电气控制与plc应用技术

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1、中等职业教育机电技术应用专业教学用书《电气控制与PLC应用技术》电子教案丛书主编李乃夫主编伍金浩曾庆乐绪论1.电气控制技术的产生与发展电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储控制系统。（1）电力拖动自动控制系统的组成（2）电气控制技术的发展2.可编程控制器（PLC）的产生与发展由于继电器——接触器控制系统的结构特点制约着它的发展，在1968年，美国通用汽车（GM）公司率先提出了研制新型工业控制器的设想。一年后

2、，由美国数据设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程控制器，即是早期的工业电脑（PLC）。在微电子技术和计算机技术发展的带动下，使PLC在处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据处理、PID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工业自动控制标准装置。近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造技术的发展，PLC在通信能力以及控制领域等方面都不断有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化和网络化的方向发展。3.本课程的性质、内容和任务要求主要内容：（1）工业控制

3、系统中的继电器—接触器控制系统；（2）PLC控制系统；（3）变频器的基本应用。学习方法建议：（1）打好继电器——接触器控制系统的基础，进而学习掌握PLC控制系统的应用；（2）注意学习内容的普及和发展需要；（3）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；（4）加强实践技能训练做到理论和实践结合。第1章常用电动机控制电路1.1概述继电器—接触器控制电路由各种低压电器所组成。一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关控制电动机的启动运行和停止。实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、继电器、接触器等电器元件，它们能够根

4、据操作人员所发出的控制指令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。1.2三相异步电动机直接启动控制电路1.2.1三相异步电动机的启动问题三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。（2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。（3）造成过流保

5、护装置误动作。因此：三相异步电动机的启动控制方式有两种：一种是直接启动控制；另一种是降压启动控制。1.2.2用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运转电路1.刀开关胶壳开关铁壳开关组合开关闸刀开关的图形和文字符号2.采用刀开关控制的异步电动机启动电路实物示意图电气控制线路图电路的工作原理是：（1）合上电源开关QS三相异步电动机通电电动机启动；（2）断开QS电动机断电停转。1.2.3.使用空气断路器直接控制电动机单向运转的电路空气断路器是一种具有过负载、过热、电源欠压、过压等保护功能于一体的电器。多种断路器的外形空气断路器的基本结构在合

6、闸后，搭钩将锁键钩住，使主触点闭合，电动机通电启动运行。扳动手柄于“分”的位置(或按下“分”的按钮)，搭钩脱开，主触点在复位弹簧的拉力作用下断开，切断电动机电源。除手动分断之外。空气断路器还可以分别由三个脱扣器自动分断，实现对应的保护功能。1.2.4.用接触器直接控制电动机单向运转的电路（1）熔断器熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的短路保护电器，它串联在电路中。常用几种熔断器的外形（2）接触器接触器是一种自动化的控制电器，接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操

7、作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路。交流接触器从结构上可分为电磁系统、触点系统和灭弧装置三大部分。（3)热继电器热继电器正是根据电动机过载保护的需要而设计的，它利用电流热效应原理和反时限特性，当热量积聚到一定程度时使触点断开切断电路，实现对电动机的过载保护。注意：熔断器和热继电器这两种保护电器，都是利用电流的热效应原理作过流保护的，但它们的动作原理不同，用途也有所不同，不能混淆。（4）按钮开关按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主要用于人们对电路发出控制指令。为了便于操作人员识别，避免发生误操作

8、，生产中用不同的颜色和符号来区分按钮的功能及作用，不能乱用，特别是红色按钮一定是用于停止控制。（5）接触器控制电动机单向运转的电路控制原理：(1)合上电源开关QS：接通电源；(2)启动控制：按下启动按钮SB