PLC第5章第三講

1、15.3.1 5.3.1 概述概述電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般包括電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般包括 確定拖動(dòng)方案確定拖動(dòng)方案 選擇電機(jī)容量選擇電機(jī)容量 設(shè)計(jì)電器控制線路設(shè)計(jì)電器控制線路5.3 5.3 電器控制線路的電器控制線路的一般設(shè)計(jì)方法一般設(shè)計(jì)方法2電器控制線路的電器控制線路的兩種設(shè)計(jì)方法：兩種設(shè)計(jì)方法： 一般設(shè)計(jì)方法，一般設(shè)計(jì)方法，又叫經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，它是根據(jù)生產(chǎn)又叫經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，它是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求與工作過(guò)程，將現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)聚機(jī)械的工藝要求與工作過(guò)程，將現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)聚集起來(lái)，加以補(bǔ)充修改，完善，最后得出最佳線路。集起來(lái)，加以補(bǔ)充修改，完善，最后得出最佳線路。 邏輯設(shè)計(jì)法，邏輯設(shè)計(jì)法，它是根

2、據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏它是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)分析，設(shè)計(jì)電路，用這種方法設(shè)計(jì)的線路比輯代數(shù)分析，設(shè)計(jì)電路，用這種方法設(shè)計(jì)的線路比較合理，特別適合完成較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝所要求的較合理，特別適合完成較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝所要求的控制線路，但設(shè)計(jì)難度較大，不易掌握。控制線路，但設(shè)計(jì)難度較大，不易掌握。31.1.應(yīng)最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電器控制線路的要求。應(yīng)最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電器控制線路的要求。2.2.保證控制線路工作的安全性和可靠性。保證控制線路工作的安全性和可靠性。線圈的連接，在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線線圈的連接，在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈，

3、如圖示，圈，如圖示， 一一5.3.2 5.3.2 一般方法設(shè)計(jì)線路的一般方法設(shè)計(jì)線路的幾個(gè)原則幾個(gè)原則 KM 1KM 2KA 即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的，即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的，因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先后，先吸合的電器，電路先閉合，其阻抗比沒(méi)器動(dòng)作總有先后，先吸合的電器，電路先閉合，其阻抗比沒(méi)吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增大，吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增大，故沒(méi)吸合電器的線圈電壓達(dá)不到吸合值。同時(shí)電路電流將增故沒(méi)吸合電

4、器的線圈電壓達(dá)不到吸合值。同時(shí)電路電流將增加，有可能燒毀線圈，因此兩個(gè)電器需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)，線圈加，有可能燒毀線圈，因此兩個(gè)電器需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)，線圈應(yīng)并聯(lián)連接。應(yīng)并聯(lián)連接。4電器觸頭的連接，同一個(gè)電器的常開觸和常閉觸頭位置靠電器觸頭的連接，同一個(gè)電器的常開觸和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的不同相上，不正確連接電器的得很近，不能分別接在電源的不同相上，不正確連接電器的觸頭如（觸頭如（a a）圖示限位開關(guān)）圖示限位開關(guān)S1S1的常開觸頭和常閉觸頭不是等電的常開觸頭和常閉觸頭不是等電位，當(dāng)觸頭斷開產(chǎn)生電弧時(shí)很可能在兩觸頭之間形成飛弧而位，當(dāng)觸頭斷開產(chǎn)生電弧時(shí)很可能在兩觸頭之間形成飛弧而造成電

5、源短路，正確連接應(yīng)如圖（造成電源短路，正確連接應(yīng)如圖（b b）所示，則兩觸頭電位相）所示，則兩觸頭電位相等，不會(huì)造成飛弧而引起電源短路。等，不會(huì)造成飛弧而引起電源短路。S1S1S1S1KM2KM2KM1KM1S1S1S1S1KM1KM1KM2KM25線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件依次動(dòng)作后，才能線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件依次動(dòng)作后，才能接通另一個(gè)電器元件，如右圖（接通另一個(gè)電器元件，如右圖（a a）圖中，線圈）圖中，線圈KA3KA3的的接通要經(jīng)過(guò)接通要經(jīng)過(guò)KAKA，KA1KA1，KA2KA2三對(duì)常開觸頭，若改為（三對(duì)常開觸頭，若改為（b b）圖，則每一線圈的通電只需經(jīng)過(guò)一對(duì)常開觸頭，工作圖，則

6、每一線圈的通電只需經(jīng)過(guò)一對(duì)常開觸頭，工作較可靠。較可靠。KA1KA2KA1KAKA2KA3KA 1KAKA 2KA1KA 3KA26應(yīng)考慮電器觸頭的接通的和分?jǐn)嗄芰?yīng)考慮電器觸頭的接通的和分?jǐn)嗄芰Γ羧萘坎粔?，若容量不夠，可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中的觸頭串可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中的觸頭串聯(lián)。聯(lián)。應(yīng)考慮電器元件的觸頭應(yīng)考慮電器元件的觸頭“競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”問(wèn)題問(wèn)題，同一繼電器，同一繼電器的常開觸頭和常閉觸頭有的常開觸頭和常閉觸頭有“先斷后合先斷后合”型，和型，和“先合先合后斷后斷”型。型。73.3.控制線路力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)控制線路力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)盡量減少觸頭數(shù)目，盡量減少電器元件和

