维修电工基础.ppt

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1、,维修工培训材料,-培训课题（工种：电工）,培训内容,一、维修电工概述二、安全用电三、电气识图四、继电接触控制五、PLC结构及控制原理,一、维修电工概述,1.定义：从事机械设备和电气系统线路及器件的安装、调试与维护、修理的人员。维修电工主要掌握：维修电工常识和基本技能，室内线路的安装，接地装置的安装与维修，常见变压器的检修与维护，各种常用电机的拆装与维修，常用低压电器及配电装置的安装与维修，电动机基本控制线路的安装与维修，常用机床电气线路的安装与维修，电子线路的安装与调试，电气控制线路设计，可编程控制器及其应用。,一、维修电工概述,2.特点在诸多传统工种中,维修电工可以说是新技术发展最快,与其

2、它技术之间渗透最多,对从业人员文化素质要求最高的工种,尤其是近二十年来,经济的全球化和新技术的涌入,电气新技术的变化可以说是突飞猛进.,2.1 人身安全 2.2 用电安全技术简介,安全是时时、事事、处处不能漠视的,二、安全用电,教学目的 1、掌握用电安全技术(包括接地保护、接零保护和漏电保护)2、了解一般情况下对人体的安全电流和电压，了解触电事故的发生，了解安全用电的原则。3、培养逻辑思维和利用知识解决实际问题的能力。重点、难点 安全用电的技术是维修人员今后工作中保障自身安全的准则之一，因此是本章内容的重点。对于触电事故的发生，无论是高压触电还是低压触电都具有不可实验与体验性，要求具有较强的理

3、解能力和分析能力，所以是本章的难点。,二、安全用电,二、安全用电,随着电能应用的不断拓展,以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业、社会和家庭生活中，与此同时，使用电气所带来的不安全事故也不断发生。为了实现电气安全，对电网本身的安全进行保护的同时，更要重视用电的安全问题。因此，学习安全用电基本知识，掌握常规触电防护技术，这是保证用电安全的有效途径。电气危害有两个方面：一方面是对系统自身的危害，如短路、过电压、绝缘老化等；另一方面是对用电设备、环境和人员的危害，如触电、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等，其中尤以触电和电气火灾危害最为严重。触电它可直接导致人员伤残、死亡。另外，静电产生的危害

4、也不能忽视，它是电气火灾的原因之一，对电子设备的危害也很大。,1.1 人身安全1.触电危害 触电是指人体触及带电体后，电流对人体造成的伤害。它有两种类型，即电击和电伤。1)电伤非致命的 电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身作用造成的人体伤害。电伤会在人体皮肤表面留下明显的伤痕，常见的有灼伤、电烙伤和皮肤金属化等现象。2)电击 电击是指电流通过人体内部，破坏人体内部组织，影响呼吸系统、心脏及神经系统的正常功能，甚至危及生命。在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。,二、安全用电,3）影响触电危险程度的因素（1）电流大小对人体的影响 通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应就越

5、强烈，引起心室颤动所需的时间就越短，致命的危害就越大。按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态，工频交流电大致分为下列三种：感觉电流:指引起人的感觉的最小电流(1-3mA)。摆脱电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流(10mA)。致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流(30mA)。,二、安全用电,二、安全用电,（2）电流的类型 工频交流电的危害性大于直流电，因为交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。一般认为4060 Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于2000 Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。,（3）电

6、流的作用时间,人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。据统计，触电15min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mA.s。实际产品一般额定动作电流30 mA，动作时间0.1s，故小于30 mA.s可有效防止触电事故。,（4）电流路径 电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。（5）人体电阻 人体电阻

7、是不确定的电阻，皮肤干燥时一般为100 K左右，而一旦潮湿可降到1 K。人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。,二、安全用电,(6)安全电压 安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。人体触电的本质是电流通过人体产生了有害效应，然而触电的形式通常都是人体的两部分同时触及了带电体，而且这两个带电体之间存在着电位差。因此在电击防护措施中，要将流过人体的电流限制在无危险范围内，也即将人体能触及的电压限制在安全的范围内。国家标准制定了安全电压系列，称为安全电压等级或额定值，这些额定值指的是交流有效值，

