生产机械控制电路

生产机械控制电路（精选7篇）

生产机械控制电路 篇1

0 引言

目前, PLC被广泛用来控制各种生产机械, 其控制电路都含有起-保-停或正反转控制单元。这2种控制单元中的按钮均直接接在PLC的数字量输入端, 该接法从安全及可靠性方面考虑是不合理的;此外, 绝大多数控制电路中没有生产机械运行状态的反馈信号, 操作人员无法及时掌握其运行状态, 也就不能及时发现和处理设备故障。因此, 在工程设计中, 不仅要考虑生产机械的控制电路及控制程序是否满足生产工艺要求, 还要考虑执行器的反馈信号, 更要把生产机械及其控制电路的安全可靠运行放在首位。

1 控制电路缺陷

多数情况下, 生产机械 (电机) 需要紧急停车, 但在起-保-停或正反转控制单元出现以下故障时, 就无法实现紧急停车。

(1) 当PLC的数字量输入端出现故障时, PLC就无法接收按钮等主令电器发出的指令, 电机一旦转动便无法用停止按钮停车。

(2) 多数人习惯把按钮的常闭触点接在PLC的数字量输入端作为停止按钮, 这种停止按钮长期通电时其触点有可能粘连, 按下停止按钮也无法使电机停车。

出现上述2种故障时, 只有切断主回路电源才能使电机停车。如果主回路电源开关距离较远, 电机就不能快速停车, 那么可能出现重大的设备事故和人身伤亡事故。例如矿山主井、副井的卷扬机就绝不允许出现电机不能及时、准确停车的故障。此外, 以下情况也是工程实际中可能遇到的。

(3) 按下正转 (反转) 起动按钮希望电机开始正转 (反转) , 但控制正转 (反转) 的接触器出现故障, 电机并没有运行。若此时控制地点离现场设备较远, 又无电机运行状态的反馈信号, 那么操作人员就不能准确判断电机的运行状态, 也就不能及时发现和处理故障。

(4) 在电机运行过程中, 当接触器出现故障使电机停车时, 无电机运行状态的反馈信号, 也可能导致无法及时发现和处理故障。

上述2种情况也能造成设备事故。例如球磨机的起动顺序是先起动润滑系统, 延时若干分钟后再起动球磨机, 如果控制润滑系统的接触器出现故障不能使润滑系统先行起动, 而操作人员及PLC又无法判断润滑系统是否已经运行了足够的时间, 那么此时起动球磨机就会引发轴瓦烧毁事故。

2 控制电路改进

以PLC控制电机正反转单元为例, 控制电路改进包括硬件电路和控制程序两部分。第1节中故障情况的改进措施为:

(1) 设置手动控制的最高优先权, 即无论何种情况下操作人员按下停止按钮, 电机都会停车。

(2) 在控制电路中增加“记忆”电机正转、反转、停止状态的中间继电器。

(3) 利用上位机HMI (人机界面) 实现对电机 (生产机械) 的监视和控制。

改进后的PLC控制系统如图1所示。反馈信号一般由现场设备 (如接触器) 的触点接到PLC数字量输入端提供, 只有在PLC捕捉到电机运行的反馈信号后, 才能表明电机运行正常;否则, 必须在HMI中进行故障显示, 或执行相应的处理动作。控制信号是使现场设备动作的信号, 它一般由HMI通过PLC的数字量输出端接到现场设备的执行机构或中间机构 (如中间继电器) 提供。

图2是改进后的PLC外围电路, 它与常用的PLC控制正反转外围电路完全不同。KM1、KM2分别是控制电机正转、反转的接触器, 其常开辅助触点均作为反馈信号接入PLC数字量输入端;KA1、KA2、KA3分别是“记忆”电机正转、反转、停止状态的中间继电器, 其线圈作为控制信号接入PLC数字量输出端;I0.2是接主电源的反馈信号。

2.1 硬件电路改进

2.1.1 HMI监控画面

HMI监控画面如图3所示。利用WinCC组态软件可以组态形象、逼真的监控画面, 便于操作人员监视、了解生产机械的运行状态, 从而可避免第1节中情况 (1) 、 (2) 的出现;更重要的是, 还可在画面中组态“软”按钮取代接在PLC输入端的“硬”按钮实现对电机的正反转控制, 加之设置手动停车的最高优先权, 从而可避免第1节中情况 (3) 、 (4) 的出现。

图3中, 不仅有“软”按钮, 还有虚拟的正反转控制主电路。当前画面中KM1主触点闭合, 电机正转, 正转指示灯变绿;若KM2主触点闭合, 电机则反转, 反转指示灯变绿;出现故障时, 可以在报警记录的故障消息中归档处理。

2.1.2 手动/自动控制

手动/自动控制电路如图4所示。其中, 手动控制通过纯硬件电路实现, 电路形式与传统接触器-继电器正反转控制电路基本相同;自动控制由HMI通过PLC对中间继电器进行控制实现, 正转按钮与中间继电器的常开触点并联, 表明自动方式和手动方式起同样的作用。触摸HMI画面中的“软”按钮时, HMI发出控制命令, 使电机正转、反转或停车。控制电路中有一个“硬”停止按钮, 与之串联的KA3常闭触点也起停止按钮作用。这2个“停止按钮”均未直接接在PLC的数字量输入端, “硬”停止按钮拥有实现手动停车的最高优先权。

