第03讲-基本与典型电气控制电路分析与设计1

第第0303讲讲-基本与典型电气基本与典型电气控制电路分析与设计控制电路分析与设计1 1PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电气控制及电气控制及PLCPLC技术技术 第第3 3讲讲 讲解内容讲解内容：22基本与典型电气控制电路分析与设计基本与典型电气控制电路分析与设计基本与典型电气控制电路分析与设计基本与典型电气控制电路分析与设计 电气控制线路的设计、绘制及分析电气控制线路的设计、绘制及分析电气控制线路的设计、绘制及分析电气控制线路的设计、绘制及分析 基本电气控制线路基本电气控制线路基本电气控制线路基本电气控制线路 学习说明：学习说明：本讲是学习电气控制设计基础。重点掌握：本讲是学习电气控制设计基础。重点掌握：本讲是学习电气控制设计基础。重点掌握：本讲是学习电气控制设计基础。重点掌握：1.1.电气控制线路的电气控制线路的电气控制线路的电气控制线路的设计设计设计设计、绘制绘制绘制绘制及及及及分析分析分析分析；2.2.电气控制线路基本环节：电气控制线路基本环节：电气控制线路基本环节：电气控制线路基本环节：(1)(1)掌握电气控制原则：掌握电气控制原则：掌握电气控制原则：掌握电气控制原则：时间原则时间原则时间原则时间原则、速度原则速度原则速度原则速度原则、电流原则电流原则电流原则电流原则、与与与与行程原则行程原则行程原则行程原则。(2)(2)掌握电动机掌握电动机掌握电动机掌握电动机保护环节保护环节保护环节保护环节。(3)(3)掌握三相异步电动机基本控制环节：掌握三相异步电动机基本控制环节：掌握三相异步电动机基本控制环节：掌握三相异步电动机基本控制环节：起动起动起动起动、正反转正反转正反转正反转、调调调调速速速速、制动制动制动制动电气控制电路。电气控制电路。电气控制电路。电气控制电路。(4)(4)掌握电气控制电路的掌握电气控制电路的掌握电气控制电路的掌握电气控制电路的联锁环节联锁环节联锁环节联锁环节。2PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2002 2 基本与典型电气控制电路分析与设计基本与典型电气控制电路分析与设计u任何复杂的电器控制线路都是按照一定的任何复杂的电器控制线路都是按照一定的控制原则控制原则控制原则控制原则，由，由基本基本基本基本的控制线路的控制线路的控制线路的控制线路组成的。组成的。uu基本控制线路基本控制线路基本控制线路基本控制线路是是学习电器控制的基础学习电器控制的基础学习电器控制的基础学习电器控制的基础。电器控制线路的表示方法有电器控制线路的表示方法有电器控制线路的表示方法有电器控制线路的表示方法有：电气原理图电气原理图、电气安装接线图电气安装接线图、电器布置图电器布置图。l电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，具有是根据工作原理而绘制的，具有结构简单结构简单结构简单结构简单、层次分明层次分明层次分明层次分明、便于研究便于研究便于研究便于研究和和分析电路分析电路分析电路分析电路的工作原理等优点。的工作原理等优点。l电器控制线路常用的图形、文字符号电器控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的国家标必须符合最新的国家标必须符合最新的国家标必须符合最新的国家标准准准准。3PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电器控制线路：电器控制线路：电器控制线路：电器控制线路：根据电路通过的电流大小可分为根据电路通过的电流大小可分为主电路主电路主电路主电路和和控制电路控制电路控制电路控制电路。主电路：主电路：主电路：主电路：包括从电源到电动机的电路，是包括从电源到电动机的电路，是强电流强电流强电流强电流通过的部通过的部分，用分，用粗线条粗线条粗线条粗线条画在原理图的画在原理图的左边左边左边左边。控制电路：控制电路：控制电路：控制电路：是通过是通过弱电流弱电流弱电流弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成，用的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成，用细线细线细线细线条条条条画在原理图的画在原理图的右边右边右边右边。采用电器元件展开图的画法：采用电器元件展开图的画法：采用电器元件展开图的画法：采用电器元件展开图的画法：同一电器元件的各部件可以同一电器元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。若有多个同类电器，不画在一起，但需用同一文字符号标出。若有多个同类电器，可在文字符号后加上数字序号，如可在文字符号后加上数字序号，如KM1、KM2等。等。注意注意：所有按钮、触点均按所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电没有外力作用和没有通电没有外力作用和没有通电没有外力作用和没有通电时的原始状态画出时的原始状态画出时的原始状态画出时的原始状态画出。控制电路的分支线路，原则上按照动作。控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列先后顺序排列先后顺序排列先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出黑点标出黑点标出黑点标出。4PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电气控制线路的设计、绘制及分析电气控制线路的设计、绘制及分析一、电气控制线路的设计概述一、电气控制线路的设计概述一、电气控制线路的设计概述一、电气控制线路的设计概述（一）设计的基本原则（一）设计的基本原则（一）设计的基本原则（一）设计的基本原则满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过优选满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过优选器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争力。器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争力。（二）设计的基本内容（二）设计的基本内容（二）设计的基本内容（二）设计的基本内容1.拟订设计的任务书。拟订设计的任务书。2.选择拖动方案和控制方式。选择拖动方案和控制方式。3.设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。4.绘制电气安装接线图（工艺设计）。绘制电气安装接线图（工艺设计）。5.汇总资料，编写说明书。汇总资料，编写说明书。5PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2001.选用典型环节。选用典型环节。2.合理设计电路：合理设计电路：必要时，可以使用逻辑代数化简电路，必要时，可以使用逻辑代数化简电路，优化电路结构。优化电路结构。设计电气原理图时，还要考虑工程施工的要求。设计电气原理图时，还要考虑工程施工的要求。图图2-1控制电路控制电路例如例如（双控双控双控双控）图图2-1b与图与图2-1a相比，相比，具有节省连接导线，具有节省连接导线，可靠性高。可靠性高。（三）设计的一般规律（三）设计的一般规律6PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200减少控制触点，提高可靠性减少控制触点，提高可靠性（a）（b）图图2-2控制电路控制电路例如例如:图图2-2a电路中，电路中，继电器线圈电流继电器线圈电流需要依次流过多需要依次流过多个触点。个触点。图图2-2b的控制电的控制电路每一个继电器路每一个继电器线圈电流仅流过线圈电流仅流过一个触点，可靠一个触点，可靠性得到提高。性得到提高。7PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200防止竞争现象防止竞争现象图图2-3反身自停电路反身自停电路例如例如:图图2-3a为反身为反身自停电路，存自停电路，存在电气导通的在电气导通的竞争现象。竞争现象。图图2-3b为无竞为无竞争的反身自停争的反身自停电路。电路。结论：结论：结论：结论：继电、接触器继电、接触器控制电路不得用自身控制电路不得用自身触点切断线圈的导电触点切断线圈的导电电路。电路。8PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电气控制原理设计方法有两种，电气控制原理设计方法有两种，电气控制原理设计方法有两种，电气控制原理设计方法有两种，经验设计法经验设计法经验设计法经验设计法和和和和逻辑代数设计法逻辑代数设计法逻辑代数设计法逻辑代数设计法。1.1.经验设计法经验设计法经验设计法经验设计法电气控制设计的内容包括电气控制设计的内容包括电气控制设计的内容包括电气控制设计的内容包括主电路、控制电路和辅助电路主电路、控制电路和辅助电路主电路、控制电路和辅助电路主电路、控制电路和辅助电路的设计。的设计。的设计。的设计。（1 1）经验设计方法）经验设计方法）经验设计方法）经验设计方法根据生产机械的要求，选用根据生产机械的要求，选用根据生产机械的要求，选用根据生产机械的要求，选用典型环节典型环节典型环节典型环节，将它们有机的组合起来，将它们有机的组合起来，将它们有机的组合起来，将它们有机的组合起来，并加以补充修改，综合成所需的控制电路。并加以补充修改，综合成所需的控制电路。并加以补充修改，综合成所需的控制电路。并加以补充修改，综合成所需的控制电路。（2 2）电气控制设计步骤）电气控制设计步骤）电气控制设计步骤）电气控制设计步骤主电路主电路主电路主电路控制电路控制电路控制电路控制电路辅助电路辅助电路辅助电路辅助电路反复审核。反复审核。反复审核。反复审核。2.2.逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控制电路。制电路。制电路。制电路。该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。可以显示出逻辑设计法的设计优点。可以显示出逻辑设计法的设计优点。可以显示出逻辑设计法的设计优点。（四）设计的基本方法（四）设计的基本方法（四）设计的基本方法（四）设计的基本方法9PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200注意注意：理论部分同学们自学。实际绘制与分析，边设计理论部分同学们自学。实际绘制与分析，边设计理论部分同学们自学。实际绘制与分析，边设计理论部分同学们自学。实际绘制与分析，边设计分析边讲解！分析边讲解！分析边讲解！分析边讲解！二、电气控制线路的绘制与分析二、电气控制线路的绘制与分析二、电气控制线路的绘制与分析二、电气控制线路的绘制与分析三、电气控制原则三、电气控制原则三、电气控制原则三、电气控制原则注意注意：时间原则、速度原则、电流原则、与行程时间原则、速度原则、电流原则、与行程时间原则、速度原则、电流原则、与行程时间原则、速度原则、电流原则、与行程(位置位置位置位置)原则，在下节实例讲解！