8、分别为：42V、36V、24V、12V、6V等几种。,2.常见的触电原因 人体触电主要原因有两种：直接或间接接触带电体以及跨步电压。直接接触又可分为单极接触和双极接触。1）单极触电 当人站在地面上或其他接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时，电流通过人体流入大地(或中性线)，称为单极触电，如图1.所示。图1.1-1（a）为电源中性点接地运行方式时,单相的触电电流途径。图1.1-1（b）为中性点不接地的单相触电情况。一般情况下，接地电网里的单相触电比不接地电网里的危险性大。,二、安全用电,（a）中性点直接接地（b）中性点不直接接地 图1.1-1 单相触电,二、安全用电,2）双极触电 双极触电是

9、指人体两处同时触及同一电源的两相带电体，以及在高压系统中，人体距离高压带电体小于规定的安全距离，造成电弧放电时，电流从一相导体流入另一相导体的触电方式，如图1.1-所示。两相触电加在人体上的电压为线电压，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。,二、安全用电,图1.1-2 双极触电,二、安全用电,3）跨步电压触电 当带电体接地时有电流向大地流散，在以接地点为圆心，半径20 m的圆面积内形成分布电位。人站在接地点周围，两脚之间(以0.8 m计算)的电位差称为跨步电压Uk，如图1.1-3所示，由此引起的触电事故称为跨步电压触电。高压故障接地处，或有大电流流过的接地装置附近都可能出现较高

10、的跨步电压。离接地点越近、两脚距离越大，跨步电压值就越大。一般10米以外就没有危险。,二、安全用电,4）剩余电荷触电 剩余电荷触电是指当人触及带有剩余电荷的设备时，带有电荷的设备对人体放电造成的触电事故。设备带有剩余电荷，通常是由于检修人员在检修中摇表测量停电后的并联电容器、电力电缆、电力变压器及大容量电动机等设备时，检修前、后没有对其充分放电所造成的。,二、安全用电,3.防止触电 产生触电事故有以下原因：（1）缺乏用电常识，触及带电的导线。（2）没有遵守操作规程，人体直接与带电体部分接触。（3）由于用电设备管理不当，使绝缘损坏，发生漏电，人体碰触漏电设备外壳。（4）高压线路落地，造成跨步电压

11、引起对人体的伤害。（5）检修中，安全组织措施和安全技术措施不完善，接线错误，造成触电事故。（6）其他偶然因素，如人体受雷击等。,二、安全用电,1)安全制度(1)在电气设备的设计、制造、安装、运行、使用和维护以及专用保护装置的配置等环中，要严格遵守国家规定的标准和法规。(2)加强安全教育，普及安全用电知识。(3)建立健全安全规章制度，如安全操作规程、电气安装规程、运行管理规程、维护检修制度等，并在实际工作中严格执行。,二、安全用电,2)安全措施(1)停电工作中的安全措施。在线路上作业或检修设备时，应在停电后进行，并采取下列安全技术措施：切断电源。验电。装设临时地线。,二、安全用电,此外,对电气设

12、备还应采取下列一些安全措施:电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。安装自动断电装置。尽可能采用安全电压。保证电气设备具有良好的绝缘性能。采用电气安全用具。设立保护装置。保证人或物与带电体的安全距离。定期检查用电设备。,二、安全用电,1.2 用电安全技术简介,低压配电系统是电力系统的末端，分布广泛，几乎遍及建筑的每一角落，平常使用最多的是380220V的低压配电系统。从安全用电等方面考虑，低压配电系统有三种接地形式，IT系统、TT系统、TN系统。TN系统又分为TNS系统、TNC系统、TNCS系统三种形式。1）IT系统 IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外壳直接接地的系统，如图1.3-1所示

