电工常用电路图.docx
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电工常用电路图
单台排水泵水位控制电路图
线信息文件容如下:
SAC:
1,SAC:
3,QF:
6,KM:
11
HG:
1,KM:
12
SS1:
11,SAC:
2
SS1:
12,SF1:
13,KM:
23
HR:
1,SF1:
14,XT:
3,KM:
A1,KM:
24,KM:
34
HR:
2,KM:
A2,KH:
95
XT:
2,KM:
33
SAC:
4,XT:
1
HG:
2,KH:
96,N:
N
生成如下的接线图
项目一点动与长动控制线路及绘图规则
知识点部分
一、图形、文字符号
１、图形符号
图形符号通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。
电气控制系统图中的图形符号必须按国家标准绘制。
２、文字符号
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
文字符号适用于电气技术领域术文件的编制，也可表示在电气设备、装置和元件上或其近旁以标明它们的名称、功能、状态和特征。
３、主电路各接点标记
三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。
电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记。
分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W的前边加上阿拉伯数字1、2、3等来标记，如1U、1V、1W；2U、2V、2W等。
二、绘图原则
电气控制系统图包括电气原理图、电气安装图（电器安装图、互连图）和框图等。
各种图的图纸尺寸一般选用297×210、297×420、297×630、297×840（mm）四种幅面，特殊需要可按GB126—74《机械制图》国家标准选用其他尺寸。
三、电器控制线路的构成和基本保护
1、继电器-接触器控制电路的表示方法
继电器-接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示方法。
安装接线图：
这种表示方法能形象地表示出控制电路中各电器的安装情况及相互之间的连线。
特点：
1）初看电路者比较合适；
2）绘制难度大；
3）电器施工的依据。
工作原理图：
根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。
特点：
便于阅读和设计较复杂的控制电路。
它是生产机械电气设备设计的基本和重要的技术资料。
2、原理图的绘制规则
1）主电路：
粗线，左或上部；控制线路：
细线，右或下部
2）控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平行绘制
3）所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。
器件的各部分分别画在完成作用的地方。
各电器部件的状态处于未动作前的状态。
4）同类电器在文字符号前或后加序号区分
5）两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编号，左单右双，以线圈为界限
6）对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置
3、电器元件的布置原则：
1）体积大和较重的电器元件应装在元件安装板的下方，发热元件应装在上方
2）强弱电分开，弱电应屏蔽
3）需经常维护、检修、调整的元件的安装位置不宜过高
4）布置应整齐、美观、对称
5）元件之间应留有一定间距
4、电气系统中的基本保护
1）电流保护
（1）短路保护：
防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。
采用的电器：
熔断器、自动断路器。
原理：
熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。
（2）过载保护：
防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏用电设备。
采用的电器：
热继电器、自动断路器。
原理：
热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制回路中。
当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。
2）零压（或欠压）保护
作用：
防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可能造成的机械或人身事故。
3）互锁保护：
保护一个电器通电时，另一个电器不能通电，若需后者通电，则前者必须先断电的一种保护。
4）零励磁保护：
防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加上电枢电压而造成机械“飞车”或电动机电枢绕组烧怀的一种保护。
零励磁保护线路：
直流电动机零励磁保护。
四、自锁与互锁控制
自锁：
依靠接触器自身辅助触头而保持接触器线圈通电的现象。
互锁：
利用正反转接触器常闭辅助触头作为相互制约的控制关系。
1、自锁电路
（一）
为什么用自锁？
工作过程：
合上Q，按下SB2，KM线圈吸合，KM主触点闭合，电动机运转。
KM辅助常开触点闭合，自锁。
按下SB1，KM线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。
自锁电路
（二）
自锁另一作用：
实现欠压和失压保护。
2、互锁电路