原则，在下节实例讲解！原则，在下节实例讲解！原则，在下节实例讲解！四、电动机保护环节四、电动机保护环节四、电动机保护环节四、电动机保护环节注意注意注意注意：短路保护短路保护短路保护短路保护FUFU；过载保护；过载保护；过载保护；过载保护FRFR；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护KMKM；接地保护等；接地保护等；接地保护等；接地保护等PEPE。五、五、五、五、电气控制电路的连锁环节电气控制电路的连锁环节电气控制电路的连锁环节电气控制电路的连锁环节注意注意注意注意：电气联锁、机械联锁。电气联锁、机械联锁。电气联锁、机械联锁。电气联锁、机械联锁。10PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200基本电气控制线路基本电气控制线路一、直接起动控制线路一、直接起动控制线路直接起动直接起动：在：在电源容量足够大电源容量足够大电源容量足够大电源容量足够大时时，小容量笼型电动机，小容量笼型电动机可直可直接起动。接起动。优点优点优点优点：电气设备少，线路简单。电气设备少，线路简单。缺点缺点缺点缺点：起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其它用电设起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其它用电设备的正常工作。备的正常工作。（一）点动控制（一）点动控制（一）点动控制（一）点动控制注意注意：根据控制要求，分析需要的根据控制要求，分析需要的电气器件。电气器件。主电路主电路主电路主电路：由由刀开关刀开关刀开关刀开关QSQSQSQS、熔断器熔断器熔断器熔断器FUFUFUFU、交流接触器的主触点交流接触器的主触点交流接触器的主触点交流接触器的主触点KMKMKMKM、热继电器热继电器热继电器热继电器FRFRFRFR、笼型电动机笼型电动机笼型电动机笼型电动机M M M M和和和和接地保护接地保护接地保护接地保护PEPEPEPE组成；组成；控制电路控制电路控制电路控制电路：由起动由起动按钮按钮按钮按钮SBSB和和交流接触器线圈交流接触器线圈交流接触器线圈交流接触器线圈KMKM组成。组成。11PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图2-4实现点动的控制线路实现点动的控制线路（一）点动控制（一）点动控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制起动过程：起动过程：起动过程：起动过程：先合上刀开关先合上刀开关先合上刀开关先合上刀开关QSQS按下起动按下起动按下起动按下起动按钮按钮按钮按钮SBSB接触器线圈接触器线圈接触器线圈接触器线圈KMKM通电通电通电通电接触器接触器接触器接触器主触点主触点主触点主触点KMKM闭合闭合闭合闭合电动机电动机电动机电动机MM通电直接起动。通电直接起动。通电直接起动。通电直接起动。停机过程：停机过程：停机过程：停机过程：松开起动按钮松开起动按钮松开起动按钮松开起动按钮SBSB接触器线接触器线接触器线接触器线圈圈圈圈KMKM断电断电断电断电接触器主触点接触器主触点接触器主触点接触器主触点KMKM断开断开断开断开电电电电动机动机动机动机MM停电停转。停电停转。停电停转。停电停转。点动控制：点动控制：点动控制：点动控制：按下按钮，电动机转动，松按下按钮，电动机转动，松按下按钮，电动机转动，松按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点开按钮，电动机停转，这种控制就叫点开按钮，电动机停转，这种控制就叫点开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常动控制，它能实现电动机短时转动，常动控制，它能实现电动机短时转动，常动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。用于机床的对刀调整和电动葫芦等。用于机床的对刀调整和电动葫芦等。用于机床的对刀调整和电动葫芦等。保护环节：保护环节：保护环节：保护环节：短路保护短路保护短路保护短路保护FUFU；过载保护；过载保护；过载保护；过载保护FRFR；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护KMKM；接地保护；接地保护；接地保护；接地保护PEPE。12PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200（二）长动（连续）控制（二）长动（连续）控制（二）长动（连续）控制（二）长动（连续）控制 长动控制长动控制长动控制长动控制：在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。即所谓长动控制。根据控制要求，分析需要的电气器件。根据控制要求，分析需要的电气器件。主电路主电路主电路主电路：由由刀开关刀开关QS、熔断器熔断器FU、接触器的主触点接触器的主触点KM、热热继电器发热元件继电器发热元件FR、电动机电动机M和和和和接地保护接地保护PEPE组成；组成；控制电路控制电路控制电路控制电路：由由停止按钮停止按钮SB2、起动按钮起动按钮SB1、接触器的常开辅接触器的常开辅助触点助触点和和线圈线圈KM、热继电器的常闭触点热继电器的常闭触点FR组成。组成。13PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200起动过程起动过程起动过程起动过程：合上刀开关合上刀开关QS按下起动按下起动按钮按钮SB2接触器线圈接触器线圈KM通电通电接触接触器主触点器主触点KM闭合和常开辅助触点闭合闭合和常开辅助触点闭合电动机电动机M接通电源运转；松开起动按接通电源运转；松开起动按钮钮SB2，利用接通的接触器常开辅助，利用接通的接触器常开辅助触点触点KM自锁、电动机自锁、电动机M连续运转。连续运转。自锁概念自锁概念自锁概念自锁概念：这种依靠接触器自身辅助常这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保持。方式，称自锁或自保持。（二）长动（连续）控制（二）长动（连续）控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制停机过程停机过程停机过程停机过程：按下停止按钮按下停止按钮SB1接触接触器线圈器线圈KM断电断电接触器主触点接触器主触点KM和和辅助常开触点辅助常开触点KM断开断开电动机电动机M断电断电停转。停转。保护环节保护环节保护环节保护环节：短路保护短路保护短路保护短路保护FUFU；过载保护；过载保护；过载保护；过载保护FRFR；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护；欠、失电压保护KMKM；接地保护；接地保护；接地保护；接地保护PEPE。图图2-5长动控制线路长动控制线路14PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200工作原理（演示）工作原理（演示）本控制线路具有如下三点优点：本控制线路具有如下三点优点：本控制线路具有如下三点优点：本控制线路具有如下三点优点：1 1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。2 2）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。3 3）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。15PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200开关切换开关切换点动控制：点动控制：SA断开断开主电路主电路控制电路控制电路（三）点动和长动混合控制（三）点动和长动混合控制1.采用采用钮子开关钮子开关SA实现点动和长动控制实现点动和长动控制连续控制：连续控制：SA闭合闭合 16PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200采用钮子开关采用钮子开关SASA实现点动和长动控制演示实现点动和长动控制演示17PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200按钮切换按钮切换工作原理：工作原理：连续控制：按下连续控制：按下按钮按钮SB1 点动控制：按下按钮点动控制：按下按钮SB3FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路控制电路（三）点动和长动混合控制（三）点动和长动混合控制2.采用复合按钮采用复合按钮SB3实现控制。实现控制。主电路主电路18PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200采用复合按钮采用复合按钮SB3SB3实现控制演示实现控制演示19PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200中间继电器中间继电器KAKA控制控制工作原理：工作原理：连续控制：按下连续控制：按下按钮按钮SB3 点动控制：按下按钮点动控制：按下按钮SB2（三）点动和长动混合控制（三）点动和长动混合控制3.采用中间继电器采用中间继电器KA实现控制。实现控制。主电路主电路20PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200采用中间继电器采用中间继电器KAKA实现控制演示实现控制演示21PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200以下控制电路能否实现以下控制电路能否实现以下控制电路能否实现以下控制电路能否实现即能点动、又能连续即能点动、又能连续即能点动、又能连续即能点动、又能连续运行运行运行运行 思考回答思考回答不能点动！不能点动！KMSB1KMSB2FRSB22PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200 概述：概述：概述：概述：在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。电动机能实现正、反转。电动机能实现正、反转。电动机能实现正、反转。实现：实现：实现：实现：对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。改变电动机定子绕组的电源相序来实现。改变电动机定子绕组的电源相序来实现。改变电动机定子绕组的电源相序来实现。