电气控制系统-自动化实践初步.PPT

采用过电流继电器KI实现的过电流保护电路如右图所示。当电动机起动时，时间继电器KT延时断开的常闭触头还未断开，故过电流继电器KI的过电流线圈不接入电路，尽管此时起动电流很大，过电流保护仍不动作。当起动结束，KT的常闭触头经过延时已断开，将过电流线圈接入电路，过电流继电器开始起保护作用，当电流达到整定值时，过电流继电器动作，其常闭触头断开，切断控制电路电源，接触器断开电动机的电源而起到保护作用。 3) 过载保护 电动机长期超载运行，其绕组的温升将超过允许值而损坏，所以应设过载保护环节。这种保护多采用热继电器作为保护元件，同时装有熔断器或过流继电器配合使用。 4) 失压保护 在电动机正常工作时，如果电源电压消失，电动机则停转。当电源电压恢复时，如果电动机自行起动，则可能造成设备损坏甚至人身伤亡事故。防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。 5) 极限保护 某些直线运动的生产机械常设极限保护，是由行程开关的常闭触头来实现的。如龙门刨床的刨台，设有前、后极限保护；矿井提升机，设上、下极限保护。 其他保护，根据生产机械的不同要求，可设有温度、水位、压力等保护环节。 使用方便原则 电气设备应力求维修方便，使用安全。电器元件应留有备用触头，必要时应留有备用电器元件，以便检修、调整改接线路；应设置隔离电器，以免带电检修。控制机构应操作简单、方便，能方便地由一种控制形式转换为另一种控制形式，例如由手动控制转换到自动控制。 6.3电气控制线路的设计方法 电气控制线路通常有两种设计方法，一种是经验设计法，另一种是逻辑设计法。 经验设计法 经验设计法在具体的设计过程中常有两种做法： 第一种是根据生产机械的工艺要求与工作过程，将现有的典型环节集聚起来加以补充修改，综合成所需的控制线路。 第二种在找不到现有的典型环节时，根据生产机械的工艺要求与工作过程自行设计，边分析边画图，将输入的主令信号经过适当的转换，得到执行元件所需的工作信号。随时增减电器元件和触头，以满足所给定的工作条件。 主要特点 1) 无固定的设计程序和设计模式，灵活性很大，主要靠经验进行； 2) 设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制线路基本环节，掌握多种典型线路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复修改、试验才能使线路符合设计的要求。 基本步骤 电气控制线路设计包括主电路、控制电路和辅助电路等的设计。 1) 主电路设计。主要考虑电动机的起动、点动、正反转、制动等。 2) 控制电路设计。主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生产工艺要求，包括实现加工过程手动、半自动和全自动的控制等。 3) 联锁保护环节设计。主要考虑如何完善整个控制电路的设计，包括短路、过载、零压、联锁、照明、信号、充电测试等各种保护环节。 4) 反复审核电路是否满足设计要求。在条件允许的情况下，进行模拟试验，直至电路动作准确无误，并逐步完善整个电气控制电路的设计。 逻辑设计法 逻辑设计法将执行元件需要的工作信号以及主令电器的接通与断开看成逻辑变量，并根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数的基本公式和运算规律进行简化，使之成为最简单的逻辑表达式，并依该表达式画出电气控制线路图，最后再进一步检查和完善，以获得既满足工艺要求，又经济合理的最佳设计方案。 主要特点 1) 所用元件少，各元件能充分发挥作用，能获得理想、经济的设计方案。 2) 当给定条件变化时，能指出电路相应变化的内在规律，在设计复杂线路时优点明显。 3) 各种控制元件的关系一目了然，不会遗漏和读错。 低压电器的逻辑表示 为便于用逻辑代数描述低压电器，对低压电器元件工作状态的逻辑表达作如下规定： 1) 用KA、KM、SQ和SB分别表示继电器、接触器、行程开关和按钮的动合(常开)触头；用 、 、 和 分别表示继电器、接触器、行程开关和按钮的动断(常闭)触头； 2) 电路中电器元件的受激状态为“1”状态；原始状态(未受激状态)为“0”状态。 对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀、电磁离合器等元件的线圈，得电状态为“1”，失电状态为“0”。 对于接键、行程开关等元件，压下状态为“1”，复位状态为“0” 3) 对于其它低压电器元件，设计者也可仿照此方法做出规定。 从上述规定可知：元件线圈的状态取值与其动合触头的取值相同，和动断触头取值相反。 基本逻辑关系 基本逻辑关系有三种：逻辑或、逻辑与和逻辑非 逻辑或电路 b) 逻辑与电路 c) 逻辑非电路 触头并联