7、觸頭的數(shù)盡量減少觸頭數(shù)目，盡量減少電器元件和觸頭的數(shù)目，所用的電器，觸頭越少，則越經(jīng)濟(jì)，出故障的目，所用的電器，觸頭越少，則越經(jīng)濟(jì)，出故障的機(jī)會(huì)也越少機(jī)會(huì)也越少. .控制線路工作時(shí)，除必要的電器元件必須長(zhǎng)期通電控制線路工作時(shí)，除必要的電器元件必須長(zhǎng)期通電外其余電器應(yīng)盡量不長(zhǎng)期通電外其余電器應(yīng)盡量不長(zhǎng)期通電. .8盡量減少連接導(dǎo)線，將電器元件觸頭的位置合理盡量減少連接導(dǎo)線，將電器元件觸頭的位置合理安排可減少導(dǎo)線根數(shù)和縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度，如下圖所安排可減少導(dǎo)線根數(shù)和縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度，如下圖所示示起動(dòng)按鈕和停止按鈕都放置在操作臺(tái)上，而接觸起動(dòng)按鈕和停止按鈕都放置在操作臺(tái)上，而接觸器放置在電氣柜內(nèi)，所以必須

8、把起動(dòng)按鈕和停止按器放置在電氣柜內(nèi)，所以必須把起動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可以減少連線鈕直接連接，這樣可以減少連線。SB2SB2KMSB2SB2KMKMSB1SB1SB2SB2KM94.4.防止寄生電路防止寄生電路 控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路叫寄生控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路叫寄生電路，寄生電路會(huì)破壞線路的正常工作造成誤動(dòng)作，電路，寄生電路會(huì)破壞線路的正常工作造成誤動(dòng)作，下圖是一個(gè)只有過(guò)載保護(hù)和指示燈顯示的可逆電動(dòng)下圖是一個(gè)只有過(guò)載保護(hù)和指示燈顯示的可逆電動(dòng)機(jī)的控制線路。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作機(jī)的控制線路。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作就會(huì)出現(xiàn)寄生電路如圖中虛線所示。

9、使就會(huì)出現(xiàn)寄生電路如圖中虛線所示。使KM1KM1不能斷電，不能斷電，起不到保護(hù)作用。起不到保護(hù)作用。5.5.應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié) 常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路，常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路，過(guò)流，過(guò)載，過(guò)壓，失壓，弱磁，超速等。過(guò)流，過(guò)載，過(guò)壓，失壓，弱磁，超速等。6.6.應(yīng)盡量使操作和維修方便。應(yīng)盡量使操作和維修方便。10通過(guò)實(shí)例介紹電器控制線路的一般設(shè)計(jì)方法通過(guò)實(shí)例介紹電器控制線路的一般設(shè)計(jì)方法 在龍門刨床上裝有橫梁機(jī)構(gòu)，刀架在橫梁上，隨在龍門刨床上裝有橫梁機(jī)構(gòu)，刀架在橫梁上，隨加工件大小不同，橫梁需沿立柱上下移動(dòng)，主加工過(guò)加工件大小不同，橫梁需沿立柱上下移動(dòng)，主加工過(guò)程中，橫梁又需保

10、證夾緊，在立柱上不允許松動(dòng)。橫程中，橫梁又需保證夾緊，在立柱上不允許松動(dòng)。橫梁升降裝置安裝在龍門頂上，通過(guò)蝸輪傳動(dòng)，使立柱梁升降裝置安裝在龍門頂上，通過(guò)蝸輪傳動(dòng)，使立柱上的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)螺母使橫梁上下移動(dòng)，橫梁夾緊，上的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)螺母使橫梁上下移動(dòng)，橫梁夾緊，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)夾緊螺桿，通過(guò)杠桿作用使壓電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)夾緊螺桿，通過(guò)杠桿作用使壓塊將橫梁夾緊或放松。塊將橫梁夾緊或放松。111213放松放松141 1、保證橫梁能上下移動(dòng)，夾緊機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)橫梁的夾緊或、保證橫梁能上下移動(dòng)，夾緊機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)橫梁的夾緊或放松。放松。2 2、橫梁夾緊與移動(dòng)之間必須有一定的操作程序。橫梁夾緊與移動(dòng)之間