13、。IT系统中，连接设备外壳可导电部分和接地体的导线，就是PE线。,二、安全用电,图1.3-1 IT接地,二、安全用电,2）TT系统 TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外壳也直接接地的系统，如图1.3-2所示。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外壳接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置，图1.3-2中单相设备和单相插座就是共用接地装置的。,二、安全用电,图1.3-2 TT系统接地,二、安全用电,3）TN 系统 TN系统即电源中性点直接接地、设备外壳等可导电部分与电源中性点有直接电气连接的

14、系统，它有三种形式，分述如下。(1)TNS系统 TNS系统如图1.3-3所示。图中中性线N与TT系统相同，在电源中性点工作接地，而用电设备外壳等可导电部分通过专门设置的保护线PE连接到电源中性点上。在这种系统中，中性线N和保护线PE是分开的。TNS系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接。TNS系统是我国现在应用最为广泛的一种系统(又称三相五线制）。新楼宇大多采用此系统。,二、安全用电,图1.3-3 TN-S系统接地,二、安全用电,（2）TN-C系统 TN-C系统如图1.3-4所示，它将PE线和N线的功能综合起来，由一根称为保护中性线PEN，同时承担保护和中性线两者

15、的功能。在用电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外壳等可导电部分。此时注意火线（L)与零线(N)要接对，否则外壳要带电。TN-C现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采用TNC系统。,二、安全用电,图1.3-4 TN-C系统接地,二、安全用电,（3）TN-C-S系统 TN-C-S系统是TN-C系统和TNS系统的结合形式，如图1.3-5所示。TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统只起能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开成单独的N线和PE线，从这一点开始，系统相当于TN-S系统。TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。这里采用了重复

16、接地这一技术。此系统在旧楼改造适用。,二、安全用电,图1.3-5 TN-C-S系统接地,二、安全用电,为降低因绝缘破坏而遭到电击的危险，对于以上不同的低压配电系统型式，电气设备常采用保护接地、保护接零、重复接地等不同的安全措施。,图1.3-6 保护接地、工作接地、重复接地及保护接零示意图,二、安全用电,1、接地和接零保护1）接地保护 按功能分，接地可分为工作接地和保护接地。工作接地是指电气设备（如变压器中性点）为保证其正常工作而进行的接地；保护接地是指为保证人身安全，防止人体接触设备外露部分而触电的一种接地形式。在中性点不接地系统中，设备外露部分（金属外壳或金属构架），必须与大地进行可靠电气连

17、接，即保护接地。接地装置由接地体和接地线组成，埋入地下直接与大地接触的金属导体，称为接地体，连接接地体和电气设备接地螺栓的金属导体称为接地线。接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。保护接地常用在IT低压配电系统和TT低压配电系统的型式中。,二、安全用电,(a)无接地(b)有接地 图 1.3-7 保护接地原理图,二、安全用电,2)保护接零 保护接零是指在电源中性点接地的系统中，将设备需要接地的外露部分与电源中性线直接连接，相当于设备外露部分与大地进行了电气连接。使保护设备能迅速动作断开故障设备，减少了人体触电危险。保护接零适用于TN低压配电系统型式。保护接零的工作原理 当设

18、备正常工作时，外露部分不带电，人体触及外壳相当于触及零线，无危险，如图 1.3-8 所示。,二、安全用电,图 1.3-8 保护接零原理图,二、安全用电,采用保护接零时注意：(1)同一台变压器供电系统的电气设备不宜将保护接地和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。(2)保护零线上不准装设熔断器。区别：将金属外壳用保护接地线（PEE）与接地极直接连接的叫接地保护；当将金属外壳用保护线（PE）与保护中性线（PEN）相连接的则称之为接零保护。,二、安全用电,3)重复接地 在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地，称为重复接地。从图 1.3-9

