西門子S7-200-SMART-PLC原理及應(yīng)用教程課件第一章

1、第一章繼電器接觸器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)MECHANICAL ELECTRICAL AND MECHANICAL第一章繼電器接觸器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)MECHANICAL ELEC 在PLC出現(xiàn)之前，繼電器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域里占主導(dǎo)地位，它的優(yōu)點(diǎn)是簡單易懂、價(jià)格低、使用方便等，但缺點(diǎn)也很明顯，通用性和靈活性差。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已得到了廣泛的應(yīng)用，可編程控制器已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣換控制系統(tǒng)的主要裝置。 可編程控制器（Programmable Logic Controller）將繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用性好的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，將繼電接觸器硬件接線邏輯

2、變?yōu)橛?jì)算機(jī)的存儲(chǔ)邏輯來編程。因此在PLC的邏輯控制中，很多編程思想和基本概念都都來源于繼電器控制系統(tǒng)。另外在PLC在電氣控制中仍需要通過輸入設(shè)備輸入信息，并通過電器執(zhí)行元件執(zhí)行控制命令。本章簡單介紹基本的常用低壓電器和繼電器線路的常用基本環(huán)節(jié)。背景 在PLC出現(xiàn)之前，繼電器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域里占主導(dǎo)地位，1.1常用低壓電器 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行，就需要一套控制裝置，即各類電器，用以實(shí)現(xiàn)各種工藝要求。電器就是控制電的器具，即凡是用來分、合電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路或非電路對(duì)象切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的元件稱為電器。 電器按其工作電壓等級(jí)可分為高壓電器和低壓電器。低壓電器通常指工作于交流

3、頻率50Hz或60Hz，交流電壓1200V及其以下或直流電壓1500V及其以下電路中的電器；高壓電器是指工作于交流電壓1200V及以上或直流電壓1500V及以上電路中的電器。SUBTITLE1.1常用低壓電器 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行，就需要一套控制 低壓電器分類SUBTITLE類別用途舉例按用途分類控制電器用于控制各種電路和控制系統(tǒng)接觸器、繼電器、按鈕等配電電器用于電能的傳送和分配刀開關(guān)、熔斷器、斷路器等執(zhí)行電器用于完成某種動(dòng)作或傳送功能電磁鐵、電磁離合器等其他電器 變頻調(diào)速器、可編程控制器、軟起動(dòng)器等按電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)常用低壓電器分類刀開關(guān)用于不頻繁手動(dòng)通斷交直流電路開啟式負(fù)荷開關(guān)、組合開關(guān)

4、等熔斷器用于短路或嚴(yán)重過載保護(hù)插入式、螺旋式、有（無）填料式等 斷路器用于手動(dòng)或自動(dòng)通斷電路，短路、嚴(yán)重過載或欠電壓保護(hù)萬能框架式、裝置式、模數(shù)化、智能化等接觸器用于頻繁自動(dòng)通斷交直流電路交（直）流接觸器、真空接觸器等繼電器用于自動(dòng)控制和保護(hù)電力拖動(dòng)裝置電磁式、電子式、雙金屬片式、特種繼電器等主令電器用于向控制系統(tǒng)發(fā)號(hào)施令按鈕、行程及接近開關(guān)、主令控制器等安裝附件 插頭插座、接線端子、行線槽等 低壓電器分類SUBTITLE類別用途舉例按用途分類控制電器 低壓隔離電器 1.刀開關(guān) 刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用十分廣泛的手動(dòng)電器，主要供無負(fù)載通斷電路用，即在不分?jǐn)嘭?fù)載電流或分?jǐn)鄷r(shí)各極兩觸點(diǎn)間不會(huì)出現(xiàn)

