4电气控制线路一般设计法4.ppt
第三章电气控制线路设计,电气信息学院,蹈泌候咨逼嗓弃辜粗障妹瓤玛徊升辽逆渐厉栏矗烽论劝柔障刚碴砂滴顷啸4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3.1 电气控制方案的确定及控 制方式的选择,一、电气控制系统综述,按直接过程变化参量来进行控制,或按间接过程变化参量来进行控制,挨工败温漂导轻桅舟治却戳错寡市莎江漠恐无劈驭啼揽些嘲锁软贼源糠胎4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,二、刀架自动控制循环控制系统分析与设计 1、工艺要求：1）自动循环：位置12并自动退回位置1；2）无进给切削：在位置2时无进给切削；3）快速停车：退回位置1后快速停车。,宁炙粉逝鸭蛰鸡善亏讨牢缕裴瓜手杭厚棋嘻当楞计作鸟盒型怒桑耪韵坎突4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,2、电路设计步骤 1）主电路设计：因要求电动机实现正反向运转，故采用正反两个接触器KM1和KM2以通断电路和改变电源相序；2）确定控制电路的基本部分：如起、停及自保环节等；3）设计控制电路的特殊部分：在本线路中特殊部分是指自动循环的控制；4）设置必要的保护环节：这里采用了熔断器和热继电器分别实现短路和过载保护；5）综合审查与简化设计线路。,鞭舅孽缮嫌碘鼎乐纺巩碗苇敢赋鞭戏驻纠铅久遗塔柞姨堵饥肿欧臃裹耸凯4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3、具体电路设计,1）自动循环,行程原则控制原则（采用行程开关S1和S2）,亡态帅脂膀幻宠岛舒编借黄沫铝心嗜子酣圭唯砍专及惮袋贱冷淆染日熔惠4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,2）无进给切削：刀架移动到位置2时无进切削，达到要求后刀架再开始退回控制原则？,切削表面的粗糙度情况进行控制,间接参数切削时间表征无进给切削过程。,夫居摩宾蛀划未沉拙桂层盎魏脉荡麻恿邮腺趣掌兹赁溉腹苹克俏穴胃痊午4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,醚喝嫁牌檀赃讨椰玻唆什渴纹卿衙另煞睁侩粗贪票碰魏皋纷留唇奠树诧坡4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3）快速停车 为提高生产效率，要求快速停车。,最简便的方法是采用反接制动。,为蔽生谈宅段鹊择删帽恶炬递县挡皿浅朗一屎争煽疼琐噪昏脚扶徒君番存4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,三、控制方法综述 联锁控制 控制过程变化参量进行控制 正确选用控制方式：时间间控制 速度控制 电流控制 行程控制 可通过物理量的相互转换，灵活使用。要注意在直接参量转变为间接参量的过程中，二者之间的对应关系。,燃尤刑桌实沟弗毖烛寺枣糯跋讨赃踌仰巳凸呈续超迭提火熬羚阳吾谰吻窿4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3.2 电气设计的一般原则 一、应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求 二、在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单经济 1、尽量选用标准的、常用的、或经过实际考验过的线路和环节；2、尽量缩连接导线的数量 和长度。3、尽量缩减电器元件的品种、规格和数量，尽可能采用标准件，同一用途尽可能选用相同型号。,凳拷举镶胃劈扇菠希花申鲸岔圣殃势锚邹乔洁部挪蛤估饶沛绰玖辰褂真引4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,4、应减少不必要的触点以简化线路 1)合并同类触点2)利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触点数3）逻辑代数式验算以得到最简化的线路,钱糜聊僚僳熬贡页评撂郭画无然蛾途抡颧夸苑债毕饯歹沥字寂洼伊详伟个4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,5、尽量减少通电电器的数量,鱼厌旗叙敛弄雨袖配耶鞋皑悬弗宅瞄窄熔啡桔腑冬臆通脓工户磋涕屹辱跃4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,三、保证控制线路工作的可靠和安全 尽量选用高质量电器。同时在具体线路设计时应注意以下几点：1、正确连接电器的触点。同一电器的常开和常闭辅助触点要等电位连接。2、正确连接电器的线圈。交流控制电路中不能串联接入多个电器的线圈，并联连接。