电气控制与plc应用第二章
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电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章:电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制的基本概念、分类和应用领域。
掌握电气控制系统的组成和功能。
1.2 常用低压电器熟悉常用的开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理。
学习电器符号和功能,并能够识别和应用。
第二章:电气控制线路设计2.1 控制电路的基本设计原则掌握控制电路设计的基本原则和方法。
学习如何选择合适的控制电器和保护元件。
2.2 常用控制电路学习常用的控制电路图和原理,如启动、停止、正反转、调速等。
分析实际电路图,并进行解读和应用。
第三章:PLC基础3.1 PLC概述了解PLC的定义、功能和工作原理。
掌握PLC的组成部分和各部分的作用。
3.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装和界面操作。
熟悉编程软件的功能和编程的基本操作。
第四章:PLC编程技术4.1 PLC编程语言学习PLC编程的基本语言,如指令表、逻辑功能图、功能块图等。
掌握不同编程语言的特点和应用场景。
4.2 常用PLC指令学习常用的PLC指令及其功能和使用方法。
掌握指令的编程和应用技巧。
第五章:电气控制与PLC应用实例5.1 电动机控制实例分析电动机控制系统的需求,设计电气控制电路。
利用PLC实现电动机的控制,并进行编程和调试。
5.2 自动化生产线实例了解自动化生产线的组成和工作原理。
学习如何利用PLC实现生产线的控制和自动化。
第六章:常用PLC品牌及选型6.1 常用PLC品牌介绍熟悉国内外常见的PLC品牌,如西门子、三菱、欧姆龙等。
了解各品牌PLC的特点、性能和应用领域。
6.2 PLC选型原则掌握PLC选型的原则和步骤。
学习如何根据实际应用需求选择合适的PLC型号。
第七章:PLC系统设计与调试7.1 PLC系统设计学习PLC系统设计的一般流程和方法。
掌握PLC系统硬件选型、软件编程、参数设置等环节。
7.2 PLC系统调试与维护学习PLC系统的调试方法和技巧。
第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1. 自锁环节怎样组成?它起什么作用?并具有什么功能?答:在连续控制中,将接触器的常开辅助触头QA 与自复位启动按钮SF 并联,即可形成自锁环节。
当启动按钮SF 松开后,接触器QA 的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电,从而保证电动机的连续运行。
这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式,称自锁或自保。
起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。
所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后,能够保持接触器线圈一直通电,使电动机连续运行。
2. 什么是互锁环节?它起到什么作用?答:控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时,为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中,则任何一个接触器先通电后,即使按下相反方向的启动按钮,另一个接触器也无法通电,这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式,叫电气互锁,或叫电气联锁。
起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。
复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用,这样的互锁叫机械互锁。
利用成对使用的机械联锁接触器,加上电气互锁,可形成机械、电气双重互锁。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3. 分析如图2-50所示线路中,哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止?哪种不能?为什么?答:(c )和(f )能实现电动机正常连续运行和停止,因为按下SB1,接触器KM 线圈通电并自锁,电动机连续运行;按下SB ,KM 线圈断电,电动机停止。
图2-50 习题3图(a )(b )(c ) (d )(e )(f )其他则不能,因为图(a)接触器KM线圈不能得电,故不能启动;图(b)能启动连续运行,但不能切断接触器线圈供电,即不能停止;图(d)会引起电源短路;图(e)线圈不能保持连续通电。
(图中,SB1为启动按钮开关,SB为停止按钮开关。
)4.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器,画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系?答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性;电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么?答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。
原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器?答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?答:热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时性。
第二章习题与思考题参考答案1.电气图中,SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号?答:SB-控制按钮;SQ-行程开关;FU-熔断器;KM-接触器;KA-中间继电器;KT-时间继电器。
2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别,“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。
答:依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁,起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
“一按(点)就动,一松(放)就停”的电路称为点动控制电路。
点动电路为“一按(点)就动,一松(放)就停”,不需要自锁触点,因短时工作,电路中可不设热继电器作过载保护;而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点,在按下起动按钮并松开后,依靠自锁触点(接触器自身的辅助常开触点)接通电路,因电路工作时间较长,需要设热继电器作过载保护。
自锁是接触器(或其他电磁式电器)把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端,其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。
互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。
即其中任一接触器线圈先通电吸合,另一接触器线圈就无法得电吸合。
3.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种?答:减压起动:利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动,以减小起动电流,待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。
笼型异步电动机常用的减压起动方法有:定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。
绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。
4. 电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么?答:当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。
正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机,可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。
第1章习题答案1.1 图形符号通常是指用于图样或其他文件表示一个设备或概念的图形、标记或字符。
文字符号是用于标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征的,可在电器设备、装置和元器件上或其近旁使用,是用以表明电器设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。
图形符号由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电气操作控制的动作(如机械控制符号等),根据不同的具体器件情况构成。
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
1.2 电气原理图是说明电气设备工作原理的线路图。
表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。
电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系的。
电气原理图中不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况,只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上,用直线将各元件连接起来。
电气设备安装图提供电气设备各个单元的布局和安装工作所需数据的图样。
电气互连图一般不包括单元内部的连接,着重表明电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接。
1.3 接触器主触点被卡住、触点熔焊在一起可能引起动铁心不能释放。
应立即切断电源。
1.4 中间继电器触点因为通过控制电路的电流容量较小,所以不需加装灭弧装置。
当被控电动机启动电流小于中间继电器触点的额定电流时。
1.5 电动机启动时的启动电流很大,启动时热继电器不会动作。
因为电动机启动时间短,热继电器来不及动作。
1.6 JS7-A型时间继电器电磁机构翻转180°安装后,通电延时型可以改换成断电延时型,那么这种时间继电器就具有四种类型的触点:延时闭合动合触点;延时断开动断触点;延时断开动合触点;延时闭合动断触点。
1.7 按钮互锁正、反转控制线路存在的主要问题是容易产生短路事故。
电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁的原因而延迟释放时,或者被卡住而不能释放时,如按下反转按钮,则反转接触器又得电使其主触点闭合,电源会在主电路短路。
1.10 正转和反转。
第2章《电气控制线路基础》思考题与练习题、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路,对所设计的电路进行简要说明,并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答:三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。
题、单向全压启动控制线路、某三相笼型异步电动机单向运转,要求采用自耦变压器降压启动。
试设计主电路和控制电路,并要求有必要的保护措施。
、自耦变压器降压启动控制线路、某三相笼型异步电动机单向运转,要求启动电流不能过大,制动时要快速停车。
试设计主电路和控制电路,并要求有必要的保护。
L1L2FA2QA1SF2BBQA2QA3BSSF1QA1QA1QA3nQA3FA1控制电路L13M1L2L3FA0QA0QA3BB1QA1QA2RBS主电路MA、某三相笼型异步电动机可正反向运转,要求降压启动。
试设计主电路和控制电路,并要求有必要的保护。
、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适用场合?答:正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机,可采用星形-三角形降压启动方式来限制启动电流。
星形-三角形降压启动的特点:1、启动时将电动机定子绕组接成星形,当转速接近额定转速时,定子绕组改接成三角形,使电动机在额定电压下正常运转。
2、启动时将电动机定子绕组接成星形,加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的31。
3、星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的1/3,启动电流约为电动机额定电流的2倍左右,从而减小了启动电流对电网的影响。
4、启动转矩也相应下降为原来三角形直接启动时的1/3,转矩特性差。
星形-三角形降压启动线路适用于电动机空载或轻载启动的场合。
、软启动器的启动和停车控制方式一般有哪些?与其他的启动方式相比有什么优点?答:(1)、斜坡升压启动方式(2)、转矩控制及启动电流限制启动方式软启动装置采用电子启动方法,其主要特点是:具有软启动和软停车功能,启动电流、启动转矩可调节,另外还具有电动机过载保护等功能。
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1.自锁环节怎样组成?它起什么作用?并具有什么功能?答:在连续控制中,将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮SF并联,即可形成自锁环节。
当启动按钮SF松开后,接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电,从而保证电动机的连续运行。
这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式,称自锁或自保。
起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。
所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后,能够保持接触器线圈一直通电,使电动机连续运行。
2•什么是互锁环节?它起到什么作用?答:控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时,为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中,则任何一个接触器先通电后,即使按下相反方向的启动按钮,另一个接触器也无法通电,这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式,叫电气互锁,或叫电气联锁。
起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。
复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用,这样的互锁叫机械互锁。
利用成对使用的机械联锁接触器,加上电气互锁,可形成机械、电气双重互锁。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3. 分析如图2-50所示线路中,哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止?哪种不能?为什么?(b )kMrpSBKMKM(d )(e )KMSB1,接触器KM 线圈通电〒SR_____ a ____________KM(a )图2-50习题3图答:(C )和(门能实现电动机正常连续运行和停止,因为按下 并自锁,电动机连续运行;按下SB ,KM 线圈断电,电动机停止。
其他则不能,因为图(a )接触器KM 线圈不能得电,故不能启动;图(b )能启动连续运行,但不能切断接触器线圈供电,即不能停止;图(d )会引起电源短路;图(e )线圈不能保持连续通电。
(图中,SB1为启动按钮开关,SB 为停止按钮开关。