5、明顯極間電壓的條件下接通或分?jǐn)嚯娐酚?。有時(shí)也可用來通斷較小工作電流，作為照明設(shè)備或小容量電動(dòng)機(jī)作不頻繁操作的電源開關(guān)用。根據(jù)工作條件和用途的不同。2.低壓斷路器 斷路器俗稱自動(dòng)空氣開關(guān)，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的主要電器開關(guān)之一，它集控制功能和多種保護(hù)功能于一身，當(dāng)電路中發(fā)生短路、欠電壓、過載等非正?，F(xiàn)象時(shí)，能自動(dòng)切斷電路，也可用在不頻繁操作的低壓配電線路或開關(guān)柜（箱）中作為電源開關(guān)使用。斷路器的優(yōu)點(diǎn)：操作安全，安裝簡單方便，工作可靠，分?jǐn)嗄芰^高，具有多種保護(hù)功至，動(dòng)作值可調(diào)，動(dòng)作后不需要更換元件，因此應(yīng)用十分廣泛。 低壓隔離電器 1.刀開關(guān)刀開關(guān)的結(jié)構(gòu) 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式也不同（如開啟

6、式刀開關(guān)、開啟式負(fù)荷開關(guān)、封閉式負(fù)荷開關(guān)、組合開關(guān)等），但工作原理基本相似。刀開關(guān)按極數(shù)可分為單極、雙極、三極和四極刀開關(guān)；按切換功能可分為單投和雙投刀開關(guān)；按滅弧罩可分有、無滅弧罩；按操縱方式分為中央手柄式和帶杠桿機(jī)構(gòu)操縱式等。下面僅介紹開啟式的刀開關(guān)。開啟式刀開關(guān)由手柄、動(dòng)觸刀、靜插座、鉸鏈支座、絕緣底板和滅弧罩等組成，一般在額定電壓交流380V、直流440V，額定電流1500A的配電設(shè)備中作電源隔離用，依靠手動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸刀插入插座與脫離插座的控制。刀開關(guān)的圖形符合文字符號(hào)如上圖所示，刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。SUBITLE刀開關(guān)的結(jié)構(gòu) 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式也不同（如開啟式刀開關(guān)、開 斷路器由動(dòng)觸

7、點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、滅弧室、熱脫扣器、過電流脫扣器、欠電壓脫扣器、手動(dòng)脫操作裝置及外殼等部分組成，其外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖中2為斷路器的三對(duì)主觸點(diǎn)，串聯(lián)在被保護(hù)的三主電路中。當(dāng)按下接通按鈕時(shí)，主電路中三對(duì)主觸點(diǎn)2由鎖鏈3鉤住搭鉤4，克服彈簧l拉力使觸點(diǎn)保持在閉合狀態(tài)。搭鉤4可以繞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線路正常工作時(shí)，過電流脫扣器6的線圈所產(chǎn)生的吸力不能將它的銜鐵8吸合。 如果線路發(fā)生短路和產(chǎn)生很大過電流，過電流脫扣器的吸力增加，將銜鐵8吸合，并撞擊杠桿7，把搭鉤4頂上去，切斷動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通的線路。 如果線路上的電壓下降或失去電壓，欠電壓脫扣器11的吸力減小或失去吸力，銜鐵10被彈簧9拉開，撞擊杠桿7，把搭

8、鉤4頂上去，切斷動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通的線路。SUBITLE 斷路器由動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、滅弧室、熱脫扣 如果線路發(fā)生過載時(shí)，過載電流流過發(fā)熱元 件 13使雙金屬片12受熱彎曲，撞擊杠桿7，把搭 鉤4頂上去，切斷動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通的線路。 下圖是低壓斷路器外形和符號(hào)。 如果線路發(fā)生過載時(shí)，過載電流流過發(fā)熱元 件低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及選用原則 1)額定電壓。指長時(shí)間運(yùn)行時(shí)能夠承受的工作電壓，低壓斷路器的額定電壓應(yīng)大于被保護(hù)2)額定電流。指長時(shí)間運(yùn)行時(shí)的允許持續(xù)電流。低壓斷路器的額定電流應(yīng)大于被保護(hù)電的總電流。3)分?jǐn)嗄芰ΑＫ侵冈谝?guī)定條件下能夠接通和分?jǐn)嗟呢?fù)載短路時(shí)的電流值。低壓斷路器極限分?jǐn)嗄芰?yīng)

