繼電接觸控制線路在實(shí)際的應(yīng)用

時間：2024-09-05 04:14:54 機(jī)電一體化畢業(yè)論文我要投稿

相關(guān)推薦

　　繼電接觸控制線路在實(shí)際的應(yīng)用【1】

　　摘要：繼電接觸器電氣控制線路在電路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用得最早，通常以繼電器、接觸器為主要的電氣元件，并使用導(dǎo)線依據(jù)相關(guān)規(guī)律將二者有效連接起來。

　　本文主要從繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)原則及注意事項(xiàng)入手，重點(diǎn)對繼電接觸器電氣控制線路的具體應(yīng)用和采用PLC對繼電接觸器控制系統(tǒng)的改造進(jìn)行了分析和闡述，希望給行業(yè)相關(guān)人士一定的參考和借鑒。

　　關(guān)鍵詞：繼電接觸控制器;線路;設(shè)計(jì);應(yīng)用

　　在建筑、機(jī)械、化工等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)廣泛使用了電力拖動生產(chǎn)機(jī)械，有效實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化控制。

　　而在該自動化控制過程中，所使用的繼電器、接觸器、按鈕以及空氣開關(guān)行程開關(guān)等低壓電器共同構(gòu)成的控制電路統(tǒng)稱為繼電接觸控制電路，其在生活中比較常見，具有簡單實(shí)用、維修便利以及價格低廉的優(yōu)勢。

　　1. 在繼電接觸器中，電氣控制線路的設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)

　　1.1 設(shè)計(jì)原則

　　因設(shè)計(jì)人員自身知識水平存在一定的差距，使得繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)水平也存在一定的差別。

　　然而在實(shí)際操作過程中，需遵守的原則如下：

　　1.1.1 符合機(jī)械設(shè)備對電氣控制系統(tǒng)的基本要求

　　在機(jī)械設(shè)備的整個生產(chǎn)過程中，電氣控制系統(tǒng)為其提供了強(qiáng)大的動力，所以，在對機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對設(shè)備所需要滿足的工藝要求予以明確。

　　其次對機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中的工作狀況予以全面了解，并進(jìn)行全面的實(shí)地勘測;最后與相關(guān)技術(shù)人員以及操作人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

　　1.1.2 控制線路簡便且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠

　　具體來說，電氣控制線路的簡單性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)符合以下幾個方面的要求：第一，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)型號的電器元件和型號相同的元件，并盡可能減少元件數(shù)量;第二，盡可能縮短導(dǎo)線連接的長度，依據(jù)各個電器元件及元件之間的導(dǎo)線連接情況，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì);第三，盡最大努力減少觸點(diǎn)數(shù)量，對電氣控制線路予以簡化設(shè)計(jì)，控制線路越簡單越好，觸點(diǎn)數(shù)量越少越好。

　　1.1.3 有效提升電氣控制線路的穩(wěn)定性和安全性

　　電氣控制線路的安全性指的是整個系統(tǒng)要有一個完整的保護(hù)環(huán)節(jié)，從而為整個生產(chǎn)機(jī)械的安全運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)，具體來說，在整個電氣控制線路的設(shè)計(jì)過程中，往往會涉及過流、短路、失壓以及超速等一系列保護(hù)裝置。

　　同時，要想有效提升整個電氣控制線路的穩(wěn)定性，除了需要對安全性較高的電器元件進(jìn)行選擇之外，還需對電器元件的觸點(diǎn)以及線圈的選擇予以高度關(guān)注，以免出現(xiàn)電器元件依次動作而導(dǎo)致另一具電器元件損傷的情況。

　　此外，在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要使用多觸電串聯(lián)方式來科學(xué)提升系統(tǒng)的分析能力，使用多觸點(diǎn)并聯(lián)的方式有效提升系統(tǒng)的接通能力。

