1、设备电气控制与PLC技术第1页，共41页。第2页，共41页。第3页，共41页。由许多电气元件按一定要求联接而成的系统。电气控制系统1 为了便于电气控制系统的设计、分析、安装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其联接线路，用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图2电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。电器元件明细表“三图一表”3第4页，共41页。第5页，共41页。电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元并不按照电器元件的
2、实际布置位置来绘制件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符图形符号和文字符号号和文字符号表示。用图形符号、文字符号、项目代号图形符号、文字符号、项目代号等表示电路各个电气元件之间的关系和工作原理关系和工作原理的图纸。电气原理图定义1 适用于研究和分析电路工作原理、并可为寻找故障提供帮助，同时也是编制电气安装接线图的依据，因此在设计部门和生产现场得到广泛应用。电气原理图作用2第6页，共41页。闸刀开关闸刀开关QS交流接触器交流接触器KM热继电器热继电器FR三相异步三相异步电动机电动机MM3按钮（常开）按钮（常开）SB按钮（常闭
3、）按钮（常闭）SB熔断器熔断器 FU电气原理图与实物关系3第7页，共41页。电气原理图工作过程模拟演示4第8页，共41页。电气图绘制必须遵守国家标准局颁布的最新电气制图标准。目前主要有：GB/GT472819962000电气简图用图形符号 GB7159 1987电气技术中的文字符号制定通则 GB40261992电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统通则 GB/T6988.3-1997电气制图、接线图和接线表 GB/T6988.142002电气技术文件的编制电气原理图标准5第9页，共41页。辅助电路 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路
4、、照控制电路、照明电路、信号电路和保明电路、信号电路和保护电路护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。主电路 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电从电源到电机之间相连的电器机之间相连的电器元件元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。电气原理图组成 6第10页，共41页。原则一 图面布局 电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路在图面左侧；辅助电路在图面右侧；耗能元件画在电路的最下端。电源电路绘成水平线，受电的动力装置及其电器支路与电源电路垂直。无论主电路还是辅助电路
5、，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。电气原理图绘制原则 7主电路辅助电路第11页，共41页。原则二 电器区分 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号（如：KM、KT等）。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别（如KM1、KM2）。在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。电气原理图绘制原则 7交流接交流接触器触器KM第12页，共41页。原则三 电器状态电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按
6、其线圈不通电时的状态画出。对于控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。对于热继电器，触点按未发生过载动作时的状态画出。电气原理图绘制原则 7交流接交流接触器触器KM按钮（常闭）按钮（常闭）SB1按钮（常开）按钮（常开）SB第13页，共41页。原则四 图形绘制 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在交点处画实心圆点；无直接电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90，但文字符号不可倒置。当图形垂直放置时为从左到右，即垂线左侧为常开触点，右侧为常闭触点；当图形水平放
7、置时为从下到上，即水平线下方为常开触点，上方的触点为常闭触点。电气原理图绘制原则 7第14页，共41页。原则五 图面分区 图面分区时，竖边从上到下用英文字母，横边从左到右用阿拉伯数字分别编号。分区代号用该区域的字母和数字表示，如A3、C6等。图面下方的图区横向编号是为了便于检索电气线路，方便阅读分析而设置的。图区横向编号的上方对应文字表明了该区元件或电路的功能，以利于理解全电路的工作原理。电气原理图绘制原则 7第15页，共41页。原则六 电器索引在电气原理图中，接触器和继电器的线圈与触点的从属关系（在原理图中相应线圈的下方，给出触点的图形符号，并在其下面注明相应触点的索引代号，未使用的触点用“
8、X”表明）。在接触器KM触点的位置索引中，左栏为主触点所在的图区号，中栏为辅助常开触点所在的图区号，右栏为辅助常闭触点所在的图区号。在继电器KA、KT触点的位置索引中，左栏为常开触点所在的图区号，右栏为常闭触点所在的图区号。电气原理图绘制原则 7第16页，共41页。1 1、查线读图法查线读图法（常用方法）：（常用方法）：按照由按照由主到辅，由上到下，由左到右主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。的细节分析，然后，再
9、串为一个整体分析。2 2、逻辑代数法逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。用逻辑代数描述控制电路的工作关系。电气原理图识读的原则：电气原理图识读的原则：8第17页，共41页。（1 1）准备：准备：了解了解生产过程和工艺对电路提出的生产过程和工艺对电路提出的要求要求；了解各种用电设；了解各种用电设备和控制电器的备和控制电器的位置位置及及用途用途；了解图中的图形；了解图中的图形符号符号及文字符号的及文字符号的意意义义。（2 2）观察设备所用的电源：观察设备所用的电源：一般设备多用三相电源一般设备多用三相电源(380V(380V、50Hz)50Hz)，也有用直流电源的设备。，也有用直流电源的
10、设备。（3 3）分析主电路）分析主电路 从主电路入手，从主电路入手，观察主电路有观察主电路有几台几台电动机和电动机和电磁阀等电磁阀等执行电器执行电器，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求控制要求和用途去和用途去分析分析它它们的们的控制内容控制内容，控制内容包括：，控制内容包括：起动起动方式方式、方向方向控制、控制、调速调速和和制制动动方式及各台电动机之间是否有方式及各台电动机之间是否有相互制约相互制约关系。关系。第18页，共41页。（4 4）分析控制电路）分析控制电路 根据根据主电路中各电动机和电磁阀等主电路中各电动机和电磁阀等执行电器执行电器的控制的控