9、大于電路中最大短路電流的有效值。SUBTITLE低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及選用原則SUBTITLE 熔斷器 熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)的電路中，在電路發(fā)短路或過載時(shí)，熔斷器以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動(dòng)切斷電路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)過載保護(hù)。熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用維護(hù)方便、價(jià)格低廉、分?jǐn)嗄芰^以及限流能力良好等優(yōu)點(diǎn)，因此在電路中得到了廣泛應(yīng)用。 必須注意，熔斷器對(duì)過載反應(yīng)是很不靈敏的，例如，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生輕度過載時(shí)，熔斷將持續(xù)很長時(shí)間才熔斷，有時(shí)甚至不熔斷。因此，除在照明電路中外，熔斷器一般不宜用作載保護(hù)，主要用作短路保護(hù)。SUBTITLE 熔

10、斷器 熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用。熔斷器的熔 熔斷器的結(jié)構(gòu) 熔斷器主要由熔斷器感座、熔斷體（熔體）組成。SUBTITLE 熔斷器的結(jié)構(gòu) 熔斷器主要由熔斷器感座、熔斷體（熔體）熔體額定電流選用原則(1)對(duì)電流較為平穩(wěn)的負(fù)載（如照明、信號(hào)、熱電電路等），熔體額定電流應(yīng)大于或等于它的額定電流。(2)對(duì)于起動(dòng)電流較大的電路（如電動(dòng)機(jī)），熔體額定電流的選取原則上應(yīng)適當(dāng)增大。單臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流=(1.52.5)電動(dòng)機(jī)額定電流。多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流=(1.52.5)功率最大的電動(dòng)機(jī)額定電流+其余電動(dòng)機(jī)定電流之和。SUBTITLE熔體額定電流選用原則SUBTITLE接觸器 接觸器是利用電磁吸力

11、的作用來自動(dòng)接通或斷開大電流電路的電器。具有控制容量大、過載能力強(qiáng)、壽命長、設(shè)備簡單經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，是電力拖利動(dòng)控制線路中使用最廣泛的電器元件之一。 接觸器可以頻繁地接通或分?jǐn)啻箅娏鹘恢绷麟娐?，并可?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于電熱設(shè)備、電焊機(jī)以及電容器組等其他負(fù)載的控制，它還具有低電壓釋放保護(hù)功能。接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器兩種，本節(jié)僅介紹交流接觸器。SUBTITLE接觸器 接觸器是利用電磁吸力的作用來自動(dòng)接通或斷開大電交流接觸器結(jié)構(gòu)和工作原理 接觸器的主要組成部分為電磁系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)。電磁系統(tǒng)是感測部分，由鐵芯、銜鐵和吸引線圈構(gòu)成。觸點(diǎn)系統(tǒng)分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩部分，

12、的主觸點(diǎn)用于通斷主電路，工作時(shí)，需經(jīng)常接通和分?jǐn)囝~定電流或更大的電流，所以常有電弧產(chǎn)生，為一般情況下都裝有滅弧裝置。只有額定電流很小的接觸器可以不設(shè)滅弧裝置。輔助觸點(diǎn)用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖作用，故又稱聯(lián)鎖觸點(diǎn)，一般有常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)各兩組。輔助常開、常閉觸點(diǎn)一般用來實(shí)現(xiàn)電路自鎖或提供指示燈控制開關(guān)。交流接觸器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。SUBTITLE交流接觸器結(jié)構(gòu)和工作原理 接觸器的主要組成部分為電磁系統(tǒng)和 交流接觸器的工作原理，線圈得電以后，產(chǎn)生的磁場將鐵心磁化，吸引銜鐵，克服反作用彈簧的彈力，使它向著靜鐵心運(yùn)動(dòng)，拖動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。一旦電源電壓消失或者顯著降低

