,PLC電氣符號圖,第一節電氣圖的基本知識,電氣圖：用電氣圖形符號繪制的工程圖，是電氣工程領域中提供信息的最主要方式，提供的信息內容可以是功能、位置、設備制造及接線等。,電氣圖的命名：根據其所表達信息的類型和表達方式確定，包括系統圖與框圖、電路圖、接線圖與接線表、功能表圖、邏輯圖、位置圖等。,電氣控制系統圖：根據國家電氣制圖標準規定的圖形符號、文字符號以及規定的畫法，用工程圖的形式，將電氣設備及電氣元件按照一定的控制要求連接，表達設備電氣控制系統的組成結構、工作原理及安裝、調試、維修等技術要求等。,電氣控制系統圖內容及類型：電路圖（電氣原理圖）電氣接線圖電器元件布置圖,電氣圖形符號：,符號要素限定符號一般符號非電操作動作符號,電氣文字符號：,基本文字符號表示電氣設備、裝置和元器件的類型、特性等。輔助文字符號表示電氣設備、裝置和元器件的功能、狀態和特征等。,圖形符號組合示例,部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號,一般三極電源開關,低壓斷路器,常開觸點常閉觸點復合觸點限位開關,QK,QF,SQ,熔斷器,常開常閉復合按鈕,FU,SB,線圈主觸點常開輔助觸點常閉輔助觸點接觸器,KM,線圈常開延時閉合觸點常閉延時打開觸點常開延時打開觸點常閉延時閉合觸點時間繼電器,KT,部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號,常開觸點常閉觸點速度繼電器,熱元件常閉觸點熱繼電器,線圈常開觸點常閉觸點中間繼電器,KV,FR,KA,電磁鐵,YA,線圈常開觸點常閉觸點電壓繼電器,KU,線圈常開觸點常閉觸點電流繼電器,KI,信號燈,HL,直流電動機,M,變壓器,三相異步電動機,M,轉換開關,SA,電氣原理圖：根據電氣控制系統的工作原理，采用電器元件展開的形式繪制的電氣圖。,方法：不按電器元件實際布置繪制，而是根據電器元件在電路中所起的作用畫在不同的部位上。作用：用于分析研究系統的組成和工作原理，為尋找電氣故障提供幫助，同時也是編制電氣接線圖的依據。特點：結構簡單，層次分明。主電路：設備的驅動電路，包括從電源到用電設備的電路，是強電流通過的部分。控制電路：由按鈕、接觸器和繼電器的線圈、各種電器的常開、常閉觸點等組合構成的控制邏輯電路，實現所需要的控制功能，是弱電流通過的部分。信號指示電路保護電路主電路用粗實線，控制電路和輔助的信號指示及保護電路用細實線。,水平布置：電源線垂直畫，其他電路水平畫，控制電路中的耗能元件（如接觸器的線圈）畫在電路的最右端。垂直布置：電源線水平畫，其他電路垂直畫，控制電路的耗能元件畫在電路的最下端。,電器元件不畫出實際的外形圖，采用電氣圖形符號和文字符號表示。同一電器的各個部件可畫在不同的地方，用相同的文字符號標注。多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數字序號加以區分。電器元件的可動部分以非激勵或不工作的狀態和位置的形式表示：繼電器和接觸器的線圈在非激勵狀態；斷路器和隔離開關在斷開位置；零位操作的手動控制開關在零位狀態，不帶零位的手動控制開關在圖中規定的位置；機械操作開關和按鈕在非工作狀態或不受力狀態；保護類元器件處在設備正常工作狀態，特別情況加以說明。元器件的數據和型號，用小號字體標注在電器元件符號的附近，需要標注的元器件的數量比較多時，可以采用設備表的形式統一給出。