1、第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制7.1 手動控制手動控制7.2 起停自動控制起停自動控制7.3 正反轉控制正反轉控制7.4 順序聯鎖控制順序聯鎖控制7.5 行程控制行程控制7.6 時間控制時間控制7.7 可編程控制器可編程控制器第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制 教學基本要求教學基本要求分析與思考題分析與思考題練習題練習題返回主頁返回主頁第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制 教教 學學 基基 本本 要要 求求 1. 了解常用低壓電器的基本結構和功能了解常用低壓電器的基本結構和功能; 2. 掌握籠式異步電動機的掌握籠式異步電動機的起停控制起停控制和和正反轉正反轉控制電路控制電路

2、以及電路的以及電路的自鎖自鎖和和互鎖互鎖方法方法; 3. 了解短路、過載和失壓保護的方法；了解短路、過載和失壓保護的方法； 4. 掌握掌握順序聯鎖順序聯鎖以及行程和時間控制的原則以及行程和時間控制的原則; 5. 能讀懂簡單控制電路的原理圖能讀懂簡單控制電路的原理圖; 6. 初步掌握可編程序控制器的應用。初步掌握可編程序控制器的應用。返返 回回第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制 應用電動機拖動生產機械，稱為電力拖動。利應用電動機拖動生產機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現對電動機和生產設備的控制用繼電器、接觸器實現對電動機和生產設備的控制和保護，稱為和保護，稱為繼電接觸控制繼電接觸控

3、制。 本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環節和保護環節的典型線路。制環節和保護環節的典型線路。 實現繼電接觸控制的電氣設備，統稱為實現繼電接觸控制的電氣設備，統稱為控制控制電電器，如閘刀開關、按鈕、繼電器、接觸器等。器，如閘刀開關、按鈕、繼電器、接觸器等。 具有保護作用的電氣設備，統稱為具有保護作用的電氣設備，統稱為保護保護電器，電器，如熔斷器、熱繼電器等。如熔斷器、熱繼電器等。 按動作形式還可把低壓電器分為：按動作形式還可把低壓電器分為：手動手動電器和電器和自動自動電器。電器。 上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7

4、 章章 電氣自動控制電氣自動控制( (一一) )刀開關（刀開關（Q）1. 作用：作用：起接通電源的作用。起接通電源的作用。 分為：分為：單刀：用在某一相線上單刀：用在某一相線上雙刀：用在兩相上雙刀：用在兩相上三刀三刀: : 用在三相上用在三相上2. 符號：符號：Q Q7.1 手動控制手動控制3. 選擇選擇: 選擇額定電壓和額定電流分別等于或稍大于選擇額定電壓和額定電流分別等于或稍大于電動機的電動機的 額定電壓和額定電流。額定電壓和額定電流。返返 回回下一節下一節下一頁下一頁圖片圖片第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制 它的主要部分就是熔體，也叫保險絲。它的主要部分就是熔體，也叫保險絲。1.

5、 作用：作用：短路保護短路保護2. 符號：符號：( (二二) ) 熔斷器（熔斷器（FU）FU3. 選擇熔體：選擇熔體： 對于無沖擊電流的電路：如照明電路，對于無沖擊電流的電路：如照明電路， IFN I m (I m為電路的最大電流為電路的最大電流) 對于有沖擊電流的電路：如電動機的起動，對于有沖擊電流的電路：如電動機的起動， IFN (1.53) IMN 若有幾臺電動機共用一熔斷器，若有幾臺電動機共用一熔斷器， IFN (1.53) IMm +IMN上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁圖片圖片 三刀開關的三刀開關的手動控制電路手動控制電路第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制（三）

6、斷路器（三）斷路器 （Q） 自動開關或空氣開關自動開關或空氣開關1. 作用作用:兼有刀開關和熔斷器的作用。兼有刀開關和熔斷器的作用。2. 符號符號:Q 3.動作原理動作原理:上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁圖片圖片 斷路器斷路器第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制1. 作用作用: 用于接通或斷開輔助電路，靠手動操作。用于接通或斷開輔助電路，靠手動操作。2. 結構：結構： ( (一一) )按鈕（按鈕（SB）1 常閉觸點或動斷觸點常閉觸點或動斷觸點2 常開觸點或動合觸點常開觸點或動合觸點7.2 起停自動控制起停自動控制觸點觸點1 1觸點觸點2 2上一頁上一頁返返 回回下一節下一節