13、，以致電磁線圈沒有勵(lì)磁或勵(lì)磁不足，銜鐵就會(huì)因電磁吸力消失或過小而在反作用彈簧的彈力作用下釋放，使得動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)脫離，觸點(diǎn)恢復(fù)線圈未通電時(shí)的狀態(tài)。 交流接觸器的工作原理，線圈得電以后，產(chǎn)生的磁場將鐵心磁交流接觸器的主要參數(shù)和選用原則 1)額定電壓。指主觸點(diǎn)額定工作電壓，該電壓應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。一只接觸器規(guī)定幾個(gè)額定電壓，同時(shí)列出相應(yīng)的額定電流或控制功率。通常，最大工作電壓即為額定電壓常用的額定電壓值為220V、380V及660V等。 2)額定電流。接觸器觸點(diǎn)在額定工作條件下的電流值。額定電流一般應(yīng)大于所分?jǐn)嗦分械呢?fù)載最大電流的總和。電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載時(shí)，應(yīng)以其起動(dòng)電流（為電動(dòng)機(jī)額定工作流的57

14、倍）來計(jì)算。380V三相電動(dòng)機(jī)控制電路中，額定工作電流可近似等于功率電路中電流的兩倍。常用額定電流等級(jí)為5A、10A、20A、40A、.60A、100A、150A、250A、400 及600A。 3)通斷能力?？煞譃樽畲蠼油娏骱妥畲蠓?jǐn)嚯娏?。最大接通電流是指觸點(diǎn)閉合時(shí)不會(huì)造成觸點(diǎn)熔焊的最大電流值；最大分?jǐn)嚯娏魇侵赣|點(diǎn)斷開時(shí)能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的510倍。當(dāng)然，這一數(shù)值與開斷電路的電壓等級(jí)有關(guān)，電壓越高，通斷力越小。 4)動(dòng)作值?？煞譃槲想妷汉歪尫烹妷?。吸合電壓是指接觸器吸合前，緩慢增加吸合線圈兩端的電壓，接觸器可以吸合時(shí)的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后，緩慢降低

15、吸合線圈的電壓，接觸器釋放時(shí)的最大電壓。一般規(guī)定，吸合電壓不低于線圈額定電壓的85%，釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%。 5)吸引線圈額定電壓。接觸器正常工作時(shí)，吸引線圈上所加的電壓值。一般該電壓數(shù)值以及線圈的匝數(shù)、線徑等數(shù)據(jù)均標(biāo)于線包上，而不是標(biāo)于接觸器外殼銘牌上。交流接觸器的主要參數(shù)和選用原則繼電器中間繼電器 中間繼電器是用來轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的中間元件，將一個(gè)輸入信號(hào)變換成一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)，其輸入信號(hào)為線圈的通電或斷電，輸出信號(hào)為觸點(diǎn)的動(dòng)作。熱繼電器 熱繼電器器是利用電流的熱效應(yīng)來推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)使觸點(diǎn)系統(tǒng)閉合或分?jǐn)嗟谋Ｗo(hù)電器。其用途是作為電動(dòng)機(jī)的過載、斷相、三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他電氣

16、設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的。SUBTITLE繼電器中間繼電器SUBTITLE 中間繼電器由吸引線圈、靜鐵心、銜鐵、觸點(diǎn)系統(tǒng)、反作用彈簧和復(fù)位彈簧等組成。它的觸點(diǎn)較多，一般有8對(duì)，可組成4對(duì)動(dòng)合、4對(duì)動(dòng)斷；6對(duì)動(dòng)合、2對(duì)動(dòng)斷或8對(duì)動(dòng)合三種形式，多用于交流控制電路。 中間繼電器的動(dòng)作原理與接觸器完全相同，只是中間繼電器的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)較多，且沒主、輔之分，各對(duì)觸點(diǎn)允許通過的電流大小相同，其額定電流多為5A，對(duì)于額定電流不超過5A的電動(dòng)機(jī)也可以用中間繼電器代替接觸器使用。中間繼電器的符號(hào)如下圖所示。SUBTITLE 在選擇中間繼電器時(shí)，要保證線圈的電壓或電流滿足電路的要求，觸點(diǎn)的數(shù)量與額定電預(yù)定電流滿足被控制電路的要