,電器元件布置圖：表明電氣設備上所有電器和用電設備的實際位置，是電氣控制設備制造、裝配、調試和維護必不可少的技術文件。,電氣控制柜與操作臺（箱）內部布置圖電氣控制柜與操作臺（箱）面板布置圖控制柜與操作臺（箱）外形輪廓用細實線繪出電器元件及設備，用粗實線繪出外形輪廓，標明實際的安裝位置電器元件及設備代號與有關電路圖和設備清單上所用的代號一致,電氣接線圖：表示電氣設備或裝置連接關系的簡圖，用于電氣設備安裝接線、電路檢查、電路維修和故障處理。,根據電氣原理圖和電器元件布置圖編制與電氣原理圖和電器元件布置圖配合使用表示出電氣設備和電器元件的相對位置、項目代號、端子號、導線號、導線類型、導線截面積、屏蔽和導線絞合等情況,第二節電氣圖紙規范,圖幅尺寸(mm),圖幅尺寸選擇：電氣圖的規模與復雜程度；能夠清晰地反映電氣圖的細節；整套圖紙的幅面盡量保持一致；便于裝訂和管理；CAD繪制時，輸出設備（打印機、繪圖儀等）對于輸出幅面的限制。,圖框線：根據圖紙是否需要裝訂以及圖紙幅面的大小確定。,需要裝訂的圖紙的圖框線A0、A1、A2：a25mm，c10mm其它：a25mm，c5mm,不需要裝訂的圖紙的圖框線A0、A1：e20mm其它：e15mm,圖幅分區：對各種幅面的圖紙進行分區表示電氣圖中各個組成部分在圖上的位置，便于直觀反映繪圖的范圍及確定相互之間的關系。,分區數一般為偶數，每一分區的長度為2575mm，分區在水平和垂直兩個方向的長度可以不同；分區的編號，水平方向用阿拉伯數字，垂直方向用大寫英文字母。編號從圖紙的左上角開始，分區代號用行與列兩個編號組合而成。,標題欄：畫在圖框的右下角，繪制方向應該與看圖方向一致。,標準A3圖紙，標題欄可以繪制成通長的格式。內容：設計單位名稱、用戶單位名稱、專業名、設計階段、比例尺、設計人、審核人、圖紙名稱、圖紙編號、日期、頁次等。,標題欄格式式樣,圖線：,線型：粗實線、細實線、虛線、點劃線、雙點劃線、加粗實線、較細實線、波浪線、雙折線等。線寬：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用圖線上加限定符號或文字符號可表示用途，形成新的圖線符號。同一套圖紙繪制時，應事先確定23種線寬及平行線距，平行線距不小于粗線寬的兩倍，且不小于0.7mm。,字體：漢字、字母及數字，書寫端正、清楚，排列整齊，間距均勻。,漢字推薦用長仿宋簡化漢字字體、斜體（右傾與水平線成75角）等。字母、數字用直體。字體大小視幅面大小而定。字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。字寬為字高的2/3。漢字字粗為字高的1/5，數字及字母的字粗為字高的1/10。,尺寸標記：設備制造加工和工程施工的重要依據，包括尺寸線、尺寸界限、尺寸起止點（實心箭頭或45斜短劃線構成）及尺寸數字。,比例：所繪圖形與實物大小的比值。,設備布置圖、平面圖、結構詳圖按比例繪制。電氣圖多不按比例畫出。比例號：前面的數字通常為1，后面的數字為實物尺寸與圖形尺寸的比例倍數。平面圖常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等,注釋：圖示不夠清楚時的補充解釋。,兩種方式：直接放在說明對象附近；加標記，注釋放在圖面的適當位置。