繼電接觸控制線(xiàn)路在實(shí)際的應用
繼電接觸控制線(xiàn)路在實(shí)際的應用【1】
摘 要：繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路在電路設計過(guò)程中應用得最早，通常以繼電器、接觸器為主要的電氣元件，并使用導線(xiàn)依據相關(guān)規律將二者有效連接起來(lái)。
本文主要從繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路設計原則及注意事項入手，重點(diǎn)對繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路的具體應用和采用PLC對繼電接觸器控制系統的改造進(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(xiàn)路;設計;應用
在建筑、機械、化工等工農業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)廣泛使用了電力拖動(dòng)生產(chǎn)機械，有效實(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。
而在該自動(dòng)化控制過(guò)程中，所使用的繼電器、接觸器、按鈕以及空氣開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)等低壓電器共同構成的控制電路統稱(chēng)為繼電接觸控制電路，其在生活中比較常見(jiàn)，具有簡(jiǎn)單實(shí)用、維修便利以及價(jià)格低廉的優(yōu)勢。
1. 在繼電接觸器中，電氣控制線(xiàn)路的設計原則和注意事項
1.1 設計原則
因設計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(xiàn)路設計思路和設計水平也存在一定的差別。
然而在實(shí)際操作過(guò)程中，需遵守的原則如下：
1.1.1 符合機械設備對電氣控制系統的基本要求
在機械設備的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，電氣控制系統為其提供了強大的動(dòng)力，所以，在對機械設備電氣控制系統進(jìn)行設計之前，應對設備所需要滿(mǎn)足的工藝要求予以明確。
其次對機械設備生產(chǎn)過(guò)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，對電氣控制系統進(jìn)行合理設計。
1.1.2 控制線(xiàn)路簡(jiǎn)便且經(jīng)濟實(shí)惠
具體來(lái)說(shuō)，電氣控制線(xiàn)路的簡(jiǎn)單性和經(jīng)濟性應符合以下幾個(gè)方面的要求：第一，在設計過(guò)程中應盡可能選擇標準型號的電器元件和型號相同的元件，并盡可能減少元件數量;第二，盡可能縮短導線(xiàn)連接的長(cháng)度，依據各個(gè)電器元件及元件之間的導線(xiàn)連接情況，進(jìn)行科學(xué)設計;第三，盡最大努力減少觸點(diǎn)數量，對電氣控制線(xiàn)路予以簡(jiǎn)化設計，控制線(xiàn)路越簡(jiǎn)單越好，觸點(diǎn)數量越少越好。
1.1.3 有效提升電氣控制線(xiàn)路的穩定性和安全性
電氣控制線(xiàn)路的安全性指的是整個(gè)系統要有一個(gè)完整的保護環(huán)節，從而為整個(gè)生產(chǎn)機械的安全運行打下良好基礎，具體來(lái)說(shuō)，在整個(gè)電氣控制線(xiàn)路的設計過(guò)程中，往往會(huì )涉及過(guò)流、短路、失壓以及超速等一系列保護裝置。
同時(shí)，要想有效提升整個(gè)電氣控制線(xiàn)路的穩定性，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(xiàn)圈的選擇予以高度關(guān)注，以免出現電器元件依次動(dòng)作而導致另一具電器元件損傷的情況。
此外，在對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行設計的過(guò)程中，還需要使用多觸電串聯(lián)方式來(lái)科學(xué)提升系統的分析能力，使用多觸點(diǎn)并聯(lián)的方式有效提升系統的接通能力。
在對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行設計的過(guò)程中，要結合電網(wǎng)的實(shí)際情況，對間接啟動(dòng)或者直接啟動(dòng)等方式加以選擇。
1.2 繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路設計注意事項
繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路的精準性和可靠性是電路設計的著(zhù)眼點(diǎn)，在對整個(gè)電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行設計時(shí)，需做到以下幾點(diǎn)：第一，盡可能地避免冒險或者出現臨界競爭情況，因為在對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行設計的過(guò)程中，時(shí)間繼電器被廣泛使用，而行程開(kāi)關(guān)則需要予以自動(dòng)轉換和適當延時(shí)操作，一旦線(xiàn)路設計不合理則極易導致冒險和臨界競爭的情況出現，從而影響整個(gè)電路的運行安全;