2.2 控制程序改进

电机正反转控制程序的变量见表1, 由于硬件电路与常用的PLC控制正反转电路完全不同, 因此PLC输入/输出变量的意义也就完全不同。该控制程序中使用了若干个PLC内部的辅助继电器, 其中M0.0~M0.2分别与HMI画面中的正转、反转、停止3个“软”按钮相连;M1.0~M1.2分别是3个中间继电器的释放命令。释放中间继电器的作用有:一是不让中间继电器的触点长期通电, 延长触点的使用寿命;二是避免在硬件出现故障时电机不动作, 而在故障排除后又误动。

改进后的控制程序流程及控制程序如图5、图6所示。

接通主电源 (I0.2闭合) 后, 触摸HMI画面中的正转 (反转) 按钮, Q4.0 (Q4.1) 得电, 继而KA1 (KA2) 得电, 其常开触点闭合, 使KM1 (KM2) 得电并自保持, 电机正转 (反转) ;与此同时, 正转 (反转) 反馈信号I0.0 (I0.1) 得电, 由于程序段1 (程序段3) 中串入了I0.0 (I0.1) 的常闭触点, 因此此时Q4.0 (Q4.1) 的输出信号随着反馈信号的到来而释放, 保证KA1 (KA2) 只短时接通。触摸HMI画面中的停止按钮, Q4.2得电, 继而KA3得电, 其常闭触点断开, 使KM1 (KM2) 失电, 电机停车。

为了安全起见, 在基本的正反转控制程序中增加了类似看门狗作用的程序段2、4、6。其作用是:当HMI发出命令后, 若PLC没有正常收到相应动作的反馈信号 (可能是由于接触器故障、线路故障等硬件原因) , 而此时的输出命令仍然处于自保持状态没有断开, 则易引起误动;为此, 需要及时将控制信号消除, 即在控制信号得电0.5s后使相应的M1.0~M1.2通电, 以断开相应的中间继电器。程序段7的功能是:当HMI发出命令0.3s后, PLC自动清除HMI发出的命令, 以避免控制电路产生误动。程序中用了4个接通延时定时器T0~T3。

3 结束语

设计的生产机械控制电路必须满足的与安全有关的两个要求:一是控制电路在事故情况下应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全, 并能有效地制止事故的扩大;二是控制电路中的电器工作应可靠、牢固、稳定并符合使用环境条件。目前, 安全生产事故频发, 在分析事故原因时往往只注重是否违反了规章制度和操作规程, 而忽视了生产机械控制电路的设计是否合理、是否有缺陷。本文的目的是希望在设计生产机械的硬件电路和控制程序时, 要全面细致地考虑问题, 绝不能存在安全性、可靠性方面的缺陷, 绝不能为安全生产埋下隐患。由于正反转电路是各种生产机械控制电路的基本单元, 因此本文的探讨具有典型意义。改进后的控制电路虽然增加了造价, 但安全性得到大幅提升。

参考文献

[1]胡健.西门子S7-300PLC应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2007

[2]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2011

[3]张进秋.可编程控制器原理及应用实例[M].北京:机械工业出版社, 2004

生产机械控制电路 篇2

2.2.1倒顺开关 (KO3系列) 控制 (电路原理图见图1)

工作原理。合上电源刀开关QS→顺时针方向扳动倒顺开关手柄→倒顺开关内部1与4, 2与5, 3与6分别接通, 电动机正向转动;扳动倒顺开关手柄至停止位置→1与4, 2与5, 3与6断开, 电动机停止运转;逆时针方向扳动倒顺开关手柄→倒顺开关内部1与7, 2与8, 3与9分别接通, 电动机反向转动。倒顺开关内部4与8, 5与7, 6与9直接连接, 就是起到电源换相作用, 达到控制电动机正反转的目的。

注意事项。倒顺开关安装应牢固, 其外壳和电动机外壳都要有保护接地, 防止发生漏电, 造成人身触电事故。

2.2.2接触器 (双重联锁) 控制 (电路原理图见图2)

工作原理。合上电源刀开关QS→按下SBZ→SBZ动合触点闭合→KMZ线圈通过KMF辅助动断触点、SBF动断触点构成回路→KMZ主触点闭合, 电动机正向转动。图2所示电路是双重联锁控制, SBZ与SBF联锁, KMZ与KMF的辅助动断触点联锁, 可以在正向转动情况下, 直接按下SBF进行反向转动控制。按下SBF→SBF动断触点断开→KMZ线圈回路开路→KMZ主触点断开, 电动机正向转动停止, 同时KMF线圈通过KMZ辅助动断触点、SBZ动断触点构成回路→KMF主触点闭合, 电动机反向转动。

不管在正向转动, 还是在反向转动情况下, 按下SBT都可以使电动机停止运转。

注意事项。选购交流接触器时, 额定电流应大于电动机的工作电流, 以防因频繁启动烧损主触点, 造成相间短路。控制电路安装在固定的箱子内, 并且要锁好。3电动机的缺相保护电路

在日常工作中发生电动机烧坏, 80%都是因为电源缺相。三相交流电动机在缺相运行时, 会使电动机绕组过热, 导致电动机烧毁。一般电动机都装设熔断器和热继电器, 用来保护电动机。但在实际使用中, 因熔断器选用熔体容量的大小、热继电器控制电流的整定值不正确等原因, 它们并不能完全保护电动机。为了保证电动机的正常运行, 需要对电动机加装缺相保护电路, 这样无论任何一相电源发生缺相, 都可以立即切断总电源, 使电动机停止工作, 确保电动机的安全。下面就结合单向运转电动机的两种缺相保护电路原理图, 分别介绍其保护原理。

3.1缺相保护控制电路之一 (电路原理图见图3)

3.1.1元件介绍

QS—电源总刀开关;

KA1, KA2, KA3—中间继电器;

KM—交流接触器;