,詳圖：表示裝置中的部分結構、做法、安裝措施的單獨局部放大圖，被放大部分加以索引標志，置于被放大部分的原圖上。,技術數據：元器件、設備等的技術參數。,三種形式：標注在圖形側；標注在圖形內；加序號以表格的形式列出。,第三節三相異步電動機基本控制電路,(a)開關直接控制熔斷器FU：短路保護開關Q：閘刀開關、鐵殼開關等。Q選電動機保護用斷路器，可實現過載保護，可不用熔斷器FU。適用于不頻繁起動的小容量電動機，不能遠距離、自動控制。,(b)按鈕、接觸器控制熔斷器FU：短路保護開關Q：分斷電源（同上）。熱繼電器FR：過載保護合Q，按下SB2，KM線圈得電，主觸點閉合，電動機通電起動；自鎖觸點KM閉合，松開SB2，KM線圈繼續得電，保證電動機工作。按SB1，KM線圈斷電，主觸點斷開，電動機停止，輔助觸點斷開解除自鎖。失壓、欠壓保護：意外斷電或電源電壓跌落太大時，接觸器釋放，自鎖解除。電源電壓恢復正常后，電動機不會自動投入工作。,直接起動控制電路,減壓起動控制電路：,星-三角變換減壓起動：全壓工作時為三角形接法的電動機，起動時將其定子繞組接成星形，降低電動機的繞組相電壓，進而限制起動電流。當反映起動過程結束的定時器發出指令時再將電動機的定子繞組改接成三角形接法實現全壓工作。定子串電阻或電抗器減壓起動：電動機起動時在三相定子電路中串接電阻可降低繞組電壓，以限制起動電流；起動后再將電阻短路，電動機即可在全壓下運行。這種起動方式由于不受電動機接線方式的限制，設備簡單，因而得到廣泛應用。在機械設備做點動調整時也常采用這種限流方法以減輕對電網的沖擊。自耦變壓器減壓起動延邊三角形減壓起動,星-三角變換減壓起動控制電路（1）：KM1、KM2、KM3、KT,主電路(a)：KM2與KM3的主觸點同時閉合，會造成電源短路，控制電路必須能夠避免這種情況發生。控制電路(b)：時間繼電器KT的延時動斷觸點和延時動合觸點似乎不會使KM3和KM2的線圈同時得電，但是，接觸器的吸合時間和釋放時間的離散性使得電路的工作狀態存在不確定性。,控制電路(b)不確定性：存在電磁時間常數和機械時間常數，繼電器和接觸器從線圈得電或失電到觸點完成動作需要時間，即吸合時間和釋放時間（繼電器：十幾到幾十ms，接觸器：幾十到數百ms）。假設KM2吸合時間是15ms，KM3釋放時間是25ms，時間繼電器KT的延時動斷觸點和延時動合觸點同時動作，星-三角變換時，KM3和KM2的主觸點有約10ms的時間同時接通。,控制電路(c)：改進控制電路(b)，避免短路，節約電能將KM3的動斷輔助觸點串聯在KM2的線圈控制電路中，只有當KM3的銜鐵及觸點釋放完畢（動斷輔助觸點接通）后才允許KM2得電。將KM2的動斷輔助觸點串聯在KM3的線圈控制電路中，只有當KM2的銜鐵及觸點釋放完畢（動斷輔助觸點接通）后才允許KM3得電，保證電路工作可靠。起動完成后時間繼電器KT已無得電的必要，將KM2的動斷輔助觸點串聯在KT的線圈控制電路中，KT斷電，節約能源。,控制電路(b),控制電路(c),星-三角變換減壓起動控制電路（2）：KM1、KM2、KT,KM2斷電時，電動機繞組由KM2的動斷輔助觸點連接成星形起動。KM2通電后，電動機繞組由KM2動合主觸點連接成三角形正常運行。輔助觸點容量較小，413kW的電動機可采用該控制電路。考慮KM1的主觸點承擔分斷時的大電流，KM2的輔助動斷觸點只在空載或小電流的情況下斷開，避免電弧的燒蝕縮短輔助觸點壽命。