19、（a）可以看出，一旦中性线断线，设备外露部分带电，人体触及同样会有触电的可能。而在重复接地的系统中，如图 1.3-9（b）所示，即使出现中性线断线，但外露部分因重复接地而使其对地电压大大下降，对人体的危害也大大下降。不过应尽量避免中性线或接地线出现断线的现象。,二、安全用电,图 1.3-9 重复接地作用,二、安全用电,以上分析的电击防护措施是从降低接触电压方面进行考虑的。但实际上这些措施往往还不够完善,需要采用其它保护措施作为补充。例如，采用漏电保护器、过电流保护电器等措施。2.漏电保护开关 1）定义：漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电

20、时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而人体尚末触及时，漏电保护装置已切断电源；或者在人体已触及带电体时，漏电保护器能在非常短的时间内切断电源，减轻对人体的危害。,二、安全用电,二、安全用电,2）种类：漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按动作机构分，有开关式和继电器式；按极数和线数分，有单极二线、二极、二极三线等等。按动作灵敏度可分为：高灵敏度：漏电动作电流在30mA以下；中灵敏度：301000mA；低灵敏度：100

21、0mA以上。,二、安全用电,注意：漏电保护器的接线（1）无论是单相负荷还是三相与单相的混合负荷，相线与零线均应穿过零序互感器。（2）安装漏电保护器时，一定要注意线路中中性线N的正确接法，即工作中性线一定要穿过零序互感器，而保护零线PE决不能穿过零序互感器。若将保护零线接漏电保护器，漏电保护器处于漏电保护状态而切断电源。即保护零线一旦穿过零序互感器 就再也不能用作保护线。,二、安全用电,(3)配电屏与控制屏的框架，室内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，安装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外壳。(4)在非沥青路面的居民区中，高压架空线路的金属杆塔、钢筋混凝土杆，中性点非直接接

22、地的低压电网中的铁杆、钢筋混凝土杆，装有避雷线的电力线路杆塔。(5)避雷针、避雷器、避雷线等。,二、安全用电,3、电气设备的接地范围 根据安全规程规定，下列电气设备的金属外壳应该接地或接零。(1)电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳，如手电钻、电冰箱、电风扇、洗衣机等。(2)交流、直流电力电缆的接线盒，终端头的金属外壳，电线、电缆的金属外皮，控制电缆的金属外皮，穿线的钢管；电力设备的传动装置，互感器二次绕组的一个端子及铁心。,二、安全用电,(3)配电屏与控制屏的框架，室内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，安装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外

23、壳。(4)在非沥青路面的居民区中，高压架空线路的金属杆塔、钢筋混凝土杆，中性点非直接接地的低压电网中的铁杆、钢筋混凝土杆，装有避雷线的电力线路杆塔。(5)避雷针、避雷器、避雷线等。,二、安全用电,电 气 识 图,1.识读电气原理图的要点2.电气原理图3.电气编号图,三、电气识图,3.1识读电气原理图的要点(1)看图纸说明:图纸说明包括图纸目录、技术说明、元件明细表和施工说明书等。看图纸说明有助于了解大体情况和抓住识读的重点。(2)分清电气原理图:分清主电路和控制电路,交流电路和直流电路。,三、电气识图,(3)识读主电路:通常从下往上看,即从电气设备(如电动机)开始,经控制元件,依次到电源,搞清

24、电源是经过哪些元件到达用电设备的。(4)识读控制电路:通常从左向右看,即先看电源,再依次到各条回路,分析各回路元件的工作情况及对主电路的控制关系。搞清回路构成、各元件间的联系、控制关系以及在什么条件下回路通路或断路，等等。,三、电气识图,3.2 电气原理图,1)主电路：（一般在左边，线粗）首先了解电路中用到那些低压电器 其次了解低压电器所起到的作用 最后根据主电路了解控制电路的控 制原理,三、电气识图,a、分清回路（以继电器的输出线圈为一个回路）。b、了解每个回路（线圈通电）所需条件。最后分析其联动作用。c、自锁：用线圈自身的常开触点并联到自身电路的启动按钮两端，实现自身线圈的长期得电。d、互