11、必須有一定的操作程序。 （1 1）按向上向下移動(dòng)按鈕后（點(diǎn)動(dòng)控制）首先使夾緊機(jī)）按向上向下移動(dòng)按鈕后（點(diǎn)動(dòng)控制）首先使夾緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)放松。構(gòu)自動(dòng)放松。（2 2）放松后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到向上或向下移動(dòng)。）放松后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到向上或向下移動(dòng)。（3 3）移動(dòng)到需要位置后，才松開按鈕，橫梁自動(dòng)夾緊。）移動(dòng)到需要位置后，才松開按鈕，橫梁自動(dòng)夾緊。（4 4）夾緊后電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。）夾緊后電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。 3 3、具有上下行程的限位保護(hù)、具有上下行程的限位保護(hù)4 4、橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間、正反轉(zhuǎn)之間有橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間、正反轉(zhuǎn)之間有必要的聯(lián)鎖必要的聯(lián)鎖。橫梁對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出如下要求：橫梁對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出

12、如下要求：15（1 1）設(shè)計(jì)主線路）設(shè)計(jì)主線路橫梁移動(dòng)和橫梁橫梁移動(dòng)和橫梁夾緊用兩臺(tái)異步夾緊用兩臺(tái)異步電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。M3KM1L3L1 L2QFKM2M3KM3KM4移動(dòng)電機(jī)移動(dòng)電機(jī)夾緊電機(jī)夾緊電機(jī)16（2 2）設(shè)計(jì)基本控制電路）設(shè)計(jì)基本控制電路 四個(gè)接觸器線圈，只四個(gè)接觸器線圈，只能由二只點(diǎn)動(dòng)按鈕控制。能由二只點(diǎn)動(dòng)按鈕控制。所以需加所以需加中間繼電器中間繼電器 K1K1和和K2K2，根據(jù)生產(chǎn)要求，設(shè)根據(jù)生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)出圖示草圖，但它不能計(jì)出圖示草圖，但它不能實(shí)現(xiàn)先后順序控制，還需實(shí)現(xiàn)先后順序控制，還需恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過(guò)程中的恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過(guò)程中的變化參

13、量，實(shí)現(xiàn)上述自動(dòng)變化參量，實(shí)現(xiàn)上述自動(dòng)控制要求?？刂埔蟆 1SB1上移上移K 2KM1K1SB2下移下移K2KM2K2K1KM3KM4K1K2上移上移下移下移夾緊夾緊放松放松17（3)3)選擇控制參量，確定控制原則選擇控制參量，確定控制原則 用行程開關(guān)用行程開關(guān)SQ1SQ1反映是否放松，當(dāng)反映是否放松，當(dāng)放松后壓合放松后壓合SQ1SQ1，其常閉觸點(diǎn)使夾緊電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)其離開觸點(diǎn)使上升其常閉觸點(diǎn)使夾緊電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)其離開觸點(diǎn)使上升/ /下降電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（完成從放松到移動(dòng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換），夾下降電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（完成從放松到移動(dòng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換），夾緊的參量用電流表示，在夾緊方向的主電路中串入一緊的參量用電流表示，

14、在夾緊方向的主電路中串入一個(gè)電流繼電器個(gè)電流繼電器K3K3，K3K3的常閉觸點(diǎn)應(yīng)串接在的常閉觸點(diǎn)應(yīng)串接在KM3KM3接觸器接觸器電路中，由于橫梁停止移動(dòng)后，夾緊電機(jī)起動(dòng)，此時(shí)電路中，由于橫梁停止移動(dòng)后，夾緊電機(jī)起動(dòng)，此時(shí)K3K3可以動(dòng)作，使可以動(dòng)作，使KM3KM3又失電，故采用又失電，故采用S1S1常開觸點(diǎn)短接常開觸點(diǎn)短接K3K3常常 閉觸點(diǎn)，（此時(shí)要求電機(jī)已經(jīng)起動(dòng)起來(lái)閉觸點(diǎn)，（此時(shí)要求電機(jī)已經(jīng)起動(dòng)起來(lái)S1S1仍然仍然被碰壓）被碰壓）KM3KM3接通動(dòng)作后，則依靠其輔助觸點(diǎn)自鎖一直接通動(dòng)作后，則依靠其輔助觸點(diǎn)自鎖一直到夾緊力增大到到夾緊力增大到K3K3動(dòng)作后，動(dòng)作后，KM3KM3失電失電 ，自

15、動(dòng)停止夾緊，自動(dòng)停止夾緊工作。工作。184 4、設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)，、設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)，這里這里K1K1、K2K2常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖，用行程開關(guān)鎖，用行程開關(guān)SQ2SQ2、SQ3SQ3分別實(shí)現(xiàn)上下限位保護(hù)。分別實(shí)現(xiàn)上下限位保護(hù)。SQ1SQ1除反映放松信號(hào)外，還實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和夾緊間的轉(zhuǎn)換。除反映放松信號(hào)外，還實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和夾緊間的轉(zhuǎn)換。5 5、線路的完善和校核，、線路的完善和校核，線路初步設(shè)計(jì)完成后，可能線路初步設(shè)計(jì)完成后，可能還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核，例如進(jìn)一步簡(jiǎn)化以還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核，例如進(jìn)一步簡(jiǎn)化以節(jié)省觸點(diǎn)數(shù)，節(jié)省電器間連線等，特別應(yīng)對(duì)照生產(chǎn)要節(jié)省觸點(diǎn)數(shù)，節(jié)省電器間連線等，