第二，對寄生回路情況起到較好的預防作用，通常寄生回路現象比較容易在熱繼電器動(dòng)作之后出現，為防止這種情況的出現，還需要將線(xiàn)路中的繼電器和接觸器線(xiàn)圈接近電源的同一端;
第三，以免相鄰部分短路情況的出現，為此應盡可能避免將電器及按鈕相臨出現在同電位端，盡最大努力確保按鈕的各個(gè)觸點(diǎn)電位的一致性，這樣一來(lái)即便是相互碰觸也不會(huì )出現短路情況;第四，采取措施對意外事故進(jìn)行預防，在對繼電接觸器電氣線(xiàn)路的保護回路中，經(jīng)常會(huì )用到各種開(kāi)關(guān)，這些不同類(lèi)型的開(kāi)關(guān)組合在一起，極易出現安全故障，對電路的正常運行產(chǎn)生重要影響。
所以，應采取以下措施解決問(wèn)題：第一，將保護回路的接觸線(xiàn)圈接近零電位;第二，對回路兩端進(jìn)行保護的過(guò)程中，可以使用隔離變壓器。
及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，并采取合理措施解決問(wèn)題。
2. 繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路的具體應用
2.1 啟動(dòng)和停止控制
該部分電氣控制線(xiàn)路具體可以分為以下兩個(gè)方面的內容，即一種三相異步電動(dòng)機單向全壓?jiǎn)?dòng)，另一種是停止控制線(xiàn)路。
其中，前者一種具有“自鎖”功能，整個(gè)電路是由主電路和控制回路兩大部分構成的，而主電路則是由刀開(kāi)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(kāi)/閉觸點(diǎn)、啟動(dòng)按鈕等一系列元件構成;后者則較為典型，是一種普通的啟動(dòng)或者停止控制線(xiàn)路。
操作步驟可以如下：第一，合上開(kāi)關(guān)，并按下啟動(dòng)按鈕，則實(shí)現啟動(dòng)功能;第二，閉合主觸點(diǎn)，接通電動(dòng)機電源，實(shí)現啟動(dòng)功能;第三，閉合輔助常開(kāi)觸點(diǎn)后，接觸器的吸引圈功能被開(kāi)啟，從而實(shí)現兩條通路。
2.2 正反向工作控制
針對大多數機械設備而言，都需要具備上下、左右、前后等相反方向運動(dòng)的功能，簡(jiǎn)言之，就是要求電動(dòng)機具有多方向操作能力。
具體在對電動(dòng)機正方向線(xiàn)路的設置過(guò)程中，可以使用正反方向接觸器來(lái)改變定子繞組相序的方式。
“互鎖方式”是這一過(guò)程中經(jīng)常用到的方式，繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路的正反向控制方式對電路運行的安全性及穩定性具有一定的保護作用。
3. 采用PLC對繼電接觸器控制系統進(jìn)行改造分析
3.1 對PLC的輸入信號和輸出負載予以精準確定是畫(huà)出PLC外部接線(xiàn)圖的關(guān)鍵
如圖1所示，KM1、KM2、KM3、SB1、SB2確定起來(lái)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(guò)程中需要手動(dòng)輔助復位，也可以將輸出回路予以接入，并與相應的接觸器線(xiàn)圈進(jìn)行串聯(lián)操作，這樣一來(lái)，就可以相對減少一個(gè)輸入點(diǎn)。
在實(shí)際使用過(guò)程中，PLC內部的定時(shí)器和存儲位是實(shí)現時(shí)間繼電器KT、中間繼電器KA的功能的前提和基礎。
3.2 選擇輸入信號觸點(diǎn)類(lèi)型
通常情況下，PLC輸入信號時(shí)使用的是常開(kāi)觸點(diǎn)，且觸點(diǎn)類(lèi)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(lèi)型則與繼電器電路圖中的觸點(diǎn)類(lèi)型保持相反。
同時(shí)，為了確保使用過(guò)程中，觸點(diǎn)類(lèi)型與繼電器電路的一致性，應盡可能地使用常開(kāi)觸點(diǎn)，而對于極限開(kāi)關(guān)的信號輸入時(shí)應多使用常閉觸點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)無(wú)法起到良好的保護作用。
3.3 設置硬件互鎖電路
在實(shí)際操作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )出現因某些接觸器的主觸頭出現同時(shí)動(dòng)作而發(fā)生安全事故，為此，在設計繼電器電路的過(guò)程中，應對互鎖電路予以合理設置。
與此同時(shí)，還需要在PLC外部電路設置硬件互鎖。
從圖1中不難看出，為了有效避免上述情況的出現，圖中設置了KM1和KM3互鎖電路，同時(shí)在PLC的外部進(jìn)行了KM1和KM3硬件互鎖電路設置。