25、锁：用线圈自身的常闭触点串联到其它回路中，防止其它回路（线圈）得电。,2)控制电路。（一般在右边，线细）,三、电气识图,)端子排，其作用：a、实现电路中按钮、限位开关、指示灯（信号灯）接线（软线）和配电盘接触器及其它继电器接线（硬 线）实现连接的端子。b、实现配线盘与配线盘之间的连接。c、实现配线盘与电动机之间的连接。,端子排,三、电气识图,3.3电气编号图（安装图）1)近端标号法：来何处？2)远端标号法：去何方！接线端子号标注的是同一根导线另一端接到电器的位置，书写方式如：2：1其含义 是接到2号器件的1号端子位置。我们学习远端标号的接线，一般按以下步骤进行：首先，画出器件位置排列图，并在位

26、置涂上标注器件号和端子号。其次，根据位置图的编号，在控制原理图中写出对应端子的号码。最后，根据原理图画接线图。,三、电气识图,a、画出器件位置排列图，并在位置图上标注器件号和端子号。,1,1,1,2,2,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,SB1,SB2,2,1,2,1,2,4,3,1,三、电气识图,X1,X2,X3,3,4,2,1,4,3,1,2,1,2,b、在电气原理控制回路中，先标注出需要接端子排的地方，并按顺序编号，如，等等。根据位置图的编号，在控制原理图中写出对应端子的号码。c、根据原理图画接线图。,三、电气识图,1,QS,2,FU,3,KM,4,SB,5,FR,6,X,1

27、,1,1,2,2,2,1,2,3,4,5,6,SB1,SB2,1,2,1,2,3,4,5,6,1,2,1,2,4,3,U12,SB2：3,X2:2,X1:2,X3:2,SB2：4,SB1：2,3：3,5：1,X2：1,5：1,3:4,3：1,5：2,V12,X1,X2,X3,X3：1,U12,V12,三、电气识图,1,2,四、继电-接触控制,继电-接触控制系统,4.3 正反转控制,4.1 常用控制电器,4.2 三相异步电动机的基本控制电路,4.4 行程控制,4.5 时间控制,控制电器的分类,中间继电器,继电器,热继电器,熔丝,交流接触器,主令开关,行程开关,压力继电器,接近开关开关,空气开关,

28、1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,6,5,主控器件,保护器件,控制器件,发信器件,信号器件,辅助器件,变压器,指示灯,四、继电-接触控制,4.1 常用控制电器,自动开关（断路器）,自动开关又称自动空气断路器。当电路发生严重过载、短路以及失压等故障时能自动切断电路，有效地保护串接在其后的电气设备在正常条件下，也可用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机，因此自动开关是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控制电器。由于自动开关具有可以操作、动作值可调、分断能力较高，以及动作后一般不需要更换牢部件等优点因此得到了广泛应用,四、继电-接触控制,交流接触器,电磁式的接触器是利用电磁吸力的作用使主触点闭

29、合或断开电动机电路或负载电路的控制电器。用它可以实现频繁的远距离操作，它具有比工作电流大数倍的接通相分断能力。接触器最主要的用途还是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。因此，它是电力拖动控制系统中员重要的也是最常用的控制电器。接触器按其主触点控制的电路中的电流分为直流接触器和交流接触器。,四、继电-接触控制,电磁继电器主要包括电流继电器、电压继电器和中间继电器。选用时主要依据继电器所保护或所控制对象对继电器提出的要求，如触头的数量、种类，返回系数，控制电路的电压、电流、负载性质等。出于继电器触头容量较小，所以经常将被头并联使用。有时为增加触头的分断能力，也有把触头串联起来使用的。,继电器,

