可编程序控制器应用教程（第二版）.ppt

21世纪高职高专新概念规划教材 可编程序控制器应用教程（第二版） 第1章 工厂电气控制初步 1.1 工厂常用电器 1.2　基本控制电路 1.3　控制系统实例 本章主要内容： l核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行熟练分析和设计。 1.1 工厂常用电器 1.1.1　工厂电器基本知识 1.1.2　工厂常用电器 1.1.3　电气图形 1.1.1　工厂电器基本知识 1. 分类 （1）按适用的电压范围分类 分为低压电器和高压电器。 （2）低压电器按所控制的对象分类 根据其控制的对象分为低压配电电器和低压控制电器。 （3）按所起作用分类 依据电器所起的作用可分为控制电器和保护电器。 （4）按动作性质分类 依据电器的动作性质可分为自动控制电器和非自动控制电器。 1.1.2 工厂常用电器 下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电器和自动电器的结构和工作原理。 （1）按钮 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接通或断开控制电路。图1.1是按钮的结构示意图和图文符号，图（a）中1、2是动断（常闭）触点，3，4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。图（b）为图文符号。 （2）万能转换开关 图1.5是LW6型万能转换开关的图形符号和触点合断表。图形符号中有6 个回路，3个挡位连线下有圆圈“o”的，表示这条电路是接通的。在触点合断表中用“×”表示被接通的电路，空格表示转换开关在该位置时此路是断开的。 2. 自动控制电器 （1）接触器 （2）电磁式继电器 （3）时间继电器 （4）热继电器 （5）速度继电器 （1）接触器 l?????????? 结构及工作原理 接触器是利用电磁吸力的原理工作的，主要由电磁机构和触头系统组成。电磁机构通常包括吸引线圈、铁心和衔铁三部分。图1.2为接触器的结构示意图与图文符号，（a）图中，1、2，3、4是静触点，5、6是动触点，7、8是吸引线圈，9、10分别是动、静铁心，11是弹簧。（b）图中，1、2之间是常闭触点，3、4之间是常开触点，7、8之间是线圈。 电磁铁特点 根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁铁和交流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路环的示意图如图1.3所示，其中1为短路环，2为铁心。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。 灭弧 常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。 对于电弧较弱的接触器，只采用灭弧罩即可。电弧较强的接触器，常采用灭弧栅熄弧。图1.4是灭弧栅的机构图。图中1是灭弧室，2和5分别为动、静触点，3 为金属栅片，4为电弧。灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段，迅速熄灭。 继电器 1）电磁式继电器。 在控制系统中，使用最多的是电磁式继电器。电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相类似，也是由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成的。不过由于继电器用于控制电路，流过触头的电流比较小（一般5A以下），因此不需要灭弧装置。常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。 电压继电器和电流继电器通过监测所接电路的电压和电流完成对电路电压和电流的保护与控制。其中过压（流）继电器用于电路过电压（流）保护；欠压（流）继电器用于电路欠电压（流）保护，零压继电器则用于电路的失压保护。 中间继电器是一种传递中间信号的电磁式继电器，可以用于放大中间信号，也可以将一个信号转换成多个信号从而增加触点的数目。中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触头数量较多（可达8对），触头容量较大（5A～10A），动作灵敏，在电路中起增加触头数量和起中间放大作用。由于中间继电器只要求线圈电压为零时能可靠释放，对动作参数无要求，故中间继电器没有调节装置。 2）时间继电器 图1.6为空气阻尼式通电延时型时间继电器的结构示意图和图文符号。它是利用空气阻尼的原理来获得延时的。主要由电磁系统、气室及触点系统组成。 工作原理：在图1.6（a）中当线圈11通电时，电磁力克服弹簧14的反作用拉力而迅速将衔铁向上吸合，衔铁13带动杠杆15立即使1、2常闭触点分断，3、4常开触点闭合。 热继电器的测量元件通常采用双金属片，由两种具有不同线膨胀系数的金属碾压而成。主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系数很小的铁镍合金。当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一定程度时，通过动作机构使触点动作。