結語(yǔ)
總而言之，繼電接觸器電氣控制線(xiàn)路使用非常普遍，為機械自動(dòng)化水平的提升發(fā)揮著(zhù)重要作用，因此，在具體的設計和使用過(guò)程中個(gè)，應與線(xiàn)路的實(shí)際情況相結合，選用合理的電氣線(xiàn)路，從而為設備的正常運行打下堅實(shí)的基礎。
參考文獻
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繼電―接觸器電氣控制線(xiàn)路的設計【2】
【摘 要】近幾年來(lái)，伴隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(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(shí)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，其安全設計對確保電能質(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(xiàn)路設計原則，然后探討其設計內容及方法，以望對后期電氣控制工作提供依據。
【關(guān)鍵詞】繼電-接觸器;電氣控制線(xiàn)路;設計
繼電-接觸器電氣控制線(xiàn)路通常以接觸器、繼電器為主要的電氣元件，采用導線(xiàn)按照一定的規律將兩者有效連接起來(lái)，是應用最早的電路設計方法。
當前，伴隨著(zhù)電氣控制技術(shù)的不斷涌現，使得原有的電氣控制線(xiàn)路受到?jīng)_擊，為了適應人們對電能需求，提高控制技術(shù)。
因加強繼電-接觸器電氣控制線(xiàn)路的設計。
通過(guò)科學(xué)合理設計繼電-接觸器電氣控制線(xiàn)路，最終提高控制電路工作的可靠性、安全性及準確性。
1 繼電-接觸器電氣控制線(xiàn)路設計原則
通常情況下，當生產(chǎn)機械拖動(dòng)方案或控制方案已經(jīng)確定之后，就可對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行相應設計。
對于不同的設計人員，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(xiàn)路的設計時(shí)往往呈現不同的特點(diǎn)。
但在設計過(guò)程中需要遵循以下幾方面原則：
(1)滿(mǎn)足生產(chǎn)機械對電氣控制系統的要求。
電氣控制系統是為生產(chǎn)機械設備及工藝服務(wù)的，在設計之初，應弄清楚生產(chǎn)機械設備需要滿(mǎn)足的工藝要求。
詳細了解生產(chǎn)機械設備的工作狀況，并深入現場(chǎng)進(jìn)行調查研究，同時(shí)結合操作人員及技術(shù)人員的相關(guān)經(jīng)驗，設計出合理的電氣控制系統。
(2)確�？刂凭�(xiàn)路簡(jiǎn)單及經(jīng)濟實(shí)惠。
所有簡(jiǎn)單及經(jīng)濟實(shí)惠的電氣控制線(xiàn)路則是指在選用電器元件使用標準型號，減少電器元件的數量，選用相同型號的電器元件;縮短連接導線(xiàn)數量的長(cháng)度，設計電氣控制線(xiàn)路時(shí)，應根據實(shí)際情況，安排各種電器設備及電器元件之間的位置，確保各種電器設備與元件間的導線(xiàn)數量，保證導線(xiàn)的長(cháng)度最短;最大限度減少不必要的觸點(diǎn)，簡(jiǎn)化電氣控制線(xiàn)路，所涉及到的電氣觸點(diǎn)越少越好，控制線(xiàn)路越簡(jiǎn)單越好。
(3)確保電氣控制線(xiàn)路的安全性及可靠性。
對于電氣控制線(xiàn)路的安全性則應具有較為完善的保護環(huán)節，確保整個(gè)生產(chǎn)機械的安全運行，在電氣控制線(xiàn)路中常常設計有短路、過(guò)流、失壓及超速等保護裝置。
其可靠性則可選擇較為可靠的電器元件，應做到正確選擇電器元件的觸點(diǎn)、電器的線(xiàn)圈、避免許多電器元件依次動(dòng)作而造成的另一具電器元件現象;設計電氣控制線(xiàn)路時(shí)，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;根據所在電網(wǎng)的實(shí)際情況設計電氣控制線(xiàn)路，并根據該項來(lái)決定啟動(dòng)方式是間接啟動(dòng)還是直接啟動(dòng)。
(4)保證后期維修方便。
由于電氣控制線(xiàn)路后期可能出現一些無(wú)法避免的故障，此時(shí)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(shí)留有備用元件;為了調試方便，其控制方式也可設置簡(jiǎn)單，并能迅速實(shí)現控制方式的轉變，確保后期維修的方便性。
2 繼電-接觸器電氣控制線(xiàn)路設計內容
電器控制線(xiàn)路的設計主要是根據控制要求、設計及編制設備等編修過(guò)程對圖紙、資料及電氣安裝接線(xiàn)圖進(jìn)行設計。
其電氣控制線(xiàn)路設計內容有電力拖動(dòng)方案、電動(dòng)機的選擇、電氣控制的原理框圖、電氣原理圖及電器元件、對說(shuō)明書(shū)進(jìn)行編寫(xiě)設計。
繼電――接觸器電氣控制設計主要是為了能夠對電氣控制制造，進(jìn)而實(shí)現大批量的技術(shù)指標，為今后設備的維修及使用提供相應的依據。
