電氣自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)（課堂PPT）

1、2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.12012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.目錄目錄01電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知02電氣圖紙認(rèn)知電氣圖紙認(rèn)知03PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知04氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)認(rèn)知22012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知1斷

2、路器斷路器斷路器又叫空氣開(kāi)關(guān)，既能使用開(kāi)關(guān)作用，也能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過(guò)載和短路保護(hù)?？捎脕?lái)分配電能、不頻繁的啟動(dòng)電機(jī)、對(duì)電源線路和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載過(guò)流或欠電壓時(shí)能自動(dòng)切斷電路。電氣符號(hào)電氣符號(hào)電氣符號(hào)電氣符號(hào)3P斷路器斷路器微型微型(1P)斷路器斷路器32012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知1斷路器斷路器斷路器工作原理：1、當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，過(guò)電流脫扣器5的銜鐵西河，使自由脫口機(jī)構(gòu)動(dòng)作、主觸點(diǎn)斷開(kāi)主電路。2、當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，過(guò)載脫扣器

3、6的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。3、當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器7的銜鐵釋放，使自由脫扣器動(dòng)作。4、分勵(lì)脫扣器8作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，需要遠(yuǎn)距離控制時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣器動(dòng)作使主觸點(diǎn)斷開(kāi)1、彈簧 2、主觸頭 3、鎖鏈 4、自由脫扣器 5 、過(guò)電流脫扣器6、過(guò)載脫扣器 7 、欠電壓脫扣器 8、分勵(lì)脫扣器42012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知2接觸器接觸器交流接觸器是交流接觸器是電力拖動(dòng)和自

4、動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的一種低壓控制電器。作為執(zhí)行元件，用于接通、分?jǐn)嗑€路、或頻繁的控制電動(dòng)機(jī)等設(shè)備啟動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)。由動(dòng)、靜主觸頭，滅弧罩，動(dòng)、靜鐵芯，輔助觸頭和支架外殼等組成。電氣符號(hào)電氣符號(hào)交流接觸器交流接觸器主觸點(diǎn)線圈輔助觸點(diǎn)52012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知2接觸器接觸器接觸器工作原理：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵芯，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)

5、，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。62012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知3開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓，透過(guò)不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。開(kāi)關(guān)電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設(shè)備電氣符號(hào)電氣符號(hào)開(kāi)關(guān)電源的工作流程是：電源輸入濾波器全橋整流直流濾波開(kāi)關(guān)管（振蕩逆變）開(kāi)關(guān)變壓器輸出整流與濾波7201

6、2 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知4中間繼電器中間繼電器用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過(guò)大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過(guò)小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒(méi)有主觸點(diǎn)的，因?yàn)檫^(guò)載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多電氣符號(hào)電氣符號(hào)82012 A123 Systems, Inc. All righ

7、ts reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知5變頻器變頻器應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的原理，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率的方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過(guò)變壓器變壓，整流濾波后得到的調(diào)速原理：N=60F/PN:轉(zhuǎn)速 F:頻率 P：極對(duì)數(shù)92012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知6伺服驅(qū)動(dòng)器伺服驅(qū)動(dòng)器服驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制伺服電動(dòng)機(jī)的一種控制

8、器，又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。何服驅(qū)動(dòng)器一般通過(guò)位置、速度和轉(zhuǎn)矩三種方式對(duì)間服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。伺服驅(qū)動(dòng)器一般采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠電壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦

9、PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電動(dòng)機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單地說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程102012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.目錄目錄01電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知02電氣圖紙認(rèn)知電氣圖紙認(rèn)知03PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知04氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)認(rèn)知112012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣電氣圖紙圖紙認(rèn)知認(rèn)知1完整的電氣圖紙包含的內(nèi)容完整

10、的電氣圖紙包含的內(nèi)容圖紙封面圖紙目錄箱柜清單電柜布局圖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D電氣原理圖端子圖表電纜圖表PLC總覽表122012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣電氣圖紙圖紙認(rèn)知認(rèn)知2機(jī)床控制電路機(jī)床控制電路接觸器互鎖控制電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)主回路控制回路13U1 V1 W1W2V2U22012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣電氣圖紙圖紙認(rèn)知認(rèn)知3圖紙顯示內(nèi)容圖紙顯示內(nèi)容142012 A123 S

11、ystems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.電氣電氣圖紙圖紙認(rèn)知認(rèn)知3電纜標(biāo)識(shí)：-WG34:電纜類型：4x0.34平方毫米電纜型號(hào)：PUR_INIT 4結(jié)構(gòu)盒位置代號(hào)：CB005上一頁(yè)下一頁(yè)元件標(biāo)識(shí)：-GQ02關(guān)聯(lián)參考：&ELU/2.6元件描述：stacker #2 vacuum generator 6 12V on功能分配：=HANGZHOU高層代號(hào)：=Line1安放地點(diǎn)：+ST050位置代號(hào)：+TR001當(dāng)前頁(yè)總頁(yè)數(shù)頁(yè)列數(shù)152012 A123 Systems, Inc. All rights reserve

12、d. Proprietary and confidential.目錄目錄01電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知02電氣圖紙認(rèn)知電氣圖紙認(rèn)知03PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知04氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)認(rèn)知162012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知1PLC基本概念基本概念可編程序控制器稱為PLC（Programmable Logic Controller)。IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）于1987年對(duì)可編程序控制器下的定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境

13、下應(yīng)用而設(shè)計(jì)；它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令；并通過(guò)數(shù)字是或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC基本組成：基本組成：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出單元(I/O)、通信接口電源和編程器172012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知2PLC輸出方式輸出方式1、繼電器輸出 連接負(fù)載：AC250/DC50 V 電流：2A以下響應(yīng)時(shí)間較慢 (10ms）2、

14、晶體管輸出(NPN和NPN)連接負(fù)載：DC5V-30V電流：0.2-0.5A響應(yīng)速度快(0.2ms)3、雙向晶閘管輸出連接負(fù)載：AC85V-242V電流：0.2-0.5A182012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知3PLC工作原理工作原理PLC在輸入采樣階段在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段在程序

15、執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。192012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知4PLC程序程序兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止202012 A123 Systems, Inc.

16、All rights reserved. Proprietary and confidential.PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知4PLC程序程序兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止212012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.目錄目錄01電氣元件認(rèn)知電氣元件認(rèn)知02電氣圖紙認(rèn)知電氣圖紙認(rèn)知03PLCPLC基礎(chǔ)認(rèn)知基礎(chǔ)認(rèn)知04氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)認(rèn)知222012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)認(rèn)知1氣氣源處理系統(tǒng)源處理系統(tǒng)組成及作用：手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥：手動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)備總進(jìn)氣過(guò)濾減壓閥：過(guò)濾空氣中的雜質(zhì)、水分，同時(shí)具有調(diào)壓穩(wěn)壓的作用分氣塊：對(duì)氣體進(jìn)行分流電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥：由程序控制其氣流開(kāi)關(guān)232012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.氣動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知