S7-2000 PLC繼電接觸控制系統(tǒng)

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繼電接觸控制系統(tǒng)

一、各種控制電器控制電器：接通和斷開電路的開關(guān)類電器；或調(diào)節(jié)、控制、保護作用的控制類電器。例如，對電動機的控制，要根據(jù)生產(chǎn)要求對電動機進行起動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動控制。這就必須用到開關(guān)、繼電器等控制電器。低壓控制電器：小于交流1200V，或者小于直流1500V的控制電器。由控制電器組成的，完成某一控制功能的控制系統(tǒng)，就是繼電接觸（器）控制系統(tǒng)。2簡單的電機控制電路——點動控制

請根據(jù)自己的理解，思考一下控制過程、用到了哪些控制電器？31、斷路器斷路器可以分斷大電流，例如工作電流、短路故障電流等。斷路器符號4具有過流（或短路）、欠壓（或失壓）保護功能的斷路器鎖鉤主觸點手動閉合

過流脫扣器

欠壓脫扣器連桿裝置釋放彈簧5分勵脫扣器急停按鈕過載保護過流保護失壓保護過電流脫扣器失電壓脫扣器熱脫扣器QF斷路器圖形符號（具有功能示意）具有過流（或短路）、過載（熱）、欠壓（或失壓）保護，并能遠距離分斷（又叫緊急分斷、急停）功能的斷路器。6漏電保護功能——單相漏電保護開關(guān)

漏電保護開關(guān)原理圖

7三相漏電保護開關(guān)工作原理跳閘線圈Ｒ３、Ｒ４阻值很大，為可控硅Ｔ１、Ｔ２的均壓電阻。Ｋ１合上時，流經(jīng)跳閘線圈Ｌ的電流很小，不足以造成開關(guān)跳閘。Ｋ２為試驗按鈕，起模擬漏電的作用。跳閘線圈三相漏電保護開關(guān)工作原理跳閘線圈當外線路有漏電或按壓試驗按鈕Ｋ２時，穿過磁環(huán)的電流的矢量和不為零，磁環(huán)上的檢測線圈的ａ、ｂ兩端就有感應電壓輸出，該電壓立即觸發(fā)Ｔ２導通。由于Ｃ２預先充有一定電壓，Ｔ２導通后，Ｃ２便經(jīng)Ｒ６、Ｒ５、Ｔ２放電，使Ｒ５上產(chǎn)生電壓觸發(fā)Ｔ１導通。跳閘線圈9三相漏電保護開關(guān)工作原理Ｔ１、Ｔ２導通后，流經(jīng)Ｌ的電流大增，使電磁鐵動作，驅(qū)動開關(guān)Ｋ１斷開。Ｒ１為壓敏電阻，起過壓保護作用。跳閘線圈102、隔離開關(guān)（刀閘）：隔離開關(guān)只能分斷小電流或空載操作。

113、接觸器：小電流小電壓控制大電流大電壓?；竟ぷ髟硎抢秒姶盆F作用，使觸頭接通或斷開，實現(xiàn)電路通斷。應用最多的一種電器。主要控制電動機。特點是：控制容量大、工作可靠、壽命長等優(yōu)點。實現(xiàn)對電路遠距離頻繁通斷，還具有一些基本保護功能。分為交流接觸器和直流接觸器，二者之間的差異主要是滅弧方法不同。直流接觸器滅弧要求高。12a）接觸器外形b）接觸器內(nèi)部接觸器結(jié)構(gòu)示意圖13交流接觸器工作原理有三個常開主觸點，一般至少有兩個輔助觸點。主觸點必須采取滅弧措施；輔助觸點滅弧能力弱，用來構(gòu)成控制電路。為了減小鐵損，交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊成；為消除鐵心的顫動和噪音，還要在鐵心的部分端面加上短路環(huán)。1415如何選用接觸器？額定工作電流（主觸點）Ie選擇，一般根據(jù)電動機額定電流IN計算：Ie≥KIN（K—裕度系數(shù)，一般取1～1.4。）CJ10系列接觸器主觸點的額定電流有5、10、20、40、75、120A等。工作電壓選擇：交流220、380、660V；直流24、220V等。電磁鐵線圈的電源種類、頻率和額定電壓：如交流220、380V，直流5、24、220V等輔助觸點種類、數(shù)量、額定電流。164、繼電器定義：根據(jù)電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動接通和斷開電路，完成控制或保護的功能。17電磁式繼電器：用的最多，最常見。18中間繼電器：是電磁式繼電器的一種，將電流、電壓“放大”。