本次研究中主要是探討連鎖規律下的電路控制。
所謂聯(lián)鎖是指電路中各個(gè)電器元件及各線(xiàn)路間所采用自鎖或互鎖的方式，最終實(shí)現控制的目的。
2.1 啟動(dòng)與停止控制
該部分的設計主要為三相異步電動(dòng)機單向全壓?jiǎn)?dòng)、停止控制線(xiàn)路，是一種“自鎖”方式，其線(xiàn)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(kāi)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(dòng)按鈕SB2或者常開(kāi)觸點(diǎn)KM等組成，是較為典型的啟動(dòng)或停止控制線(xiàn)路。
對于此部分的控制主要是啟動(dòng)時(shí)，將QS合上，并按下SB2按鈕，在主觸點(diǎn)閉合之后，電動(dòng)機接通電源并實(shí)現啟動(dòng)，輔助常開(kāi)觸點(diǎn)也相應閉合后，進(jìn)而使Km吸引圈實(shí)現兩條通路。
如下如圖1所示。
在該控制電路設計中，電路中的安全保護措施包括：過(guò)載保護、欠壓保護及短路保護三大部分，其中過(guò)載保護則是當電路出現較大電流并且持續的時(shí)間較長(cháng)，將FR的數值設到固定值，FR動(dòng)作時(shí)，斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)，其主觸點(diǎn)KM斷開(kāi)主電路，可停止電動(dòng)機。
而欠壓保護則是指接觸器自身可在欠壓或失壓的保護下，電源電壓了降低到一定程度或失電時(shí)，接觸器KM可自由釋放，斷開(kāi)主電路，可使電動(dòng)機停止運轉。
圖1 三相異步電動(dòng)機單向全壓?jiǎn)⑼？刂?/p>
2.2 正反向工作控制
大多數機械要求具有左右、上下及前后等相反方向的運動(dòng)，要求電動(dòng)機能夠實(shí)現多方向操作控制。
通過(guò)利用正反方向接觸器進(jìn)而改變定子繞組相序來(lái)實(shí)現正反向的線(xiàn)路，在正反向控制中應用到“互鎖方式。
實(shí)現該控制方式有利于確保電路運行的安全性及可靠性。
2.3 多地點(diǎn)聯(lián)鎖控制
大多數機械及生產(chǎn)設備，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)行常規操作，比較典型的重型龍門(mén)刨床，可固定在操作臺上控制，但有時(shí)也需要在機床四周采用懸掛按鈕進(jìn)行控制。
就拿自動(dòng)電梯來(lái)說(shuō)，人在電梯里是可由電梯里面進(jìn)行控制，但對于沒(méi)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)現兩地控制，則應有兩組按鈕，并且該兩組按鈕的連接應將常開(kāi)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實(shí)現“與非”的關(guān)系。
3 電氣控制線(xiàn)路設計注意事項
電路設計中控制電路工作的可靠性及其準確性是重點(diǎn)內容，在進(jìn)行電氣控制線(xiàn)路設計時(shí)則應注意以下幾方面問(wèn)題：首先，盡量避免臨界競爭及冒險現象的發(fā)生。
由于在進(jìn)行電氣控制線(xiàn)路設計時(shí)，常使用到時(shí)間繼電器，行程開(kāi)關(guān)則需要進(jìn)行延時(shí)控制及自動(dòng)轉換等，若設計線(xiàn)路不合理時(shí)則有可能導致臨界競爭及冒險現象，最終會(huì )導致整個(gè)電路的不安全運行。
其次，應防止寄生回路的出現。
所謂寄生回路是指在故障條件下出現的電流通路，在熱繼電器動(dòng)作之后出現寄生回路，為了有效避免寄生回路的發(fā)生，則應將線(xiàn)路中的接觸器及繼電器線(xiàn)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(lèi)事故盡量避免將按鈕、各種電器的相臨出現接于同電位端。
應盡可能使按鈕各個(gè)觸電具備相同的電位，在互相碰觸時(shí)也就不會(huì )使電源發(fā)生短路現象。
此外，還應預防意外事故的發(fā)生。
在繼電-接觸器電器線(xiàn)路保護回路中，常使用到各種不同的行程開(kāi)關(guān)，這些開(kāi)關(guān)極易發(fā)生各種故障，影響電路的正常運行。
鑒于此種故障，應將保護回路的接觸器線(xiàn)圈接近于零電位端，這樣一來(lái)，當其他電路發(fā)生故障時(shí)，并不影響剩下線(xiàn)路。
也可采用隔離變壓器，對回路兩端進(jìn)行保護，及時(shí)發(fā)現故障，采取措施。
4 結束語(yǔ)
綜上所述，繼電―接觸器電氣控制線(xiàn)路的設計根據線(xiàn)路實(shí)際情況，設計科學(xué)合理的電氣線(xiàn)路。
本文通過(guò)闡述線(xiàn)路設計原則、設計內容及設計時(shí)應注意的相關(guān)問(wèn)題，旨在確保電氣線(xiàn)路的正常運轉，提高供電質(zhì)量。
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