16、特別應(yīng)對(duì)照生產(chǎn)要求再次分析所設(shè)計(jì)線路是否逐條予以實(shí)現(xiàn)，線路在誤求再次分析所設(shè)計(jì)線路是否逐條予以實(shí)現(xiàn)，線路在誤操作時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生事故。一般電器控制線路均可操作時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生事故。一般電器控制線路均可按上按上述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。19M3KM1L3L1 L2QFKM2M3KM3KM4移動(dòng)電機(jī)移動(dòng)電機(jī)夾緊電機(jī)夾緊電機(jī)IIK320K3KM3K 1SB1K 2KM1K1SB2K2KM2K2K1KM3KM4K1K2上移上移下移下移夾緊夾緊放松放松SQ2SQ3K 2K 1SQ1SQ1215.4 5.4 電器控制線路的電器控制線路的邏輯設(shè)計(jì)方法邏輯設(shè)計(jì)方法 將繼電器接觸器將繼電器接觸器線圈的通電與斷電線

17、圈的通電與斷電，觸點(diǎn)的閉合觸點(diǎn)的閉合與斷開與斷開，以及主令電器（如控制按鈕）的接通與斷開以及主令電器（如控制按鈕）的接通與斷開看成是邏輯量，看成是邏輯量，用邏輯用邏輯“1”1”和邏輯和邏輯“0”0”表示表示，并將，并將這些邏輯關(guān)系表示為邏輯函數(shù)關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函這些邏輯關(guān)系表示為邏輯函數(shù)關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式（邏輯與、或、非）和運(yùn)算規(guī)律（結(jié)合律、數(shù)基本公式（邏輯與、或、非）和運(yùn)算規(guī)律（結(jié)合律、分配律等分配律等0 0對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，按化簡(jiǎn)后的邏輯是對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，按化簡(jiǎn)后的邏輯是整式，畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，再作進(jìn)一步檢查化簡(jiǎn)整式，畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，再作進(jìn)一步檢查化簡(jiǎn)和完善，

18、以得到最佳方案這就是控制線路和邏輯設(shè)計(jì)。和完善，以得到最佳方案這就是控制線路和邏輯設(shè)計(jì)。22規(guī)定：規(guī)定：繼電器，接觸器，電磁鐵、電磁閥、電磁離合器等繼電器，接觸器，電磁鐵、電磁閥、電磁離合器等元件，元件，線圈通電規(guī)定為線圈通電規(guī)定為“1”1”狀態(tài)狀態(tài)，線圈斷電為線圈斷電為“0”0”狀態(tài)。狀態(tài)。繼電器，接觸器觸頭繼電器，接觸器觸頭閉合狀態(tài)為閉合狀態(tài)為“1”1”狀態(tài)狀態(tài)，觸頭，觸頭斷開為斷開為“0”0”狀態(tài)狀態(tài)。主令元件，如按鈕，行程開關(guān)等觸頭主令元件，如按鈕，行程開關(guān)等觸頭閉合為閉合為“1”1”斷開為斷開為“0”0”23 把表示觸狀態(tài)（開、合）的邏輯變量稱為把表示觸狀態(tài)（開、合）的邏輯變量稱為輸

19、入輸入變量變量，把表示線圈等受控元件的邏輯變量稱為，把表示線圈等受控元件的邏輯變量稱為輸出輸出變量變量一、邏輯運(yùn)算一、邏輯運(yùn)算（一）邏輯與（一）邏輯與觸點(diǎn)串聯(lián)觸點(diǎn)串聯(lián) 圖示串聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)了邏輯與的運(yùn)算，運(yùn)算符號(hào)圖示串聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)了邏輯與的運(yùn)算，運(yùn)算符號(hào)可用可用“”也可省略接觸器線圈的狀態(tài)也可省略接觸器線圈的狀態(tài)KM=KA1KA2KM=KA1KA2，真值表見真值表見P115P115表表5-45-4見見0 0則則0 0，全，全1 1為為1 1。KMKA1 KA224（三）邏輯非（三）邏輯非 右圖表示元件右圖表示元件KAKA對(duì)接觸器對(duì)接觸器KMKM的控制是邏輯非關(guān)系，的控制是邏輯非關(guān)系，其邏輯表達(dá)式為其

