常用低压电器与可编程序控制器第4章.ppt

(2) 横梁夹紧与横梁移动之间必须按一定的顺序操作，当横梁上下移动时，应能自动按照“放松横梁→横梁上下移动→夹紧横梁→夹紧电动机自动停止运动”的顺序动作。 (3) 横梁在上升与下降时应有限位保护； (4) 横梁夹紧与横梁移动之间及正反向之间应有必要的联锁。 2. 控制线路设计步骤 1) 设计主电路 根据工艺要求可知，横梁升降需有两台电动机(横梁升降电动机M1和夹紧放松电动机M2)来驱动，而且都有正反转，因此需要四个接触器KM1、KM2和KM3、KM4来分别控制两个电动机的正反转。 2) 设计基本控制电路 四个接触器有四个控制线圈，由于只能用两只点动按钮去控制移动和夹紧的两个运动，因此需要通过两个中间继电器KA1和KA2进行控制。根据上述操作工艺要求，设计出如图4-9所示的控制电路，但它还不能实现在横梁放松后自动向上或向下移动，也不能在横梁夹紧后使夹紧电动机自动停止。为了实现这两个自动控制要求，还需要做相应的改进。 图4-9 横梁控制电路 (a) 主电路；(b) 控制电路草图 3) 选择控制参量，确定控制方案 对第一个自动控制要求，可选行程这个变化参量来反映横梁的放松程度，采用行程开关SQ1来控制。 当按下向上移动按钮SB1时，中间继电器KA1通电，其常开触点闭合；KM4通电，则夹紧电动机作放松运动；同时，其常闭触点断开，实现与夹紧和下移的联锁。当放松完毕，压块就会压合SQ1，其常闭触点断开，接触器线圈KM4失电；同时SQ1的常开触点闭合，接通向上移动接触器KM1。这样，横梁放松以后，就会自动向上移动。向下的过程类似。 对上述第二个自动控制要求，即在横梁夹紧后使夹紧电动机自动停止，也要选择一个变化参量来反映夹紧程度。这里可以用时间、行程和反映夹紧力的电流作为变化参量。如采用行程参量，当夹紧机构磨损后，测量就不精确；如采用时间参量，则更不易调整准确。因此这里选用电流参量进行控制。如图4-10所示，在夹紧电动机夹紧方向的主电路中串联接入一个电流继电器KI，将其动作电流整定在额定电流的两倍左右。当横梁移动停止后，如上升停止，行程开关SQ2的压块会压合，其常闭触点打开，KM3瞬间通电，因此夹紧电动机立即自动启动。当较大的启动电流达到KA的整定值时，KI将动作，其常闭触点一旦打开，KM3又失电，自动停止夹紧电动机的工作。 图4-10 完整的控制线路 4) 设计联锁保护环节 设计联锁保护环节主要是将反映相互关联运动的电器触点串联或并联接入被联锁运动的相应电器电路中。这里采用KA1和KA2的常闭触点实现横梁移动电动机和夹紧电动机正反向工作的联锁保护。 5) 设计横梁上下有限位保护 采用行程开关SQ2和SQ3分别实现向上或向下限位保护。例如，横梁上升到达预定位置时，SQ2的压块就会压合，其常闭触点打开，KA1断开，接触器KM1线圈断电，则横梁停止上升。SQ1除了反映放松信号外，它还起到了横梁移动和横梁夹紧间的联锁控制。 6) 线路的完善和校核 控制线路设计完毕后，往往还有不合理之处或应进一步简化之处，必须认真仔细地校核，特别是应反复校核控制线路是否满足生产机械的工艺要求，分析线路是否会出现误动作，是否会产生设备事故和危及人身安全，要保证安全可靠的工作。 完整的线路图如图4-10所示。 一般不太复杂的继电—接触器控制线路都按此法进行设计，掌握较多的典型环节和具有较丰富的实践经验对设计工作大有益处。 4.5.2 逻辑设计法 1．逻辑变量 一般的控制线路中，电器的线圈或触点的工作存在着两个物理状态。例如，接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开。这两个物理状态是相互对立的。在逻辑代数中，把这种两个对立的物理状态的量称为逻辑变量。在继电接触式控制线路中，每一个接触器或继电器的线圈、触点以及控制按钮的触点都相当于一个逻辑变量，它们都具有两个对立的物理状态，故可采用逻辑“0”和逻辑“1”来表示。任何一个逻辑问题中，对“0”状态和“1”状态所代表的意义必须做出明确的规定。在继电接触式控制线路逻辑设计中规定如下： (1) 继电器、接触器线圈通电状态为“1”状态，线圈断电状态为“0”状态； (2) 继电器、接触器控制按钮触点闭合状态为“1”状态，断开状态为“0”状态。 做以上规定后，继电器、接触器的触点与线圈在原理图上采用相同字符命名。为了清楚地反映元件状态，元件线圈、常开触点(动合触点)的状态用相同字符(例如KA)来表示，而常闭触点(动断触点)的状态以表示，(上面