17、求，電源也應(yīng)滿足控制電路的要求。 中間繼電器由吸引線圈、靜鐵心、銜鐵、觸點(diǎn)系統(tǒng)、反作用彈中間繼電器有兩種用途：（1）當(dāng)電壓或電流繼電器的觸點(diǎn)容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器來控制，用中間繼電器丸行元件；（2）當(dāng)其他繼電器觸點(diǎn)數(shù)量不夠時(shí)，可利用中間繼電器來切換復(fù)雜電路。中間繼電器有兩種用途：熱繼電器的外形及結(jié)構(gòu)如圖1-8所示，它由熱元件、觸點(diǎn)系統(tǒng)、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和電流整定裝置等幾部分組成。1)熱元件共有三片，是熱繼電器的主要部分，是由雙金屬片及圍繞在雙金屬片外面的電阻絲組成的。雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片復(fù)合而成的，如鐵鎳鉻合金和鐵鎳合金。電阻絲一般用康銅、鎳鉻合金等材料做成，使用時(shí)，

18、將電阻絲直接串聯(lián)在異步電霉機(jī)的電路中。2)動(dòng)作機(jī)構(gòu)是利用杠桿傳遞及彈簧跳躍式機(jī)構(gòu)完成觸點(diǎn)動(dòng)作的。觸點(diǎn)多為單斷點(diǎn)彈簧跳躍式動(dòng)作，一般為一個(gè)觸點(diǎn)動(dòng)斷、一個(gè)觸點(diǎn)動(dòng)合。3)復(fù)位機(jī)構(gòu)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種形式，可根據(jù)使用要求自行選擇調(diào)整。4)電流整定裝置是通過旋鈕和偏心輪來調(diào)節(jié)整定電流值的。熱繼電器的外形及結(jié)構(gòu)如圖1-8所示，它由熱元件、觸點(diǎn)系統(tǒng)、動(dòng) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，過載電流通過串聯(lián)在定子電路中的電阻絲元件使其發(fā)熱，雙金屬片受熱膨脹，因右側(cè)金屬的膨脹系數(shù)較大，所以雙金屬片向左彎曲，通過導(dǎo)板推動(dòng)溫度補(bǔ)償片，使推桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，又推動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開該動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在接觸器線圈回路中，當(dāng)該觸點(diǎn)斷開以后，接觸器線圈

19、斷電，使主觸點(diǎn)分?jǐn)?，電?dòng)機(jī)便脫離電源受到保護(hù)。電源切斷后，電流消失，雙金屬片逐漸冷卻，經(jīng)過一段時(shí)間后恢復(fù)原狀，于是動(dòng)觸點(diǎn)在失去作用力的情況下，靠自身彈簧自動(dòng)復(fù)位與靜觸點(diǎn)閉合。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，過載電流通過串聯(lián)在定子電路中的電阻絲 熱繼電器的選用原則 1)熱繼電器有兩相、三相和三相帶斷相保護(hù)等形式。星形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)及電源對(duì)稱性較好的情況可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。 2)原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇。但對(duì)于過載能力較差的電動(dòng)機(jī)，其配用的熱繼電器（主要是發(fā)熱元件）的額定電流應(yīng)適當(dāng)小些，一般選取熱繼電器的額定電流（實(shí)

20、際上是選取發(fā)熱元件的額定電流）為電動(dòng)機(jī)額定電流的60%80%在。在不頻繁頻繁起動(dòng)的場合，要保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作。通常，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為其額定電流的6倍，起動(dòng)時(shí)間不超過6s且電動(dòng)機(jī)很少連續(xù)起動(dòng)時(shí)，就可按哇動(dòng)機(jī)的額定電流來選用熱繼電器。SUBTITLE 熱繼電器的選用原則 SUBTITLE主令電器 自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的電器稱為主令電器。主令電器是一種機(jī)械操作的控制電器，對(duì)各種電氣系統(tǒng)發(fā)出控制指令，使繼電器和接觸器動(dòng)作，從而改變拖動(dòng)裝置的工中狀態(tài)（如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車、變速、正反轉(zhuǎn)等），以獲得遠(yuǎn)距離控制。 主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多。常用的主令電器有控制按鈕、