,星-三角變換減壓起動控制電路（2）工作流程：,按下按鈕SB2后電動機先進行星形起動。起動完成時，時間繼電器動作，電動機進行星-三角變換、運行：第一階段：KT延時動斷觸點首先使KM1線圈失電，KM1的主觸點斷開，KM1的主觸點分斷電流，KM2動斷輔助觸點無電弧。第二階段：KM2線圈得電，主電路進行星-三角變換，當KM2兩個動斷輔助觸點斷開，主觸點及輔助動合觸點吸合，變換完成。第三階段：KM2自鎖閉合使KM1線圈再次得電。第四階段：KM1主觸點再次接通三相電源時，電動機在三角形接法下全壓運行。,定子串電阻減壓起動控制電路：起動時，定子電路串接電阻降低繞組電壓，限制起動電流；起動后電阻短路，電動機全壓下運行。不受接線方式限制，設備簡單。機械設備點動調整時也常采用，減輕對電網的沖擊。,主電路(a)控制電路(b)：KM2得電，電動機正常運行。起動后，KM1與KT一直得電，浪費電能。,控制電路(c)：KM2得電，KM1和KT失電，KM2自鎖，節能實現控制要求。,三相異步電動機正反轉控制電路,定子三相繞組電源任意兩相對調，改變定子電源相序，可改變電動機轉動方向。,主電路KM1和KM2分別閉合，定子繞組兩相電源對調，電動機轉向不同。,(a),(b),(c),控制電路(a)：相互獨立的正轉和反轉起動控制電路；按下SB2，正轉接觸器KM1得電工作；按下SB3，反轉接觸器KM2得電工作；按下SB2、SB3，KM1與KM2同時工作，兩相電源短路，,控制電路(b)：接觸器的動斷輔助觸點相互串聯在對方的控制回路；一方工作時切斷另一方的控制回路，使另一方的起動按鈕失去作用；正、反轉接觸器互鎖，避免了同時接通造成主電路短路。正、反轉切換的過程中間要經過“停”，操作不方便。,控制電路(c)：復合按鈕SB2、SB3直接實現由正轉變成反轉；復合按鈕聯鎖。接觸器輔助動斷觸點互鎖必不可少：負載短路或大電流的長期作用接觸器的主觸點被強烈的電弧“燒焊”在一起，或者接觸器的動作機構失靈，使銜鐵卡住總是處在吸合狀態，這都可能使主觸點不能斷開，這時如果另一接觸器線圈通電動作，主觸點正常閉合就會造成電源短路事故。主觸點與輔助觸點在機械上動作一致，互鎖動斷觸點將另一接觸器線圈電路切斷，避免短路。,正反轉自動循環控制電路：,行程開關（ST1、ST3）（ST2、ST4）自動控制電機正反轉,正反轉自動循環控制電路工作過程：,按下正向起動按鈕SB2，接觸器KM1得電動作并自鎖，電動機正轉使工作臺前進。運行到ST2位置，撞塊壓下ST2，ST2動斷觸點使KM1斷電，ST2的動合觸點使KM2得電動作并自鎖，電動機反轉使工作臺后退。工作臺運動到右端點撞塊壓下ST1時，KM2斷電，KM1又得電動作，電動機又正轉使工作臺前進，這樣一直循環。SB1為停止按鈕。SB2與SB3為不同方向的復合起動按鈕，改變工作臺方向時，不按停止按鈕可直接操作。限位開關ST3、ST4限位保護作用：ST3與ST4安裝在極限位置，由于某種故障，工作臺到達ST1（或ST2）位置，未能切斷KM1（或KM2），工作臺將繼續移動到極限位置，壓下ST3（或ST4），此時最終把控制回路斷開，使電動機停止，避免工作臺由于越出允許位置所導致的事故。,行程控制：用行程開關按照機械運動部件的位置或位置的變化所進行的控制，稱作按行程原則的自動控制。,電動機制動控制電路,電動機制動，迅速停車或準確定位。