畢業(yè)論文--plc在斷路器二次回路中的應用

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書</p><p>　　電氣工程系 2012屆 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)</p><p>　畢業(yè)設(shè)計（論文）題目PLC在斷路器二次回路中的應用</p><p>　課題內(nèi)容性質(zhì)工程技術(shù)研究</p><p>　課題來源性質(zhì)教師收集的結(jié)合生產(chǎn)實際的課題</p><p>　校內(nèi)（外）指導教師

2、職稱工作單位及部門聯(lián)系電話</p><p>　副教授</p><p>　一、題目說明（背景、目的和意義）題目以斷路器二次回路控制技術(shù)為研究對象，通過對其工作原理和控制方式的分析，利用所學過的專業(yè)知識，設(shè)計斷路器二次回路的PLC控制系統(tǒng)，替代原先的繼電器控制系統(tǒng)。題目設(shè)計到知識內(nèi)容包括：電機及拖動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、PLC原理及應用技術(shù)及自動控制原理等。培養(yǎng)學生對所學的本專業(yè)知識的綜合運用能

3、力。</p><p>　二、設(shè)計論文要求(工作量、內(nèi)容、設(shè)計成果)1、設(shè)計基礎(chǔ)資料分析斷路器控制、保護和信號回路(簡稱二次回路接線)斷路器控制、保護和信號回路電路接線如圖1[1]所示。QF為斷路器，TA為電流互感器，KA為電流繼電器(GL-15、25型)，KM為中間繼電器，WC為控制小母線，WS為信號小母線，WAS為事故信號小母線，SA為控制開關(guān)，SB為按鈕，RD為紅色指示燈，GN為綠色指示燈，YO為合閘線圈，Y

4、R為跳閘線圈，SQ1、SQ2為儲能位置開關(guān)，M為儲能電機。圖1 斷路器控制、保護和信號回路原理圖圖1為采用CT7型彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制、保護和信號回路，SA可采用LW2或LW5型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其控制的基本要求如下:(1) 只有當儲能電機儲能完成，才能進行合閘操作。(2) QF正常工作時，應是紅燈亮，綠燈滅，并分別起到監(jiān)視跳閘和合閘回路的完好性。(3) 當過電流保護裝置檢測到過電流信號時，應立即啟動跳閘裝置跳閘。2、設(shè)計內(nèi)容（1

5、）闡述和分析二次回路的工作原理和運行方式；（2）比較原有控制方式和PLC控制方式的優(yōu)缺點；（3）可編程控制器及器件的選擇；（4）硬件電路設(shè)計；（5）梯形圖設(shè)計；（6）總</p><p>　三、進度表</p><p>　日期內(nèi)容</p><p>　2011-2012學年秋15周(11.28～12.4)16周(12.5～12.11)17周(12.12～12.18)18周

6、(12.19～12.25)19周(12.26～1.1)20周(1.2～1.8)2011-2012學年春第一周第二周消化畢業(yè)設(shè)計任務書的要求，準備設(shè)計材料方案設(shè)計及比較可編程控制器及器件的選擇硬件電路設(shè)計梯形圖設(shè)計撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書答辯答辯</p><p>　完成日期</p><p>　答辯日期</p><p>　四、主要參考文獻、資料、設(shè)備和實習地點及翻譯工作量[1

7、]袁桂慈. 電工電子技術(shù)實踐教程. 北京:機械工業(yè)出版社，2007.[2]錢平. 大學職業(yè)技能培訓教材. 北京：高等教育出版社，2005.[3]王志鋒. 可編程控制原理與應用. 西安：西安電子科技大學出版社，2004.[4]相關(guān)電氣設(shè)計手冊</p><p>　教研室意見：同意教研室主任（簽字）：2011年10月27日</p><p><b>　　摘 要</b><

8、/p><p>　　隨著PLC 應用技術(shù)的日益普推廣，PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域應用范圍最廣的一種控制設(shè)備。于是各高校機電類專業(yè)都開設(shè)了與此相關(guān)的課程。本論文詳細闡述了PLC在斷路器二次回路中代替繼電器系統(tǒng)的設(shè)計，對PLC代替繼電器控制電路做了深入的研究。</p><p>　　本文提出解決方案為，對高壓斷路器的控制、保護和信號回路多采用傳統(tǒng)的繼電器開關(guān)量控制方式，存在著元件多，接線繁瑣，運行維護

9、工作量大，故障多，控制自動化程度低，可靠性差可用PLC進行代替。而PLC作為繼電器控制的替代產(chǎn)品，具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、維護方便、適應環(huán)境好等等優(yōu)點，利用PLC對斷路器二次回路進行控制無疑是較好的選擇。</p><p>　　本文提出的重點是用超小型PLC代替繼電器開關(guān)量控制實現(xiàn)對斷路器二次回路的控制，通過對其硬件接線圖程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和邏輯圖的分析闡明了PLC控制的優(yōu)點。</p>&l