二、可逆旋转（正反转）控制线路二、可逆旋转（正反转）控制线路电路形式电路形式电路形式电路形式:电动机原理：电动机原理：电动机原理：电动机原理：改变电动机三相电源的改变电动机三相电源的改变电动机三相电源的改变电动机三相电源的相序，相序，相序，相序，可改可改可改可改变电动机的变电动机的变电动机的变电动机的旋转方向旋转方向旋转方向旋转方向按钮、接触器控制按钮、接触器控制按钮、接触器控制按钮、接触器控制位置控制位置控制位置控制位置控制根据控制要求，分析需要的电气器件根据控制要求，分析需要的电气器件根据控制要求，分析需要的电气器件根据控制要求，分析需要的电气器件23PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200按钮、接触器控制正反转控制电路按钮、接触器控制正反转控制电路主电路：主电路：KM2控制电路：控制电路：控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮正转按钮反转按钮反转按钮工作原理：工作原理：基本控制电路基本控制电路缺点：？缺点：？FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路主电路PEPEPEPE24PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：接触器互锁控制接触器互锁控制接触器互锁控制接触器互锁控制联锁联锁联锁联锁接触器互锁接触器互锁(电气联锁电气联锁)按钮互锁按钮互锁(机械联锁机械联锁)控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器接触器互锁互锁新名词新名词：接触器的自锁、互锁都是：接触器的自锁、互锁都是：接触器的自锁、互锁都是：接触器的自锁、互锁都是电气联锁电气联锁电气联锁电气联锁按钮、接触器控制正反转控制电路按钮、接触器控制正反转控制电路 优点：优点：工作安全可靠工作安全可靠缺点：缺点：操作不便操作不便25PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200正反转（电气联锁控制）演示正反转（电气联锁控制）演示26PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200按钮、接触器控制正反转控制电路按钮、接触器控制正反转控制电路控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：按钮互锁控制按钮互锁控制按钮互锁控制按钮互锁控制操作方便操作方便控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：缺点：易产生故障易产生故障联锁联锁联锁联锁接触器互锁接触器互锁(电气联锁电气联锁)按钮互锁按钮互锁(机械联锁机械联锁)新名词新名词：机械联锁机械联锁机械联锁机械联锁按钮按钮互锁互锁27PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200按钮、接触器控制正反转控制电路（续）按钮、接触器控制正反转控制电路（续）控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：接触器、按钮双重联锁控制接触器、按钮双重联锁控制接触器、按钮双重联锁控制接触器、按钮双重联锁控制安全可靠，安全可靠，操作方便操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图控制电路图28PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200正反转（电气、机械联锁控制正反转（电气、机械联锁控制)演示演示29PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电动机可逆运行控制电路电动机可逆运行控制电路 30PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200电动机可逆运行控制接线示意图电动机可逆运行控制接线示意图 31PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200例例1：分析：分析abcd四图结果如何？四图结果如何？图（图（a）电路中，）电路中，KM的辅助常开触头不仅锁住了的辅助常开触头不仅锁住了SB2，而且也锁住了而且也锁住了SB1。因此，因此，在按下在按下SB2使接触器使接触器KM线圈通电，线圈通电，其常开触头其常开触头KM实现自锁作用后，实现自锁作用后，再按再按下下SB1时，时，线圈线圈KM不会断电，不会断电，即起动电动机后就无即起动电动机后就无法用按钮法用按钮SB1使它停转，使它停转，停止按钮停止按钮SB1失去了作用。失去了作用。（b）KM的辅助常开触头锁住了的辅助常开触头锁住了SB1。没锁。没锁SB2，只能点动，只能点动图（图（c）电路中，）电路中，接触器接触器KM的常开触头与线圈并联，的常开触头与线圈并联，按下按下SB2时接触器线圈通电，时接触器线圈通电，其常开触头闭合，其常开触头闭合，造成短造成短路，路，会烧断熔断器中的熔会烧断熔断器中的熔体。体。图图（d）电电路路中中，用用一一个个按按钮钮SB1的的常常开开和和常常闭闭两两个个触触头头替替代代原原电电路路中中的的起起动动和和停停止止两两个个按按钮钮。当当按按下下按按钮钮SB1时时，由由于于按按钮钮的的结结构构特特点点通通常常是是常常闭闭触触头头先先断断开开，常常开开触触头头后后闭闭合合，因因此此无无法法使使接接触触器器线线圈圈通通电电，电电动动机也就无法起动。机也就无法起动。32PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200例例例例2 2：如图所示的电路中用了两个起动按钮：如图所示的电路中用了两个起动按钮：如图所示的电路中用了两个起动按钮：如图所示的电路中用了两个起动按钮SB2SB2和和和和SB3SB3，二按钮有区别吗？，二按钮有区别吗？，二按钮有区别吗？，二按钮有区别吗？试分析说明这个电试分析说明这个电试分析说明这个电试分析说明这个电路的工作原理。