SBT—停止按钮;

SBQ—启动按钮。

3.1.2工作原理

合上QS后, KA1, KA2, KA3线圈通电, 其动合触点均闭合, 按下SBQ, KM线圈通电动作, KM主触点闭合, 辅助动合触点闭合并自保持, 电动机运转。当L1相电源缺相时, KA1的动合触点因KA1线圈失压动作而断开, 使KM线圈失压动作, 其主触点断开, 电动机停止工作。L2, L3相电源缺相保护原理同上。

正常运转情况下, 按下SBT可以停止电动机运转。

3.1.3电路特点

(1) 这种电路控制部分电源为220 V, 使用的中间继电器和交流接触器的线圈额定电压只能为220 V, 而不能选用380 V。

(2) 任何一相电源缺相都可以及时切断电源, 对电动机进行保护。

(3) 合上电源总刀开关后, 三只中间继电器即动作。电动机如果停机时间比较长, 需要断开电源总刀开关, 避免中间继电器长期处在工作状态。

3.2缺相保护控制电路之二 (电路原理图见图4)

3.2.1元件介绍

QS—电源总刀开关;

KA—中间继电器;

KM—交流接触器;

SBT—停止按钮;

SBQ—启动按钮。

3.2.2工作原理

合上QS后, 按下SBQ, KA线圈通电动作, KA动合触点闭合, KM线圈通电动作, KM动合触点闭合并自保持, KM主触点闭合, 电动机运转。当L1相缺相时, KA线圈失压动作, KA闭合的动合触点断开, KM线圈失压动作, 自保持触点断开, 主触点断开, 电动机停止运转;当L2相缺相时, KA线圈和KM线圈同时失压, 虽然KM线圈和KA线圈通过KA闭合的动合触点接通L1, L3相构成回路, 但两只线圈串联分压, 每只线圈上分得的电压只有其额定电压的一半左右而动作, 断开KM的主触点, 电动机停止运转;同理, 当L3相发生缺相时, KM线圈直接失压动作, KM闭合的动合触点断开, 切断KA线圈的电源, 同时KM的主触点断开, 电动机停止运转。

正常运转情况下, 按下SBT可以停止电动机运转。

3.2.3电路特点

(1) 这种电路控制部分电源为380 V, 使用的中间继电器和交流接触器的线圈额定电压只能为380 V, 而不能选用220 V。

(2) 任何一相电源缺相都可以及时切断电源, 对电动机进行保护。

(3) 合上电源总刀开关后, 中间继电器不会动作。

(4) 该电路只用一只中间继电器, 较之于图3电路更为经济。

3.3缺相保护电路与启动电路的配合使用

通过以上电路工作原理分析, 缺相保护电路可以在任何启动方式的三相电动机控制电路中使用, 进行任何方式启动前, 先让保护电路工作, 再让启动电路工作。图5和图6分别为电动机星—三角转换启动和正反向转动控制电路与缺相保护电路的并联使用, 具体的工作原理, 在这里就不再赘述。

生产机械控制电路 篇3

关键词：AA2000,天线,马达,告警电路

1、AA2000机柜基本作用

天线控制机柜 (AA2000) 主要负责对天线驱动单元进行供电、控制和监视。在AA2000机柜中可以实现天线的开启或者关闭、可以选择操作方式为本地模式或者遥控模式。为了保证天线正常安全的运行, 一些告警功能也显示在AA2000机柜中。例如:喇叭故障告警、油位告警、过载告警和过热告警等。天线的这些状态信息都是由AA2000通过WAGO传送到RCMS进行显示。

2、马达星形-三角形启动

THALES雷达有两个马达, 天线转动时两个马达同时工作。在马达启动时采用星形连接方式启动, 运行后转换成三角形连接的方式正常运行。这样连接的好处主要是星形连接在启动时, 启动电流较小, 启动比较平稳, 起到保护电机的作用。转换为三角形连接时, 马达电流增加, 达到正常转速后稳定运行。马达启动过程中的电路控制, 均由继电器实现。

马达启动必须满足下列条件: (1) 转台区域喇叭提示音正常。 (2) 天线紧急制动装置处于关闭状态。 (3) 大盘制动装置处于关闭状态。 (4) 安全装置、转盘和减速箱油位正常。 (5) 风速条件正常 (无天线罩条件下) 。 (6) 两部马达温度正常。

见下图, 以马达1为例, 当继电器K1 (低电压) 闭合时, K31工作, 延迟2S后K42工作、K33工作。且K33闭合, 马达处在星形连接状态中。延迟4S (K41为延时继电器) 后, K71工作, 且处于闭合状态。马达开始由星形转变成三角形连接。K33断开, K32闭合。

3、告警电路进行分析

3.1 油位告警

出于安全考虑, 控制和安全电路均由24V低电压供电。天线控制均由继电器控制。大盘和变速箱油位检测器用于监视油位情况。当油位过低时, 油位检测器会触发告警电路工作。油位检测器的供电同样由AA2000提供。

当其中大盘油位过低时, 断开继电器K27两端+24V电压。继电器K27将停止工作并且断开。K27断开后促使K55延迟30分钟后断开。K55继电器设置时间为30分钟, 也就是说在K55开合状态的30分钟内进行加油后告警会自动消除, 雷达能继续正常工作。如果超过30分钟还未进行加油工作, K55将断开, 并且促使K9继电器停止工作。K9进行安全保护使天线停止工作, 同时K27促使DS5指示灯亮起。 (图详见THALES雷达技术维护手册)