10、t;p>　　關(guān)鍵詞：繼電器控制系統(tǒng)； PLC； 斷路器 ；二次回路 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Pick to along with the PLC application technology daily popularization, PLC has become the field of industria

11、l control to promote the fastest, should use the widest range of a control device, so each college of Electromechanical Specialty set up related courses. Because PLC mining with ladder diagram programming language is a r

12、elay ladder diagram based image programming language, so many factories, in the PLC system, often the original relay diagrams directly translated into PLC ladder diagram. </p><p>　　Key words： relay control s

13、ystem ； PLC ；breaker two loop </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1課題背景1<

14、;/b></p><p><b>　　1.2課題目的1</b></p><p><b>　　1.3課題意義1</b></p><p>　　第2章 PLC在變電站中的應用及發(fā)展3</p><p>　　2.1 PLC在變電站自動化中的應用3</p><p>　　2.

15、2 PLC在變電站繼電保護中的應用4</p><p>　　2.3 PLC與繼電器相比較的優(yōu)缺點8</p><p>　　2.4 PLC發(fā)展及未來展望12</p><p>　　第3章 斷路器操作與二次回路15</p><p>　　3.1斷路器控制、保護和信號回路(簡稱二次回路接線)15</p><p>　　3.2

16、斷路器控制、保護和信號回路基本要求16</p><p>　　3.3控制電路工作原理16</p><p>　　3.4萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇16</p><p>　　第4章 斷路器操作與PLC控制系統(tǒng)21</p><p>　　4.1 PLC電氣原理設(shè)計21</p><p>　　4.1.1 PLC的程序設(shè)計22&l

17、t;/p><p>　　4.1.2可編程控制器的選擇22</p><p>　　4.1.3 PLC電氣原理設(shè)計32</p><p>　　4.2 PLC控制梯形圖設(shè)計33</p><p>　　4.3程序編程35</p><p><b>　　第五章 調(diào)試36</b></p><p

18、><b>　　全文總結(jié)37</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　　參考文獻39</b></p><p><b>　　附錄40</b></p><p>　　斷路器控制、保護和信號回路原理圖40<

19、;/p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　目前， PLC順應時代的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，日趨完美的人機界面、完備的通信設(shè)備、和成熟的現(xiàn)場總線通信能力會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求，將在我國電力系統(tǒng)自動化建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用

20、。在工廠供電系統(tǒng)中，對高壓斷路器的控制、保護和信號回路多采用傳統(tǒng)的繼電器開關(guān)量控制方式，存在著元件多，接線繁瑣，運行維護工作量大，故障多，控制自動化程度低，可靠性差等諸多問題。而PLC作為繼電器控制的替代產(chǎn)品，具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、維護方便、適應環(huán)境好等等優(yōu)點，利用PLC對斷路器二次回路進行控制無疑是較好的選擇。</p><p><b>　　1.2課題目的</b></p

21、><p>　　本題目以斷路器二次回路控制技術(shù)為研究對象，通過對其工作原理和控制方式的分析，利用所學過的專業(yè)知識，設(shè)計斷路器二次回路的PLC控制系統(tǒng)，替代原先的繼電器控制系統(tǒng)用PLC取代舊的繼電器控制系統(tǒng),可有效地提高控制系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟效益。利用邏輯函數(shù)將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為梯形圖的設(shè)計方法,一方面不用改動控制面板,保持了系統(tǒng)原有的外部特性,操作人員不用改變長期形成的操作習慣另一方面基本不用重新設(shè)計控制程序,縮短了設(shè)

22、計、安裝和調(diào)試時間。但在改造比較復雜的、特殊的繼電器控制系統(tǒng),只要掌握好內(nèi)在的規(guī)律,就能更好地運用梯形圖完成各種控制,在編程中就會避免一些不應有的錯誤,能快捷、準確地編出功能更強、更好的程序。 </p><p>　　題目設(shè)計到知識內(nèi)容包括：電機及拖動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、PLC原理及應用技術(shù)及自動控制原理等。用PLC代替繼電器控制系統(tǒng)是PLC產(chǎn)生的基礎(chǔ),其目的是采用PLC的軟件結(jié)構(gòu)代替原來的繼電器控制結(jié)構(gòu),是在繼電

23、器控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行PLC程序設(shè)計。為了適應社會要求，對將繼電器圖翻譯成PLC 梯形圖成了高校PLC教學的重要課題。 培養(yǎng)學生對所學的本專業(yè)知識的綜合運用能力。</p><p><b>　　1.3課題意義</b></p><p>　　課題意義在于電力系統(tǒng)的信息量大，控制復雜，自動化要求高，許多地方的自動化設(shè)計都涉及到開關(guān)量的邏輯處理、模擬量閉環(huán)控制、順序控制，例如高

24、低壓斷路器和各種開關(guān)的控制均是典型的開關(guān)量邏輯控制，水輪機組的速度、溫度控制等多涉及模擬量閉環(huán)控制，火力發(fā)電廠輔助車間的工藝過程多以順序控制為主。以往采用電磁繼電元件進行自動控制，接線復雜，功能單一，可靠性低，靈活性差?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，簡稱PLC）是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲器，執(zhí)