1）电气互锁
2）机械互锁
思考为何要互锁？
五、点动与连续运转的控制
常见故障及处理方法
1、按下启动按钮，接触器不工作：
检查熔断器是否熔断，检查热继电器是否动作，检查电源电压是否正常，检查按钮触点是否接触不良，检查接触器线圈是否损坏。
2、不能自锁：
检查启动按钮是否有损坏，检查接触器常开辅助触点是否未闭合或被卡住（触点损坏）。
3、不能互锁：
检查启动按钮是否有损坏，检查接触器常闭辅助触点是否未断开或被卡住（触点粘连）。
本课小结：
1、电气控制系统图的组成：
原理图、元件布置图、安装接线图
2、电器控制线路的构成和基本保护
1）电流保护
2）零压（或欠压）保护
3）互锁保护
4）零励磁保护
3、电气控制基本控制规律：
能力培养部分
三相异步电动机点动和长动控制线路
1、实训目的
1）通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。
2）通过实训进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。
2、选用组件
1）实训设备
序号
型号
名称
数量
1
DJ24
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
2
D61
继电接触控制挂箱
（一）
1件
3
D62
继电接触控制挂箱
（二）
1件
2）屏上挂件排列顺序
D61、D62
3、实训方法
实训前要检查控制屏左侧端面上的调压器旋钮须在零位，下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关须在“关”断位置。
开启“电源总开关”，按下启动按钮，旋转调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。
再按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。
以后在实训接线之前都应如此。
1）三相异步电动机点动控制线路：
按图1-1接线。
图中SB1、KM1选用D61上元器件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62上元器件，电机选用DJ24（△/220V）。
接线时，先接主电路，它是从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经三刀开关Q1、熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1主触点到电动机M的三个线端A、B、C的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。
主电路经检查无误后，再接控制电路，从熔断器FU4插孔V开始，经按钮SB1常开、接触器KM1线圈到插孔W。
线接好经指导老师检查无误后，按下列步骤进行实训：
图1-1点动控制线路
（1）按下控制屏上“开”按钮；
（2）先合Q1，接通三相交流220V电源；
（3）按下启动按钮SB1，对电动机M进行点动操作，比较按下SB1和松开SB1时电动机M的运转情况。
2）三相异步电动机自锁控制线路：
按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。
按图1-2接线，图中SB1、SB2、KM1、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
检查无误后，启动电源进行实训：
（1）合上开关Q1，接通三相交流220V电源；
（2）按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况；
（3）按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M运转情况。
图1-2自锁控制线路
3）三相异步电动机既可点动又可自锁控制线路：
图1-3既可点动又可自锁控制线路
按下控制屏上“关”按钮切断三相交流电源后，按图1-3接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V），检查无误后通电实训：
（1）合上Q1接通三相交流220V电源；
（2）按下起动按钮SB2，松手后观察电机M是否继续运转；
（3）运转半分钟后按下SB3，然后松开，电机M是否停转；连续按下和松开SB3，观察此时属于什么控制状态；
（4）按下停止按钮SB1，松手后观察M是否停转。
4、讨论题
1）试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图1-1和图1-2的结构和功能上有什么区别？
2）图中各个电器如Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、KM1、FR、SB1、SB2、SB3各起什么作用？
已经使用了熔断器为何还要使用热继电器？
已经有了开关Q1为何还要使用接触器KM1？
3）图1-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护？
4）画出图1-1、1-2、1-3的工作原理流程图。
5、三相异步电动机点动和长动控制线路实训成绩评定表
项目检查
配分
评分标准
扣分
装前检查
15
电器元件错检或漏检，每处
扣2分
器材
选用
10
（1）导线选用不符合要求，每处
扣4分
（2）穿线管选用不符合要求，每处
扣3分
（3）编码套管等附件选用不当，每处
扣2分
元件
安装
20
（1）控制箱部元件安装不符合要求，每处
扣3分
（2）控制箱外部电器元件安装不牢固，每处
扣3分
（3）损坏电器元件，每只
扣10分
（4）电动机安装不符合要求，每台
扣5分