20、邏輯表達(dá)式為真值表見真值表見P115 P115 表表5-65-6KM=KA KASAKAKM（二）邏輯或（二）邏輯或 該并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)邏輯或運(yùn)算運(yùn)算符號(hào)用該并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)邏輯或運(yùn)算運(yùn)算符號(hào)用“+”+”表示，表示，接觸器線圈接觸器線圈K K的狀態(tài)為的狀態(tài)為K=KA1+KA2K=KA1+KA2，真值表見，真值表見P115P115表表5-55-5，見見1 1出出1 1，全，全0 0為為0 0KMKA2KA125（四）邏輯代數(shù)定理（四）邏輯代數(shù)定理1、交換律：、交換律：AB=BA A+B=B+A2、結(jié)合律：、結(jié)合律：A（BC）=（AB）C A+（B+C）=（A+B）+C3、 分配律：分配律：A（B+C）=

21、AB+AC A+（BC）=（A+B）（A+C）4、 吸收律：吸收律：A+AB=A A（A+B）=A A+AB=A+B A+AB=A+B5、重疊律：、重疊律： AA=A A+A=A6、非非律：、非非律：A= A7、反演律（摩根定理）、反演律（摩根定理）A B = A + BA+B =A B26 按原規(guī)定：常閉觸點(diǎn)以邏輯非表示，圖中按原規(guī)定：常閉觸點(diǎn)以邏輯非表示，圖中SB1SB1為為起動(dòng)信（開啟）起動(dòng)信（開啟）SB2SB2為停止信號(hào)（關(guān)斷）為停止信號(hào)（關(guān)斷）, ,常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)K K為保持信號(hào)。為保持信號(hào)。 對(duì)圖對(duì)圖a a邏輯函數(shù)為邏輯函數(shù)為 三、繼電器開關(guān)的邏輯函數(shù)三、繼電器開關(guān)的邏輯函數(shù)Fk

22、=SB1+(SB2)K X開開:開啟信號(hào)；開啟信號(hào)；X關(guān)關(guān) :關(guān)閉信號(hào)；關(guān)閉信號(hào)；K:自保信號(hào)；自保信號(hào)；Fk:繼繼電器電器K的邏輯函數(shù)。的邏輯函數(shù)。 其一般形式：其一般形式：Fk=X開開+X關(guān)關(guān) K （1）KSB1KSB2圖圖a a27KSB1KSB2圖圖b b對(duì)圖對(duì)圖b邏輯函數(shù)為邏輯函數(shù)為 Fk=SB2(SB1+K) 其一般形式其一般形式 Fk=X關(guān)關(guān)（X開開+K） （2） 實(shí)際的起、保、停電路往往都有許多聯(lián)鎖條件，實(shí)際的起、保、停電路往往都有許多聯(lián)鎖條件，對(duì)開啟信號(hào)來(lái)講不只是一個(gè)主令信號(hào)（按鈕）對(duì)開啟信號(hào)來(lái)講不只是一個(gè)主令信號(hào)（按鈕）, ,還需還需其它條件才能開啟，即時(shí)開啟主令信號(hào)用其它

23、條件才能開啟，即時(shí)開啟主令信號(hào)用X X開主開主表示，表示，其它條件稱開啟約束信號(hào)，用其它條件稱開啟約束信號(hào)，用X X開約開約表示。表示。顯然，條件都具備才能開啟，說(shuō)明顯然，條件都具備才能開啟，說(shuō)明X X開主開主與與X X開約開約是邏輯是邏輯與關(guān)系，則應(yīng)用與關(guān)系，則應(yīng)用 X X開主開主 .X.X開約開約代替式（）代替式（）, ,（）中（）中的的X X開開；28 當(dāng)關(guān)斷信號(hào)不只是一個(gè)主令信號(hào)，要求有其它幾個(gè)條當(dāng)關(guān)斷信號(hào)不只是一個(gè)主令信號(hào)，要求有其它幾個(gè)條件都具備時(shí)才能關(guān)斷。則關(guān)斷主令信號(hào)用件都具備時(shí)才能關(guān)斷。則關(guān)斷主令信號(hào)用關(guān)主關(guān)主表示，表示，其它條件用其它條件用關(guān)約關(guān)約表示，而表示，而“”態(tài)為關(guān)

24、斷狀態(tài)，顯然態(tài)為關(guān)斷狀態(tài)，顯然只有只有關(guān)主關(guān)主和和關(guān)約關(guān)約全為時(shí)，才能使關(guān)制信號(hào)為，說(shuō)全為時(shí)，才能使關(guān)制信號(hào)為，說(shuō)明明關(guān)主關(guān)主和和關(guān)約關(guān)約是邏輯或的關(guān)系，用是邏輯或的關(guān)系，用關(guān)主關(guān)主關(guān)約關(guān)約代替代替（），（）式中的關(guān)，則起保、停、線路的一般（），（）式中的關(guān)，則起保、停、線路的一般形式為形式為圖（圖（a）Fk= X開主開主 .X開約開約（關(guān)主關(guān)主關(guān)約關(guān)約） （）（）圖（圖（b）Fk=(關(guān)主關(guān)主關(guān)約關(guān)約)（ X開主開主 .X開約開約 ) （）（） 29例：某電機(jī)只有在繼電器例：某電機(jī)只有在繼電器KA1, KA1, KA2,KA3KA2,KA3中任何一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)作時(shí)才中任何一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)作時(shí)才能運(yùn)轉(zhuǎn)