19熱繼電器：感受電路中電流產(chǎn)生的熱量，轉(zhuǎn)換成觸點信號。在電路中用作電動機的過載保護。由發(fā)熱元件；雙金屬片；觸頭等組成。主電路中的畫法控制電路中的畫法KHKH動作過程？20時間繼電器：是將進行時間延遲，轉(zhuǎn)換成觸點信號的控制電器。時間繼電器是電路中控制動作時間的繼電器，它是一種利用電磁原理或機械動作原理來實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的控制電器。按其動作原理與構(gòu)造的不同可分為電磁式、電動式、空氣阻尼式和晶體管式等類型。21空氣阻尼式時間繼電器：通電延時型22空氣阻尼式時間繼電器：斷電延時型23V晶體管時間繼電器工作過程：S閉合后，V延時導通，KA吸合。當S斷開，V截止，KA釋放，24

工作過程：當合上開關(guān)S時(t=0)，電源電壓E通過電阻R開始向電容C充電。剛開始，穩(wěn)壓管VW不能導通，KA不能得電，處于釋放狀態(tài)；當t=t1時，Uc增加到U1，于是VW被擊穿，三極管V導通，電源經(jīng)R與VW供給三極管V基極電流，集電極電流推動繼電器KA吸合，達到延時動作的目的。當斷開S時，C就通過VW與三極管V很快放電（此時它們的電阻很小），Uc很快下降，但當Uc稍許減小后VW就恢復阻斷狀態(tài)；V截止，KA釋放，可見釋放過程是非常快的，延時很小，所以該繼電器為吸合延時，釋放后電容上電壓（電荷）將自然地放掉，到等于零時就可以接受下一次動作了。延時的大小主要決定于充電過程的快慢，即決定于R和C的大小。調(diào)節(jié)旋鈕就是調(diào)節(jié)電阻R的大小。因此精度不大。25脈沖計數(shù)式電子時間繼電器

這種繼電器采用對標準頻率的脈沖進行分頻和計數(shù)的延時環(huán)節(jié)來取代RC充放電的延時環(huán)節(jié)，精度高，缺點是抗干擾能力較差。26速度繼電器：感應速度變化，轉(zhuǎn)換成觸點信號。一般情況下，速度繼電器的觸點，在轉(zhuǎn)速達120r／min時能動作，100r／min左右時能恢復正常位置圖文符號275、熔斷器：在電路中主要起短路保護作用。由熔體和安裝熔體的絕緣管（絕緣座）組成。當電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分斷電路，起到保護作用。常用熔斷器（一）插入式熔斷器（用于低壓電路）（二）螺旋式熔斷器（用于機床電器控制）（三）無填料密閉式熔斷器（用于低壓電網(wǎng)）（四）有填料密閉式熔斷器（用于大電流）（五）快速熔斷器（用于半導體整流元件或整流裝置）（六）自恢復熔斷器（用于限制短路電流）286、按鈕：按下后能彈起復位的觸點。復合按鈕按鈕顏色含義說明應用示例紅緊急危險或緊急情況操作急停停止黃異常異常情況操作干預制止異常情況綠正常正常情況下起動操作起動藍強制性要求強制情況下操作復位功能白、灰、黑未賦予特定含義起動/接通（優(yōu)先）停止/斷開297、位置開關(guān)（行程開關(guān)）：感受位置變化，轉(zhuǎn)化為觸點信號。30二、電機典型控制電路舉例1、點動運行FU控制過程：1、按下按鈕SB—KM線圈得電—KM主觸點閉合—電機運轉(zhuǎn)2、松開按鈕SB—KM線圈斷電—KM主觸點斷開—電機停止具有的保護功能：1、短路保護——熔斷器；2、缺相、欠壓保護——接觸器注意：缺少熱繼312、連續(xù)運行（長動）啟動按鈕停止按鈕自保點具有的保護功能：1、短路保護——熔斷器；2、過載保護——熱繼電器。3、缺相、欠壓保護——接觸器FUKMSB1KMSB2KHM3~M3~ABCKMFUQSKH電流成回路，