11、制要要求求，逐一找出控制电路中的，逐一找出控制电路中的控制环节控制环节，利用前面学过的基本，利用前面学过的基本环节的知识，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行环节的知识，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。分析。控制电器控制电器（是指除常规接触器之外的控制元件，如（是指除常规接触器之外的控制元件，如电源开关、万能转换开关。）电源开关、万能转换开关。）（5 5）分析辅助电路）分析辅助电路 辅助电路包括电源辅助电路包括电源显示显示、工作状态显示、照明和故障、工作状态显示、照明和故障报警报警等部分，它们大多由控制电路中的元件来控制的，所以等部分，它们大多由控制电路中的元件来控制的，所以
12、在分析时，还要回过头来在分析时，还要回过头来对照控制电路对照控制电路进行分析。进行分析。第19页，共41页。（6 6）分析联锁与保护环节）分析联锁与保护环节 机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动和控制方案以外，在控制求，除了合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中线路中还设置了一系列电气保护和必要的还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁电气联锁。保护电器保护电器：是指短路保护器件及过载保护器件，如空：是指短路保护器件及过载保护器件，如空气断路器中电磁脱扣器及热过载脱扣器的规格，熔断器、气断路器中电磁脱扣器及热过载脱
13、扣器的规格，熔断器、热继电器及过电流继电器等器件的用途及规格。热继电器及过电流继电器等器件的用途及规格。（7 7）分析特殊控制环节）分析特殊控制环节 殊控制环节：殊控制环节：计数计数装置、自动装置、自动检测检测装置、晶闸管装置、晶闸管触发触发电路、自动调温装置等。电路、自动调温装置等。第20页，共41页。（8 8）总体检查）总体检查 经过经过“化整为零化整为零”，逐步，逐步分析分析了每一个了每一个局部电路局部电路的工的工作原理以及各部分之间的作原理以及各部分之间的控制关系控制关系之后，还必须用之后，还必须用“集零集零为整为整”的方法，检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别的方法，检查整个控制线路
14、，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，理解电路中每个系，理解电路中每个元件所起的作用元件所起的作用。第21页，共41页。第22页，共41页。第23页，共41页。第24页，共41页。第25页，共41页。电器元件明细表 电器元件明细表是把成套装置、设备中的各组成元件(包括电动机)的名称、型号、规格、数量列成表格，供准备材料及维修使用。第26页，共41页。第27页，共41页。四、电气元件布置图 电器元件布置图主要是表明电气设备上所有电器元件的的实际位置，为电气设备的安装及维修提供必要的资料。电器元件布置图可根据电气设备
15、的复杂程度集中绘制或分别绘制。图中不需标注尺寸，但是各电器代号应与有关图纸和电器清单上所有的元器件代号相同，在图中往往留有10%以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。电气元件布置图1第28页，共41页。四、电气元件布置图 绘制电器元件布置图时，机床的轮廓线用细实线或点划线表示，电器元件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。绘制电器元件布置图时，电动机要和被拖动的机械装置画在一起；行程开关应画在获取信息的地方；操作手柄应画在便于操作的地方。绘制电器元件布置图时，各电器元件之间，上、下、左、右应保持一定的间距，并且应考虑器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修。若采用板前走线槽配线方
16、式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护。电气元件布置图绘制原则2第29页，共41页。四、电气元件布置图 体积大和较重的电器元件应安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电器板的上面；强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰；电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安放在一起，以利加工、安装和配线；需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。电气元件布置图绘制原则2第30页，共41页。第31页，共41页。五、电气安装接线图 电气安装接线图主要用于电气设备的安装配线、线路检查、线路维修和故障处理。在图中要表示出各电气设备、电器元件之间的实际接线情况，并标注出外部接
17、线所需的数据。在电气安装接线图中各电器元件的文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与电气原理图一致。电气安装接线图1第32页，共41页。五、电气安装接线图电气安装接线图的绘制原则：（1）绘制电气安装接线图时，各电器元件在图中的位置应与实际的安装位置一致，元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。（2）绘制电气安装接线图时，各电器元件用规定的图形符号绘制，同一电器元件的各部件必须画在一起，并用点划线框起来，有时将多个电器元件用点划线框起来，表示它们是安装在同一安装底板上的。电气元件布置图绘制原则2第33页，共41页。五、电气安装接线图 （3）绘制电气安装接线图时，不在同一控制柜或配电屏上的电器元
18、件的电气连接必须通过端子排进行连接，安装底板上有几条接至外电路的引线，端子板上就应绘出几个线的接点。（4）绘制电气安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。（5）各电器元件的文字符号及端子排的编号应与原理图一致，并按原理图的连线进行连接。（6）画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。电气元件布置图绘制原则2第34页，共41页。五、电气安装接线图电气接线图第35页，共41页。四、电气安装接线图线路采用字母、数字、符号及其组合标记。三相交流电源采用L1、L2、L3标记，中性线采用N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前加上阿拉伯数字1、2、3等来标记如：1U、1V、1W及2U、2V、2W等。控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成。标记方法按“等电位”原则进行。在垂直绘制的电路中，标号顺序一般由上至下编号；凡是被线圈、绕组、触点或电阻、电容元件所间隔的线段，都应标以不同的阿拉伯数字来做为线路的区分标记。电气原理图标号3第36页，共41页。四、电气安装接线图第37页，共41页。四、电气安装接线图第38页，共41页。第39页，共41页。第40页，共41页。第41页，共41页。
