电气控制与PLC(王永华编).doc

第二章 电气控制线路基础 2.1 电气控制线路图形、文字符号及绘制原则：P37~43 2.2 三相笼式异步电动机的基本控制线路 一．全压启动控制线路 1．原理 2．保护：短路、过载、 欠压和失压保护。 3．自锁 二．点动控制线路 三．多点控制线路 四．正反转控制线路 互锁 五．顺序控制线路 六．自动循环控制线路 限位开关：SQ1、SQ2 限位保护：SQ3、SQ4 2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路 较大容量的笼型异步电动机（大于10KW）直接启动时，电流为其标称额定电流的4~5倍，会对电网产生巨大冲击，所以一般都采用降压启动（启动时降压，运行时全压）。 一．Y－△降压启动 启动时为Y 正常运行时为△ 二．自耦变压器降压启动 三．软启动：P51~56 2.4 三相异步电动机制动控制线路 制动控制方法分：机械制动：用机械装置强迫电动机迅速停车 电气制动：给电动机加一个与原来旋转方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速下降。 一．反接制动控制 1．单向运行反接制动 2．可逆运行反接制动 二．能耗制动控制 1．电动机单向运行能耗制动 2．电动机可逆运行能耗制动 2.5 三相笼型异步电动机调速控制 一．调速方法 三种：变极对数p的变极调速、变转差率s的降压调速和变电动机供电电源频率f1的变频调速。 二．变极调速控制线路 变极电动机一般有双速、三速、四速之分，双速电动机装有一套绕组，而三速、四速则为两套绕组。 三．变极调速：控制最复杂，性能最好。P63~67 2.6 电气控制线路的简单设计法 一．简单设计法介绍：68~71 二．设计举例 2.7 典型生产机械电气控制线路分析 一．电气控制线路分析的内容与要求 1．内容：电气说明书、电气控制原理图 2．分析方法：主电路→控制电路→总体检查 二．常用机床电气控制 1．C650卧式车床电气控制线路分析 ①机床的主要结构和运动形式 ②电气控制线路分析：P76 2．M7475型平面磨床电气控制线路 例：一台4级带送机，由4台笼型电动机拖动，要求按以下设计控制电路。 ①起动时，按M1→M2→M3→M4顺序进行； ②停车时，按M4→M3→M3→M1顺序进行。 第三章 可编程序控制器概述 一．什么是PLC PLC（可编程控制器：Programmable Logical Controller）是一种专用于工业控制的微机。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。 二．PLC的特点 1．抗干扰能力强，可靠性高。 2．控制系统结构简单，通用性强。 3．编程方便，易于使用。 4．功能完善 5．设计、施工、调试的周期短。 6体积小，维护操作方便。 三．PLC的分类 1．按I/O点数容量分 ①小型机：I/O总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4K字左右。如：SIEMENS公司的S7－200系列… ②中型机：I/O点数在于256~2048点之间，用户程序存储器容量达到8K字左右。如：SIEMENS公司的S7－300系列… ③大型机：I/O点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到16K字以上。如：SIEMENS公司的S7－400系列… 2．按结构形式分 ①整体式结构：如SIEMENS公司的S7－200系列… ②模块式结构：SIEMENS公司的S7－300、S7－400系列… 四．PLC的系统组成 其硬件结构与微型计算机相同，主要由CPU、电源、存储器和输入输出接口等组成。 ㈠中央处理器（CPU） 是PLC的核心，由控制器、运算器和寄存器组成。 常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片微处理器三种类型。PLC的档次越高，CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。 ㈡存储器 PLC存储器分系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器：存放系统管理程序。由厂家编写，固化在ROM内，用户不能直接更改。 用户存储器：存放用户编制的控制程序。 ㈢ 输入/输出单元（I/O单元） I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。 I/O单元具有良好的电隔离和滤波作用。 1．输入接口电路 输入类型有：直流、交流、交直流。 2．输出接口电路：有以下三种类型，输出电流一般为0.5~2A。 ㈣电源部分、扩展接口、通信接口、编程器：P90 五．PLC的工作原理 1．工作方式 PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的，每一次扫描所用的时间称为扫描周期工工作周期。 2．工作过程 如对远程I/O特殊模块和其他通信服务暂不考虑，扫描过程如下： 输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造