　　在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況，對間接啟動或者直接啟動等方式加以選擇。

　　1.2 繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　繼電接觸器電氣控制線路的精準(zhǔn)性和可靠性是電路設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)，在對整個電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需做到以下幾點(diǎn)：第一，盡可能地避免冒險或者出現(xiàn)臨界競爭情況，因?yàn)樵趯﹄姎饪刂凭€路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，時間繼電器被廣泛使用，而行程開關(guān)則需要予以自動轉(zhuǎn)換和適當(dāng)延時操作，一旦線路設(shè)計(jì)不合理則極易導(dǎo)致冒險和臨界競爭的情況出現(xiàn)，從而影響整個電路的運(yùn)行安全;

　　第二，對寄生回路情況起到較好的預(yù)防作用，通常寄生回路現(xiàn)象比較容易在熱繼電器動作之后出現(xiàn)，為防止這種情況的出現(xiàn)，還需要將線路中的繼電器和接觸器線圈接近電源的同一端;

　　第三，以免相鄰部分短路情況的出現(xiàn)，為此應(yīng)盡可能避免將電器及按鈕相臨出現(xiàn)在同電位端，盡最大努力確保按鈕的各個觸點(diǎn)電位的一致性，這樣一來即便是相互碰觸也不會出現(xiàn)短路情況;第四，采取措施對意外事故進(jìn)行預(yù)防，在對繼電接觸器電氣線路的保護(hù)回路中，經(jīng)常會用到各種開關(guān)，這些不同類型的開關(guān)組合在一起，極易出現(xiàn)安全故障，對電路的正常運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。

　　所以，應(yīng)采取以下措施解決問題：第一，將保護(hù)回路的接觸線圈接近零電位;第二，對回路兩端進(jìn)行保護(hù)的過程中，可以使用隔離變壓器。

　　及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取合理措施解決問題。

　　2. 繼電接觸器電氣控制線路的具體應(yīng)用

　　2.1 啟動和停止控制

　　該部分電氣控制線路具體可以分為以下兩個方面的內(nèi)容，即一種三相異步電動機(jī)單向全壓啟動，另一種是停止控制線路。

　　其中，前者一種具有“自鎖”功能，整個電路是由主電路和控制回路兩大部分構(gòu)成的，而主電路則是由刀開關(guān)、接觸器的主觸點(diǎn)等一系列元件組成，控制回路是由常開/閉觸點(diǎn)、啟動按鈕等一系列元件構(gòu)成;后者則較為典型，是一種普通的啟動或者停止控制線路。

　　操作步驟可以如下：第一，合上開關(guān)，并按下啟動按鈕，則實(shí)現(xiàn)啟動功能;第二，閉合主觸點(diǎn)，接通電動機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)啟動功能;第三，閉合輔助常開觸點(diǎn)后，接觸器的吸引圈功能被開啟，從而實(shí)現(xiàn)兩條通路。

　　2.2 正反向工作控制

　　針對大多數(shù)機(jī)械設(shè)備而言，都需要具備上下、左右、前后等相反方向運(yùn)動的功能，簡言之，就是要求電動機(jī)具有多方向操作能力。

　　具體在對電動機(jī)正方向線路的設(shè)置過程中，可以使用正反方向接觸器來改變定子繞組相序的方式。

　　“互鎖方式”是這一過程中經(jīng)常用到的方式，繼電接觸器電氣控制線路的正反向控制方式對電路運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性具有一定的保護(hù)作用。

　　3. 采用PLC對繼電接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造分析

　　3.1 對PLC的輸入信號和輸出負(fù)載予以精準(zhǔn)確定是畫出PLC外部接線圖的關(guān)鍵

　　如圖1所示，KM1、KM2、KM3、SB1、SB2確定起來比較容易，且可以將FR的常閉觸點(diǎn)作為輸入信號，在操作過程中需要手動輔助復(fù)位，也可以將輸出回路予以接入，并與相應(yīng)的接觸器線圈進(jìn)行串聯(lián)操作，這樣一來，就可以相對減少一個輸入點(diǎn)。

