壓鑄機電器培訓第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五目錄第一節(jié)電氣符號第二節(jié)壓鑄機強電控制電路第三節(jié)可編程序控制器的原理及應用第四節(jié)八路開關放大板原理第五節(jié)比例壓力流量放大板原理第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)電氣符號電動機整流器變壓器電阻器第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五傳感器電位器常閉觸點常開觸點第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五延時閉合觸點限位開關常閉觸點限位開關常開觸點延時斷開觸點第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五旋轉開關熱敏開關按鈕開關熔斷器第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五熱繼電器觸點接觸器主觸點熔斷器式開關接觸器主觸點第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五熱繼電器驅動器件指示燈線圈蜂鳴器第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五熱電偶第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)壓鑄機強電控制電路

教學目的：掌握液壓泵電機的星—三角形降壓起動的工作原理及交流和直流電源供應。教學重點：掌握液壓泵電機的星—三角形降壓起動的工作原理。

第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五一、液壓泵電機主回路及控制電路1、液壓泵電機類型：液壓泵電機一般用三相鼠籠式異步電動機。2、液壓泵電機的起動方式：

2-1：直接起動（也稱全壓起動）。當電機繞組直接加上額定電壓即全部電源電壓而起動稱為直接起動（或全壓起動）。

2-2：降壓起動。降壓起動有：定子串電阻降壓起動、定子串電抗降壓起動、星-三角形降壓起動、自耦變壓器降壓起動。在壓鑄成型機中液壓泵電機起動都是空載起動，負載輕，所以一般都采用星-三角形降壓起動。第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五3、液壓泵電機直接起動

3-1：液壓泵電機直接起動的電氣圖。如圖1-1所示。

第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五圖1-1液壓泵電機直接起動第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

3-2：液壓泵電機直接起動工作原理

分析過程說明：

起動電機前先將總電源開關QF0和控制電源QF13合上。電路圖第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

3-3：液壓泵電機的停止

按下ST6-1急停開關或按下2B15-2電機停止按鈕均能使KM1線圈斷電，從而使液壓泵電機停止運轉。第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五4、液壓泵電機星-三角形降壓起動考濾到大功率的電機以及用戶電網(wǎng)變壓器的容量的原因，電機起動時的起動電流很大（起動電流約為額定電流的4至7倍），所以對功率較大的液壓泵電機采取星-三角形降壓起動。第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-1：采用降壓起動的條件：

式中：Ist---電動機起動電流（A）；

IN---電動機的額定電流（A）；Ps---電源容量（kVA）；PN---電動機的額定功率（kW）。第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-2：采用星-三角形降壓起動的特點

4-2-1：電動機起動電壓=

（UN---電動機額定電壓）

4-2-2：電動機起動電流=（IS---電動機直接起動電流）

4-2-3：電動機起動轉矩=（TS---電動機直接起動轉矩）第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-2-4：星-三角形降壓起動一般適用于低壓電動機，起動電流、起動轉矩小，設備簡單，價廉。但電動機有6個接線頭。第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-3、液壓泵電機星-三角形降壓起動電氣原理圖。如圖1-2所示。第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五圖1-2液壓泵電機星-三角形起動返回第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-4：液壓泵電機星-三角形降壓起動的工作原理分析過程說明：

起動電機前先將總電源開關QF0和控制電源QF13合上第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五電路圖第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-5：液壓泵電機起動完成的作用液壓泵電機起動完成后通過KM3輔助觸點將信號輸入至PLC輸入端，PLC輸出端才能控制相應動作的油閥線圈工作。第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-6：液壓泵電機星-三角形降壓起動轉換過程中主要參數(shù)的變化

當KM1、KM2線圈得電時，液壓泵電機的定子線圈繞組接成星形。如圖1-3所示。第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

使電機每一相定子線圈繞組承受的電壓為電源額定電壓的倍。待電機起動一定時間后再轉換成三角形運行。如圖1-4所示。使電機在電源額定電壓下運行。這樣在起動過程中就會減少電流對電網(wǎng)電壓的沖擊。第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-6-1：星形連接時電機的電壓：

4-6-2：星形連接時電機的電流：

4-6-3：星形連接時電機的轉矩：4-6-4：三角形連接時電機的電壓：第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

4-6-5：三角形連接時電機的電流：

4-6-6：三角形連接時電機的轉矩：第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五二、交直流電源部分

1、交流電源部分交流電源主要是按照國標（GB5226.1-2002）要求采用三相五線制動力電源，電壓AC380V、頻率是50Hz的交流電源。用“L1、L2、L3”表示三相相線；用“N”表示零線；用“PE”表示保護接地線。第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2、控制電路電源部分

壓鑄成型機的控制電路電源主要采用單相AC220V和DC24V。2-1：單相AC220V控制電路電源。單相AC220V控制電路電源的獲得有兩種方法：方法一是由隔離變壓器提供。將AC380V的電壓降為AC220V的電壓或AC220V通過隔離變壓器仍輸出AC220V電壓，增加隔離變壓器的作用是提高控制電路的抗干擾能力。

第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

方法二是取任一條相線的相電壓（相線與零線之間的電壓）作為控制電路的電壓。采用此方法在設計、裝配和維護都比較簡便，但抗干擾能力較差。第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-2：直流電源系統(tǒng)。直流電源一般采用開關電源提供，主要是將單相交流220V輸入電壓變?yōu)橹绷?4V恒定電壓，提供給PLC的各工作模塊以及液壓各油閥工作。2-3：接地保護。接地保護是整機安全保障的重要措施之一，壓鑄成型機對電壓大于50的人體易接觸到的金屬部件均有接地保護裝置，以保證整機任何部位的操作都絕對的安全。第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)可編程序控制器的原理及應用

教學目的：了解可編程序控制器的概況、結構、工作原理、工作方式以及編程語言。教學重點：1、掌握可編程序控制器的結構及工作原理；

2、掌握可編程序控制器的工作方式；

3、了解可編程序控制器的編程語言。

第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五一、可編程序控制器的概述

可編程序控制器全英文稱為(ProgrammableLogicController)，簡稱PLC，是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術，自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小，功能強，程序設計簡單，靈活通用，維護方便等一系列的優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更是得到用戶的好評。成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一（PLC、機器人、和CAD/CAM）。PLC在壓鑄成型機上的應用也日益廣泛，使壓鑄成型機電氣控制系統(tǒng)線路簡便，工作可靠，維修方便，使壓鑄成型機自動化控制程度達到更高的階段。

第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五二、可編程序控制器的特點和應用

1、PLC的主要特點

1-1：可靠性高，抗干擾能力強?？煽啃院涂垢蓴_能力是用戶關心的首要問題。為了滿足PLC專為工業(yè)環(huán)境下應用設計的要求，PLC采用了硬件和軟件的措施。

1-1-1：光電耦合隔離和R-C濾波器，有效的防止了干擾信號的進入。

1-1-2：內部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾。

1-1-3：采用良好的開關電源，防止電源線引入的干擾。

1-1-4：具有良好的自診斷功能?？梢詫PU等內部電路進行檢測，一旦出錯，立即報警。

1-1-5：采用后備電池對RAM區(qū)的程序和有關數(shù)據(jù)進行保護，一旦斷電或運行停止，有關狀態(tài)及信息不會丟失。第35頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-2：通用性強，使用方便?，F(xiàn)在的PLC產(chǎn)品都已系列化和模塊化，PLC配備了各種各樣的I/O模塊、特殊功能模塊和配套部件供用戶使用，可以很方便配置且能滿足不同控制要求的控制系統(tǒng)。用戶不再需要自已設計和制作硬件裝置。在確定了PLC的硬件配置和I/O外部接線后，用戶所做的工作只是程序設計。第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-3：程序設計簡單，易學易懂。

PLC是一種新型的工業(yè)自動化控制裝置，其主要的使用的對象是廣大的電氣技術人員。PLC生產(chǎn)廠家一般不采用微機所用的編程語言，而是用與繼電器控制原理圖非常相似的梯形圖語言，編程時十分簡便。這是PLC能迅速普及和推廣的原因之一。第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-4：采用先進的模塊化結構，系統(tǒng)組合靈活方便。PLC采用模塊化設計，如：電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、模擬量模塊、高速計數(shù)模塊、通訊模塊等，通過機架和電纜將各模塊連接起來。用戶根據(jù)設計功能的需要進行組合。第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-5：系統(tǒng)設計周期短由于系統(tǒng)硬件的設計任務僅僅是依據(jù)對象的要求配置適當?shù)哪K，如同點菜一樣方便，大大縮短了整個設計所花費的時間，加快了整個工程的進度。第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-6：安裝簡便，調試方便，維護工作量小。

PLC安裝在普遍的機柜內就可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC相應的I/O端相連，系統(tǒng)便可以投入運行，安裝接線工作量比繼電器控制系統(tǒng)少得多。PLC軟件的設計和調試工作可以在實驗室進行，用模擬實驗開關代替輸入信號，其輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應的發(fā)光二極管，也可以接輸出模擬實驗板。調試好后，再到控制現(xiàn)場進行連機調試，既節(jié)省時間又方便。由于PLC可靠性高，又有完善的自診斷能力和顯示功能，一旦發(fā)生故障時，可以通過PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的報警信息，很快就能查故障原因。第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-7：對生產(chǎn)工藝改變適應性強，可進行柔性生產(chǎn)。

PLC是一種工業(yè)控制計算機，其控制操作的功能是通過軟件編程來確定的。當生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，不必改變PLC硬件設備，只需改變PLC中的程序。第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2：PLC的應用

根據(jù)PLC的特點，可以將其應用形式歸納為如下幾種類型。

2-1：開關邏輯控制。

開關邏輯控制是PLC的最基本最廣泛的應用領域。PLC具有強大的邏輯運算功能，可以實現(xiàn)各種簡單和復雜的邏輯控制。第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-2：模擬量控制。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如：溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。而PLC中所處理的是數(shù)字量，所以PLC中專門配置有A/D（模擬量轉數(shù)字量）和D/A（數(shù)字量轉模擬量）轉換模塊，將現(xiàn)場的溫度、壓力等這些模擬量經(jīng)過A/D轉換變?yōu)閿?shù)字量，經(jīng)微處理器進行處理，微處理器進行處理的數(shù)字量又經(jīng)D/A轉換后變成模擬量去控制被控對象，實現(xiàn)PLC對模擬量的控制。第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-3：閉環(huán)過程控制。

PLC不僅可以對模擬量進行開環(huán)控制，而且還可以進行閉環(huán)控制，大中型的PLC一般都配有專門的PID（比例、積分、微分調節(jié)器節(jié)）控制模塊。當控制過程中某一個變量出現(xiàn)偏差時，PLC按PID算法計算出正確的輸出去控制生產(chǎn)過程，把變量保持在整定值上。PLC的PID控制現(xiàn)已廣泛應用于壓鑄成型機的射料控制系統(tǒng)上。第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-4：定時控制。

PLC具有定時控制的功能，可以為用戶提出來供計時器，其計時的時間可以由用戶在編寫用戶程序時設定，也可以由操作者在工業(yè)現(xiàn)場通過編程器進行設定，實現(xiàn)定時或延時的控制。第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-5：計數(shù)控制。計數(shù)控制也是控制系統(tǒng)不可缺少的，設定的方式與定時控制一樣。如果用戶需要對較高頻率的信號進行計數(shù)，則可以選擇高速計數(shù)模塊。第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-6：順序控制。

在工業(yè)控制中，采用PLC實現(xiàn)順序控制?？梢杂梦灰萍拇嫫骱筒竭M指令編者按寫程序，使得PLC實現(xiàn)按照事件或輸入狀態(tài)的順序，控制相應的輸出。第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-7：數(shù)據(jù)處理。

PLC都具有數(shù)據(jù)處理的能力。能進行算術運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)打印和數(shù)據(jù)通信等。還可以進行浮點運算、函數(shù)運算等。第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-8：通訊和分布式控制。PLC的控制已從單機控制發(fā)展到多機控制，實現(xiàn)了工廠自動化。這就需要PLC有強大的通訊功能，它既可以對遠程I/O進行控制，又可以實現(xiàn)PLC與PLC、PLC與計算機之間進行通信?？梢苑奖憧煽康募泄芾恚稚⒖刂频姆植际娇刂葡到y(tǒng)。第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五三、可編程序控制器的基本組成和工作原理

目前，可編程序控制器的產(chǎn)品很多，不同廠家、不同型號的PLC結構各不相同，但PLC的基本組成和工作原理卻是相同的。第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1：可編程序控制器的基本組成

PLC控制是按照一定的運算法時行輸入/輸出變換，其結構主要由中央處理器單元（CPU）、存儲器（RAM和ROM）、輸入/輸出接口電路、總線單元和電源單元等組成。如圖4-1所示。

第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五圖4-1PLC基本組成圖第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五OMRON公司CQM1H系列PLC外觀組圖。如圖4-2第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-1、中央處理器單元（CPU）中央處理器單元是PLC的控制中樞。如圖4-3所示。它是由控制器和運算器組成。不同的PLC有不同的CPU芯片。CPU采用循環(huán)掃描的方式工作，從第一條用戶程序開始，到用戶程序結束，每掃描1次，用戶程序就執(zhí)行1次。第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五圖4-3PLC邏輯結構圖第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-2、存儲器

存儲器是具有記憶功能的器件，主要用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。分為只讀存儲器（ROM）和隨機存儲器（RAM）。

只讀存儲器（ROM）：ROM用來存放固定的程序，它只能讀出，不能隨意寫入，在PLC內部備份電池失效后，ROM內的程序也不會丟失。隨機存儲器（RAM）：RAM用來存放數(shù)據(jù)，各種用戶程序，可根據(jù)需要自由地進行讀寫，始終存放最新寫入的信息。如果PLC后備電池失效后，在規(guī)定的時間內沒有及時更換電池，RAM內的程序就會自動丟失。第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-3、輸入/輸出接口電路輸入/輸出接口電路是用于PLC與被控制設備的聯(lián)接而采用的。有開關量輸入/輸出接口電路、模擬量輸入/輸出接口電路、高速計數(shù)輸入接口電路等。開關量的輸入/輸出接口電路采用光電耦合器，其作用是提高PLC的抗干擾能力。模擬量輸入/輸出接口電路有電壓型和電流型兩種。第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

1-4、電源單元電源單元是將交流電源轉換成PLC工作所需要的直流電源，使PLC正常工作。第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五2、可編程序控制器的工作原理

2-1、循環(huán)掃描工作方式

PLC的工作方式是采用循環(huán)掃描的工作方式，即PLC對用戶程序進行反復的循環(huán)掃描，逐步地解釋用戶程序并加以執(zhí)行。例如：一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點不會象電氣繼電器控制中的那樣立即動作，而是必須等掃描到該觸點時，才會動作。由于PLC掃描用戶程序的時間一般只有幾十毫秒，因此可以滿足工業(yè)控制的需要，且響應速度遠遠高于繼電器控制（動作時間100ms以上）。如圖4-4所示。第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

圖4-4PLC循環(huán)掃描工作方式第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五

2-2、可編程序控制器的工作原理2-2-1、PLC的等效電路圖

PLC等效電路圖可分為三個部分：輸入部分、可編程控制部分和輸出部分。如圖4-5所示。第61頁，共73頁，