电气控制技术第9-10讲.ppt

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1、电气控制技术第9-10讲济南大学控制科学与工程学院2011-04-01济南大学控制科学与工程学院回顾：电气控制电路的一般设计方法先用一些典型电路环节拼凑起来实现某些基本要求，然后根据生产工艺要求逐步完善其功能，并加以适当的联锁与保护环节。以龙门刨床横梁自动移动和夹紧为例济南大学控制科学与工程学院上下松紧横梁机构对电气控制系统提出如下要求：1、保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁的夹紧或放松2、横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程序：(1)按向上或向下移动按钮后，首先使夹紧机构自动放松；(2)

2、横梁放松后，自动转换到向上或向下移动；(3)移动到需要位置后，松开按钮，横梁自动夹紧；(4)夹紧后电机自动停止运动。3．具有上下行程的限位保护。4．横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间具有必要的联锁。济南大学控制科学与工程学院设计主电路设计基本控制电路选择控制参量、确定控制规则设计联锁保护环节、电路的完善和校核根据生产机械和工艺对电气控制电路的要求，一般设计方法设计控制电路的过程：济南大学控制科学与工程学院本课主要内容：§2.5电气控制电路的逻辑设计方法§2.5.1逻辑运算§2.5.2逻辑函数的

3、化简§2.5.3逻辑设计方法举例济南大学控制科学与工程学院§2.5电气控制电路的逻辑设计方法逻辑分析设计法逻辑设计法是根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、化简、设计电路的方法。这种设计方法是将控制电路中的继电器、接触器线圈的通、断，触点的断开、闭合等看成逻辑变量，并根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和运算规律进行简化，根据最简式画出相应的电路结构图，最后再作进一步的检查和完善，即能获得需要的控制电路。济南大学控制科学与工程学院逻辑设计法较为科学，能够

4、用必须的最少的中间记忆元件（中间继电器）的数目确定实现一个自动控制电路，以达到使逻辑电路最简单的目的，设计的电路比较简化、合理。但是当设计的控制系统比较复杂时，这种方法就显得十分繁琐，工作量也大。因此，如果将一个较大的、功能较为复杂的控制系统分成若干个互相联系的控制单元，用逻辑设计方法先完成每个单元控制电路的设计，然后再用经验设计方法把这些单元电路组合起来，各取所长，也是一种简捷的设计方法。§2.5电气控制电路的逻辑设计方法济南大学控制科学与工程学院§2.5电气控制电路的逻辑设计方法以“0”、“1

5、”表征两个对立的物理状态，反映了自然界存在的一种客观规律---逻辑代数。逻辑代数(也称开关代数、布尔代数)中存在逻辑与(逻辑乘)、逻辑或(逻辑加)、逻辑非的三种基本运算，并由此而演变出一些运算规律。继电器接触器组成的控制电路，分析其工作状况常以线圈通电或断电来判定。若认为供电电源不变，则触点的通断是决定因素。电器触点只存在“1”、“0”两种状态。利用逻辑代数可以将继电器接触器系统设计得更为合理，设计出的电路能充分地发挥元件作用，使所应用的元件数量最少，但这种设计一般难度较大。在设计复杂的控制电路时

6、，逻辑设计有明显的优点。为什么可以用逻辑设计方法？济南大学控制科学与工程学院对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀、电磁离合器等元件，线圈通电状态规定为“1”状态，失电则规定为“0”状态。继电器、接触器的触点闭合状态规定为“1”状态，触点断开状态规定为“0”状态。控制按钮、开关触头闭合状态规定为“1”状态；触头断开状态规定为“0’状态。继电器、接触器的触点与线圈在原理图上采用同一文字符号。为了清楚地反映元件状态，元件线圈、动合触点的状态用同一字符的斜体来表示，而动断触点的状态以表示。若元件为“1”状态

7、，则表示线圈得电，接触器吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开。得电、闭合都是“l”状态，而断开则为“0”状态。若元件为“0”状态，则与上述相反。继电器接触器控制电路中逻辑变量的描述济南大学控制科学与工程学院用逻辑函数来表达控制元件的状态，实质是以触点的状态（以斜体的同一字符表示）作为逻辑变量，通过逻辑与、逻辑或、逻辑非的基本运算，得出的运算结果就表明了继电、接触器控制电路的结构。在继电接触器控制电路中，把表示触点状态的逻辑变量称为输入逻辑变量；把表示继电器、接触器等受控元件的逻辑变量称为输出逻辑变量

8、。输出逻辑变量是根据输入逻辑变量经过逻辑运算得出的。输入、输出逻辑变量的这种相互关系称为逻辑函数关系，也可用真值表来表示。§2.5.1逻辑运算济南大学控制科学与工程学院基本逻辑关系(a)逻辑非(b)逻辑与(c)逻辑或济南大学控制科学与工程学院(一)逻辑与--触点串联下图所示的串联电路就实现了逻辑与的运算，逻辑与运算用符号“．”表示（也可省略）。接触器的状态就是其线圈K的状态（以斜体的同一字符表示)。电路接通，线圈K通电，则K=1；电路断开，线圈K失电，则K＝0。该图的电路就可用逻辑