　　在實(shí)際使用過程中，PLC內(nèi)部的定時器和存儲位是實(shí)現(xiàn)時間繼電器KT、中間繼電器KA的功能的前提和基礎(chǔ)。

　　3.2 選擇輸入信號觸點(diǎn)類型

　　通常情況下，PLC輸入信號時使用的是常開觸點(diǎn)，且觸點(diǎn)類型需要與繼電器電路圖保持一致，反之，則可以使用常閉觸點(diǎn)，其具體觸點(diǎn)類型則與繼電器電路圖中的觸點(diǎn)類型保持相反。

　　同時，為了確保使用過程中，觸點(diǎn)類型與繼電器電路的一致性，應(yīng)盡可能地使用常開觸點(diǎn)，而對于極限開關(guān)的信號輸入時應(yīng)多使用常閉觸點(diǎn)，常開觸點(diǎn)無法起到良好的保護(hù)作用。

　　3.3 設(shè)置硬件互鎖電路

　　在實(shí)際操作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因某些接觸器的主觸頭出現(xiàn)同時動作而發(fā)生安全事故，為此，在設(shè)計(jì)繼電器電路的過程中，應(yīng)對互鎖電路予以合理設(shè)置。

　　與此同時，還需要在PLC外部電路設(shè)置硬件互鎖。

　　從圖1中不難看出，為了有效避免上述情況的出現(xiàn)，圖中設(shè)置了KM1和KM3互鎖電路，同時在PLC的外部進(jìn)行了KM1和KM3硬件互鎖電路設(shè)置。

　　結(jié)語

　　總而言之，繼電接觸器電氣控制線路使用非常普遍，為機(jī)械自動化水平的提升發(fā)揮著重要作用，因此，在具體的設(shè)計(jì)和使用過程中個，應(yīng)與線路的實(shí)際情況相結(jié)合，選用合理的電氣線路，從而為設(shè)備的正常運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]楊莉秀.10kV繼電器-接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2010(21)：36-38.

　　[2]高安邦，石磊，張曉輝.德國西門子S7-200PLC版機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)理實(shí)一體化教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012：455-456.

　　[3]王瑤.淺析繼電-接觸器電氣控制電路[J].中國科技縱橫，2013(14)：93-94.

　　繼電―接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)【2】

　　【摘要】近幾年來，伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高，對電量的需求量日益加大，同時也對電能質(zhì)量提出了更高的要求。

　　繼電-接觸器作為一種常用的電氣控制方式，其安全設(shè)計(jì)對確保電能質(zhì)量有重要意義。

　　因此，本文首先闡述繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)原則，然后探討其設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法，以望對后期電氣控制工作提供依據(jù)。

　　【關(guān)鍵詞】繼電-接觸器;電氣控制線路;設(shè)計(jì)

　　繼電-接觸器電氣控制線路通常以接觸器、繼電器為主要的電氣元件，采用導(dǎo)線按照一定的規(guī)律將兩者有效連接起來，是應(yīng)用最早的電路設(shè)計(jì)方法。

　　當(dāng)前，伴隨著電氣控制技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，使得原有的電氣控制線路受到?jīng)_擊，為了適應(yīng)人們對電能需求，提高控制技術(shù)。

　　因加強(qiáng)繼電-接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)。

　　通過科學(xué)合理設(shè)計(jì)繼電-接觸器電氣控制線路，最終提高控制電路工作的可靠性、安全性及準(zhǔn)確性。

　　1 繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)原則

　　通常情況下，當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械拖動方案或控制方案已經(jīng)確定之后，就可對電氣控制線路進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。

　　對于不同的設(shè)計(jì)人員，由于受到自身知識的廣度及深度的影響，在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計(jì)時往往呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。

　　但在設(shè)計(jì)過程中需要遵循以下幾方面原則：

　　(1)滿足生產(chǎn)機(jī)械對電氣控制系統(tǒng)的要求。

　　電氣控制系統(tǒng)是為生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備及工藝服務(wù)的，在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)弄清楚生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備需要滿足的工藝要求。

　　詳細(xì)了解生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的工作狀況，并深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，同時結(jié)合操作人員及技術(shù)人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出合理的電氣控制系統(tǒng)。