路的工作原理。路的工作原理。路的工作原理。解：解：解：解：电路中两个起动电路中两个起动按钮是有区别的。按钮是有区别的。SB3是常开常闭组合是常开常闭组合按钮，按钮，它的常闭触头它的常闭触头串联在自锁电路中，串联在自锁电路中，因此在按下因此在按下SB3时，时，先切断自锁电路，先切断自锁电路，使使接触器接触器KM不能自锁，不能自锁，故故SB3只能起点动控只能起点动控制作用。制作用。而而SB2则是则是普通的起动按钮，普通的起动按钮，在在按下按下SB2时，时，自锁电自锁电路能起作用。路能起作用。由此可由此可见，见，本电路是既可点本电路是既可点动又可使电动机连续动又可使电动机连续运行的控制电路。运行的控制电路。33PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200作业：分析下面作业：分析下面作业：分析下面作业：分析下面abcabc控制电路完成什么工作控制电路完成什么工作控制电路完成什么工作控制电路完成什么工作?用什么器件完成的用什么器件完成的用什么器件完成的用什么器件完成的?答案：点动和长动结合的控制线路答案：点动和长动结合的控制线路答案：点动和长动结合的控制线路答案：点动和长动结合的控制线路a a）SASA实现的实现的实现的实现的b b）按钮）按钮）按钮）按钮SB3SB3实现的实现的实现的实现的c c）中间继电器）中间继电器）中间继电器）中间继电器KAKA实现的实现的实现的实现的34PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200a）b）c）作业：分析下列作业：分析下列a、b、c控制工作过程及不足？控制工作过程及不足？答案：答案：图图a、b、c是电动机正、反转控制线路是电动机正、反转控制线路a)无互锁控制电路无互锁控制电路b)具有电气互锁的控制电路具有电气互锁的控制电路c)具有复合互锁的控制电路（具有复合互锁的控制电路（完美完美）35PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的 1 1看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的排列方式；排列方式；排列方式；排列方式；2 2根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组(Y(Y形或形或形或形或 形形形形)；3 3了解复式按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构，并了解复式按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构，并了解复式按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构，并了解复式按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构，并熟悉它们的接用方法；熟悉它们的接用方法；熟悉它们的接用方法；熟悉它们的接用方法；4 4通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路工作原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和工作原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和工作原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和工作原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和互锁的作用；互锁的作用；互锁的作用；互锁的作用；5 5在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺序控制；序控制；序控制；序控制；6 6学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。36PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200二、预习要求二、预习要求复习三相异步电动机复习三相异步电动机直接启动直接启动、点点动动和和正反转控制线路正反转控制线路的工作原理，并理的工作原理，并理解解自锁自锁、互锁互锁及点动的概念，以及短路及点动的概念，以及短路保护、过载保护和欠压保护的概念。保护、过载保护和欠压保护的概念。实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制37PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制三、实验内容和步骤三、实验内容和步骤 1 1熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端位置。位置。位置。位置。2 2按图按图按图按图1 1和图和图和图和图2 2接线，进行如下实验：接线，进行如下实验：接线，进行如下实验：接线，进行如下实验：（1 1）点动实验：不接）点动实验：不接）点动实验：不接）点动实验：不接KMKM的自锁触点，按的自锁触点，按的自锁触点，按的自锁触点，按SB2SB2。（2 2）直接启动及停车试验：接上）直接启动及停车试验：接上）直接启动及停车试验：接上）直接启动及停车试验：接上KMKM的自锁触点，启动按的自锁触点，启动按的自锁触点，启动按的自锁触点，启动按SB2SB2，停，停，停，停车按车按车按车按SB1SB1。