当油位检测器检测到变速箱1 (或者2) 油位过低时, 断开K58 (或者K59) +24V供电, 触发延时继电器K58 (或者K59) 。K58 (或者K59) 延迟2分钟后断开, K13 (或者K14) 停止工作。开关K13 (或者K14) 断开并且会产生告警信号, 通过WAGO发送报告给RCMS。同时对应的DS6 (或者DS7) 灯亮起。当K13 (或者K14) 断开时, 触发继电器K63。继电器K63延为24小时。如果在24小时内仍然为对减速箱进行加油工作, 继电器K63就会停止工作, 开关K63断开触使天线停机。

3.2 马达温度告警

当马达1 (或者2) 温度过高时, TB2的17、18 (或者TB2的19、20) 断开。继电器K11 (或者K15) 将失去+24V供电, 停止工作。K11 (或者K15) 闭合, 加电+24V, K56 (或者K57) 延迟1s后吸合工作, 产生告警。同时继电器K12 (或者K16工作) , K12 (或者) K16断开, 使马达1 (或者2) 停止工作。

通过以上对油位告警电路的分析, 当遇到油位告警信息时 (这里以马达1减速箱为例) , 首先通过油位检测窗口检查油位情况。如果是正确告警, 则通过对减速箱加油, 使天线恢复正常工作。当遇到误告警时, 首先要查看油位检测器两端电压是否满足要求 (正常值为24V) 。如果电压偏差较大, 要对24V低压供电进行检查。如果油位检测器电压正常, 要检查图中TB2 (11, 16) 和TB2 (16, 35) 两者电压是否正常, 如果两者其中有一个电压为0V时, 判断为油位检测器故障, 则需要更换油位检测器。如果电压正常, 则判断继电器K58或者K13故障, 对继电器进行更换。同样道理, 大盘和马达2油位出现虚假告警时也可以通过以上方法进行排查。

在以上的文章中我们对AA2000机柜进行了系统的介绍并对THALES雷达马达启动方式和告警信息进行了分析。在以后的工作中, 如果遇到电机不能正常启动, 要根据电路图进行逐一排查, 分析各种启动条件例如油位、紧急制动、过载过热等启动条件是否满足。如果遇到不是因为油位低而产生油位告警, 要逐一排查继电器, 看继电器是否工作正常。其它一些继电器控制电路也是依此类推, 出现故障只要认真检查、方法得当就会很快发现问题。总之在工作中我们一定要掌握牢固的系统的知识, 对设备要有深入的了解。同时, 在遇到问题时认真仔细的分析, 这样才能在段时间内高效率的排除故障, 保证空管设备的安全稳定运行。

参考文献

顺序控制电路的设计 篇4

我们如何设计线路才能做到顺序控制呢?

顺序控制的方式:由于电路由主电路和控制电路组成, 为了达到顺序控制, 我们可以在主电路中想办法, 也可以在控制电路中想办法;如果顺序控制的先后有一定的时间要求, 我们还可以用时间继电器来完成设计。这样顺序控制可以采用1、主电路联锁;2、控制电路联锁;3.、用时间继电器完成先后控制三种方式。

一、主电路联锁的顺序控制电路:

在主电路中将先运行电机的电源开关接在后运行电机的电源开关之前, 也就是说将后运行电机的开关进线接在先运行电机开关的出线端, 如图T—1或T—2所示。

在T—1线路中, 合上QS

启动:按下启动按钮SB1、KM通电动作并自锁, 电机M1先启动运行, 电机M2的开关X才有电源, 插入X, 电机M2才能启动运行。M7120型平面磨床的砂轮电机和冷却泵电机就采用这种顺序控制线路。

停止:按下SB2、.大家同时停止

在T—2线路中:合上QS

启动:按下SB1、KM1通电并自锁、M1启动运行;再按下SB2、KM2通电并自锁、M2后启动运行。

停止:按下SB3.、大家同时停止

若先按下启动SB2、KM2通电并自锁, 但主电路电源 (KM1主触头) 不通, M1、M2都不能运行;再按下SB1、KM1通电并自锁, M1、.M2同时启动运行。也就是说即使操作有误, 也不会使M2先运行M1后运行。

从T—1、T—2线路可以看出:主电路联锁时, M1的电源是上级, M2的电源是下级, 上级制约下级, 而控制电路是同级 (互相不制约) 。

二、控制电路联锁的顺序控制:

我们可以把电机M1、M2的主电路设计为同一电源下的两个主电路并联 (无制约关系) , (注明;以后的主电路图不变, 只改变控制电路图。) 将控制电路设计成有一定层次, 如图T—3所示。

方法是:将后运行电机M2 (也是接触器KM2) 的启动按钮S B 2的进线接在先运行电机M 1 (也是接触器K M 1) 的启动按钮SB1的出线端 (5号) , 这样从结构上有一定的层次关系, 从作用上看:合上QS, 只有按下SB1 (KM1先通电, M1先运行) 、SB2才有电源, 再按下SB2、KM2通电、M2才运行, 也就做到了M1先启动、M2后启动。若操作有误, 先按下SB2、KM2不能通电 (4、5断开) 、M2也就不能先启动运行, 从而保证了M1先于M2启动运行。

从T—3线路可以得出结论:主电路设计成同级, 控制电路可以设计成有明显的上下级关系就能完成顺序控制。图中SB3是总停按钮。

除次之外, 我们还有什么办法也能完成顺序控制呢?大家知道, 当KM1通电后动作, 它的两个辅助常开触头也闭合, 那么用一对辅助常开触头再来控制KM2线圈电路, 如图T—4所示。