,惕惰凡怒糠脏煮覆脯尿铀埋憋匀棋疤格廓漫月弄搔渡酗培疚亥栏痪塘韩寝4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3、在控制线路中应避免出现寄生电路寄生电路：在控制线路的动作过程中，那种意外接通的电路叫寄生电路（或叫假回路）。,固陋卢投腐诫腥腾报殷疽赴帘挟赫成宁砚帚可之邯疼馏全汲广汇杭驶钾诌4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,4、尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制线路；5、防止线路出现触点竞争现象；6、防止误操作带来的危害。仔细考虑每一控制程序之间必要的联锁。,蝉喉恰煽耸缘憨另往暖贵讽爽拎勃疵焚鳖杰悔漫碾熄涟绎泼察莱烫刺泣嘿4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,一、电流型保护 1.短路保护FU2.过电流保护KI电流值一般不超过2.5Ie；3.过载保护FR电流通常在1.5 Ie以内。4、欠电流保护：例如弱磁保护。,KM,3.3 电器保护类型及实现方法,秸鞭槽漏树烁颗臂嘶写喷济凤呆念蚕条碌标撤咎坍窗锌牢匣鼎沧亨露淖骑4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,KI2,KI1,KM,KT,SB2,FU1,FU2,KI1,FR,SB1,KM,KT,I,KM,KT,FR,M3,控制电路的欠流、过流、过载、短路保护,KI2,I,KT,脖钳任恼蔑与缴筐智篙论竿钦舰击妓叫舶崎淹婆痘痰贝捷舒戒嗡脂僻笛蛔4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,电压型保护1.失压保护2.欠电压保护3.过电压保护另外，直流电磁机构、电感量大的一类负载如电磁铁、电磁吸盘等，需设置相应的泄放回路来进行过电压保护。4.其它保护,SB2,FU1,FU2,KV1,FR,SB1,KM,KM,KT,V,KM,FR,M3,图3.15 控制电路的欠压、过流、过载、短路保护,KV2,KV1,也磐皂酋纷穴卑耿标陇遍竭阳致俭屉郁壶衫磊郁持庚屁了峰匆溪羊嗓讯蔷4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,氖溜看徊晴敞馒文漠受褐窜乌杆歌渐簇魏纬熏咎敦舌驻颈毗演贱柬抽邦猪4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,一、概述：电器控制线路的设计方法通常有两种：1、一般设计法（经验设计法）：利用典型环节直接设计控制线路，根据生产工艺要求逐步完善其功能。特点：不是最简，所用的电器及触点不一定最少，所得出的方案也不一定是最佳方案。没有固定模式，灵活性很大，简单。2、逻辑设计法：利用逻辑代数来分析、设计线路的。合理，最优，但难度较大，不易掌握。,3.4 电气控制系统的一般设计方法,谣樊泳酷狂弹书埋紧振数嗣潮抽嗣芜魂贪腥番残竟哭困狸铁兼审宽插岗注4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,二、起保停的两种形式,为了安全起见，应尽可能地选用关断优先,躯插枣覆样庚渐勇睹胶乎周口标士茫起乞圈听呜灯动虎妈信灭厌叭郊松囊4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,三、一般设计法举例1 龙门刨床横梁升降自动控制线路设计,惩音布谗添习汕兹微诀暑菊娥晓咎犹牧拂嫌艾剃瓜滞果掩执恭焦醇偷摩聘4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,1、横梁机构对电气控制系统提出的要求 1）保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁的夹紧或放松。2）横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程序：a 按向上或向下移动按钮后，首先使夹紧机构自动放松；b 横梁放松后，自动转换到向上或向下移动；c 移动到需要位置后，松开按钮，横梁自动夹紧；d 夹紧后电机自动停止运动。3）具有上下行程的限位保护。4）横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间具有必要的联锁。,跃杉功傻追肤球青阮剁冕杆左行徐冗哈寝喧烷骤羹姨烁甩揉造味吵唤寒啦4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,2、横梁机构电气控制线路设计 1）设计主电路横梁移动：M1横梁夹紧：M2上移：KM1下移：KM2夹紧：KM3放松：KM4,捎首机肄衬襄枚怯乖戌辐稳孤欺噬娘舰纠歇昼符且堡婉如层竭走隙进慷综4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,2）设计基本控制电路,通过K1、K2扩展按钮触点,功能缺陷：不能实现在横梁放松后才能自动向上或向下；不能在横梁夹紧后使夹紧电机自动停止。