（3 3）欠压保护实验：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开关）欠压保护实验：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开关）欠压保护实验：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开关）欠压保护实验：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开关QQ，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关QQ，不按，不按，不按，不按SB2SB2按钮，观察电动机是否会自行启动。按钮，观察电动机是否会自行启动。按钮，观察电动机是否会自行启动。按钮，观察电动机是否会自行启动。（4 4）电动机的正反转实验：拉开实验装置上的三相开关）电动机的正反转实验：拉开实验装置上的三相开关）电动机的正反转实验：拉开实验装置上的三相开关）电动机的正反转实验：拉开实验装置上的三相开关QQ，将电，将电，将电，将电动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验装动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验装动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验装动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验装置上的三相开关置上的三相开关置上的三相开关置上的三相开关QQ，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。38PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制图图1电动机正、反向点动控制电力接线示意图电动机正、反向点动控制电力接线示意图39PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制图图2 三相异步电动机单向启、保、停控制线路图三相异步电动机单向启、保、停控制线路图 40PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 三相异步电动机继电三相异步电动机继电-接触器控制接触器控制图图图图3 3 三相异步电动机的正、反转控制电路图三相异步电动机的正、反转控制电路图三相异步电动机的正、反转控制电路图三相异步电动机的正、反转控制电路图 41PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200 五、实验报告内容五、实验报告内容五、实验报告内容五、实验报告内容1画出实验步骤中的线路图。画出实验步骤中的线路图。2写出实验的操作步骤。写出实验的操作步骤。3写出实验心得。写出实验心得。六、思考题六、思考题六、思考题六、思考题1线路是如何实现电气互锁的？线路是如何实现电气互锁的？2主回路只串联两只发热元件？以星行连接的负载为例，主回路只串联两只发热元件？以星行连接的负载为例，没有串联发热元件的一项发生过载时，是否也能得到保护没有串联发热元件的一项发生过载时，是否也能得到保护？3热继电器是否也能起到短路保护？热继电器是否也能起到短路保护？4零压保护是如何实现的？零压保护是如何实现的？5若在实验中发生故障，画出故障线路，分析故障原因。若在实验中发生故障，画出故障线路，分析故障原因。42PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200小结：小结：通过本讲的学习，重点掌握通过本讲的学习，重点掌握掌掌握电动机握电动机保护环节、保护环节、三相异步电动机三相异步电动机基本控制环节：基本控制环节：起动起动、正反转正反转、调速调速、制动制动电气控制电路以及电气控制电路电气控制电路以及电气控制电路的的联锁环节联锁环节。作业作业:1.什么情况下允许直接起动什么情况下允许直接起动?2.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续远行的混合控制线路。步电动机点动、连续远行的混合控制线路。3.电器控制线路常用的保护环节有哪些；各采用什么电电器控制线路常用的保护环节有哪些；各采用什么电器元件？器元件？本讲学习要求43PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200例：例：CW6132型普通车床电气原理图型普通车床电气原理图 图图图图 CW6132 CW6132型普通车床电气原理图型普通车床电气原理图型普通车床电气原理图型普通车床电气原理图返回返回44PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200例：电气安装接线图例：电气安装接线图 图图图图 CW6132 CW6132型车床电气互连图型车床电气互连图型车床电气互连图型车床电气互连图返回返回45PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200例：例：CW6132型车床电气设备安装布置图型车床电气设备安装布置图 图图图图 CW6132 CW6132型车床电气设备安装布置图型车床电气设备安装布置图型车床电气设备安装布置图型车床电气设备安装布置图返回返回46结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！47