21、行程開關(guān)、接近開關(guān)等。本節(jié)介紹常用的主令電器SUBTITLE主令電器 自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的電器稱為主令控制按鈕 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電氣自動(dòng)控制電路中，控制按鈕用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器等，其結(jié)構(gòu)如圖1-9所示?？刂瓢粹o的結(jié)構(gòu)種類很多，可分為普通按鈕式、蘑菇頭式、自鎖式、自復(fù)位式、旋柄式、帶指示燈式、帶燈符號(hào)式及鑰匙式等，有單鈕、雙鈕、三鈕及不同組合形式。它一般采用積木式結(jié)構(gòu)，由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸點(diǎn)和外殼等組成。通常做成復(fù)合式，有一對(duì)動(dòng)斷觸點(diǎn)和一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)。SUBTITLE 控制按鈕的選用依據(jù)主要是根據(jù)需要的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)、動(dòng)

22、作要求、是否需要帶指示燈、使用場合以及顏色等要求?？刂瓢粹o 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用十分廣泛行程開關(guān) 依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的行程發(fā)出命令以控制其運(yùn)行方向或行程長短的主令電器，稱為行程開關(guān)。若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程終點(diǎn)處，以限制其行程，則稱為限位開關(guān)或終點(diǎn)開關(guān)。行程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械中以控制這些機(jī)械的行程。 行程開關(guān)的種類很多，其主要變化在于傳動(dòng)操作方式和傳動(dòng)頭形狀的變化。操作方式有瞬動(dòng)型和蠕動(dòng)型。頭部結(jié)構(gòu)有直動(dòng)、滾動(dòng)直動(dòng)、杠桿單輪、雙輪、滾動(dòng)擺桿可調(diào)式、杠桿可調(diào)式以及彈簧桿等。SUBTITLE行程開關(guān)SUBTITLE 行程開關(guān)的工作原理與控制按鈕類似，只是它用運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊來碰

23、撞行程開關(guān)的推桿。行程開關(guān)觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意如圖1-10所示。觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)是雙斷點(diǎn)直動(dòng)式，為瞬動(dòng)型觸點(diǎn)，瞬操作是靠傳感頭推動(dòng)推桿達(dá)到一定行程后，觸橋中心點(diǎn)過死點(diǎn)以使觸點(diǎn)在彈簧的作用下迅速從一個(gè)位置跳到另一個(gè)位置，完成接觸狀態(tài)轉(zhuǎn)換，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉臺(tái)。各種結(jié)構(gòu)的行程開關(guān)，只是傳感部件的機(jī)構(gòu)方式不同，而觸點(diǎn)的動(dòng)作原理都是類似的。SUBTITLE 行程開關(guān)在選用時(shí)，主要根據(jù)機(jī)械位置對(duì)開關(guān)形式的要求和控制線路對(duì)觸點(diǎn)的數(shù)量要求及電流、電壓等級(jí)來確定其型號(hào)。 行程開關(guān)的工作原理與控制按鈕類似，只是它用運(yùn)動(dòng)接近開關(guān) 接近開關(guān)是一種非接觸式物體檢測裝置。也就是某一物體接近某一信號(hào)機(jī)構(gòu)時(shí)，信號(hào)機(jī)構(gòu)發(fā)出“動(dòng)作”信

24、號(hào)的開關(guān)。接近開關(guān)又稱為無觸點(diǎn)行程開關(guān)，當(dāng)檢測物體接近它的工作面并達(dá)到一定距離時(shí)，不論檢測體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，接近開關(guān)都會(huì)自動(dòng)地發(fā)出物體接近而“動(dòng)作”的信號(hào)，而不像機(jī)械式行程開關(guān)那樣需施以機(jī)械力。 接近開關(guān)是一種開關(guān)型傳感器，它既有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性，同時(shí)又具有傳感器的性能，且動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、頻率響應(yīng)快、使用壽命長、抗干擾能力強(qiáng)，而且具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。它不但有行程控制方式，而且根據(jù)其特點(diǎn)，還可以用于計(jì)數(shù)、測速、零件尺寸檢測、金屬和非金屬的探測、無觸點(diǎn)按鈕、液面控制等電量與非電量檢測的自動(dòng)化系統(tǒng)中，還可以同微機(jī)、邏輯元件配合使用，組成無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)。SUBTITLE接近開