　　(2)確保控制線路簡單及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

　　所有簡單及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電氣控制線路則是指在選用電器元件使用標(biāo)準(zhǔn)型號，減少電器元件的數(shù)量，選用相同型號的電器元件;縮短連接導(dǎo)線數(shù)量的長度，設(shè)計(jì)電氣控制線路時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，安排各種電器設(shè)備及電器元件之間的位置，確保各種電器設(shè)備與元件間的導(dǎo)線數(shù)量，保證導(dǎo)線的長度最短;最大限度減少不必要的觸點(diǎn)，簡化電氣控制線路，所涉及到的電氣觸點(diǎn)越少越好，控制線路越簡單越好。

　　(3)確保電氣控制線路的安全性及可靠性。

　　對于電氣控制線路的安全性則應(yīng)具有較為完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，確保整個生產(chǎn)機(jī)械的安全運(yùn)行，在電氣控制線路中常常設(shè)計(jì)有短路、過流、失壓及超速等保護(hù)裝置。

　　其可靠性則可選擇較為可靠的電器元件，應(yīng)做到正確選擇電器元件的觸點(diǎn)、電器的線圈、避免許多電器元件依次動作而造成的另一具電器元件現(xiàn)象;設(shè)計(jì)電氣控制線路時，采用多觸點(diǎn)并聯(lián)增加接通能力;采用多觸電串聯(lián)增加其分析能力;根據(jù)所在電網(wǎng)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)電氣控制線路，并根據(jù)該項(xiàng)來決定啟動方式是間接啟動還是直接啟動。

　　(4)保證后期維修方便。

　　由于電氣控制線路后期可能出現(xiàn)一些無法避免的故障，此時就需要維修，鑒于此種情況，哎電器元器件具備用觸電，有必要時留有備用元件;為了調(diào)試方便，其控制方式也可設(shè)置簡單，并能迅速實(shí)現(xiàn)控制方式的轉(zhuǎn)變，確保后期維修的方便性。

　　2 繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)內(nèi)容

　　電器控制線路的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)控制要求、設(shè)計(jì)及編制設(shè)備等編修過程對圖紙、資料及電氣安裝接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　其電氣控制線路設(shè)計(jì)內(nèi)容有電力拖動方案、電動機(jī)的選擇、電氣控制的原理框圖、電氣原理圖及電器元件、對說明書進(jìn)行編寫設(shè)計(jì)。

　　繼電――接觸器電氣控制設(shè)計(jì)主要是為了能夠?qū)﹄姎饪刂浦圃欤M(jìn)而實(shí)現(xiàn)大批量的技術(shù)指標(biāo)，為今后設(shè)備的維修及使用提供相應(yīng)的依據(jù)。

　　本次研究中主要是探討連鎖規(guī)律下的電路控制。

　　所謂聯(lián)鎖是指電路中各個電器元件及各線路間所采用自鎖或互鎖的方式，最終實(shí)現(xiàn)控制的目的。

　　2.1 啟動與停止控制

　　該部分的設(shè)計(jì)主要為三相異步電動機(jī)單向全壓啟動、停止控制線路，是一種“自鎖”方式，其線路主要由主電路及控制回路兩大部分所組成。

　　而主電路部分則由刀開關(guān)QS、接觸器KM的主觸點(diǎn)等，而控制回路則由常閉觸點(diǎn)FR、啟動按鈕SB2或者常開觸點(diǎn)KM等組成，是較為典型的啟動或停止控制線路。

　　對于此部分的控制主要是啟動時，將QS合上，并按下SB2按鈕，在主觸點(diǎn)閉合之后，電動機(jī)接通電源并實(shí)現(xiàn)啟動，輔助常開觸點(diǎn)也相應(yīng)閉合后，進(jìn)而使Km吸引圈實(shí)現(xiàn)兩條通路。

　　如下如圖1所示。

　　在該控制電路設(shè)計(jì)中，電路中的安全保護(hù)措施包括：過載保護(hù)、欠壓保護(hù)及短路保護(hù)三大部分，其中過載保護(hù)則是當(dāng)電路出現(xiàn)較大電流并且持續(xù)的時間較長，將FR的數(shù)值設(shè)到固定值，F(xiàn)R動作時，斷開常閉觸點(diǎn)，其主觸點(diǎn)KM斷開主電路，可停止電動機(jī)。