只接兩相就可以。發(fā)熱元件發(fā)熱元件熱繼電器觸頭熱繼電器觸頭323、點動+連續(xù)運行第一種方法：用復合按鈕

SB3：點動

SB2：長動特點：動作不可靠第二種方法：加中間繼電器

SB：點動

SB2：長動特點：動作可靠體會什么是“先斷后通”KMSB1KMSB2KHSB3KMSB1KMSB2KHSB3SBKASB1KASB2KHKMKA334、兩地控制例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機方法：“串停止，并起動”。345、三相異步電機正反轉(zhuǎn)控制（重點）

1）一般實現(xiàn)思路注意：要想改變轉(zhuǎn)向，必須先停車！否則接觸器短路。操作過程：SBF按下，電機正轉(zhuǎn)；

SB1按下，電機停車（必須）；

SBR按下，電機反轉(zhuǎn)。M3~M3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMFKMFKMFSB1SBFKMFSB1SBFKMRKMRSBRKMRKMRSBRKMRSBRKH352）加電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制（重點）互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，反轉(zhuǎn)按鈕SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，正轉(zhuǎn)按鈕SBF不起作用。兩按鈕“不碰面”，避免造成主回路短路。注意：要想改變轉(zhuǎn)向，必需先停車。否則無效。M3~M3~ABCKMFFUQSKHKMRKMR363）加雙重互鎖（電氣互鎖、機械互鎖）的電機正反轉(zhuǎn)控制（重點）機械閉鎖和電氣互鎖的比較：相同之處：都是防止接觸器短路。不同之處：機械閉鎖更加可靠；同時可以使得電路不必先停車就可改變轉(zhuǎn)向。M3~M3~ABCKMFFUQSKHKMRKMR376、電機的行程控制：當運動部件到達一定位置時，借助行程開關(guān)，控制電機的停車或往返運行。

1）一般控制：限位停車控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASTASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)限位開關(guān)382）自動往復關(guān)鍵措施：限位開關(guān)采用復合式開關(guān)。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)KMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbKMRKMRSBRKMFKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSBRKMFKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTaSTb397、順序控制

1）控制要求：只有M1起動后，M2才能起動。只有先后順序要求，沒有延時要求。M2可單獨停。M1起動M2起動FUKM2KH2ABCFUM3~ABCKM1KH1M3~主電路FU2KM2ABCFUM3~ABCKM1M3~主電路ABCFU1M3~ABCKM1M3~主電路KM1KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM2SB3SB4KM2KM1SB1SB2KH1KM1KM1SB1SB2KM1SB1SB2KM1

控制電路2）M1起動后，M2延時起動（M2不能單獨停）。FUKM2KH2ABCFUM3~ABCKM1KH1M3~主電路FU2KM2ABCFUM3~ABCKM1M3~主電路ABCFU1M3~ABCKM1M3~主電路41下面兩個電路為電機順序起動控制電路，分析有何不當之處。42