7、下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片 按鈕按鈕按下按鈕帽：按下按鈕帽：常閉觸點斷開常閉觸點斷開常開觸點閉合常開觸點閉合松開按鈕帽：松開按鈕帽：常開觸點斷開常開觸點斷開常閉觸點閉合常閉觸點閉合第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制4. 種類：種類：聯動按鈕聯動按鈕緊急按鈕緊急按鈕自鎖按鈕自鎖按鈕用指示燈表示其工作狀態用指示燈表示其工作狀態3. 符號符號:動斷觸點動斷觸點動合觸點動合觸點SB上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制1. 作用作用: 接通或斷開電路，接通或斷開電路，利用電磁吸力的作用而利用電磁吸力的作用而動作的。動作的。2. 結

8、構結構:( (二二) )交流接觸器交流接觸器( (KM) )按狀態分按狀態分按用途分按用途分動合觸點動合觸點動斷觸點動斷觸點主觸點主觸點輔助觸點輔助觸點上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片 交流接觸器交流接觸器電磁系統、觸點電磁系統、觸點第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制3. 符號符號：KM動合主觸點動合主觸點KM動斷輔助觸點動斷輔助觸點KM線圈線圈上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節KM動合輔助觸點動合輔助觸點第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制1.作用作用: 用于過載保護用于過載保護,靠電流熱效應產生動作的。靠電流熱效應產生動作

9、的。2.結構與動作原理結構與動作原理:(三) 熱繼電器（熱繼電器（FR）3.符號符號:發熱元件發熱元件FR動斷觸點動斷觸點FR上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片熱繼電器熱繼電器第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制( (四四) )中間繼電器中間繼電器1. 作用作用: 用于輔助電路用于輔助電路,彌補觸點的不足。彌補觸點的不足。2. 工作原理工作原理: 與交流接觸器相同。與交流接觸器相同。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制( (五五) )起停自動控制電路起停自動控制電路上一頁上一頁返返 回回下

10、一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制 繼電接觸控制線路繼電接觸控制線路由一些基本控制環節組成。由一些基本控制環節組成。 在電工技術中所繪制的控制線路圖為在電工技術中所繪制的控制線路圖為原理圖原理圖，不考慮電器的結構和實際位置，突出電氣原理。不考慮電器的結構和實際位置，突出電氣原理。電器自動控制原理圖的電器自動控制原理圖的繪制原則繪制原則及及讀圖方法讀圖方法：1. 1. 按國家規定的電工圖形符號和文字符號畫圖。按國家規定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2. 2. 控制線路由控制線路由主電路主電路( (被控制負載所在三相電路被控制負載所在三相電路) ) 和和控制

11、電路控制電路 ( (控制主電路狀態的單相電路控制主電路狀態的單相電路) )組成。組成。 3.3. 同一電器元件的不同部分同一電器元件的不同部分( (如接觸器的線圈和如接觸器的線圈和 觸點觸點) )按其功能和所接電路的不同分別畫在不同按其功能和所接電路的不同分別畫在不同 的電路中，但的電路中，但必須標注相同的文字符號。必須標注相同的文字符號。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制4. 4. 所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下 的正常狀態畫出，即按的正常狀態畫出，即按通電前的狀態通電前的狀

12、態繪制。繪制。5.5. 與電路無關的部件與電路無關的部件( (如鐵心、支架、彈簧等如鐵心、支架、彈簧等) ) 在控在控 制電路中不畫出。制電路中不畫出。分析和設計控制電路時應注意分析和設計控制電路時應注意(1)(1)使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準 確可靠確可靠 (2)(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一 個電器的控制電路。個電器的控制電路。(3)(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯。串聯。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁

13、下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制（2）保護環節）保護環節: 短路保護短路保護 過載保護過載保護 失壓保護失壓保護(欠壓保護欠壓保護)上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節KMSBstKMSBstpFRQFUKMFR3 控制要求控制要求:（1）電動機直接起動）電動機直接起動的長動控制的長動控制1.直接起動控制直接起動控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制練習題練習題 7.2.1 下列電路能否控制電機起停下列電路能否控制電機起停?SBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMKMSBstpSBstKMKM能起動能起

14、動,不能停止。不能停止。不能起動不能起動,且造成電源短路。且造成電源短路。非正常起動非正常起動,且不能停止。且不能停止。只能點動。只能點動。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制（2）保護環節）保護環節: 短路保護短路保護 過載保護過載保護 失壓保護失壓保護(欠壓保護欠壓保護)控制要求控制要求:（1）帶點動的長動）帶點動的長動控制控制點動按鈕點動按鈕SBst2的作用的作用：(1) 使接觸器線圈使接觸器線圈KM通電通電；(2) 使線圈使線圈KM不能自鎖不能自鎖。KMSBst1FRKMSBstpSBst2復合按鈕復合按鈕上一頁上一頁返返