25、，而在其他條件下都不運(yùn)轉(zhuǎn)，能運(yùn)轉(zhuǎn)，而在其他條件下都不運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計(jì)其控制線路。試設(shè)計(jì)其控制線路。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：（1) 1) 列出控制元件與執(zhí)行元件的動(dòng)列出控制元件與執(zhí)行元件的動(dòng)作狀態(tài)表作狀態(tài)表（2）根據(jù)表寫出）根據(jù)表寫出KM的邏輯表達(dá)式的邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)并化簡(jiǎn)KA1KA2KA3KM00001111001100110101010101111110KM=KA1 KA2 KA3+ KA1 KA2 KA3 + KA1 KA2 KA3 + KA1 KA2 KA3 + KA1 KA2 KA3 + KA1 KA2 KA3KA1（KA2+KA3）+KA1（KA2KA3)30（3 3）根據(jù)簡(jiǎn)化了的邏輯式繪制

26、控制電路）根據(jù)簡(jiǎn)化了的邏輯式繪制控制電路KMKA2KA3KA1KA2KA3KA1311.1.短路保護(hù)短路保護(hù) 熔斷器保護(hù)熔斷器保護(hù) 過(guò)電流繼電器保護(hù)或低壓斷路器保護(hù)過(guò)電流繼電器保護(hù)或低壓斷路器保護(hù)2. 2. 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)3.3.熱保護(hù)熱保護(hù)4.4.零壓和欠壓保護(hù)零壓和欠壓保護(hù)5.5.弱磁場(chǎng)保護(hù)弱磁場(chǎng)保護(hù)6.6.超速保護(hù)超速保護(hù)7.7.多功能一體化保護(hù)多功能一體化保護(hù)8.8.其他保護(hù)其他保護(hù) 如行程保護(hù)，壓力保護(hù)等如行程保護(hù)，壓力保護(hù)等5.5 5.5 電氣線路中的保護(hù)措施電氣線路中的保護(hù)措施32 電氣控制系統(tǒng)除了要能滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝要求外，還電氣控制系統(tǒng)除了要能滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝要

27、求外，還應(yīng)保證設(shè)備長(zhǎng)期安全、可靠、無(wú)故障地運(yùn)行，因此保護(hù)環(huán)節(jié)是應(yīng)保證設(shè)備長(zhǎng)期安全、可靠、無(wú)故障地運(yùn)行，因此保護(hù)環(huán)節(jié)是所有電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。用來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電所有電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。用來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備及人身安全。網(wǎng)、電氣控制設(shè)備及人身安全。 電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，零壓、欠壓保護(hù)及弱磁保護(hù)。零壓、欠壓保護(hù)及弱磁保護(hù)。5.5.1 5.5.1 短路保護(hù)短路保護(hù) 電機(jī)、電器以及導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí)，都可電機(jī)、電器以及導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí)，都可能造成短路事故。很大的短

28、路電流和電動(dòng)力可能使電器設(shè)備損能造成短路事故。很大的短路電流和電動(dòng)力可能使電器設(shè)備損壞。因此要求一旦發(fā)生短路故障時(shí)，控制線路能迅速切除電源。壞。因此要求一旦發(fā)生短路故障時(shí)，控制線路能迅速切除電源。33 用熔斷器保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可能只有一相熔體燒斷而造成電用熔斷器保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可能只有一相熔體燒斷而造成電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。用自動(dòng)開關(guān)作短路保護(hù)則能克服這些缺陷。動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。用自動(dòng)開關(guān)作短路保護(hù)則能克服這些缺陷。 當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，自動(dòng)開關(guān)的電流線圈動(dòng)作，將整個(gè)開關(guān)跳當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，自動(dòng)開關(guān)的電流線圈動(dòng)作，將整個(gè)開關(guān)跳開，三相電源便同時(shí)被切斷。自動(dòng)開關(guān)還兼有過(guò)載保護(hù)、欠壓開，三相電源便同時(shí)被切斷。自動(dòng)開關(guān)還兼