機械制動：機械抱閘、液壓或氣壓制動電氣制動：反接制動、能耗制動、電容制動等，實質是產生反向制動轉矩。,能耗制動控制電路,主電路,(a),(b),能耗制動控制電路：三相籠型異步電動機切斷三相電源的同時，定子繞組接通直流電源，轉子原來儲存的機械能轉變為電能，消耗在轉子回路的電阻上，轉速為零時再將其切除。主電路：變壓器TC和整流器VR提供制動直流電源，KM2為制動接觸器。控制電路(a)：手動控制：停車時按下SB1按鈕，制動結束時放開。電路簡單，操作不便。控制電路(b)：根據電動機帶負載制動過程時間長短設定時間繼電器KT的定時值，實現制動過程的自動控制。能耗制動控制電路特點：制動作用強弱與通入直流電流的大小和電動機的轉速有關，在同樣的轉速下電流越大制動作用越強，電流一定時轉速越高制動力矩越大。一般取直流電流為電動機空載電流的34倍，過大會使定子過熱。可調節整流器輸出端的可變電阻RP，得到合適的制動電流。,反接制動控制電路：停車時，首先切換電動機定子繞組三相電源相序，產生與轉子轉動方向相反的轉矩，因而起制動作用。電動機的轉速下降接近零時，及時斷開電動機的反接電源。,反接制動控制電路,主電路,(a),(b),控制電路(a)：電動機運行后速度繼電器BV的動合觸點已閉合，為制動做好準備，串聯KM1的動斷觸點限制BV對系統的干擾。存在問題：停車期間，用手轉動機床主軸調整工件，速度繼電器的轉子隨著轉動，一旦達到速度繼電器動作值，接觸器KM2得電，電動機接通電源發生制動作用，不利于調整。控制電路(b)：復合停止按鈕SB1動合觸點上并聯KM2的自鎖觸點。用手轉動電動機軸時，不按停止按鈕SB1，KM2就不會得電，電動機也就不會反接于電源。反接制動電流約為起動電流的兩倍，主電路制動回路中串入限流電阻R，防止制動時對電網的沖擊和電動機繞組過熱。電動機容量較小且制動不是很頻繁的正反轉控制電路中，為簡化電路，可以不加限流電阻。,反接制動,能耗制動,能耗制動：制動準確、平穩、能量消耗小。制動力較弱，需要直流電源。反接制動：制動顯著，有沖擊，能量消耗較大。,第四節雙速電動機高低速控制電路,不連續變速，改變變速電動機的多組定子繞組接法，可改變電動機的磁極對數，從而改變其轉速。雙速電動機主電路：定子繞組的出線端D1、D2、D3接電源，D4、D5、D6懸空，繞組為三角形接法，每相繞組中兩個線圈串連，成四個極，電動機為低速；出線端D1、D2、D3短接，D4、D5、D6接電源，繞組為雙星形，每相繞組中兩個線圈并聯，成兩個極，電動機為高速。,控制電路(a)：對應主電路(1)。KMl控制低速，KMh控制高速。開關SA實現高、低速選擇，轉換過程中需重新按起動按鈕SB2。控制電路(b)：對應主電路(1)。復合按鈕SB2和SB3實現高、低速控制，兩者間可直接轉換，操作方便。控制電路(c)：對應主電路(2)。開關SA選擇“低速”時，接觸器KMl動作，電動機為低速運行狀態；開關SA選擇“高速”時，時間繼電器KT的線圈立即得電，瞬動動合觸點使KMl動作，電動機低速起動，限制起動電流經過設定的延時時間，KT的延時動斷觸點斷開使KMl釋放，同時KT的延時動合觸點使KM得電，繼而使KMh得電，電動機進入了高速運行狀態。,雙速電動機控制電路,(1),(2),(a),(b),(c),第五節液壓系統的電氣控制,液壓傳動系統力矩較大，運動平穩、均勻，準確可靠，控制方便，易自動化。,一次工作進給液壓動力頭系統及其電氣控制電路,液壓動力頭控制電路：中間繼電器實現電磁鐵對短信號自鎖。