25、行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作，取代了電磁繼電元件龐雜的邏輯回路.</p><p>　　經(jīng)過多年的發(fā)展，PLC已十分成熟與完善，尤其在開關(guān)量邏輯運算和處理、順序控制這兩方面具有顯著優(yōu)勢，而模擬量閉環(huán)控制也已非常成熟。因此，PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動控制領(lǐng)域得到了廣泛應用，并發(fā)展壯大，逐步淘汰了電磁繼電元件的常規(guī)控制模式。</p><p>　　PLC可以很容易地實現(xiàn)比較復雜的

26、控制邏輯，傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)實現(xiàn)同樣的功能則需要大量的控制繼電器；PLC以弱電控制強電，省去大量控制繼電器，節(jié)省電能，運行成本低；對于復雜工藝的控制系統(tǒng)，采用PLC可以簡化控制設(shè)備（箱柜），節(jié)省設(shè)備投資；PLC改變工藝控制簡便易行，傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)難以改變工藝；PLC檢修維護比較方便，需要配備的元器件少，維護成本低，節(jié)約大量有色金屬；PLC控制設(shè)備占地面積小、運行噪音小、發(fā)熱少、損壞元件垃圾少，利于環(huán)境；隨著計算機網(wǎng)絡化技術(shù)的發(fā)展，我國的電

27、力系統(tǒng)自動化正朝著數(shù)字化和信息化方向發(fā)展。</p><p>　　當前在發(fā)電廠廣泛應用的集散型控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）經(jīng)歷了多年發(fā)展，開始減緩和停滯。新一代控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS (FieldBus Control System)應運而生。FCS吸收了DCS多年開發(fā)研究以及現(xiàn)場實踐的經(jīng)驗教訓，不僅具備DCS的優(yōu)點，而且利用現(xiàn)場總線跨出了革命性的一步。</

28、p><p>　　隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的完善、熱工自動化技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化、智能化控制儀表的進一步開發(fā)和應用，F(xiàn)CS必將在電力系統(tǒng)得到廣泛應用，使電力系統(tǒng)的自動化水平提高到一個新的水平。</p><p>　　PLC在FCS系統(tǒng)中處于核心地位，因為新型的PLC具有完善的網(wǎng)絡通信功能，可以作為一個子站掛在高速總線上，充分發(fā)揮其對于順序控制、開關(guān)量處理、閉環(huán)控制的優(yōu)勢。因此，當前的PLC的設(shè)計應強調(diào)能與F

29、CS進行通訊交換信息或遵循現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，既具有成熟的現(xiàn)場總線通信能力，還應能組成大型網(wǎng)絡?？梢钥隙?，結(jié)合新型PLC的FCS將具有強大的生命力。</p><p>　　PLC運行維護需要比較高的專業(yè)技術(shù)等，通過這個課題對其工作原理和控制方式，用在校期間學過的專業(yè)知識，對其加以應用及對自己所學知識的一個總結(jié)，對所學知識進行綜合應用等。</p><p>　　第2章 PLC在變電站中的應用及發(fā)展

30、</p><p>　　2.1 PLC在變電站自動化中的應用</p><p>　　PLC構(gòu)成的變壓器自動化系統(tǒng)在中小型變電站綜合自動化中的實現(xiàn)。它對變壓器的控制精度高，性能可靠。同時PLC自身具備的計算機、電子、網(wǎng)絡通訊等特性，使PLC在變電站綜合自動化中得到了廣泛的應用。</p><p>　　可編程邏輯控制器（PLC）作為新一化的工業(yè)控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單、性能全面、可

31、靠性高。其突出的優(yōu)點是：使用方便，具有杰出的實時功能和強大的通訊能力。在其小小的單元中，包含了強大的功能，使之能夠獨立地或通過網(wǎng)絡分布式系統(tǒng)輕而易舉地完成復雜的控制任務，很小的投入即能獲得最有效的自動化系統(tǒng)，在工業(yè)現(xiàn)場領(lǐng)域深受歡迎，特別是經(jīng)過特殊模塊配置后，可以在保持簡單易用的特點的同時大大擴展其應用領(lǐng)域。PLC的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，編程方便，梯形圖編程方式面向一般電氣技術(shù)人員，操作簡單，維修方便，易于實現(xiàn)機電一體化，因而在變電站綜合自動

32、化中得到了廣泛的應用。</p><p>　　中小變電站綜合自動化中的自動化設(shè)備有：可編程自動化監(jiān)控裝置、可編程變壓器自動化屏、可編程微機計量屏、可編程微機線路保護屏、可編程微機同期系統(tǒng)、可編程中央信號屏、可編程電容屏、可編程微機直流電源系統(tǒng)等均應用了PLC為其智能化單元，并且都能夠掛網(wǎng)運行，方便地實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能，取代了傳統(tǒng)的RTU。本文主要介紹由PLC構(gòu)成的變壓器自動化部分在自動化變電站中的實現(xiàn)。適用于

33、老式變電站的自動化改造及新式變電站的建設(shè)。 </p><p>　　在中小型變電站中，一臺變壓器及其配套設(shè)備一般包括：斷路器及操作單元、變壓器、變壓器控制屏、避雷器、差動保護屏、變壓器接地系統(tǒng)等。下面以兩種情況分別講述變壓器的自動化構(gòu)成方案。 </p><p>　　如果斷路器及操作單元、變壓器、差動保護屏、變壓器防雷接地系統(tǒng)等均為不含智能單元及計算機接口的常規(guī)設(shè)備，那么只

34、需將變壓器控制屏部份選用可編程（PLC）變壓器自動化屏，就能構(gòu)成比較完備的變壓器自動化系統(tǒng)。其系統(tǒng)框圖如圖2-1所示，變電站中控室內(nèi)的變壓器控制屏及其配套設(shè)備分別與可編程變壓器自動化屏通過電纜直接連接，進行信息交換。中控室或遠方的主計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過對可編程變壓器自動化屏的監(jiān)控來實現(xiàn)對變壓器的監(jiān)控，其中的信息交換由主計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的工控機（IPC）與可編程變壓器自動化屏中的PLC通過工業(yè)現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡來實現(xiàn)。這種變壓器自動化系統(tǒng)一般適用

35、于改造舊站或建設(shè)資金規(guī)模不大的自動化新站。</p><p>　　可編程變壓器自動化屏的組成及實現(xiàn) </p><p>　　可編程變壓器自動化屏的硬件設(shè)備一般包括：PLC，PLC輸入/輸出信號隔離繼電器，近地操作按鈕及故障事故指示燈、報警器、智能變壓器油溫度巡檢儀，智能信號測試議，小直流電源，通訊適配器等。</p><p>　　2.2 PLC在變電站繼電保護中的應用&l

36、t;/p><p>　　1. 概述　　提高城市供用電系統(tǒng)的自動化程度是電網(wǎng)改造的一項重要內(nèi)容，而變電站保護控制的技術(shù)水平又是其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，在我國絕大多數(shù)城網(wǎng)變電站中，廣泛應用的繼電保護裝置仍是由傳統(tǒng)的機械觸點繼電器構(gòu)成，往往完成一種基本的保護或控制任務都必須由多個繼電器共同承擔，比如一條10 kV饋線的過流保護和自動重合閘控制就要用到數(shù)以十計的各種繼電器。由于繼電器觸點要經(jīng)常分合動作，容易損壞，降低了供電的可靠

37、性，并增加了設(shè)備維護的工作量；同時，各繼電器之間大量的連接導線不僅使調(diào)試檢修困難極大，還致使變電站的各部分幾乎不可能被連接成一個完整的自動化系統(tǒng)。因此，傳統(tǒng)的機械觸點繼電器顯然已不能滿足變電站自動化對繼電保護裝置的要求?！　】删幊炭刂破?PLC)是一種新型微電腦式配電控制器。其主要特點是用內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器(每個PLC可有多達上千個內(nèi)部繼電器)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械觸點繼電器，又通過軟件編程方式用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替實際的硬件連接線。正因

38、為這一特點，如果將PLC引入繼電保護裝置中，一方面可以克服使用傳統(tǒng)繼電器所帶來的種種弊端；另一方面，又可兼容基于傳統(tǒng)繼電器的設(shè)計思想和技術(shù)方案，尤其是對于邏輯關(guān)系</p><p>　　圖2-1　SEPAM裝置功能框圖　　3.低頻減載功能的設(shè)計　　按照規(guī)程，變電站中應裝設(shè)足夠數(shù)量的自動低頻減載裝置。當電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時，必須由自動低頻減載裝置斷開一部分次要負荷，以防止頻率過度降低，并使之很快恢復到一定

39、數(shù)值，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和重要負荷的正常工作。又為了保證動作的準確性，低頻減載裝置至少需具備下列功能：　　(1)為防止在系統(tǒng)短路過程中，由于短路功率突增使頻率突降可能引起的誤動作，低頻動作出口需具有頻降變化率(df/dt)閉鎖功能；　　(2)為防止在自動重合閘或備用電源自動投入動作過程中，由于失壓間隔可能引起的誤動作，低頻動作的出口延時需獨立可調(diào)；　　(3)可以根據(jù)重要程序分別決定哪些負荷接入基本段(快速動作段)及其應屬于什么頻率

40、級，又有哪些負荷接入后備段(長時限動作段)及其應該定多長的出口延時，并且這些接入和整定工作可在不停電的情況下進行?！　≡诒纠?，10 kV饋線保護裝置選用SEPAM S07型，該型號的保護功能繼電器組除了線路保護必配的過流、速斷、零序過流元件之外，還包括2個名字分別為F561、F562的低頻元件，借助這2個元件可編制出符合上</p><p>　　由圖2程序及注釋得出：　　(1)F561整定值與F562整定值之

41、差為Δf，T1整定值為Δt。當系統(tǒng)頻率在Δt內(nèi)從高于F561整定值降到低于F562整定值時，說明頻降變化率Δf/Δt過高，造成系統(tǒng)低頻的原因可能是短路功率突增或系統(tǒng)突然失電，而不是負荷過重，此時低頻動作出口被閉鎖，反之則由繼電器K7產(chǎn)生1個出口脈沖命令作用于跳閘；　　(2)程序中專門設(shè)計了1個特殊后備延時出口，其作用是，無論Δf/Δt為何值，只要系統(tǒng)頻率低于動作頻率整定值(F562)并在一定時間內(nèi)(T3整定值)無法恢復，出口動作將負荷

42、切除。該特殊功能可根據(jù)實際情況用PLC的1個內(nèi)部開關(guān)KP1來決定取舍?！　⌒枰f明的是，PLC中的保護功能繼電器F561、F562節(jié)點動作值以及時間繼電器T1、T2、T3和內(nèi)部開關(guān)KP1，均可通過手持編程器在系統(tǒng)運行時進行整定設(shè)置；開關(guān)量信號輸入節(jié)點I2、I3的狀態(tài)僅取決于裝置的信號輸入接口與電源小母線之間的連接片是否連通，運行人員只需通過合上相應的連接片就可決定負荷是接入低頻基本段還是低頻后備段。用PLC內(nèi)部開關(guān)代替外部連接片具有同

43、樣效果，采用外部連接片僅僅是為直觀起見?！　≡诰幹频?lt;/p><p>　　圖2-2　線路保護PLC程序的低頻減載部分</p><p>　　4. 備用電源自動投入程序設(shè)計　　馬王堆變電站是長沙地區(qū)電網(wǎng)110 kV系統(tǒng)的1個末端站，雙回進線供電，其110 kV側(cè)的接線結(jié)構(gòu)如圖2-3所示(隔離刀閘省略未畫)。</p><p>　　圖2-3　馬王堆變電站110 kV側(cè)接

44、線結(jié)</p><p>　　備用電源自動投入方案按下列4種運行方式設(shè)計：　　(1)方式1。1號進線供2臺變壓器，2號進線備用，此時斷路器502、500“合”位，504“分”位，如果1號進線失壓，斷開502、合上504；　　(2)方式2。2號進線供2臺變壓器，1號進線備用，此時斷路器504、500“合”位，502“分”位，如果2號進線失壓，斷開504、合上502；　　(3)方式3。1號、2號進線各供1臺變壓器，

45、此時斷路器502、504“合”位，500“分”位，如果1號進線失壓，斷開502、合上500；　　(4)方式4。1號、2號進線各供1臺變壓器，此時斷路器502、504“合”位，500“分”位，如果2號進線失壓，斷開504、合上500。　　備用電源自動投入的控制程序又必須符合如下一些具體要求：　　(1)4種運行方式的備用電源自投功能可分別投用或退出；　　(2)出口只動作1次；　　(3)只有在工作電源斷開后才投入備用電源；　　(4

46、)當變電站發(fā)生過流故障引起進線失壓時，備用電源自投功能應該閉鎖，待故障電流消除后自動延時復歸。這里要注意，過流故障是否跳開進線斷路器由故障保護程序決定?！　】紤]到上述運</p><p>　　圖2-4　運行方式1、3的備用電源自動投入程序框圖</p><p>　　2.3 PLC與繼電器相比較的優(yōu)缺點</p><p><b>　　1. PLC的特點</

47、b></p><p>　　目前廣泛使用的的檢測方法有PLC控制，繼電器控制，單片機控制等。其中PLC檢測控制系統(tǒng)應用最為廣泛。因為其具有以下特點：</p><p><b>　?。?）可靠性</b></p><p>　　PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線打打減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。PLC采用了一系列可靠性

48、設(shè)計的方法進行設(shè)計。例如：冗余的設(shè)計。斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復。</p><p>　　PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。</p><p>　　PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。</p><p&

49、gt;<b>　　（2）易操作性</b></p><p>　　對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M行更改。</p><p>　　PLC有多種程序設(shè)計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。</p><p>　　PL

50、C具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。</p><p><b>　?。?）靈活性</b></p><p>　　PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用而拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。以上特點使用P

51、LC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計方便靈活，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點今后PLC控制系統(tǒng)還會得到更廣泛的使用。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比，有許多相似之處，也有許多不同?，F(xiàn)將兩種控制系統(tǒng)進行比較。 繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控 制邏輯，其連線多且復雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難。</p&g

52、t;<p>　　另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以繼電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制。而 PLC采用了計算機技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需 友變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。PLC控制系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且 PLC中每只軟繼電器的觸點數(shù)理論是無限制的，因此其靈活性和可擴展性很好。</p><p>　　2.比較PLC與繼電器控制方式的優(yōu)缺點比較

53、</p><p>　　（1）功能強，性能價格比高</p><p>　　一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件（如計時器，計數(shù)器，繼電器等），有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比。</p><p>　?。?）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強</p><p>　　可編程序控制器產(chǎn)品

54、已經(jīng)標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(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有很強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。</p><p>　?。?）可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點

55、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，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。</p>

56、<p>　?。?）系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少</p><p>　　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、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。</p><p>　　PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。</p

57、><p>　　PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。</p><p><b>　?。?）編程方法簡單</b></p><p>　　梯形圖是使用得最多的可編程序控制器

58、的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。</p><p>　　梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。</p><p>　?。?）維修工作量少，維修方便</p>

59、<p>　　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)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的實時梯形圖的狀態(tài)迅速的查明故障的原因，用修改程序或更換模塊的方法可以迅速地排除故障。</p><p>　?。?）體積小，能耗低</p><p>　　對于復雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體

60、積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確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，可以減少大量費用。</p><p>　?。?）與時俱變，能實現(xiàn)網(wǎng)絡通訊</p><p>　　PLC可以與電腦及智能儀表等通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。并能實現(xiàn)地顯示出當前機械設(shè)備的工作狀態(tài)和工作流程，對生產(chǎn)管理和

61、現(xiàn)場維修帶來極大的方便。</p><p>　　提升產(chǎn)品技術(shù)含量，增加產(chǎn)品形象！</p><p>　　對于復雜的機械設(shè)備，如果還使用傳統(tǒng)的繼電器控制，則不單加大的控制電箱的配制難度，還讓產(chǎn)品的最終客戶覺得產(chǎn)品不夠先進，使用信心不足，因為現(xiàn)在主流機械設(shè)備都用上PLC，有PLC的機械品質(zhì)或許更有保證，同時使用PLC加大了同行的仿制難度！</p><p>　?。?）對未來機

62、械升級很方便</p><p>　　對于復雜的機械設(shè)備，如果隨著時間的推移而不能滿足使用的話，就必須要進行機械設(shè)備升級改造，如果是用傳統(tǒng)繼電器控制的，則會很麻煩，基本上要把以前的控制電箱宣布報廢，但是用PLC控制的電箱的話就很方面，只要擴展一個相關(guān)的I/O點，修改一下相關(guān)的控制程序就可以。</p><p><b>　?。?0）控制方式：</b></p>&

63、lt;p>　　繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)極延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。</p><p>　　PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。</p><p><b>　?。?1）控制速度</b></p><p>

64、　　繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。</p><p>　　PLC是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。</p><p><b>　　延時控制</b></p><p>　　繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大

65、，調(diào)整時間困難。</p><p>　　PLC用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。</p><p>　　PLC和繼電器邏輯控制在歐洲70年代-現(xiàn)在從來沒有抵觸過。</p><p>　　PLC和繼電器在控制系統(tǒng)中是相輔相成，直到現(xiàn)在繼電器從來沒有停止進一步的發(fā)展，包括SIEMENS在內(nèi)從來沒有承諾普通PLC是安全的，如

66、：設(shè)備的安全控制（停電、重起、人身防護）都是由專門安全繼電器來保證，所以至今歐洲還有許多專門生產(chǎn)商在生產(chǎn)、研發(fā)。 </p><p>　　2.4 PLC發(fā)展及未來展望</p><p><b>　　1.起源：</b></p><p>　　1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器

67、 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。 </p><p>　　1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14 </p><p>　　1971年，日本研制出第一臺DCS-8 </p><p>　　1973年，德國研制出第一臺PLC &l

68、t;/p><p>　　1974年，中國研制出第一臺PLC </p><p>　　發(fā)展：20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable L

69、ogic Controller（PLC）。 </p><p>　　20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 </p><p>　　20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。世界上生產(chǎn)

70、可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 </p><p>　　20世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 </p><p>　　20世

71、紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。 </p><p>　　2． PLC的國內(nèi)外狀況</p><p>　　世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC

72、主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。

73、</p><p>　　20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可

74、編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。</p><p>　　20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前

75、，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應用都得到了長足的發(fā)展。</p><p>　　我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的

76、S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。</p><p>　　3． PLC未來展望</p><p>　　21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應用于可編程控制

77、器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控

78、制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。 </p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性

79、、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。 </p><p>　?。?）產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O點數(shù)達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 ?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 </p><p>　?。?）PLC在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛 </p>&

80、lt;p>　?。?）不斷加強通訊功能 </p><p>　?。?）.新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數(shù)模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。</p><p>　　第3章 斷路器操作與二次回路</p><p>　　3.1斷路器控制、保護和信號回路(簡稱二次回路接線)

81、 斷路器控制、保護和信號回路電路接線如圖3-1所示。采用CT7型彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制、保護和信號回路，SA可采用LW2或LW5型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，操作電源為交流220V，沒有電氣防跳裝置，控制開關(guān)SA的操作做了簡化，沒有閃光電源，紅、綠燈RD、GN不會閃光，只能反映斷路器的合閘、跳閘兩種情況。當SA的操作位與斷路器的實際位置不對應時，RD、GN沒有指示。因此該圖適用于沒有直流電源的小型水電站、6~10KV配電所中的斷路器控制及信號系統(tǒng)。

82、該電路接線簡單，不需要直流電源，節(jié)省投資。圖中QF為斷路器，TA為電流互感器，KA為電流繼電器(GL-15、25型)，KM為中間繼電器，WC為控制小母線，WS為信號小母線，WAS為事故信號小母線，SA為控制開關(guān)，SB為按鈕，RD為紅色指示燈，GN為綠色指示燈，YO為合閘線圈，YR為跳閘線圈，SQ1、SQ2為儲能位置開關(guān)，M為儲能電機。</p><p>　　圖3-1 斷路器控制、保護和信號回路原理圖</p&g

83、t;<p>　　3.2斷路器控制、保護和信號回路基本要求 圖3-1為采用CT7型彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制、保護和信號回路，SA可采用LW2或LW5型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其控制的基本要求如下：</p><p>　　(1) 只有當儲能電機儲能完成，才能進行合閘操作。(2) QF正常工作時，應是紅燈亮，綠燈滅，并分別起到監(jiān)視跳閘和合閘回路的完好性。(3) 當過電流保護裝置檢測到過電流信號時，應立即啟

84、動跳閘裝置跳閘。</p><p>　　3.3控制電路工作原理</p><p>　　圖3-1中，SA為LW2或LW5型轉(zhuǎn)換開關(guān)，它們的觸點有合閘、合閘后、分閘、分閘后四個位置。SA的3-4觸點只在合閘時接通，合閘后斷開;SA的1-2觸點只在分閘時接通，分閘后斷開;SA的9-10觸點在合閘和合閘后均接通。SQ1和SQ2是彈簧儲能電機的位置開關(guān)，未儲能時處于初始狀態(tài)。 需要合閘操作時，須

85、先進行彈簧儲能:按下SB按鈕，儲能電機M通電運轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲能，完畢后，SQ2常閉觸點斷開，SQ1常開觸點閉合，為合閘作準備。 合閘時，將SA扳向合閘(ON)位置，其3-4觸點接通，合閘線圈YO通過較大電流，操作機構(gòu)使QF斷路器合閘，其輔助觸點使YO線圈失電，并使RD紅燈點亮。分閘時，將SA扳向分閘(OFF)位置，其1-2觸點接通，分閘線圈YR通過較大電流，操作機構(gòu)使QF斷路器分閘，其輔助觸點使YR線圈失電，并使GN綠燈點亮

86、。 當一次電路發(fā)生短路時，KM1或KM2線圈得電，其常開觸點閉合，也使YR通過較大電流而讓QF斷路器跳閘，隨后QF的3-4觸點斷開，RD滅，并使YR失電。由于QF是自動跳閘，SA仍在合閘位置，SA9-10觸點閉合，發(fā)出事故信號，通知值班員將S</p><p>　　3.4萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇</p><p>　　圖3-2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>

87、;　　萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當操作手柄轉(zhuǎn)動時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸點按規(guī)定順序閉合或斷開。 </p><p><b>　　1.結(jié)構(gòu)組成</b></p><p>　　萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸點組件疊裝而成的多回路控制電器。它由操作機構(gòu)、定位裝置和觸點等三部分組成。 </p><p>　　觸點

88、為雙斷點橋式結(jié)構(gòu)，動觸點設(shè)計成自動調(diào)整式以保證同短時的同步性。靜觸點裝在觸點座內(nèi)。 </p><p><b>　　2.主要用途</b></p><p>　　萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換、電壓表、電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)還可以用于直接控制小容量電動機的起動、調(diào)速和換向。 </p><p>　　3-3

89、 LW5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用說明</p><p>　　常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量電動機；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動機。用于可逆運行控制時，只有在電動機停車后才允許反向起動。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄的操作方式可分為自復式和自定位式兩種。所謂自復式是指用手撥動手柄于某一檔位時，手松開后，手柄自動返回原位；定位式則是指手柄被置于某檔位時，不能自動返回原位

90、而停在該檔位。 </p><p>　　萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄有不同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點，電路圖中的圖形符號如圖3-2所示。但由于其觸點的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，所以，除在電路圖中畫出觸點圖形符號外，還應畫出操作手柄與觸點分合狀態(tài)的關(guān)系。圖中當萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左45°時，觸點1-2、3-4、5-6閉合，觸點7-8打開；打向0°時，只有觸點5-6

91、閉合，右45°時，觸點7-8閉合，其余打開。</p><p>　　3.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW5介紹</p><p>　　(1)LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)  本系列轉(zhuǎn)換開關(guān)適用于直流、交流50Hz、電壓500V及以下的電路，作主電路或電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換開關(guān)及配電設(shè)備的遙控開關(guān)；也可作為伺服電動機及容量5.5kW及以下三相交流電動機的起動、換向或變速開關(guān)。該系列轉(zhuǎn)換開關(guān)按接觸裝置的檔

92、數(shù)有1~16和18、21、24、27、30等21種，其中16檔及以下為單列轉(zhuǎn)換開關(guān)；18檔及以上為三列轉(zhuǎn)換開關(guān)。按防護形式有開啟式和防護式兩種。按手柄類型有旋鈕、普通、機床和槍形四種。按手柄操作方式分為自復式和定位式兩種。所謂自復式是指手搬動手柄于某一位置后，當手松開手柄時，手柄自動返回原位。而定位式是指用手扳動手柄至某一位壁后，當手松開后手柄仍停留在該位置上。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作位置是以角度來表示的，它們將在萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的“定位特征表”

93、上表示出來。 </p><p><b>　　型號含義:</b></p><p>　　(2)LW5型5.5kW手動轉(zhuǎn)換開關(guān)  此開關(guān)為LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的派生產(chǎn)品，可代替HZ3型轉(zhuǎn)換開關(guān)。該型轉(zhuǎn)換開關(guān)適用于交流50~60Hz、電壓500V及以下的電力線路，供功率為5.5kW及以下的電動機作為直接起動開關(guān)、可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)或雙速電動機的變速開關(guān)用。&l

94、t;/p><p>　　LW5型5.5kW手動轉(zhuǎn)換開關(guān)用途見表1-72。</p><p>　　LW5型5.5kW手動轉(zhuǎn)換開關(guān)通斷能力見表1-73。</p><p><b>　　表1-72</b></p><p><b>　　表1-73</b></p><p>　　第4章 斷路器操作

95、與PLC控制系統(tǒng)</p><p>　　4.1 PLC電氣原理設(shè)計</p><p>　　三菱FX2N的PLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當FX系列中最高檔次的超小程序裝置，除輸入出16～25點的獨立用途外，還可以適用于多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。系統(tǒng)配置即固定又靈活、編程簡單、備有可自由選擇，豐富的品種、令人放心的高

96、性能、高速運算、使用于多種特殊用途、外部機器通訊簡單化、共同的外部設(shè)備。小型PLC的體積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確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，可以減少大量費用。4.1.1 PLC程序設(shè)計方法</p><p>　　(1)分析控制系統(tǒng)的控制要求 </p><p>　　熟悉被控對

97、象的工藝要求，確定必須完成的動作及動作完成的順序，歸納出順序功能圖。 </p><p>　　(2)選擇適當類型的PLC </p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，確定I/O點數(shù)和I/O點的類型（數(shù)字量、模擬量等），并列出I/O點清單。進行內(nèi)存容量的估計，適當留有余量。根據(jù)經(jīng)驗，對于一般開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的容量等于I/O總數(shù)乘以8；對于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要1

98、00個存儲器字；對于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要200個存儲器字。確定機型時，還要結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務、技術(shù)支持、網(wǎng)絡通信等綜合情況，選定性能價格比好一些的PLC機型。 </p><p><b>　　(3)硬件設(shè)計 </b></p><p>　　根據(jù)所選用的PLC產(chǎn)品，了解其使用的性能。按隨機提供的資料結(jié)合實際需

99、求，同時考慮軟件編程的情況進行外電路的設(shè)計，繪制電氣控制系統(tǒng)原理接線圖。 </p><p><b>　　(4)軟件設(shè)計 </b></p><p>　　軟件設(shè)計的主要任務是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，在程序設(shè)計的時候最好將使用的軟元件（如內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等）列表，標明用途，以便于程序設(shè)計、調(diào)試和系統(tǒng)運行維護、檢修時查閱。 </p>

100、<p>　　模擬調(diào)試。將設(shè)計好的程序下載到PLC主單元中。由外接信號源加入測試信號，可用按鈕或小開關(guān)模擬輸入信號，用指示燈模擬負載，通過各種指示燈的亮暗情況了解程序運行的情況，觀察輸入/輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計要求，并及時修改和調(diào)整程序，直到滿足設(shè)計要求為止。 </p><p><b>　　(5)現(xiàn)場調(diào)試 </b></p><p>　　在模擬

101、調(diào)試合格的前提下，將PLC與現(xiàn)場設(shè)備連接。現(xiàn)場調(diào)試前要全面檢查整個PLC控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、I/O連線等。在保證整個硬件連接正確無誤的情況下才可送電。將PLC的工作方式置為“RUN”。反復調(diào)試，消除可能出現(xiàn)的問題。當試運一定時間且系統(tǒng)運行正常后，可將程序固化在具有長久記憶功能的存儲器中，做好備份。</p><p>　　4.1.2 可編程控制器的選擇</p><p>　　

102、1.PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為： </p><p><b>　　電源 </b></p><p>　　PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交

103、流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 </p><p>　　中央處理單元(CPU) </p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)

104、場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 </p><p>　　為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU

105、的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 </p><p><b>　　構(gòu)框圖如下：</b></p><p>　　接受 驅(qū)動</p><p>　　現(xiàn)場信號

106、受控元件</p><p><b>　　2. CPU的構(gòu)成</b></p><p>　　PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個cpu、存儲器 </p><p>　　存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 </p><p>　　存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 </p>

107、<p>　　（1）輸入輸出接口電路 </p><p>　　現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 </p><p>　　現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。 </p><p><b>　?。?）功能