25、關(guān)SUBTITLE 接近開關(guān)的種類很多，但不論何種類型的接近開關(guān)，其基本組成都是由信號(hào)發(fā)生機(jī)利（感測機(jī)構(gòu)）、振蕩器、檢波器、鑒幅器和輸出電路組成的。感測機(jī)構(gòu)的作用是將物理量壟換成電量，實(shí)現(xiàn)由非電量向電量的轉(zhuǎn)換。接近開關(guān)的外形及符號(hào)如下圖所示。 接近開關(guān)的種類很多，但不論何種類型的接近開關(guān)，其基本組成1.2電動(dòng)機(jī)基本控制線路 電氣控制電路是指根據(jù)一定的控制方式用導(dǎo)線將接觸器、繼電器、行程開關(guān)及按鈕等電器元件連接組成的一種電氣線路，具有起動(dòng)、停止、制動(dòng)、調(diào)速及換向等功能。 電氣控制系統(tǒng)圖是指用各種電器元件及其連接電路來表達(dá)電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及原理等的工程圖樣。依據(jù)電器控制系統(tǒng)圖，便于系統(tǒng)安裝

26、、調(diào)試、使用及維修。常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、電氣安裝接線圖及電器元件位置圖三種。電氣控制系統(tǒng)圖是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的圖形符號(hào)、文字符號(hào)及電氣規(guī)范繪制而成的，使用不同的圖形符號(hào)表示各種不同的電器元件，用文字符號(hào)說明電器元件的名稱、用途、編號(hào)及主要特征等。SUBTITLE1.2電動(dòng)機(jī)基本控制線路 電氣控制電路是指根據(jù)一定的控制方式1.2.2 電氣控制基本電路 在工業(yè)生產(chǎn)中的電氣控制電路，不論如何復(fù)雜，都是由一些簡單的基本電路構(gòu)成的，如起動(dòng)、自鎖、互鎖及正反轉(zhuǎn)等電路。下面介紹電氣控制系統(tǒng)常見的基本電路。SUBTITLE1.2.2 電氣控制基本電路 在工業(yè)生產(chǎn)中的電氣控制電 自鎖起動(dòng)控制線

27、路(1)電路構(gòu)成 基本的三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖起動(dòng)控制電路如下圖所示。主電路由電動(dòng)機(jī)M、熱繼電器FR、接觸器KM的主常開觸點(diǎn)、熔斷器FU1和刀開關(guān)QS構(gòu)成?？刂齐娐酚赏Ｖ拱粹oSB1、起動(dòng)按鈕SB2、接觸器KM的輔助常開觸點(diǎn)及它的線圈組成。SUBTITLE (2)工作原理 控制電路起動(dòng)時(shí)，合上刀開關(guān)QS，主電路引入三相電源。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM線圈通電，其常開主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源起動(dòng)，同時(shí)接觸器KM的輔助常開觸點(diǎn)閉合，這樣當(dāng)松開起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM線圈仍能通過其輔助觸點(diǎn)通電并保持吸合狀態(tài)。這種依靠接觸器本身輔助觸點(diǎn) 使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖，起自鎖作用的觸點(diǎn)稱為自鎖觸

28、點(diǎn)。按下停止按鈕SB1，接觸器KM線圈失電，其主觸點(diǎn)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)三相電源，電動(dòng)機(jī)M自動(dòng)停止，同時(shí)接觸器 KM自鎖觸點(diǎn)也斷開，控制回路解除自鎖，KM斷電。松 開停止按鈕SB1，控制電路又回到走動(dòng)前的狀態(tài)。 自鎖起動(dòng)控制線路(1)電路構(gòu)成 基本的三相 點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制線路(1)電路構(gòu)成下圖所示為點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制電路（在自鎖電路中加入點(diǎn)動(dòng)控制），其主電路主要由歹開關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器主觸點(diǎn)KM、熱繼電器FR的熱元件和電動(dòng)機(jī)M構(gòu)成。其控制哇路主要由熔斷器FU2、熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)、按鈕SB1、SB2、復(fù)合按鈕SB3和接觸器KA的常開輔助觸點(diǎn)組成。SUBTITLE (2)工作原理 在圖1-1

