

19、分析：起、停需操作者参与，运行时则不需起、停需操作者参与，运行时则不需要参与。要参与。 保护措施：保护措施：失欠压、过载、短路保护。（失欠压、过载、短路保护。（注意：注意：自锁触头的自锁触头的2 2个作用个作用） 连续运行控制线路连续运行控制线路( (自锁电路自锁电路) )：起保停电路：起保停电路 点一下，连续运行。点一下，连续运行。 连续运行控制线路连续运行控制线路( (自锁电路自锁电路) )： 连续运行控制线路连续运行控制线路( (热继电器保护电路热继电器保护电路) )：二、异地控制电路二、异地控制电路用途与功能：用途与功能： 在两个或以上对同一台异步电动机进行连续在两个或以上对同一台异步

20、电动机进行连续（起动、停止）控制。（起动、停止）控制。 注意：注意： 控制线路的画法。控制线路的画法。接线要点：接线要点： 起动按钮并联；停止按钮串联。起动按钮并联；停止按钮串联。三、正反转控制互锁控制 反转的实现：反转的实现：改变相序，任意两线对调。改变相序，任意两线对调。由两个接触器实现。由两个接触器实现。 互锁的含义：互锁的含义：就是互相就是互相“锁住锁住”对方，对方，不让对方同时处于工作状态。一方处于工作不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时，另一方就被时，另一方就被“锁住锁住”不能再处于工作状不能再处于工作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。态，除非处于工作状态的一方停止工作。

21、互锁目的：互锁目的：避免同时工作，避免短路。避免同时工作，避免短路。 互锁形式：互锁形式：电气、机械和多重互锁。电气、机械和多重互锁。 方法：方法：将接触器的常闭辅触头串接到被互锁的将接触器的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。另一个接触器的线圈回路中。 特点：特点：直接按下反转按钮不能进入反转，但相直接按下反转按钮不能进入反转，但相对较可靠。对较可靠。 因为：因为：接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，则其常闭辅触头不能闭合，即使按下另外一个接触则其常闭辅触头不能闭合，即使按下另外一个接触器控制按钮也不能使其通电工作器控制按钮也不能使其通电工作

22、相对较可靠。相对较可靠。（续）三、正反转控制机械互锁机械互锁机械互锁 方法：方法：将按钮的常闭辅触将按钮的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。器的线圈回路中。 特点：特点：可直接按下按钮进可直接按下按钮进入反转，但相对较不可靠。入反转，但相对较不可靠。 因为：因为：接触器通断时，主接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，虽然故触头若被电弧烧粘住，虽然故障接触器线圈不通电，但却仍障接触器线圈不通电，但却仍使主电路接通。若另一接触器使主电路接通。若另一接触器线圈通电工作，则造成短路。线圈通电工作，则造成短路。另一种互锁另一种互锁（续）三、正反转控制多重互锁多重互

23、锁多重互锁 电气互锁较可靠，但不能电气互锁较可靠，但不能直接反向起动（需先停车后才直接反向起动（需先停车后才能反向起动）；机械互锁虽能能反向起动）；机械互锁虽能直接反向起动，但却不太可靠，直接反向起动，但却不太可靠，因此将电气互锁和机械互锁组因此将电气互锁和机械互锁组合在一起则成为多重互锁。合在一起则成为多重互锁。 特点：特点：既可直接反向，又既可直接反向，又较可靠（主触头粘连时也能起较可靠（主触头粘连时也能起到互锁作用）。到互锁作用）。 注意：注意：主令控制器互锁，主令控制器互锁，应采用多重互锁（避免主令触应采用多重互锁（避免主令触头故障使互锁失效）。头故障使互锁失效）。主令控制器互锁主令控

24、制器互锁KA零压保护零压保护四、自动循环控制 在实际生产中，常常要求生产机械的运动部在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能实现自动往返。因为有行程限制，所以常用件能实现自动往返。因为有行程限制，所以常用行程开关做控制元件来控制电动机的正反转。下行程开关做控制元件来控制电动机的正反转。下图为电动机往返运行的可逆旋转控制电路。图中图为电动机往返运行的可逆旋转控制电路。图中KM1、KM2分别为电动机正、反转接触器，分别为电动机正、反转接触器，SQ1为反向转正向行程开关，为反向转正向行程开关，SQ2为正向转反向行程为正向转反向行程开关，开关，SQ3、SQ4分别为正向、反向极限保护用分别为正向、反向