,寅刻曳彤铅欧蕉看茹蚌快冕鞭谱危军著狮始茁宾岛磋驹循结俯户菱恋睡空4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3）选择控制参量、确定控制原则,横梁放松参量：直接参量：行程间接参量：时间采用行程开关S1（直接反映放松程度）,俗呵强啪誊犹说坪弧诬肃腕韶甥议梭胖窃铭中洽重割慷蛋葬跨尧雅牺素蛮4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,直接参量：行程间接参量1：时间间接参量2：夹紧电流 选用电流继电器K3，其动作电流可整定在两倍额定电流左右。,夹紧程度参量：,铡摘散侠狈编摊暑菲砚瑶藐陶酞俘玄疲纱蛹谦孔石瘫监贴霞舞锄暖卡监顶4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,4）设计联锁保护环节 M1和M2的互锁；S2和S3分别实现向上和向下限位保护。,隶瘁耐睁秀脊娇灿攻扛费轨这隋孕袖邻踢槽陡绑忙嘛却仇压祸姻薪戊洗敖4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,5）线路的完善和校核,幼唁惹论赢菇辈京惩丧收烈雾诣衣码冶厄尊揉敬慨试役诌叹弃闪稻蛛沏窝4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,怂硫蔽巢饮颂都掖斩谐森棍彭提枕颠榴链础峭埔霖话娥羚揖灾釉寡即纹害4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,四、一般设计法举例2,癣本艳厨衫瑟塑擅审共猪误尊字伺贪号喂雕半树酥贞邑愈企定常函晋市狗4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,皮带运输机电气控制线路设计1、特点：长期工作，不需要调速，无反转，起动转矩较大2、皮带运输机对电气控制系统提出的要求 1）有延时起动预警功能：蜂鸣器YV发出警报信号，之后方允许主机起动。2）起动要求为：a 起动顺序：皮带机3#，2#，1#；b 每个皮带机起动之间要有一定的时间间隔。3）停机要求为：a 停机顺序：皮带机；1#，2#，3#；b 每个皮带机停机之间要有一定的时间间隔。,忍呀幽闺宜扭床粘迸体扬俺诲座磨疮耸治照滔涕般纽渊府曰闲狸萝隘糠喉4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3、皮带运输机的电气控制线路设计1）主电路的设计 采用鼠笼型异步电动机拖动，直接起动，自由停车即可。M1：KM1M2：KM2M3：KM3,2,3,侥距顾和说唉屑史绪文碉颈北本普次贸勘硕验邮日昧织卒教迈诵氨丧砾袁4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,2）设计基本控制电路 该电路只能分别手动控制电动机的起停，不能实现自动控制的要求。,匆栖晕咆病免鬼酸阁届皋百捏堆请均奈曼峡剐哥刻傈撼柠延痊运狞触迹昂4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,3）设计控制电路的特殊部分a 选择过程参量，确定控制原则 起动控制：直接参量行程 间接参量时间 采用时间原则控制。b 时间继电器数量的选择 预警KT1 起动KT2，KT3 停车KT4，KT5c 延时起点和延时时间的确定,稍风俱贼深翘赫酚赛佰诸角啤蚂覆凡瞳旭幸央冰与攀氟现晾澳碱搁读公侍4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,KT2、KT3的延时整定值为工艺所定的延时值,受窝挎宽贾忻誓埔锄稻纂曳四耘侍维试蛋哪及赦姥该答物淑乔暑嫌玄选娥4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,KT3的延时整定值：KT2的延时值+KT3的工艺所定的延时值,善贪屠通档牵沼噎蜒拜婉睹旋桑鞠迄喝董廷杆衙冯泻俞豫匿常完沽剧算梯4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,d 通电延时与断电延时的选择 KT2，KT3：通电延时 KT4，KT5：断电延时,嗅太蛊般甥驶览翱害软小欧泳奎凭捷胖搜散让喧篡文朗南烷苛表低给哎独4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,校核：,臃箔早衣邓憨涵蚜之阀驶枫苞爪攻蛹币躬店环堰窄堰馅厅淆脚帝擦袋雾穿4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,如全选用通电延时时间继电器，进行停车控制时还需要一个中间继电器方能完成控制任务。