29、有過(guò)載保護(hù)、欠壓保護(hù)、熱保護(hù)等，不過(guò)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，不宜頻繁操作，保護(hù)、熱保護(hù)等，不過(guò)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，不宜頻繁操作，一般用在要求高的場(chǎng)合。一般用在要求高的場(chǎng)合。一般電路幾乎無(wú)例外地用熔斷器作短路保護(hù)。一般電路幾乎無(wú)例外地用熔斷器作短路保護(hù)。常用的短路保護(hù)元件有常用的短路保護(hù)元件有熔斷器熔斷器自動(dòng)開關(guān)自動(dòng)開關(guān)5.5.1 5.5.1 短路保護(hù)短路保護(hù)34 電動(dòng)機(jī)不正確地起動(dòng)或負(fù)載轉(zhuǎn)短劇烈增加會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過(guò)電動(dòng)機(jī)不正確地起動(dòng)或負(fù)載轉(zhuǎn)短劇烈增加會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過(guò)電流運(yùn)行。長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流運(yùn)行，可造成電動(dòng)機(jī)損壞電流運(yùn)行。長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流運(yùn)行，可造成電動(dòng)機(jī)損壞Ie I過(guò)過(guò) I短短5.5.2 5.5.2 過(guò)流保

30、護(hù)過(guò)流保護(hù). . 原則上，短路保護(hù)所用元件可以用作過(guò)電流保護(hù)，不過(guò)斷原則上，短路保護(hù)所用元件可以用作過(guò)電流保護(hù)，不過(guò)斷弧能力可以要求低些。弧能力可以要求低些。. . 常用瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流繼電器與接觸器配合起來(lái)作過(guò)電流常用瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流繼電器與接觸器配合起來(lái)作過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電流繼電器作為測(cè)量元件，接觸器作為執(zhí)行元件斷開保護(hù)，過(guò)電流繼電器作為測(cè)量元件，接觸器作為執(zhí)行元件斷開電路。電路。35 籠型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，如果要使起動(dòng)時(shí)過(guò)電流保護(hù)元籠型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，如果要使起動(dòng)時(shí)過(guò)電流保護(hù)元件不動(dòng)作，其整定值就要大于起動(dòng)電流，那么一般的過(guò)電流就件不動(dòng)作，其整定值就要大于起動(dòng)電流，那么一般的過(guò)電流就

31、無(wú)法使之動(dòng)作了。所以過(guò)電流保護(hù)一般只用在直流電動(dòng)機(jī)和繞無(wú)法使之動(dòng)作了。所以過(guò)電流保護(hù)一般只用在直流電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)上。整定過(guò)電流動(dòng)作值一般為起動(dòng)電流的線式異步電動(dòng)機(jī)上。整定過(guò)電流動(dòng)作值一般為起動(dòng)電流的1.21.2倍。倍。365.5.3 5.5.3 過(guò)載保護(hù)過(guò)載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行，繞組溫升將超過(guò)其允許值，造成絕電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行，繞組溫升將超過(guò)其允許值，造成絕緣材料變脆，壽命減少，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電機(jī)損壞。過(guò)載電流越大，緣材料變脆，壽命減少，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電機(jī)損壞。過(guò)載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。常用的過(guò)載保護(hù)元件是熱繼電器。達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。常用的過(guò)載保護(hù)元件是熱繼電器。

32、由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì)受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載沖擊由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì)受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以在使用熱繼電器作過(guò)電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以在使用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)的同時(shí)，還必須設(shè)有短路保護(hù)。選作短路保護(hù)的熔斷器載保護(hù)的同時(shí)，還必須設(shè)有短路保護(hù)。選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過(guò)熔體的額定電流不應(yīng)超過(guò)4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。37 短路、過(guò)電流、過(guò)載保護(hù)雖然都是電流保護(hù)，但由于故障短路、過(guò)電流、過(guò)載保護(hù)雖然都是電流保護(hù)，但由于故障電流的動(dòng)作值、保護(hù)特性和保護(hù)要求以及使用元件的不同，它電流的動(dòng)作值、保護(hù)

33、特性和保護(hù)要求以及使用元件的不同，它們之間是不能相互取代的。們之間是不能相互取代的。短路：短路短路：短路I 大；動(dòng)作快；保護(hù)元件常用大；動(dòng)作快；保護(hù)元件常用熔斷器熔斷器自動(dòng)開關(guān)自動(dòng)開關(guān)過(guò)流：過(guò)流：Ie I過(guò)電流過(guò)電流 I短路短路 ；動(dòng)作慢于短路；動(dòng)作慢于短路；常用的保護(hù)元件常用的保護(hù)元件 短路保護(hù)元件短路保護(hù)元件過(guò)電流繼電器過(guò)電流繼電器配合接觸器配合接觸器過(guò)載：過(guò)載： Ie I過(guò)載過(guò)載 I過(guò)電流過(guò)電流 ；動(dòng)作較慢；保護(hù)元件：；動(dòng)作較慢；保護(hù)元件：熱繼電器熱繼電器注意：注意：385.5.4 5.5.4 零電壓、欠電壓保護(hù)零電壓、欠電壓保護(hù) 電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，可能使生產(chǎn)設(shè)電網(wǎng)失