25、极限保护用限位开关。限位开关。 （续）四、自动循环控制五、降压启动降压起动目的：降压起动目的：P=UIP=UI 电动机起动时，电动机起动时，I Istst大，线压降大大，线压降大 影响其影响其它设备正常工作，它设备正常工作，要降压。降压起动目的是减少起要降压。降压起动目的是减少起动电流（不是减小起动转矩）。动电流（不是减小起动转矩）。降压起动常用方法：降压起动常用方法：1.Y/1.Y/降压起动降压起动；2.2.自耦变压器降压起动；自耦变压器降压起动；3.3.转子串转子串电阻起动（不讲）电阻起动（不讲）4.4.软启动器法软启动器法;5.;5.变频启动法变频启动法 此外，还有：定子串阻抗、延边三角

26、形降压起动等此外，还有：定子串阻抗、延边三角形降压起动等（不讲）。（不讲）。 选用什么方法，主要看使用场合不同。选用什么方法，主要看使用场合不同。(续)五、降压启动: Y-Y/Y/降压起动：降压起动： 使用场合：使用场合：轻载、空载轻载、空载 起动。只能带小于起动。只能带小于1/31/3的额定负载转矩起的额定负载转矩起动。适用于动。适用于13KW13KW以上电动机。以上电动机。 换接方法：换接方法：根据根据“时间原则时间原则”，用时间继电器换接。，用时间继电器换接。 保护分析：保护分析：过载、短路、失压。过载、短路、失压。 原理：原理：电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，电动机起

27、动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，限制起动电流，待电动机起动后，再把定子绕组改接为三角形，使其限制起动电流，待电动机起动后，再把定子绕组改接为三角形，使其全压运行。全压运行。(续)五、降压启动: Y-五、降压启动: 自耦变压器起动使用场合使用场合： 轻载、半载轻载、半载 起动。可带起动。可带1/k1/k2 2的额定负载转矩起动（的额定负载转矩起动（k k为自耦变压器的变比）。为自耦变压器的变比）。换接方法换接方法： 根据根据“时间原则时间原则”，用时间继电器换接。，用时间继电器换接。原理：原理： 电动机在启动时，先经自耦变压器降压，限制启动电电动机在启动时，先经自耦变压器降压，限制启动

28、电流，当转速接近额定转速时，切除自偶变压器转入全压运流，当转速接近额定转速时，切除自偶变压器转入全压运行。行。五、降压启动: 自耦变压器起动五、降压启动: 软起动 软件启动器软件启动器（Soft Starter）是一种用于电）是一种用于电动启动时降低启动电压保护电机的电子装置。它动启动时降低启动电压保护电机的电子装置。它实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功

29、能），直到晶闸管的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。全导通，电机在额定电压下工作。 主要功能：主要功能：软启动、软停车、综合保护、数软启动、软停车、综合保护、数码显示、故障报警、直流控制。码显示、故障报警、直流控制。 工作场所：风机、水泵或其他轻负载的启动。工作场所：风机、水泵或其他轻负载的启动。 软启动主要用于电机的降压启动、停车、限软启动主要用于电机的降压启动、停车、限流与保护。流与保护。自动器件：软件启动器SIRIUS RW40 五、降压启动: 软起动软启动器应用举例。软启动器应用举例。ABB软启动器接线图；软启动器接线图；西诺克软启动器一拖二接线图；

30、西诺克软启动器一拖二接线图；eSTAR 软启动器工作原理；软启动器工作原理；西门子软启动器一拖四接线图西门子软启动器一拖四接线图五、降压启动: 变频启动变频器是利用电力半导体的通断作用将工频电源变频器是利用电力半导体的通断作用将工频电源变换为各种频率的交流电源，以实现电机的变变换为各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。速运行的设备。变频器主要用于电机的启动、运行、调速、停车、变频器主要用于电机的启动、运行、调速、停车、限流与保护。限流与保护。应用场所：水泵、风机及各种负载应用场所：水泵、风机及各种负载其主要过程：交其主要过程：交直直交方式交方式内部组成：整流电路、中间直流环节、逆变和控内部组成：整流电路、中间直流环节、逆变和控制。制。作用：恒压控制或恒流控制作用：恒压控制或恒流控制变频器应用举例变频器应用举例。五、降压启动: 变频启动