30、四、继电-接触控制,中间继电器,行程开关,超程柱塞 滚子柱塞 滚子杠杆 带角度滚子杠杆 滚子曲柄 超程柱塞M181 滚子柱塞M181,行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信号。设备使用于任何气候条件。,四、继电-接触控制,熔断器,熔断器担负的主要任务是为电线电缆作过载与短路保护，不论短路电流值有多高，它都能切断。其次，也适宜用作设备和电器的保护,四、继电-接触控制,控制按钮是一种接通或分断小电流电路的主令电器，其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制信号。控制按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。一般为复合式即同时具有常开

31、、常闭触头。按下时常闭触头先断开，然后常干)f触头闭合。去掉外力后在复恢弹簧的作用下，常开触头断开，常闭秒久头复位。,四、继电-接触控制,主令开关,行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信号。设备使用于任何气候条件。,接近开关,微动开关,接近开关及微动开关,四、继电-接触控制,电气控制原理图,四、继电-接触控制,4.2 三相异步电动机的基本控制电路,通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通或断开来实现的各种控制叫做继电-接触器控制，这种方式构成的自动控制系统称为继电-接触器控制系统。典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、时间控制等。电动机在使用过程中由于各

32、种原因可能会出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切断电源则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压保护和欠压保护等。,四、继电-接触控制,4.2.1 点动控制和直接起动控制,1、点动控制,按下按钮SB，接触器KM线圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB，接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。,四、继电-接触控制,合上开关QS，三相电源被引入控制电路，但电动机还不能起动。按下按钮SB，接触器KM线圈通电，衔铁

33、吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB，接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。,四、继电-接触控制,2、直接起动控制,起动过程：按下起动按钮SBl，接触器KM线圈通电，与SB1并联的KM的辅助常开触点闭合，以保证松开按钮SBl后KM线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。停止过程：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈断电，与SBl并联的KM的辅助常开触点断开，以保证松开按钮SB2后KM线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续断开，电动机停转。,四、继电-接触控制,与SBl并联的

34、KM的辅助常开触点的这种作用称为自锁。图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU。一旦电路发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。起过载保护的是热继电器FR。当过载时，热继电器的发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM线圈断电，串联在电动机回路中的KM的主触点断开，电动机停转。同时KM辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新起动，需按下FR的复位按钮，使FR的常闭触点复位（闭合）即可。起零压（或欠压）保护的是接触器KM本身。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM线圈的电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源，电动

35、机停转，同时解除自锁。,四、继电-接触控制,4.2.2 多地控制和顺序控制,1、多地控制,接线原则：所有的起动按钮并联，所有的停止按钮串联。,四、继电-接触控制,2、顺序控制,因为KM2线圈电路中串接有KM1的常开触点，所以M1未起动时，即KM1线圈未通电时，KM2线圈不可能通电，M2不可能起动；只有当按下SB1，KM1线圈通电，M1起动后，再按SB2，KM2线圈通电，M2才起动。当按下SB3时，KM1、KM2线圈同时断电，M1、M2同时停止运转。,四、继电-接触控制,四、继电-接触控制,4.3 正反转控制,正向起动过程：按下起动按钮SBl，接触器KM1线圈通电，与SBl并联的KM1的辅助常开

36、触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。停止过程：按下停止按钮SB3，接触器KMl线圈断电，与SBl并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。反向起动过程：按下起动按钮SB2，接触器KM2线圈通电，与SB2并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。,特别注意KM1和KM2线圈不能同时通电，因此不能同时按下SBl和SB2，也不能在电动机正转时按下反转起动按钮，或在电动机反

37、转时按下正转起动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。,四、继电-接触控制,带电气联锁的正反转控制电路,将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线圈回路中，从而保证在KMl线圈通电时KM2线圈回路总是断开的；将接触器KM2的辅助常闭触点串入KM1的线圈回路中，从而保证在KM2线圈通电时KMl线圈回路总是断开的。这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式称为联锁或者互锁，这两个辅助常开触点称为联锁或者互锁触点。,存在问题：电路在具体操作时，若电动机处于正转状态要反转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KMl闭合后按下反转起动按钮SB2才能使电动机反转