,手動工作方式：開關SA選擇“手動”。按動按鈕SB1，接通K1，電磁閥線圈YA1、YA3通電，動力頭快進。K1不能自鎖，因此放松SB1后，動力頭立即停止。動力頭不在原位需要后退時，按下SB2，K3得電動作，YA2得電，動力頭做快退運動，直到退回原位，ST1被壓下，K3斷電，動力頭停止。,自動工作方式：開關SA選擇“自動”。動力頭原位停止：動力頭由液壓缸YG帶動做前后運動。電磁閥線圈YA1、YA2、YA3都斷電時，電磁閥YV1處于中間位置，動力頭停止不動。動力頭只有在原位時，行程開關ST1被擋鐵壓動，動合觸點閉合，才可用起動按鈕SB1進行起動。動力頭不在原位需要后退時，按下SB2，K3得電動作，YA2得電，動力頭做快退運動，直到退回原位，ST1被壓下，K3斷電，動力頭停止。動力頭快進：按起動按鈕SB1，K1得電自鎖，其動合觸點閉合使電磁閥線圈YA1、YA3通電。YA1通電后液壓油把液壓缸的活塞推向右端，動力頭向前運動。此時由于YA3也通電，除了工進油路外，還經閥YV2將液壓缸小腔內的回油排入大腔，加大了油的流量，所以動力頭快速向前運動。,動力頭工進：在動力頭快進過程中，擋鐵壓動行程開關ST2時，其動合觸點閉合，K2得電動作，K2的動斷觸點使YA3斷電，使動力頭自動轉為工作進給狀態。K2的動合觸點接通自鎖電路。動力頭快退：動力頭工作進給到期望點時，行程開關ST3檢測并發出信號，其動合觸點閉合使K3得電自鎖。K3的動斷觸點斷開，使YA1、YA3斷電，K3的動合觸點閉合使YA2得電，油路換向，液壓缸活塞左移，因油缸腔油的作用面小，所以動力頭快速退回。動力頭退回原位后，ST1被壓動，其動斷觸點斷開使K3斷電，因此YA2也斷電，動力頭停止。,一次工作進給液壓動力頭系統自動循環工作流程圖,半自動車床刀架縱進、橫進、快退控制電路：,半自動車床刀架液壓驅動原理圖,YG1及YG2分別是縱向液壓缸和橫向液壓缸，由電磁閥線圈YA1、YA2分別進行控制，實現刀架縱向移動和橫向移動及后退。M2為液壓泵電動機，M1為主電動機，分別由接觸器KM1和KM2控制。時間繼電器KT控制無進刀切削。,工作過程：按SB3，液壓泵起動工作。然后按SB4，中間繼電器K1得電，接通KM2主軸轉動，接通電磁閥線圈YA1，刀架縱向移動。,按SB3，液壓泵起動工作。然后按SB4，中間繼電器K1得電，接通KM2主軸轉動，接通電磁閥線圈YA1，刀架縱向移動。刀架移動到預定位置時被機械限位，壓下行程開關ST1，使K2得電，其動合觸點接通YA2，刀架橫向移動進行切削。刀架橫向移到預定位置時被機械限位，壓下行程開關ST2，時間繼電器KT通電，進行無進刀切削，經過預定延時時間后，KT的延時動合觸點接通K3，使K1、K2斷電，其動合觸點使YA1、YA2斷電，刀架縱、橫均后退，直至被原位限位。K1斷電后，動合觸點使KM2斷電，主軸電動機停轉。按下SB1，液壓泵停止工作；在此之前若按下SB4，則開始又一次循環。,工作流程,第六節控制電路的其他基本環節,(a),(b),(c),點動控制：按住按鈕時電動機轉動工作，手放開按鈕時，電動機即停止工作，常用于生產設備的調整。與長動的主要區別是控制電器能否自鎖。,控制電路(a)：按鈕實現點動；控制電路(b)：選擇開關實現點動與長動切換；控制電路(c)：中間繼電器實現點動的控制電路。,聯鎖：電動機有順序的起動。,接觸器KM2