　　而欠壓保護(hù)則是指接觸器自身可在欠壓或失壓的保護(hù)下，電源電壓了降低到一定程度或失電時，接觸器KM可自由釋放，斷開主電路，可使電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　圖1 三相異步電動機(jī)單向全壓啟停控制

　　2.2 正反向工作控制

　　大多數(shù)機(jī)械要求具有左右、上下及前后等相反方向的運(yùn)動，要求電動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多方向操作控制。

　　通過利用正反方向接觸器進(jìn)而改變定子繞組相序來實(shí)現(xiàn)正反向的線路，在正反向控制中應(yīng)用到“互鎖方式。

　　實(shí)現(xiàn)該控制方式有利于確保電路運(yùn)行的安全性及可靠性。

　　2.3 多地點(diǎn)聯(lián)鎖控制

　　大多數(shù)機(jī)械及生產(chǎn)設(shè)備，由于受到各種因素的影響，使得在兩地或者在兩地以上的地點(diǎn)進(jìn)行常規(guī)操作，比較典型的重型龍門刨床，可固定在操作臺上控制，但有時也需要在機(jī)床四周采用懸掛按鈕進(jìn)行控制。

　　就拿自動電梯來說，人在電梯里是可由電梯里面進(jìn)行控制，但對于沒有進(jìn)入電梯的則由樓道控制。

　　因此，對于同一組按鈕則可在某一位置進(jìn)行控制，要想實(shí)現(xiàn)兩地控制，則應(yīng)有兩組按鈕，并且該兩組按鈕的連接應(yīng)將常開按鈕需要并聯(lián)的方式，處理好邏輯“或”的關(guān)系;而對于常閉停止按鈕則應(yīng)實(shí)現(xiàn)“與非”的關(guān)系。

　　3 電氣控制線路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　電路設(shè)計(jì)中控制電路工作的可靠性及其準(zhǔn)確性是重點(diǎn)內(nèi)容，在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計(jì)時則應(yīng)注意以下幾方面問題：首先，盡量避免臨界競爭及冒險現(xiàn)象的發(fā)生。

　　由于在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計(jì)時，常使用到時間繼電器，行程開關(guān)則需要進(jìn)行延時控制及自動轉(zhuǎn)換等，若設(shè)計(jì)線路不合理時則有可能導(dǎo)致臨界競爭及冒險現(xiàn)象，最終會導(dǎo)致整個電路的不安全運(yùn)行。

　　其次，應(yīng)防止寄生回路的出現(xiàn)。

　　所謂寄生回路是指在故障條件下出現(xiàn)的電流通路，在熱繼電器動作之后出現(xiàn)寄生回路，為了有效避免寄生回路的發(fā)生，則應(yīng)將線路中的接觸器及繼電器線圈最大限度接于電源的同一端。

　　最后，避免相鄰部分發(fā)生短路事故。

　　對于此類事故盡量避免將按鈕、各種電器的相臨出現(xiàn)接于同電位端。

　　應(yīng)盡可能使按鈕各個觸電具備相同的電位，在互相碰觸時也就不會使電源發(fā)生短路現(xiàn)象。

　　此外，還應(yīng)預(yù)防意外事故的發(fā)生。

　　在繼電-接觸器電器線路保護(hù)回路中，常使用到各種不同的行程開關(guān)，這些開關(guān)極易發(fā)生各種故障，影響電路的正常運(yùn)行。

　　鑒于此種故障，應(yīng)將保護(hù)回路的接觸器線圈接近于零電位端，這樣一來，當(dāng)其他電路發(fā)生故障時，并不影響剩下線路。

　　也可采用隔離變壓器，對回路兩端進(jìn)行保護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)故障，采取措施。

　　4 結(jié)束語

　　綜上所述，繼電―接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)根據(jù)線路實(shí)際情況，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的電氣線路。

　　本文通過闡述線路設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的相關(guān)問題，旨在確保電氣線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高供電質(zhì)量。