在该图中, 接触器KM1、KM2控制电路粗看是同一级的, 但细看时, KM2支路串入KM1的一对辅助常开触头, 所以只有KM1通电后, 该触头才能闭合, KM2支路才可能通电, M2才可能启动运行 (运行时要按下SB3) 。我们把这种控制电路看起来是同级, 实际还是有上下级的关系叫控制电路隐形上下级。

从T—4线路可以得出控制电路联锁的第二方法是:将先启动接触器 (如KM1) 的一对辅助常开触头串入在后启动接触器 (如KM2) 线圈电路中, 从而KM1、KM2是隐形上下级关系。 (图中SB2是总停按钮, SB4是电机M2的单停按钮。) X62W万能铣床的主轴电机和进给电机就是采用这种顺序控制线路。

其实在实际应用中, 不但对多台电机的启动顺序有要求, 而且对电机的停止顺序也是有一定的要求, 我们从最简单要求分析起:

(一) 顺序启动、同时停止:

在T—1、T—2、T—3控制电路中, 干线串入的停止按钮就是同停按钮。在T—4控制电路中, 去掉SB4后, SB2就是总停止按钮。

(二) 顺序启动、单停 (停止时互不影响) :

在T—1、T—2中无法做到互不影响。在T—3中KM1的停止必然影响KM2的运行, 我们可以这样想:KM2启动时必须受KM1的制约, 但启动后自锁运行能否甩掉KM1的影响, KM2线圈自己给自己供电, 不再依靠KM1, 也就是说KM2自锁触头不要接在5、6端子上, 而是接在3、6之间, 也可以按如图T—5所示接线。

我们给KM1线圈支路串入停止按钮SB2、给KM2线圈支路串入停止按钮SB4, SB2只能停止KM1、SB4只能停止KM2, 互不影响。

在T—4中, 同理将KM2的自锁范围扩大, 接在6、8之间, 如图T—6所示。

SB2、SB4各负责自己的接触器KM1、KM2断电, 互不干扰。

(三) 顺序启动、顺序停止: (即先启动的先停止, 后启动的后停止)

在T—5基础上, KM1先停止、KM2后停止, 也就是说KM1不停止按下SB4, KM2就不能断电, 那么我们给SB4并联KM1的一对常开触头, 使得KM2线圈电路通过两路触头供电, KM1不断电、KM1常开触头闭合, 即使先按下SB4也不会使KM2断电、M2不会先停止, 只有当KM1先断电 (M1先停止) , KM1常开触头断开, 再按下SB4, KM2才能失电, M2才能停止 (M2后停止) , 如图T—7所示。

通过以上分析我们总结出顺序停止的方法是:将先停止的接触器 (如KM1) 常开触头并在后停止接触器 (如KM2) 的停止按钮 (如SB4) 上, 只有先按下SB2让KM1失电, 再按下SB4、KM2才能失电。否则操作失误, 先按下SB4、KM2不会断电, M2不会先停止, 从而保证了只能是M1先停M2后停。

在T—6中也可以采用相同做法得到顺启顺停, 但由于KM1的辅助常开触头只有两对, 一对做自锁、一对做顺序启动了, 没有触头能做顺序停止了, 所以在T—6中顺启顺停是无法完成的。

(四) 顺序启动、逆序停止: (先启动的后停止, 后启动的先停止)

做法与3相同:将先停止的接触器的常开触头并在后停止接触器的停止按钮上就可以了。在T—3的基础上绘制顺启逆停控制电路如图T—8

在T—4的基础上绘制顺启逆停控制电路如图T—9

三、用时间继电器来完成顺序控制:

当M1启动运行一段时间后, M2才能启动运行, 这时我们考虑用时间继电器来完成顺序控制。 (这种方法更为简单, 在次不再详讲)

只要我们掌握了三种顺序启动方法、四种停止方法, 以后在工作和学习中碰到这一类问题, 都会轻松地解决。

参考文献:全国中等职业技术学校电工类专业通用教材:<<电力拖动控制线路>>顺序控制线路, (第一二三四版) , 中国劳动社会保障出版社, 劳动和社会保障部教材办公室组织编写, 责任编辑, 张秉淑, 李敬梅

参考文献

生产机械控制电路 篇5

随着电子技术的飞速发展, 电脑控制技术在各个领域中的应用越来越普遍, 电脑控制系统也成为各种产品的重要组成部分, 尤其是机电产品, 电脑控制技术更是得到广泛应用。因此, 在很多机电产品中, 都牵涉到电脑控制技术应用问题。这些机电产品在使用过程难免会出现一些故障, 如何对这些故障进行检测和诊断, 并且进行快速的排除故障, 成为当今技术人员研究的重要课题之一。

电脑控制系统常用的控制模式, 一般是由传感器、电控单元和执行部分组成 (如图1所示) , 其中, 电脑控制单元自身都需要进行供电。传感器输入信号给电脑控制单元, 经过电脑控制单元的程序运算后, 输出控制指令给执行部分, 进行相关控制。电脑控制单元必须在自身有供电的情况下才可以进行程序运算和控制, 一旦电脑控制单元供电出错, 则必然会造成所有输出指令的中断, 执行部分无法工作。如果电脑控制系统的传感器是由电脑控制单元供电的, 则传感器也停止输出信号。由此可见, 电脑控制单元的供电问题是电脑参与控制的前提, 是进行其他部分的检测与故障排除的基础。下面以某一种车型的汽车发动机电脑控制系统电源电路为例, 从电源电路的组成、原理、检测方法和步骤, 进行汽车发动机电脑控制系统电源电路的检测与故障排除。

2. 汽车发动机电脑控制系统电源电路的组成和原理

该型汽车的发动机电脑控制系统的电源电路主要是由蓄电池、保险丝 (MAIN、EFI、AM2三个保险丝) 、点火开关、EFI继电器、电脑控制单元 (ECU) 以及若干导线所组成 (如图2所示) 。

IGSW-点火开关信号端子;BATT-ECU后备电源端子;+B-ECU驱动电源端子;MREL-EFI继电器控制端子

打开点火开关时, 蓄电池电源→MAIN保险丝→AM2保险丝→点火开关→ECU的IGSW端子, 电脑接收到IGSW点火开关信号后, 输出电压给MREL端子, 使EFI继电器的控制线圈导通, EFI继电器开始工作, 开关触点闭合。此时, 蓄电池电源→MAIN保险丝→EFI保险丝→EFI继电器开关触点→E-CU的+B端子, 电脑接收到+B端子供电后, 驱动了电脑, 电脑程序开始运行。

关闭点火开关, IGSW端子断电, 电控单元ECU失去点火开关信号, 就切断了MREL端子的供电, EFI继电器的控制线圈断电, 开关回位, +B断电, 电控单元停止工作, 此时, 汽车发动机熄火。

当点火开关处于起动位置时, 由于点火开关的特殊结构, 此时, 点火开关的AM2触点与IG2触点仍然闭合, 电脑供电情况并没有改变。

但是, 不管点火开关是否打开, BATT后备电源端子始终都处于通电状态, 它与点火开关没有关系, BATT电源的作用是在点火开关关闭后, 仍然给ECU提供电源, 具体就不在这里阐述了。

3. 汽车发动机电脑控制系统电源电路的检测方法和步骤

当点火开关处于关闭状态时, 电脑控制单元ECU的4个端子IGSW、BATT、+B、MREL的电压分别为0V、12V、0V、0V。当点火开关处于打开状态时, 电脑控制单元ECU的4个端子电压为12V、12V、12V、12V。一旦电脑控制单元ECU的4个端子检测的电压与上述情况不符合, 说明ECU的供电出错, 必须进行检修。

3.1 检测BATT端子电压

用万用表的电压档测量电控单元ECU端子BATT, 如果检测结果有12V电压, 说明正常。如果没有电压, 必须检查EFI保险丝、MAIN保险丝和蓄电池。具体检查步骤是:

(1) 分别用万用表的欧姆档检查EFI保险丝和MAIN保险丝, 应该处于导通状态, 否则更换保险丝;

(2) 检查保险丝插槽端子电压, 没有电压, 则检查线路和蓄电池接线柱, 有电压则检查BATT端子导线。

导线的检查方法就是用万用表的欧姆档测量BATT端子与EFI保险丝端子之间的电阻, 导通表示正常, 不导通表示故障, 应该更换或者修复导线。

3.2 检测IGSW端子电压

打开点火开关, 测量IGSW端子电压, 如果有12V电压, 表示正常。如果没有电压, 必须检查AM2保险丝、点火开关和相关线路。具体检查步骤是:

(1) 检查AM2保险丝, 不导通则更换;

(2) 用导线直接导通点火开关的AM2端子和IG2端子, 测量IGSW端子电压, 如果有电压, 更换或修复点火开关;没有电压, 则修复或更换IGSW端子导线和点火开关与AM2保险丝之间的导线。

3.3 检测MREL端子电压

打开点火开关, 测量MREL端子电压, 如果有12V电压, 表示正常。如果没有电压, 必须更换ECU插头或ECU。

3.4 检测EFI继电器

(1) 关闭点火开关, 拔下EFI继电器, 用万用表电压档测量继电器的4个插孔的电压, 有12V电压的表示继电器的5端子正常。

(2) 打开点火开关, 检测电压, 应该有两个端子有电压, 一个是5端子, 一个是2端子, 否则, 应该修复ECU的MREL端子导线。

(3) 用万用表的欧姆档测量继电器的任意两个端子的电阻, 导通的表示1和2端子, 另外剩下的就是3和5端子;用蓄电池搭接1和2端子, 则3和5端子应该导通 (如图3所示) , 否则更换继电器。

(4) 分别检测继电器1端子的插孔与蓄电池负极 (搭铁) 和继电器3端子的插孔与ECU的+B端子的导线, 如果不导通应该更换或修复导线。

当然, 上述检测方法只是针对线路的断路情况以及部件损坏情况, 进行检修, 而在实践当中, 还可能出现线路短路, 插头和插孔腐蚀、脏污、接触不良, 插头松动等故障, 在此不一一例举, 测量的步骤和方法与上述情况大致相同。

4. 结束语

经过实践检验, 不管是什么类型的汽车发动机电脑控制系统的电源电路, 只要按照以上方法和步骤, 都能顺利排除故障。对于其他机电产品的电脑控制系统的电源电路, 都可以参照或仿照这种检测方法。以上检测方法是本人经多年的实践总结, 不断地摸索和研究所得成果, 此次拿出来与大家共同学习、交流, 欢迎多提宝贵意见。

参考文献

[1].王秀红, 田有为.《汽车发动机电控技术》[J].大连理工大学出版社, 2007.

传真机电源控制电路 篇6

(1) 待机状态时，传真机电源关断;

(2) 有电话振铃或传真信号时，传真机电源自动接通工作，直到接收结束，延时一定的时间后自动切断传真机电源;

(3) 若要发传真或打电话时，只要轻触按钮传真机就会接通电源，进入工作状态。

一、电路组成和工作原理

该控制电路如图1所示，信号接收电路由R1, C1, D1和光耦G组成。在待机守候状态时，光耦G截止，集成电路N1的 (2) 、 (6) 脚为低电平， (3) 、 (7) 脚为高电平，继电器J不吸合，传真机电源关断。

当有振铃信号时，光耦G导通，信号经VT1, VT2放大，VT2集电极输出为高电平，使D2导通，集成电路N1的 (2) 、 (6) 脚被钳位在高电平， (3) 、 (7) 脚转换为低电平，继电器J吸合，传真机电源接通，发出振铃响声。摘机后，光耦继续导通，开始接听电话或接收图文，直到结束。挂机后，光耦截止，这时，电容器C2通过R6缓慢充电，N1的 (2) 、 (6) 脚电位逐渐降低，延迟50s左右，当降到电源电压的1/3时，N1的输出端 (3) 、 (7) 脚转为高电平，继电器J释放，传真机断电进入待机守候状态。

当需要发传真时，只要轻触开关SW, N1的 (2) 、 (6) 进入高电平复位状态，电容器C2迅速放电，N1的 (3) 、 (7) 脚跳变为低电平，继电器J吸合，传真机电源接通，传真机需经3～5s的时间才能进入正常工作状态，然后摘机，此时，电话线路中的“嘟”声使光耦导通，经VT1, VT2信号放大，发光二级管DL1亮，集成电路N1的 (2) 、 (6) 脚被钳位于高电平，在通话或发图文传真期间，确保集成电路N1的 (3) 、 (7) 脚为低电平，继电器J继续维持吸合状态，直到发送结束挂机，光耦截止，此时C2通过R6充电，延迟50s左右时间后，继电器才释放，传真机断开电源。

电源变压器T次级为12V，经桥式整流，C4、C5滤波及三端稳压集成电路N2稳压，输出+12V稳定的电压。C3是高频滤波电容，DL2和R7起电源指示的作用。K2是直通开关。

二、制作与使用

本控制电路比较简单，元器件少，用万能电路板安装也很方便。只要元器件选择正确，线路连接无误，经简单的调试即可使用。加电试验时，先断开二极管D2，左边电路是接收电路，右边电路是控制电路，分别加电，两部分都能正常工作后，再连接D2调试。

接收电路的试验应连接好传真机和电话线，传真机接上电源，在待机状态时，发光二极管DL1(红色)不亮。电话振铃信号到来时，发光二极管DL1(红色)随着振铃声闪烁，摘机后，DL1发出红光，不再闪烁。打电话时，只要摘机，DL1就会亮，能正常通话。说明接收电路正常。否则，应仔细检查电路的连接，元器件的参数，质量的好坏。

控制电路需要调整的是延时电路，延时时间的长短，可根据传真机的使用情况设置。调整C2和R6可改变延迟时间。只要按一下轻触开关SW，继电器J吸合，电源接通，延迟一段时间后，继电器J自动释放，电源切断。说明控制电路工作正常。这时，可连接二极管D2，当有振铃信号时，继电器吸合，电源接通。无信号时，经过一段延迟时间后关断电源。

摘机时，发光二极管DL1一直发光。只要DL1亮，传真机就应一直保持在通电状态。DL1不亮，控制电路延迟几十秒后，自动切断传真机电源。此时整个电路工作正常。

在使用中，有一部分激光传真机在接收图文时，先把接收的图文信息存储起来，等信号接收完后才启动打印。如果采取自动接收，当信号接收完，还未等到全部打印出来，就切断传真机电源，影响正常接收。延迟时间应根据所使用的传真机和经常接收的图文页数来确定的。我们使用的是松下传真机，经常接收的图文都在5页以内，所以设定延迟时间为50s左右，超过5页的，可设定较长的延迟时间。若采取人工接收，可采取不挂机，等接收完后再挂机，或人为闭合面板上的直通开关来完成多页图文的接收。若是同步接收的，即接收和打印同时进行，延迟时间可以短一些。只要传真信号存在，该控制电路就会一直保持传真机在通电接收状态。总之，延迟时间可根据实际需要来设置。

汽车前灯控制电路的设计 篇7

截至2010年底,我国机动车保有量达2.07亿辆,比09年增长10.98﹪[1]。09年全国汽车安全事故23万余起,据统计,在所有夜间交通事故中,汽车前灯故障占30﹪[2]。中央电视台在2008年1月7日新闻联播中强烈呼吁:“夜间会车时,车大灯没有及时从远光灯调为近光灯,会严重影响对方车辆的驾驶,这也是许多夜间车祸的元凶”。可见,高速发展的汽车消费在带给人们惬意享受的同时,也带来了巨大的伤痛。我国交通法规规定了机动车夜间会车“须距对面来车1 5 0 m外互闭远光灯,改用近光灯”的规定[5]。

截至目前,关于汽车前灯控制装置的研究有基于解决水平校正的[7,9],也有基于解决远近灯切换的[3,4]。前者没有解决夜间行车的主要安全问题,后者实用性不强,所以现有汽车前灯采用的是手动控制方式,在行驶过程中司机要频繁操作。所以,安全意识不是特别强的司机,干脆不操作。前灯要么不能及时打开,要么一开到底,根本不切换,这样,无疑大大增加了事故的几率。因此,开发一款能根据环境光线的变化和前方来车情况自动开启并随时切换的前灯控制装置正好可满足车企和司机的要求,保证夜间行车安全。

2 基本控制原理

2.1 前灯开启/断开控制

采用光敏电阻作为光线检测元件[10]。由光敏电阻感受汽车所处环境的光照度,随着光照度的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,电流增大。当汽车在夜间或雨雾天或过隧道等光线较暗的环境中行驶时,光敏电阻的阻值较大,使控制电路接通前灯电路;当光线恢复到较亮时,光敏电阻的阻值较小,控制电路切断前灯电路。