38、；若电动机处于反转状态要正转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KM2闭合后按下正转起动按钮SBl才能使电动机正转。,四、继电-接触控制,同时具有电气联锁和机械联锁的正反转控制电路,采用复式按钮，将SB1按钮的常闭触点串接在KM2的线圈电路中；将SB2的常闭触点串接在KMl的线圈电路中；这样，无论何时，只要按下反转起动按钮，在KM2线圈通电之前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2不同时通电；从反转到正转的情况也是一样。这种由机械按钮实现的联锁也叫机械联锁或按钮联锁，,四、继电-接触控制,三相异步电机正反转控制 动画演示,四、继电-接触控制,4.4 行程控制,1、限位控制,当生产机械的运动

39、部件到达预定的位置时压下行程开关的触杆，将常闭触点断开，接触器线圈断电，使电动机断电而停止运行。,四、继电-接触控制,2、自动往返控制,按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。当运行到SQ2位置时，挡块压下SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电吸合，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到SQl位置时，挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。,四、继电-接触控制,4.5 时间控制,星形-三角形换接起动控制,四、继电-接触

40、控制,按下起动按钮SBl，时间继电器KT和接触器KM2同时通电吸合，KM2的常开主触点闭合，把定子绕组连接成星形，其常开辅助触点闭合，接通接触器KMl。KMl的常开主触点闭合，将定子接入电源，电动机在星形连接下起动。KMl的一对常开辅助触点闭合，进行自锁。经一定延时，KT的常闭触点断开，KM2断电复位，接触器KM3通电吸合。KM3的常开主触点将定子绕组接成三角形，使电动机在额定电压下正常运行。与按钮SBl串联的KM3的常闭辅助触点的作用是：当电动机正常运行时，该常闭触点断开，切断了KT、KM2的通路，即使误按SB1，KT和KM2也不会通电，以免影响电路正常运行。若要停车，则按下停止按钮SB3，

41、接触器KMl、KM2同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。,四、继电-接触控制,四、继电-接触控制,三相异步电机Y-起动控制 动画演示,五、可编程序控制器综述,五、可编程序控制器综述(PLC 的发展与应用),5.1 可编程序控制器产生与发展 5.2 可编程序控制器的特点与分类5.3 可编程序控制器的组成与工作过程5.4 可编程序控制器的硬件基础5.5 可编程序控制器的软件基础5.6 可编程序控制器网络基础5.7 可编程序控制器,五、可编程序控制器综述(PLC 的发展与应用),五、可编程序控制器综述,5.1 可编程序控制器产生与发展 可编程序控制器广泛地应用于工业控制。它通过用户存储的应用程序来

42、控制生产过程，具有可靠性高、稳定性和实时处理能力强的优点。可编程序控制器是把计算机技术与继电器控制技术有机结合起来，为工业自动化提供的几乎完美的现代化自动控制装置。1)接线程序控制系统 在现代化生产过程中，许多自动控制设备、自动化生产线，均需要配备电气控制装置。电气控制装置的输入信号有按钮、开关、时间继电器、压力继电器、温度继电器、过流过压继电器；电气控制装置的输出信号有接触器、继电器、电磁阀。这些信号只有闭合与断开两种工作状态。这类物理量被称为开关量或数字信号。另一类设备，其输入信号是压力传感器、温度传感器、湿度传感器等信号，输出信号是伺服电机、电动阀、距离、速度等控制信号。这类物理量是一种

43、连续变化量，叫做模拟量或模拟信号。以往的电气控制装置主要采用继电器、接触器或电子元件来实现，由连接导线将这些器件按照一定的工作程序组合在一起，以完成一定的控制功能，这种控制叫做接线程序控制。接线程序控制的电气装置体积大，生产周期长，接线复杂，故障率高，可靠性差。控制功能略加变动，就需重新组合、改变接线。,五、可编程序控制器综述,2)可编程序控制器产生 1968年，美国通用汽车公司（GM）为适应生产工艺不断更新的需要，提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方