29、3中，SB1為停止按鈕，SB3為點(diǎn)動(dòng)按鈕，SB2為長動(dòng)按鈕。合上QS，接通三相電源，啟動(dòng)準(zhǔn)備就緒。 當(dāng)需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，按下SB3，線圈KM通電，其主觸點(diǎn)閉合，常開輔助觸點(diǎn)也閉合，但由于復(fù)合按鈕 SB3的常閉觸點(diǎn)的斷開，無法實(shí)現(xiàn)自鎖；因此，松開SB3時(shí)，線圈KM失電，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。點(diǎn)動(dòng)控制電路可用于機(jī)床上的對(duì)刀等操作。 按下SB1，切斷控制電路，導(dǎo)致線圈KM失電，其主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)復(fù)位，從麗切斷三相電源，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制線路(1)電路構(gòu)成下圖所示為點(diǎn)動(dòng) 正反轉(zhuǎn)控制線路(1)電路構(gòu)成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路如下圖所示。主電路由電動(dòng)機(jī)M、熱繼電器FR、接觸器KM1和KM2的主常開觸

30、點(diǎn)、熔斷器FU1和刀開關(guān)QS構(gòu)成?？刂齐娐酚赏Ｖ拱粹oSB1、正轉(zhuǎn)按鈕SB2、反轉(zhuǎn)按鈕SB3、接觸器KM1和KM2的輔助常開觸點(diǎn)、輔助常閉觸點(diǎn)及它的線圈組成。SUBTITLE (2)工作原理 按下電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，其常開主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接通l源正轉(zhuǎn)起動(dòng)，同時(shí)接觸器KM的輔助常開觸點(diǎn)閉合自鎖；按下停止按鈕SBl,KM1斷電，電7機(jī)停止工作；按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM2通電自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)。 (3)保護(hù)環(huán)節(jié) 該電路除了具有短路保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)、欠壓及失壓保護(hù)外，為了防止由于誤操作而引起相間短路，在控制電路中加入接觸器輔助觸點(diǎn)KM1、線路KM2互鎖及按鈕

31、SB2、SB3互鎖保護(hù)環(huán)節(jié)。 正反轉(zhuǎn)控制線路(1)電路構(gòu)成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 星-三角降壓啟動(dòng)控制線路(1)電路構(gòu)成星-三角降壓啟動(dòng)控制電路如圖1-15所示。主電路由電動(dòng)機(jī)M、熱繼電器FR、接觸器KM1、KM2和KM3的主常開觸點(diǎn)、熔斷器FU1和刀開關(guān)QS構(gòu)成。控制電路由停止按鈕SB1、停止按鈕SB2、接觸器KM1、KM2和KM2的輔助常開觸點(diǎn)、輔助常閉觸點(diǎn)及它的線圈組成、時(shí)間繼電器的線圈、延時(shí)閉合和延時(shí)斷開觸頭構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)三相定子繞組引出六個(gè)端點(diǎn)：U、V、W分別為第一相、第二相、第三相繞組的起端，U、V、W分別為第一相、第 二相、第三相繞組的末端。當(dāng)接觸器KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，定子繞組接成Y形；當(dāng)接觸器KM2主觸點(diǎn)閉合時(shí)，定子繞組接成形SUBTITLE 星-三角降壓啟動(dòng)控制線路(1)電路構(gòu)成星-三 時(shí)間控制某些生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作有時(shí)間要求，例如，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電阻需要在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后隔一定時(shí)間切除，這就出現(xiàn)了一種在輸入信號(hào)經(jīng)過一定時(shí)間間隔才能控制電流流通的自動(dòng)控制電器時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)有四種可能的工作情況，這四種工作情況和它們?cè)陔姎饪刂葡惦D中的圖形符號(hào)如下表所示。時(shí)間繼電器的文字符號(hào)一般用KT表示。SUBTITLE 時(shí)間控制某些生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作有時(shí)間要求，例如，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) f和g為