低壓電器繼電器及其控制系統(tǒng)

本書(shū)分三編,共有十二章。第一編為低壓電器,介紹低壓線路及其對(duì)低壓電器的基本要求,低壓配電電器,低壓控制電器;第二編為繼電器,介紹繼電器的一般概念,電磁式繼電器,舌簧繼電器,帶永久磁鐵的繼電器,雙金屬繼電器,時(shí)間繼電器,特種繼電器;第三編為電器控制系統(tǒng),介紹繼電器接觸器控制系統(tǒng),可編程控制器。另外,在附錄中還給出了可編程控制器邏輯指令表及功能指令表。

本書(shū)可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生或研究生的教材和教學(xué)參考書(shū),亦可供從事電器開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、研究的工程技術(shù)人員參... [顯示全部]

第一編 低壓電器

第一章 低壓線路及其對(duì)低壓電器的基本要求

1.1 概述

1.2 短路電流的分析與計(jì)算

1.3 系統(tǒng)對(duì)開(kāi)關(guān)電器的要求

1.4 配電線路與用電設(shè)備的保護(hù)

1.5 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的電源系統(tǒng)

1.6 保護(hù)特性的配合

第二章 低壓配電電器

2.1 概述

2.2 刀開(kāi)關(guān)、熔斷器式刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)

2.3 熔斷器

2.4 低壓斷路器

2.5 斷路器的機(jī)構(gòu)

第三章 低壓控制電器

3.1 概述

3.2 接觸器

3.3 節(jié)電無(wú)噪聲交... [顯示全部]2100433B

PLC和繼電器控制系統(tǒng)是相輔相成，繼電器從來(lái)沒(méi)有停止進(jìn)一步的發(fā)展，包括SIEMENS在內(nèi)從來(lái)沒(méi)有承諾普通PLC是安全的，如：設(shè)備的安全控制（停電、重起、人身防護(hù)）都是由專(zhuān)門(mén)安全繼電器來(lái)保證，所以至今歐洲還有許多專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)商在生產(chǎn)、研發(fā)。

一個(gè)繼電器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)都是由輸入部分、輸出部分和控制部分組成。PLC的梯形圖與繼電器控制電路圖十分相似，主要原因是PLC梯形圖大致沿用了繼電器控制的電路元器件符號(hào)。

繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

繼電器控制系統(tǒng)由器件和導(dǎo)線連接而成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于原理簡(jiǎn)單，對(duì)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)易于掌握。但繼電器控制系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝的工作量就特別大，有時(shí)變得不可能完成。機(jī)械觸點(diǎn)的物理接觸容易帶來(lái)?yè)p壞；接線也易受振動(dòng)等影響，可靠性會(huì)變差。

由于控制作用是通過(guò)器件的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)需要改變控制作用時(shí)，就需要改變硬件接線，對(duì)控制系統(tǒng)的維護(hù)性和升級(jí)很不利。

但繼電器的動(dòng)作對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一種可靠的機(jī)械隔離，所以經(jīng)常和其他控制裝置（如可編程控制器）配合使用。

PLC的特點(diǎn)

1、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高

一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價(jià)格比?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。

2、硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)

可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用。用戶(hù)能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。

3、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10--1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。

4、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。

PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。

5、編程方法簡(jiǎn)單

梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)程序。

梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶(hù)的一種高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。

6、維修工作量少，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。

7、體積小，能耗低

對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的確1/2-1/10。

PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。

三方面的對(duì)比

1.控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。

PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱(chēng)軟接線。

2.控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。

PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無(wú)抖動(dòng)。

3.延時(shí)控制

繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。

PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。

總的來(lái)說(shuō)，繼電器控制系統(tǒng)是針對(duì)一定的生產(chǎn)機(jī)械、固定的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的，采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的邏輯控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)等功能。一旦生產(chǎn)工藝過(guò)程改變，則控制柜必須重新設(shè)計(jì)，重新配線。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC所取代已是必然趨勢(shì)。PLC由于應(yīng)用了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以各種控制功能都是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序并改動(dòng)少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。從適應(yīng)性、可靠性和安裝維護(hù)等各方面比較，PLC都有顯著的優(yōu)勢(shì)。因此，PLC控制系統(tǒng)將取代大多數(shù)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。