2.2 前灯远/近电路切换控制

前灯远/近电路应能保证只要在法定的距离内远灯要一直关闭,为此,采用超声波测距报警系统来完成此功能。将超声波测距的范围设定在0～150m,在此距离内,测距系统发出电信号关闭远灯,接通近灯;超出此范围,测距系统电信号消失,关闭近灯,接通远灯。

3 电路结构及工作过程

3.1 前灯开启/断开控制电路

上图中,当光线较亮时,光敏电阻R 2阻值较小,T 1截止,电流继电器J 1线圈无电流,J 1常开触头断开,前灯灭;当光线较暗时,R 2为暗电阻,T1导通,J 1常开闭合,前灯亮。

并联S 1的目的是当自动控制电路失效时,仍可手动接通前灯。

3.2 前灯远/近电路切换控制电路

3.2.1 超声波测距系统[6]

超声波测距产品众多,根据产品性价比和实际需要,选用中易电测研究所研制的智能化超声波测距集成电路芯片SB5027[8],其内具有比较器、标准40kHz超声波发生器以及回波响应脉冲接收器,并有动态数码显示、操作键盘、数据存储、参数设定等功能。将SB5027用作距离检测时有以下特点:动态数码显示;可以对距离上限、中限、下限值等参数设定;可以对距离、时间、定时等报警允许参数设置;最大量程及最小分辨率均由用户设置;支持增值测距功能。系统硬件结构设计如图2所示,将测距的上限值设为150m,下限值设为0m。

3.2.1. 1 超声波测距原理

超声波测距的基本原理是利用超声波传感器发射和接收超声波的时间差求出所测得的距离。超声波发生器不断的发出4 0 k H z超声波,遇到被测物产生反射波,超声波接收器接收到反射波信号,并将其转变为电信号。测出发射出去的发射波与收到的反射波的时间差T,即可求出距离:,式中:s为距离,T为时间差,C为超声波音速。

3.2.1. 2 超声波发射和接收电路设计

超声波传感器由超声波发射电路和超声波接收电路组成。在超声波发射电路中,将S B 5 0 2 7内部引脚SONICOUT输出的标准的40kHz超声波信号经功率放大以后就可向外发射。

超声波信号接收处理是测距系统的关键。超声波接收电路要将探头输出的微弱信号放大到足够驱动控制后级电路,所以接收电路应具有信号放大和自动增益控制功能。设计中选用芯片LM331来完成电压/频率的转换。超声波接收器R将接收到的反射波通过电容和电阻滤波后经过LM331转换成电压,再经两个反向施密特触发器串接将LM331转换过来的电压放大整形后送至SB5027的ECHO IN端,电路如图3所示。

3.2.1. 3 远/近灯切换驱动和报警电路

远/近灯切换和报警电路在测距范围内时,由SB5027的BELLOUT端输出高电平使晶体管VT导通将继电器J2和报警器接通。电路如图4所示。

3.2.2 远/近灯切换电路

当对方来车处于0～150m时,SB5027的BELL OUT输出高电平,继电器J2线圈通电,J2-1断开,J2-2闭合,远灯灭,近灯亮;当会车结束,SB5027的BELL OUT输出低电平,J2无电流,J2-1闭合,J2-2断开,远灯亮,近灯灭,从而实现会车时前灯远/近灯的自动切换。

4 注意事项

首先,为保证在适当的光照下,前灯能自动开启/断开,要选配好图1中R1与R2的参数,确保R2为亮电阻时,T 1截止,暗电阻时,T1饱和导通。

其次,R 2要装在车的侧面或顶部,以保证光敏电阻采集的是本车所处环境的光照。

5 结束语

本设计采用光敏电阻构成环境感光电路,使该装置能在环境光线比较暗的情况下自动接通汽车前灯,光线亮时自动切断前灯;采用超声波测距系统实现前灯远近灯的自动切换功能。优选的XYC-PT5F850AC型光敏电阻,其亮电流可在30 uA～60uA之间调节,暗电流<0.1 uA,响应时间<15us。选择含芯片SB5027的超声波测距电路完全实现了不同气候条件下在0～150m范围内对对方来车的稳定测距。通过城市道路和郊外道路的试用表明,设计的电路彻底解决了夜间行车存在的前灯开启和远近灯切换的问题。

摘要：汽车消费在我国正飞速发展,其安全性已越来越受到高度的重视。为了消除汽车夜间行车安全事故,在此,通过比较研究法,设计了一种新的汽车前灯控制电路。该设计综合考虑了光照因素和会车的距离因素,克服了此前设计中单纯根据光照或者距离的变化解决问题的缺陷,有效地解决了汽车前灯的自动开启和远/近灯的自动切换问题。

关键词：汽车安全,光敏元件,超声波测距,前灯控制

参考文献

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[2]霜之哀伤.汽车灯光智能控制系统[EB/OL].2009.11.3.59爱车网:MMT数据,2009

[3]艾时俊.汽车远近灯自动切换增光控制装置:中国,CN02271650.5[P].2003-07-16

[4]杨家禾.江俊.汽车远近程灯自动转换电路[J].自动化与仪表,1998(3):13-14.

[5]常荣俊.一种汽车远近灯光智能切换系统的设计[J].湖北汽车工业学院学报,2010,(2):77-78.

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[8]马永翔.基于单片机的汽车防碰撞报警系统的设计[J].现代电子技术,2009,(19):166-167.

[9]任建强.智能型汽车前灯自动调光系统的设计[J].自动化技术与应用,2005(24):10.