M1起動后，M2延時起動，M2能單獨停438、三相異步電動機的起動（重點）

1）Y－起動KMFUQSKH電機繞組電機繞組A'xB'yC'zKM-YKM-YKM-DKM-D主電路44Y－起動控制電路KM-DKTKTKM-YKM-YKM-DKM-DKTKM-DKMSB1SB2KMY－D起動控制電路KHKM-DKTKTKM-YKM-YKM-DKM-DKTKM-DKMSB1SB2KMY－D起動KM-DKTKTKM-YKM-YKM-DKM-DKTKM-DKMSB1SB2KMY－D起動KM-DKTKM-DKMSB1SB2KMKMSB1SB2KMKMSB1SB2KMSB1SB2KMY－D起動互鎖KMFUQSKH電機繞組電機繞組A'xB'yC'zKM-YKM-YKM-DKM-D主電路45Y－起動簡化控制電路KMFUQSKH電機繞組電機繞組A'xB'yC'zKM-YKM-YKM-DKM-D主電路462）自耦降壓起動控制電路（重點）473）頻敏變阻器起動頻敏變阻器：類似于自耦降壓器。整塊鑄鋼鐵心，外布銅繞組。起動過程中阻抗變化：1）等效電阻R開始大，以后逐漸減小。起動初始轉(zhuǎn)子電流大，頻率高，引起磁通飽和度大，渦流損耗大，等效電阻R大。2）感抗ωL變化不大。開始時ω大，但磁通飽和，電感L小。結(jié)束時雖然ω小，但磁通不飽和，電感L大。因此始終ωL變化不大。因此，整個過程中，電阻R由大變小，感抗基本不變，因此叫頻敏變阻器。48頻敏變阻器起動優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較簡單，成本較低，維護方便，平滑啟動。缺點：電感存在，cosΦ較低，起動轉(zhuǎn)矩并不很大，適于繞線式電動機輕載啟動。49頻敏變阻器起動控制電路509、制動1）反接制動反接制動正常運行當轉(zhuǎn)速低于100轉(zhuǎn)左右時，速度繼電器復位，反接制動停止。51反接制動控制圖的另一種畫法：豎排畫法522）正反轉(zhuǎn)反接制動533）電磁抱閘制動

A、持續(xù)剎閘型電機運行時不剎閘，電機停止時剎閘。優(yōu)點：電機停車后，剎閘使電機不能自由轉(zhuǎn)動，適合用于起重機。

缺點：電機運行時電磁鐵消耗電能、運行中易產(chǎn)生噪音。54B、瞬間剎閘型

電磁鐵只有按下停止按鈕瞬間通電、剎閘。優(yōu)點：節(jié)能。缺點：停車后電機自由轉(zhuǎn)動，不安全，不能用于起重場所。554）能耗制動：停止按鈕按下后，通過對電機通入直流電流形成磁場，對轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動形成阻力，消耗轉(zhuǎn)子動能。565）電機阻容制動：電機停車時接通電容，電機發(fā)電，消耗能量制動。57三、控制電路綜合舉例例一：運料小車的控制設計一個電機拖動的運料小車控制電路與主電路，實現(xiàn)：1）小車啟動后，前進到A地，停2分鐘等待裝料，然后走向B地；停2分鐘等待卸料，然后再走向A地。如此反復。2）有過載和短路保護。3）小車可在任意位置停。正程逆程電機ba58SB2為允許運行按鈕；SB1總停按鈕。STa

、STb

為兩端的限位開關(guān)；KTa

、KTb

為兩個時間繼電器。正程逆程電機baM3~M3~ABCKMFFUQSKHKMRKMR59

例二：工作臺位置控制。起動后工作臺控制要求：

1）運動部件A從1到22）運動部件B從3到43）運動部件A從2回到14）運動部件B從4回到3。

5）自動循環(huán)到第（1）步。60工作臺A左行工作臺B右行工作臺A右行工作臺B左行KAKHKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3KAKHKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3KHKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3ST4KMBRST2KMBFKMBRST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB