電氣控制與驅(qū)動(dòng)目錄項(xiàng)目1電氣控制電路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器

任務(wù)1.2識(shí)讀電氣控制系統(tǒng)圖

任務(wù)1.3分析電氣控制原理圖

任務(wù)1.4典型機(jī)床控制電路的連接與調(diào)試項(xiàng)目2PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)建、編程與調(diào)試

任務(wù)2.1認(rèn)知PLC

任務(wù)2.2認(rèn)知三菱PLC

任務(wù)2.3PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)項(xiàng)目3變頻驅(qū)動(dòng)（調(diào)速）系統(tǒng)的構(gòu)建與調(diào)試

任務(wù)3.1認(rèn)知變頻器

任務(wù)3.2應(yīng)用變頻器基本運(yùn)行功能控制傳送帶

任務(wù)3.3應(yīng)用變頻器的基本參數(shù)控制傳送帶

任務(wù)3.4應(yīng)用變頻器多段速度控制傳送帶電氣控制與驅(qū)動(dòng)目錄項(xiàng)目4步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建與調(diào)試

任務(wù)4.1利用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的直線移動(dòng)控制

任務(wù)4.2利用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的定位控制

任務(wù)4.3搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用設(shè)計(jì)項(xiàng)目5伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建與調(diào)試

任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)交流伺服系統(tǒng)

任務(wù)5.2利用伺服系統(tǒng)速度控制模式控制圓形轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)

任務(wù)5.3利用伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制模式控制圓形轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)

任務(wù)5.4

利用伺服系統(tǒng)位置控制模式控制圓形轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器【任務(wù)引入】

電氣控制設(shè)備的強(qiáng)電控制電路中會(huì)使用到各種電氣元器件——低壓控制電器，簡稱低壓電器。

常用的低壓電器包括按鈕、開關(guān)、熔斷器、斷路器、接觸器和繼電器等。

圖1-1所示為某電氣控制柜的實(shí)物圖，其中的電氣元器件大家都認(rèn)識(shí)嗎？每個(gè)電氣元器件的功能是什么？它們的工作過程是怎樣？【任務(wù)目標(biāo)】1.能夠識(shí)別常用的電氣元器件；2.了解常用電氣元器件的功能和結(jié)構(gòu)，熟記它們的電氣符號(hào)；3.掌握常用電氣元器件的工作過程。

項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器【相關(guān)知識(shí)】

1.1.1低壓電器的基本知識(shí)低壓電器——泛指工作電壓在交流1200V、直流1500V以下的電器設(shè)備，用來對低壓電路進(jìn)行通斷控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)。低壓電器通常分為如下幾類：（1）開關(guān)電器：包括刀閘開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)等；（2）主令電器：包括按鈕、行程開關(guān)和接近開關(guān)等；（3）執(zhí)行電路：包括接觸器和各類繼電器等；（4）保護(hù)電器：包括熔斷器、漏電保護(hù)器和各種過載、過電壓、過電流、短路等保護(hù)電器。實(shí)際的一些電器兼有保護(hù)功能，以便于安裝和使用。例如，在刀閘開關(guān)中一般都配有熔斷器，自動(dòng)開關(guān)則兼有短路、過載、失壓等保護(hù)功能。項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器刀開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)空氣開關(guān)按鈕行程開關(guān)接觸器熱繼電器中間繼電器時(shí)間繼電器常用低壓電器項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器1.1.2開關(guān)電器與熔斷器1．刀閘開關(guān)（QS）刀閘開關(guān)是一種最常用的手動(dòng)電器。刀閘開關(guān)由刀片（動(dòng)觸點(diǎn)）和刀座（靜觸點(diǎn)）裝在瓷質(zhì)底板上再配上膠木蓋構(gòu)成。刀閘開關(guān)分為單極、雙極和三極幾種。

刀閘開關(guān)用于不頻繁地接通和切斷電源，選用刀閘開關(guān)時(shí)應(yīng)根據(jù)電源的負(fù)載情況確定其額定電壓和額定電流。

用刀閘開關(guān)切斷電流時(shí)，刀片與刀座分開時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，特別當(dāng)切斷較大電流時(shí)，電弧持續(xù)不易熄滅。因此，為安全起見，不準(zhǔn)用無隔弧、滅弧裝置的刀閘開關(guān)切斷大電流。

在繼電器-接觸控制系統(tǒng)中，刀閘開關(guān)一般作為隔離電源用，而用接觸器接通和斷開負(fù)載。圖1-2-2刀閘開關(guān)電氣符號(hào)圖1-2-1刀閘開關(guān)實(shí)物圖片項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器2．轉(zhuǎn)換開關(guān)（SCB）

轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱組合開關(guān)，是由數(shù)層動(dòng)、靜觸片組裝在絕緣盒內(nèi)而成的。動(dòng)觸片裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，使動(dòng)觸片與靜觸片接通或斷開，可實(shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)結(jié)方式的轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換開關(guān)中的彈簧可使動(dòng)、靜觸片快速斷開，有利于熄滅電弧。

轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸片通流能力有限。轉(zhuǎn)換開關(guān)具有體積小，使用方便等特點(diǎn)。

圖1-3.2轉(zhuǎn)換開關(guān)接線圖SCB圖1-3.1轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)物

圖1-3.3轉(zhuǎn)換開關(guān)電氣符號(hào)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器3．熔斷器（FU）

熔斷器是一種最常見的短路保護(hù)器件。

熔斷器中的熔絲或熔片統(tǒng)稱為熔體。

熔斷器串接在電路中，在額定電流情況下，熔體不熔斷，當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體立即熔斷切斷電源，保護(hù)電路和設(shè)備不受損壞。

熔斷器額定電流IN選擇應(yīng)遵循如下原則：

1）對電阻性負(fù)載如電燈、電阻爐等，可按IN≥IL（負(fù)載總電流）確定；2）對電動(dòng)機(jī)等起動(dòng)電流Ist大于工作電流IL的負(fù)載，熔斷器額定電流IN的選擇原則是：既要有短路保護(hù)作用，又要在起動(dòng)瞬間熔斷器不能熔斷，依實(shí)際情況確定。3）如果是多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一條電源干線上的總?cè)蹟嗥鳎瑒tIN等于1.5～2.5倍容量最大電動(dòng)機(jī)的額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。圖1-4熔斷器電氣符號(hào)

及熔斷特性曲線熔斷器熔絲項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器4.自動(dòng)空氣斷路器（QF）

自動(dòng)空氣斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)，用于低壓交、直流配電系統(tǒng)中。在正常供電情況，作不頻繁接通和切斷電路之用，一旦電路發(fā)生過載、短路及失壓故障，其保護(hù)裝置立即動(dòng)作切斷電路。當(dāng)故障排除后，無需更換零件，可迅速恢復(fù)供電，因此，使用非常方便。

自動(dòng)空氣開關(guān)的工作原理如圖所示：1）正常工作時(shí)，鎖鉤鎖住，主觸電閉合，主電路通電；2）嚴(yán)重過載或短路時(shí)，過流脫扣器因其電磁鐵吸力過大而頂開鎖鉤；3）欠壓或失壓時(shí)，失壓脫扣器因其電磁鐵吸力過小而頂開鎖鉤。圖1-5.1空氣開關(guān)原理圖圖1-5.2空氣開關(guān)

電氣符號(hào)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器1.1.3主令電器主令電器是在需接通和分?jǐn)嗫刂齐娐窌r(shí)，發(fā)出操作命令的電器。1．按鈕（SB）由一對動(dòng)合觸點(diǎn)和一對動(dòng)斷觸電組成。按下按帽，動(dòng)斷觸電斷開，動(dòng)合觸電閉合；松開按帽，在彈簧力作用下復(fù)位。還有一種閉鎖式按鈕，帶有自鎖機(jī)關(guān)，可機(jī)械鎖住。圖1-6.2按鈕結(jié)構(gòu)及電氣符號(hào)圖1-6.1按扭實(shí)物項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器2.行程開關(guān)（SQ）

行程開關(guān)也稱為位置開關(guān)，它是反映生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行位置的主令電器。行程開關(guān)分為機(jī)械式和電子式兩大類。

機(jī)械式行程開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于按鈕，區(qū)別是觸發(fā)機(jī)械式行程開關(guān)的外力是裝在機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊。

電子式接近開關(guān)也可作為位置檢測開關(guān)，它采用對某種物理量敏感的半導(dǎo)體傳感器，配合放大電路、開關(guān)電路而構(gòu)成，具有工作可靠、精度高、動(dòng)作快，無電弧（無觸點(diǎn)）、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。工作時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)預(yù)定工位，靠近接近開關(guān)的傳感器時(shí)，傳感器的參數(shù)值發(fā)生變化，使電子開關(guān)電路導(dǎo)通或關(guān)斷，輸出相應(yīng)的切換命令，進(jìn)入相應(yīng)的操作程序。項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器1.1.4執(zhí)行電器1.接觸器（KM）

接觸器是利用電磁力來接通和斷開主電路的執(zhí)行電器。

常用的三相交流接觸器的結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1-8所示。它由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成。

三相交流接觸器的觸點(diǎn)系統(tǒng)中有三對主觸點(diǎn)和若干對輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)可通過較大電流，并設(shè)有隔弧和滅弧裝置。主觸點(diǎn)用在主電路中以控制三相負(fù)載，輔助觸點(diǎn)用在電流較小的控制電路中。

在選用接觸器時(shí)應(yīng)注意：

接觸器的額定電流指主觸點(diǎn)的定額電流，例如CJ10―100交流接觸器的額定電流為100A；

另外，要根據(jù)控制電路的工作電壓，選擇吸引線圈的額定電壓，常用的交流額定電壓有36V，220V和380V。

（b）圖1-8接觸器結(jié)構(gòu)及電氣符號(hào)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器2．繼電器

繼電器是廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)中的自動(dòng)電器。其輸入控制量可以是電壓、電流等電量，也可以是溫度、壓力等非電量。

（1）電磁式控制繼電器（KA）電磁式控制繼電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和接觸器相似，只是它的觸點(diǎn)電流容量較小，一般為5A或10A，沒有滅弧裝置。圖1-9為電磁式控制繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)。電磁式控制繼電器種類很多：

電壓繼電器可用于電動(dòng)機(jī)失壓、欠壓保護(hù)裝置；

電流繼電器可作為過載或短路保護(hù)裝置；

中間繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目較多，觸點(diǎn)的電流容量相對較大，可作為信號(hào)放大和增加控制回路數(shù)。圖1-9電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意及電氣符號(hào)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器

（2）時(shí)間繼電器（KT）

時(shí)間繼電器是反映時(shí)間的自動(dòng)控制電器。

時(shí)間繼電器有電磁式和電子式兩類，前者是在電磁式控制繼電器上加裝空氣阻尼（氣囊）或機(jī)械阻尼（鐘表機(jī)械）組成，后者是利用電子延時(shí)電路實(shí)現(xiàn)延時(shí)動(dòng)作。

時(shí)間繼電器的共同特點(diǎn)是從接受信號(hào)到觸點(diǎn)動(dòng)作有一定延時(shí)，延時(shí)長短可根據(jù)需要預(yù)先整定。時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。

通電延時(shí)型是指當(dāng)接收輸入信號(hào)后延時(shí)一定時(shí)間，輸出信號(hào)才發(fā)生變化；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，輸出瞬時(shí)復(fù)原。

斷電延時(shí)型是指當(dāng)接收輸入信號(hào)時(shí)，瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，延遲一定時(shí)間，輸出信號(hào)才復(fù)原。時(shí)間繼電器的符號(hào)如圖1-11所示。

項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器

通電延時(shí)型時(shí)間繼電器斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器圖1-11時(shí)間繼電器的電氣符號(hào)項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器3．熱繼電器（FR）熱繼電器是一種以感受元件受熱而動(dòng)作的繼電器，常用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。圖1-12a為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖1-12b為電氣符號(hào)圖。熱繼電器主要由發(fā)熱元件、動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)及動(dòng)作機(jī)構(gòu)組成。

熱繼電器的發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，它繞在雙金屬片上。雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片軋制而成。雙金屬片一端是固定的，另一端為自由端。雙金屬片受熱彎曲，推動(dòng)下端導(dǎo)板位移，使動(dòng)作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開。雙金屬片冷卻后恢復(fù)常態(tài)。若動(dòng)斷觸點(diǎn)不能自動(dòng)復(fù)原時(shí)，需按下復(fù)位按鈕使其復(fù)原。

熱繼電器的發(fā)熱元件串接在電動(dòng)機(jī)的主電路中，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的控制電路中。正常情況下雙金屬片變形不大，但當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載到一定程度時(shí)，熱繼電器將在規(guī)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的供電電路，使電動(dòng)機(jī)斷電停車而受到保護(hù)（b）圖1-12熱繼電器結(jié)構(gòu)示意及電氣符號(hào)（a）項(xiàng)目1電氣控制線路的識(shí)圖、安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1認(rèn)知低壓電器【任務(wù)實(shí)施】

任務(wù)要求：根據(jù)圖1-13所示的某機(jī)床電器柜