34、電后恢復(fù)供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，可能使生產(chǎn)設(shè)備損壞，也可能造成人身事故。對(duì)供電系統(tǒng)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，同時(shí)有備損壞，也可能造成人身事故。對(duì)供電系統(tǒng)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，同時(shí)有許多電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備自行起動(dòng)也會(huì)引起不允許的過(guò)電流許多電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備自行起動(dòng)也會(huì)引起不允許的過(guò)電流及瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。及瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。 防止電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫做零防止電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫做零電壓保護(hù)。電壓保護(hù)。電壓過(guò)低電壓過(guò)低控制線路無(wú)法正常工作控制線路無(wú)法正常工作電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩 負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩電機(jī)堵轉(zhuǎn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)39 在電源電壓降到允許值以下時(shí)，需要采用保護(hù)措施，及時(shí)在電源電

35、壓降到允許值以下時(shí)，需要采用保護(hù)措施，及時(shí)切斷電源，這就是欠電壓保護(hù)。切斷電源，這就是欠電壓保護(hù)。 在控制線路的主電路和控制電路由同一個(gè)電源供電時(shí)，具在控制線路的主電路和控制電路由同一個(gè)電源供電時(shí)，具有電氣自鎖的接觸器兼有欠電壓和零電壓保護(hù)作用。有電氣自鎖的接觸器兼有欠電壓和零電壓保護(hù)作用。電壓電壓接觸器線圈釋放接觸器線圈釋放其主觸頭斷開其主觸頭斷開其自鎖打開其自鎖打開電壓恢復(fù)電壓恢復(fù)由于自鎖已經(jīng)打開由于自鎖已經(jīng)打開不會(huì)自行啟動(dòng)不會(huì)自行啟動(dòng)40 在控制線路的主電路和控制電路不由同一個(gè)電源供電時(shí)，在控制線路的主電路和控制電路不由同一個(gè)電源供電時(shí)，零壓、欠壓保護(hù)元件常用零壓、欠壓保護(hù)元件常用. 欠

36、壓繼電器：其線圈跨接在定子兩相電源線上，其常開觸頭欠壓繼電器：其線圈跨接在定子兩相電源線上，其常開觸頭串接在控制電動(dòng)機(jī)的接觸器線圈的電路中。串接在控制電動(dòng)機(jī)的接觸器線圈的電路中。. 自動(dòng)開關(guān)中的欠壓脫扣器自動(dòng)開關(guān)中的欠壓脫扣器415.5.5 5.5.5 弱磁保護(hù)弱磁保護(hù) 直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)有一定強(qiáng)度情況下才能起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)有一定強(qiáng)度情況下才能起動(dòng) 。如果磁。如果磁場(chǎng)太弱（場(chǎng)太弱（I If f較小），電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流較小），電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流I IQ Q就會(huì)很大。就會(huì)很大。 直流電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，磁場(chǎng)（直流電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，磁場(chǎng)（I If f）突然減弱或消失，電）突然減弱或消失，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)

37、迅速升高，甚至發(fā)生動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速升高，甚至發(fā)生“飛車飛車”，因此需要采取弱，因此需要采取弱磁保護(hù)。磁保護(hù)。 弱磁保護(hù)是通過(guò)在電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串入欠電流繼電器來(lái)實(shí)弱磁保護(hù)是通過(guò)在電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串入欠電流繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)的。 欠電流繼電器動(dòng)作欠電流繼電器動(dòng)作切斷主回路切斷主回路電機(jī)停車電機(jī)停車 If 425.5.6 超速保護(hù)超速保護(hù) 有些控制系統(tǒng)為了防止生產(chǎn)機(jī)械超速，在線路中設(shè)置了超有些控制系統(tǒng)為了防止生產(chǎn)機(jī)械超速，在線路中設(shè)置了超速保護(hù)。一般用離心開關(guān)或測(cè)速發(fā)電機(jī)完成。速保護(hù)。一般用離心開關(guān)或測(cè)速發(fā)電機(jī)完成。 435.5.7 5.5.7 多功能一體化保護(hù)器多功能一體化保護(hù)器對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本保護(hù)，例如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、斷相保對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本保護(hù)，例如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、斷相保護(hù)等，最好能在一個(gè)保護(hù)裝置內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)，多功能保護(hù)器就是護(hù)等，最好能在一個(gè)保護(hù)裝置內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)，多功能保護(hù)器就是這種裝置。這種裝置。除上述主要保護(hù)外，控制系統(tǒng)中還有其他各種保護(hù)，如行除上述主要保護(hù)外，控制系統(tǒng)中還有其他各種保護(hù)，如行程保護(hù)、油壓保護(hù)和油溫保護(hù)等，這些一般都是在控制電路中程保護(hù)、油壓保護(hù)和油溫保護(hù)等，這些一般都是在控制電路中串接一個(gè)受這些參量控制的常開觸點(diǎn)或常閉