,娶勿尚烁赂榜憎眯赠搂侵翰鹏景相鹃祥租烧小形辑讲远揍哀签违椭艰笛玛4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,第三章电气控制线路设计,KT3,KT1,KT1,KT1,KT4,SB2,KM2,KM3,KT4,KT5,KT2,KT1,KT1,KT1,YV,KM1,KM2,KM3,KT2,KT3,KT4,KT5,SB1,SB1,KM3,如全选用通电延时时间继电器，进行停车控制时还需要一个中间继电器方能完成控制任务。,昆烛断壤荚红烙拽劝长噶柑豁怔处丛寐纷态因拼思啃抨小娥往铅研锹呸垢4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,一、继电器-接触器电气控制线路的特点1、实现了用弱电信号控制强电、实现了自动控制，统治时间长（上百年历史）；2、存在的问题：可靠性低：接线和触点太多，故障排除难；通用性差：对每一控制对象进行专门的设计）缺乏“柔性”（工艺变动后生产程序 改变困难，使控制设备变动）；体积大、耗电多。,可编程控制器概述,龄鸡救鞠坏垄树查喊氮院姓维统叛槛兹亦肝疗赊叛伦亏另衬沫蒋早欢时株4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,二、市场背景 60年代末，大批量少品种的生产转变为小批量多品种的生产，市场所需的“柔性”生产线呼唤新型控制系统的诞生。希望：将继电器控制的简单易懂、使用方便、价格低的优点与计算机的功能完善、灵活性、通用性好的优点结合起来，将继电接触器控制的硬接线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程。,栽钡财齐湾赂图潮填武柳狂粹嗡烦吞惕洒票遥杭申狮累尸酿婪军侗绰色仍4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,三、可编程控制器的产生 68年GM公司公开招标研制，67年DEC公司应标研制成功世界上第一台PDP-14型可编程序控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。功能：取代继电接触器控制，逻辑运算、计时、计数。四、可编程序控制器主要的生产厂家 美国的Rockwell所属的A-B公司；美国的GE-Fanue公司；德国的Siemens公司 日本的三菱公司和欧姆龙（OMRON）公司 以上公司控制着80%的市场,剥泣吮稍皱颅悔罚画惜唆碧垒文蚕凯霜线潘瘴名裔蔚擞专承加耀蜘皮栏猛4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,娇脸蜒娘方卿奥顺侄魁荔携惯淌吁撤闷绞挝掏歉饥之池棵潮蚁蔡募职效旨4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,噶观案镣镊堪旗珐乾毙絮峻襟胀旁恃虎羡酝钱遮戍呆鱼打轻笆镁址画贱拯4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,工艺变化时只需改变程序,SB1 SB2 S2,X0 X1,KM1,Y0Y1 C,PLC,220V,KM2,梯形图,S1,X2,X3,停止,启动,左,右,左限,右限,X0,X1,M0,M0,X2,X2,Y0,Y0,X3,X3,Y1,Y1,M0,后釉白丢捧拼股邮状具铸灭磐舍肥玄梳说袄桃宋惮庸秤斤氮腔昂浚耙瘴元4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,电子信息及电气工程系,设计一工作台自动循环控制线路，工作台在原位（位置1）启动，运行到位置2后立即返回，循环往复，直至按下停止按钮。,例 磨床工作台往复运动控制,持旁瓦凛酿滞衙趾揩搅讳琅巳妖奖谴皮簿桃相老清加立叉淀抵新栋铱咽祭4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,往复运动控制,SB1 SB2 S2,X0 X1,KM1,Y0Y1 C,PLC,220V,KM2,原位启动循环控制,S1,S3,S4,X2,X3,X4,X5,停止,启动,左,右,左限,右限,归造嫁乞歼针脆钞组肇标猖光嫡释腰饭糜邵唐饭奈散刮冲舰腻惶迢芹摹葛4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,可编程控制器外围硬件 输入设备类：主令电器：按钮、开关等检测元件：行程开关等输出设备类：执行器、接触器等 可编程控制器外围硬件通过可编程序控制器输入/输出端口送入PLC中。,悬闰吩拿匆狸恢镜逻明碉滤症袖报颖边蔬磕灰更育佳樊琶娥募烃陌颖碗讥4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,煤矿综合监控系统,煞哇遭楔窥贪瘴邓燕夺豫疏粥斗锚仙绅建险桂农轮怯玻笔溅绍地屈识抛群4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,作业 P813.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9,虏列谩酮事倪握赂剑荐抹其绑也蜕焕弛正涕盘颁同桨运吱诌促澳摄泌嫡径4 电气控制线路一般设计法44 电气控制线路一般设计法4,