（5）导线通道敷设不符合要求，每处
扣4分
布线
30
（1）不按电路图接线
扣20分
（2）控制箱导线敷设不符合要求，每根
扣3分
（3）通道导线敷设不符合要求，每根
扣3分
（4）漏接接地线
扣8分
通电
试车
25
（1）位置开关安装不合适
扣5分
（2）整定值未整定或整定错，每只
扣5分
（3）熔体规格配错，每只
扣3分
（4）通电不成功
扣20分
安全文明
违反安全文明生产规程扣10～40分
备注
除定额时间外,各项最高扣分不得超过配分数
①教师讲解主要针对基本技能要领、安全知识和技术术语。
尽可能让学生自己动手动脑独立操作完成教学容，并养成良好工作习惯；
②实训中要求每人一套常用电工工具；每项容均应根据实训技术要求、操作要点评出成绩填入评定表考核成绩。
一、引言
随着机电一体化技术的发展，对系统的可靠性要求愈来愈高，PLC具有控制可靠、体积小、功能强、速度快、组态灵活和可扩展性的特点而得到了广泛的应用，电气系统的可靠性也大大提高了。
此时，影响电气系统可靠性的主要因素是与PLC接口的输入输出部分，我们在卧式锺床改造中采用PLC的软元件，合理设计了控制程序，提高了系统的可靠性。
二、影响PLC电气系统可靠性的主要因素
PLC控制系统可简单划分为三部分：
发讯元件（输入部分）、记忆网络（程序部分）和电气执行元件（输出部分）。
对于用继电器控制的系统，影响系统可靠性的主要因素是中间继电器组成的记忆网络。
对于PLC控制系统，高可靠性的PLC取代了中间继电器组成的记忆网络，克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病，使系统可靠性大为提高。
此时，与PLC自身的安全性与PLC输入、输出连接的"发讯元件"和"电气执行元件"的可靠性，己变成影响整个电气系统可靠性的主要因素。
提高"发讯元件"和"电气执行元件"可靠性的同时，也就提高了PLC的安全性，通常有两种方法：
一种是选用高质量的元器件；另一种是对这些故障率较高的元器件进行状态检测和故障诊断，但都受硬件条件和经济条件的影响而限制了应用用。
PLC具有丰富的软元件（如部计时器、计数器、辅助继电器等），因此可以利用它来设计一些程序，屏蔽输入元件的误信号，防止输出元件的误动作。
最实用的方法有：
（l）采用软硬件互锁设计，防止误发讯和误动作；
（2）在输入输出端提高配线的可靠性，提高PLC的安全性。
本文以卧式锥床改造为例，介绍用PLC软元件提高系统可靠性的设计方法。
三、用PLC软元件设计来改造卧式结床，提高系统可靠性
1、卧式锺床工作原理简介
根据原有的继电器电路图来设计梯形图，这种方法没有改变系统的外部特性，但却克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的毛病，对于操作人员来说，除了控制系统的可靠性提高之外，改造前后的系统没有什么区别，他们不用改变长期形成的操作习惯。
这种设计方法一般不需要改动控制面版和它上面的器件，因此可以减少硬件改造的费用和工作量。
图l是卧式锤床继电器控制电路图，图2和图3是实现相同功能的PLC控制系统的外部接线图和梯形图。
卧式锺床的主轴电机是双速异步电动机，中间继电器ZC和FC控制主轴电机的起动和停止，接触器ZC和FC控制主轴电机的正反转，接触器lDSC、2DSC和时间继电器SJ控制主轴电机的变速，接触器DC用来短接串在定子回路的制动电阻。
lJPK、2JPK和1ZPK、2ZPK是变速操纵盘上的限位开关，IHKK、2HKK是主轴进刀与工作台移动互锁限位开关。
2、用PLC软硬件互锁设计ET造卧式锺床，提高系统可靠性
在控制主轴电机正反转的继电器电路中，为了防止控制正反转的两个接触器（如图l中ZC与FC）同时动作造成三相电源短路，设置了联锁电路，即将某二接触器的常闭触点与另一个接触器的线圈相串联。
在梯形图中也设置了相应的联锁电路，但是梯形图中联锁电路只能保证PLC输出模块上两个对应的硬件继电器不同时动作。
如果因主电路电流过大或接触器质量不好，某二接触器的主触头被断开主电路时产生的电弧熔焊，其线国断电后主触头仍然接通，这时如果另一接触器的线国通电，仍将会造成二相电源短路事故。
为了防止出现这种情况，应在PLC外部设置联锁电路（见图1），假设接触器ZC主触点被电弧熔焊，这时与FC线国串联的ZC辅助常闭触点断开，因此FC的线国不可能得电。
3、用PLC辅助继电器简化电路，提高了电气系统的可靠性
图l中ZC、FC、lDSC、2DSC都要受TA、lZPK、lJPK、ZC和FC的触点并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中设置了上述并联电路控制的辅助继电器M202，它类似于继电器电路中的中间继电器。
另外，还是提高PLC控制系统可靠性的方法，如：
（l）输入输出端接有感性元件时，应在它们两端并联阻容电路，以控制电路断开时产生的电弧对PLC的影响，电阻可以取51~12OQ，电容可以取0.1~0.47μF，电容的额定电压应大于电源峰值电压。
（2）PLC控制柜设在没有高压大电流强辐射的室。
（3）采用隔离变压器，由单回路双绞线供电。
四、结论
影响PLC控制系统可靠性的主要因素是与PLC接口的输入、输出部分的可靠性。
在安装配线时考虑到对PLC的各种不利因素，同时在进行梯形图设计时充分利用PLC的软元件（如计时器、辅助继电器、定时器等）合理设计PLC输入、输出元件的状态监测程序，可屏蔽输入元件的误信号，防止输出元件的误动作，提高PLC控制电气系统的整机可靠性。
用PLC提高系统可靠性的方法具有经济、实用等特点，已经在卧式镗床PLC控制系统中获得了成功应用，实现设备改造与生产过程自动化，提高劳动生产率，改善企业管理，提高了企业经济效益。
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