15、回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節2.帶點動的直接起動控制帶點動的直接起動控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMSBst1FRKMSBstpSBst2后閉合后閉合先斷開先斷開按下按下SBst2閉合閉合電機運轉電機運轉點動時點動時：自鎖觸點不起作用自鎖觸點不起作用通電通電按下按下SBst1電機運轉電機運轉長動時長動時：按下按下SBstp電機停轉電機停轉上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMSBst1FRKMSBstpSBst2先斷開先斷開后閉合后閉合斷開斷開斷電斷電松開松開SBst2上一頁上一頁返返 回回下一節下一節

16、下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMSBst1FRKMSBstpSBst2松開松開SBst2電機停轉電機停轉實現點動實現點動用途用途: :試車、檢修以及車床主軸的調整等。試車、檢修以及車床主軸的調整等。先斷開先斷開后閉合后閉合斷開斷開斷電斷電上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節（2）保護環節）保護環節: 短路保護短路保護 過載保護過載保護 失壓保護失壓保護(欠壓保護欠壓保護)控制要求控制要求:（1）多地點長動控制）多地點長動控制SBst1KMK

17、MSBstp1FRSBst2SBst1 , SBstp1 為甲地按鈕為甲地按鈕, SBst2 , SBstp2 為乙地按鈕。為乙地按鈕。SBstp23.多地點直接起動控制多地點直接起動控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制7.3 正反轉控制正反轉控制 將電動機接到電源的任意兩根線對調一下，將電動機接到電源的任意兩根線對調一下，即可使電動機反轉。即可使電動機反轉。 需要用需要用兩個接觸器兩個接觸器來實現這一要求。來實現這一要求。 當正轉接觸器工作時，電動機正轉；當正轉接觸器工作時，電動機正轉； 當反轉接觸器工作時，當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任將電動機接到電源的任意兩根聯線對調一

18、下，意兩根聯線對調一下，電動機反轉。電動機反轉。 在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為工作的控制作用，稱為“互鎖互鎖”。利用接觸器的觸點實現聯鎖控制稱利用接觸器的觸點實現聯鎖控制稱電氣電氣互鎖。互鎖。利用按鈕的觸點實現聯鎖控制稱利用按鈕的觸點實現聯鎖控制稱機械機械互鎖。互鎖。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節缺點：改變轉向時必須缺點：改變轉向時必須先按停止先按停止按鈕。按鈕。1.電氣互鎖的正反轉控制電路電氣互鎖的正

19、反轉控制電路第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMFKMFSBst1KMFKMRKMRSBst2KMRKMRSBstpKRQFUFR3 KMF上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節2.機械、電氣雙重互鎖的正反轉控制電路機械、電氣雙重互鎖的正反轉控制電路雙重互鎖雙重互鎖第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMFKMFSBst2SBstpKMRSBst1KMFKMRKMR當電機正轉時，當電機正轉時，按下反轉按鈕按下反轉按鈕SBst2先斷開先斷開斷電斷電閉合閉合通電通電斷開斷開停止正轉停止正轉閉合閉合閉合閉合電機反轉電機反轉上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁

20、上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制KMFKMFSBst2SBstpKMRSBst1KMFKMRKMR當電機反轉時，當電機反轉時，按下正轉按鈕按下正轉按鈕SBst1先斷開先斷開通電通電閉合閉合斷電斷電斷開斷開停止反轉停止反轉閉合閉合閉合閉合電機正轉電機正轉上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制7.4 順序聯鎖控制順序聯鎖控制1#2# 例如：皮帶運輸例如：皮帶運輸起動要求起動要求: 1#電機先起動，電機先起動，2#電機才動。電機才動。停車要求停車要求: 2#電機先停，電機先停，1#電機才停。電機才停。上一頁上一頁返返 回

21、回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節 順序聯鎖控制電路順序聯鎖控制電路第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制練習題練習題 7.4.1 兩條皮帶運輸機分別由兩臺籠式電動機拖動兩條皮帶運輸機分別由兩臺籠式電動機拖動, 用一套起停按鈕控制它們的起停用一套起停按鈕控制它們的起停, 為了避免物體堆積在運輸機為了避免物體堆積在運輸機上上,要求電動機按下述順序起動和停止要求電動機按下述順序起動和停止: 起動時起動時,M1 起動后起動后, M2 才隨之起動才隨之起動; 停止時停止時, M2 停止后停止后, M