44、式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。使不熟悉计算机的人也能方便地使用，并提出十项招标指标。美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器PDP14，并在汽车自动装配线上试用获得成功。该设备用计算机作为核心设备。其控制功能是通过存储在计算机中的程序来实现的，这就是人们常说的存储程序控制。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）。进入80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，也使得可编程序控制器逐步形成了具有特色的多种系列产品。系统中不仅使用

45、了大量的开关量，也使用了模拟量，其功能已经远远超出逻辑控制、顺序控制的应用范围。故称为可编程序控制器（Programmable Controller，简称PC）。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写名字。,五、可编程序控制器综述,3)存贮程序控制系统例如，有两个开关K1、K2。控制要求，只有两个开关都接通时小灯D1才亮。当D1亮秒钟后小灯D2开始亮。当开关K3切断时两个小灯就同时熄灭。(1)接线程序控制(2）存贮程序控制（PLC控制）,五、可编程序控制器综述,4)可编程序控制器发展 同计算机的发展类似，目前可编程序

46、控制器正朝着两个方向发展。一是朝着小型、简易、价格低廉的方向发展。如OMRON公司的CQM1、SIEMENS公司的S7-200一类可编程序控制器。这种可编程序控制器 可以广泛地取代继电器 控制系统，用于单机控 制和规模比较小的自动 化生产线控制。,五、可编程序控制器综述,二是朝着大型、高速、多功能和多层分布式全自动网络化方向发展。这类可编程序控制器一般为多处理器系统，有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。系统不仅具有逻辑运算、计时、计数等功能，还具备数值运算、模拟调节、实时监控、记录显示、计算机接口、数据传送等功能，还能进行中断控制、智能控制、过程控制、远程控制等。通过网络 可以与上 位机

47、通讯，配备数据 采集系统、数据分析 系统、彩 色图像系 统的操纵 台，可以 实现自动 化工厂的 全面要求。,五、可编程序控制器综述,5.2 可编程序控制器的特点与分类 国际电工委员会（IEC）对可编程序控制器作了如下的规定：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备、都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”这段话完全道出了可偏程序控制器的特点和应用领域

48、。1)可编程序控制器的特点 可编程序控制所以被广泛使用，是由它的突出的特点和优越的性能分不开的。归纳起来，可编程序控制器主要具有以下特点。可靠性高 例如三菱和可编程序控制器平均无故障时间可以达到30万小时（约34年）。环境适应性强 在环境温度-2065、相对湿度为3585情况下可正常工作。灵活通用 使用方便、维护简单 整个连接过程仅需要一把螺丝刀即可完成。,五、可编程序控制器综述,2)可编程序控制器的分类 可编程序控制器是由现代化大生产的需要而产生的，可编程序控制器的分类也必然要符合现代化生产的需求。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控规模大小去分类，其二

49、是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。(1)按控制规模分类 可编程序控制器可以分为大型机、中型机和小型机。小型机:小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型 系统的控制。日本OMRON公司 CQM1 处理速度 0.510ms/1k字 存贮器 3.27.2k 数字量192点，模拟量44路德国SIEMENS S7-200 处理速度 0.81.2ms 存贮器 2k 数字量248点，模拟量35路,五、可编程序控制器综述,中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制

50、系统的控制。日本OMRON公司 C200HG 处理速度 0.15 0.6 ms/1k字 存贮器 15.231.2k 数字量1184点德国SIEMENS S7-300 处理速度 0.81.2ms 存贮器 2k 数字量1024点，模拟量128路 网络 PROFIBUS 工业以太网 MPI,五、可编程序控制器综述,大型机大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。日本富士公司 F200 处理速度 2.5ms/1k字 存贮器32k I/O点3200日本OMRON CV2000 处理速度