22、1 才隨之停止。才隨之停止。SBst KM1 KM2FR1 KM2 KM1SBstpFR2【解解】上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節按下按下SBstKM1通電通電M1起動起動KM1觸點閉合觸點閉合 KM2通電通電M2起動起動按下按下SBstpKM2斷電斷電M2停止停止KM2觸點斷開觸點斷開 KM1斷電斷電M1停止停止第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制( (一一) )行程開關行程開關(ST) 也稱限位開關也稱限位開關 動作原理動作原理: :運動部件撞擊產生動作。運動部件撞擊產生動作。7.5 行程控制行程控制 符號：符號： 動斷觸點：動斷觸點： 動合觸點：動合觸點：S

23、T上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制主電路：主電路：一臺電機正反轉。一臺電機正反轉。STA1STA2STB1STB2例例:工作臺前進、后退往復運動。工作臺前進、后退往復運動。控制電路：控制電路：應在正反轉的基礎上，在每套支路應在正反轉的基礎上，在每套支路 中分別串聯行程開關的動斷觸點。中分別串聯行程開關的動斷觸點。上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制STA1STA2STB2STB1( (二二) )控制電路控制電路KMFKMRKMFKMRSBstFSBstRKMR

24、KMFSBstpFR上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖圖 7.5.2 自動往返行程控制自動往返行程控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制STA1STA1STA2STB2STB1KMFKMRKMFKMRSBstFSBstRKMRKMFSBstpFR上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖圖 7.5.2 自動往返行程控制自動往返行程控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制銜鐵銜鐵線圈線圈靜鐵心靜鐵心恢復彈簧恢復彈簧托板托板釋放彈簧釋放彈簧杠桿杠桿活塞桿活塞桿橡皮膜橡皮膜撞塊撞塊延時閉合延時閉合常開觸頭常開觸頭延時斷開延時斷開常閉觸頭常閉觸頭瞬

25、時斷開瞬時斷開常閉觸頭常閉觸頭瞬時閉合瞬時閉合常開觸頭常開觸頭7.6 時間控制時間控制(一一) 時間繼電器時間繼電器(KT)上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節圖片圖片圖圖 7.6.1 時間繼電器時間繼電器第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制上一頁上一頁返返 回回下一節下一節下一頁下一頁上一節上一節(二二) 控制電路控制電路圖圖 7.6.2星星-三角三角起動控制起動控制第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制7.7 可編程控制器可編程控制器( (一一) )等效電路等效電路輸入接口單元輸入接口單元輸出接口單元輸出接口單元邏輯運算單元邏輯運算單元電源電源輸入接線端子輸入接

26、線端子輸出接線端子輸出接線端子X0X0X1X1X2X2X3X3COMX0X3X2X2X3X1Y31Y31Y30Y30Y31Y30Y31Y30Y31Y30COMSBstFSBstRSBstPFREKMFKMR220V上一頁上一頁返返 回回下一頁下一頁上一節上一節圖圖 7.2.7 電動機的正反轉控制電動機的正反轉控制 PLC 等效電路等效電路第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制( (二二) )梯形圖梯形圖如如: :電動機的正反轉控制電動機的正反轉控制確定輸入和輸出點數：確定輸入和輸出點數：輸入輸入: SBstF: X0 SBstR: X1 SBstP: X2 FR: X3輸出輸出：KMF：Y

27、30 KMR：Y 31 X0 X3 X2 X3 X2 X1Y30Y31Y30Y31圖圖 7.7.3 梯形圖梯形圖SBstFSBstRSBstPFREX0X1X2X3COMY30Y31KMFKMR圖圖 7.7.2 外部接線圖外部接線圖上一頁上一頁返返 回回下一頁下一頁上一節上一節第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制（三）語句表（三）語句表指指 令令 表表指令種類指令種類助記符助記符指令種類指令種類助記符助記符LDOUTLDIRSTANDRLSANDISFTORORIORBNOPANBEND觸電指令觸電指令輸出指令輸出指令連續指令連續指令特殊指令特殊指令上一頁上一頁返返 回回下一頁下一頁上一節上一節表表 7.7.1 F 系列系列 PLC 的指令表的指令表第第 7 章章 電氣自動控制電氣自動控制例如：寫出下列梯形圖的語句表。例如：寫出下列梯形圖的語句表。 X0 X1 X3 X4Y30 X2 X5LD X0AND X1LD X2ANI X3ORBLDI X4AND X5ORBOUT Y30END上一頁上一頁返返 回回下一頁下一頁上一節上一節圖圖 7.7.4 ORB的用法的用法第第 7