笔记1

电气自动化入门+西门子PLC

一、电工基础/交流电

  1. 电能与供配电系统

    转换形式灵活，电力做功，电能

    三要素：电源，负载，中间环节

    直流电/交流电（电流方向周期性改变，方波，正弦波380V220V）

    image-20210227142406625

image-20210227142621113

P=UI=U^2/R=I^2*R 升压输送，减小损耗

  1. 电气自动化发展方向及定位

    image-20210227143317347

  2. 电工常用物理量

    （1）电阻R=p*L/S

    image-20210227143900234

image-20210227143918463

image-20210227144018384

image-20210227144331287

(5)串并联

串联分压，并联分流

串联电阻=各电阻和 并联电阻=各电阻倒数之和

image-20210227145159577

  1. 电磁感应原理

    image-20210227145827948

右手定则：磁力线穿过掌心，大拇指指向移动防线，四指电流方向

image-20210227150507240

image-20210227150634043

image-20210227150918651

左力右电

image-20210227151517673

image-20210227151716299

image-20210227152222330

频率 振幅 周期T

在正弦交流电中，正弦量在单位时间内变化的次数叫频率，频率决定正弦量变化的快慢。用“f”表示，单位为赫兹，简称“赫”，用字母“Hz”表示。 电网频率:我国，50Hz（0.02S），美国、日本，60Hz; 高频炉频率:200~300kHz; 中频炉频率:500~8000Hz;无线通信频率:30kHz~30GHz。

  1. 交流电及其主要应用参数

image-20210227203806992

image-20210227204138885

  1. 直流电及其主要应用参数

image-20210227204248513

image-20210227204845871

  1. 三相电路负载的星型连接以及相/线电压电流、功率的关系

    U V W 为三相流入负载，N为中心线（零线/大地0V）

    iu、iv、iw为线电流，负载上的电流Ia、Ib、Ic为相电流

    星形连接的线电流与相电流相等

    线电压为UVW中某两项之间的电压，相电压为某相与零线之间的电压

image-20210227205805822

P=根号3U线I线cos

  1. 三相电路负载的三角型连接时相/线电压电流、功率的关系

三相负载头尾连接

image-20210227212900355

主看电流（电缆等选型用）

功率与连接方式无关，功率都相同

二、安全用电

  1. 对人体的伤害

    image-20210227213907164

  2. 触电原因及应对方法

    image-20210227214909464

image-20210227215449734

 

image-20210227215654882

image-20210227215943871

  1. 常用接地/接零供电系统及其安全作用

    PE线保护零线（黄绿线） 中性线N

    TN-C三相四线制/TN-S三相五线制（常用）

    image-20210227221400660

image-20210227222048215

image-20210227222251124

image-20210227222619445

三、相异步交流电动机及元器件选型

image-20210228164849538

image-20210228170258391

image-20210228170243966

5.5KW以上为三角形连接，5.5KW以下为星形连接（4/3.7/3KW）

如11KW三角形连接体积小，星形连接体积大，故选择三角形连接

image-20210302162549572

变频器：输入单项电（220V 380V），输出三相电

image-20210302163106676

image-20210302163430458

 

image-20210302164034171

* n=60f/p ×(1-s) S为转差率

image-20210302164742518

image-20210302165653586

image-20210302170806348

image-20210302191824391

断路器（QF）：电路、通断保护 过载热继电器（FR）

image-20210302192117903

漏电开关

image-20210302192512341

image-20210302192659854image-20210302192755628

image-20210302192819791

热脱扣（长延时过载保护） 磁脱扣（用于短路保护）

MCB一般为热脱扣（可分A\B\C\D四种脱扣特性）

常用CD两种，A两倍 B两到三倍 C常用五到十倍（民用） D十到二十倍（电动机启动）工业

image-20210302194252463

K为1.2倍保护电流

image-20210302194507071

3P断路器最小10A 轻载（80%以下）可选括号内小的

image-20210302194635267

image-20210302195015031

image-20210302195550688

image-20210302200342391

image-20210302200800005

image-20210302200900000

绝大部分为DC24V

中间继电器也可带负载（小电流负载，如电磁阀、指示灯5A以下），与交流接触器（10-600A）类似

image-20210302201102709

image-20210302203147409

需要复位

image-20210302204613847

除自耦变压器image-20210302205233369image-20210302205527897

image-20210302211122540

隔离变压器 ----- 控制回路不接地，因此更安全 外壳要接地，次级不接地

变压器选型（功率的80%），如200VA选250VA, 选用原则，根据变压器次级所带负载同时可能用的最大负载

有单相、双相、三相

image-20210302211236160

image-20210302211902149

image-20210302211922954

image-20210302212331569

变压器：AC→AC 降压（控制），升压（输电）

开关电源：交流AC→直流DC 工业自动化常用,类似于整流

DC→DC DC→AC（逆变）

变频器 AC整流→DC逆变→AC→IGBT

开关电源功率一般100-400w

开关电源负载常用：1）24VDC KA(中间继电器)常以1w算 2）指示灯也常按1w算

3）直流电磁阀（气缸5-10w，液压缸30w） 4）各种传感器（常用24v），开关型（接近开 关、光电开关、磁性开关、压力传感器、流量传感器、温度仪表、PLC本体和扩展模块（也为24V）等）

以同时可能使用的最大功率计算所需的功率（留80%的余量）

无输出可能为负载短路，可用分段排除法

开关电源怕高温（要通风、散热，寿命才能提高）

image-20210302215603446

image-20210302215934296

image-20210302220255570

多地控制（多个地方可同时控制电机）

image-20210302220444185

顺序控制（启动顺序） 延时

image-20210303101627523

image-20210303102950648

为什么星三角启动：减小电动机启动电流，变为三分之一（否则影响其他电网设备，电源电压减小）

image-20210303104422119

延时一般5-30S

转矩与电流成正比 T=K*FAI *I *COS FAI为磁通

星三角启动转矩也为三分之一

 

二极管正向导通（硅管0.7V 锗管0.3V）PN

三极管 PNP NPN

四、三相交流异步电动机拖动控制常用仪表与故障诊断排除

image-20210303114616811

image-20210303114832085

image-20210303115045024

image-20210303115113385

image-20210303115221397

image-20210303115920146

image-20210303115936652

image-20210303120254488

image-20210303120347514

image-20210303121229881

image-20210303121358732

image-20210303122104785

image-20210303122143756

image-20210303122400772

image-20210303122524151

image-20210303123113445

 

KA1得电正转 KA2得电反转 KA4得电10HZ KA3得电30HZ

五、常用电工传感器与电磁阀应用说明

image-20210303144212017

压力传感器 称重传感器（压力）

image-20210303144749416

热电阻P(铂）T 是温度线性关系，还有铜，镍等 热电阻（-250---+650度）常用-200---+400度 用PT100

热电偶 范围-250---1300度 超500度一般为热电偶 有K型 J型等 感应电压变化得到温度变化

光电信号（反射式0，1短距离）（对射式0, 1距离较长）

接近开关（常用）非接触式，且响应快寿命长 电感式常用（只能检测金属） 电容式（所有都可以）

image-20210303150323583

 

有PNP（主流） NPN两种 直流二线型用于磁性开关（气缸上） 交流二线型少用

单独作为线路用可不分PNP/NPN 要接入PLC和单片机需要用NPN

NPN黑色接负载,且与棕色为+相连 注意区分NPN PNP

image-20210303151255511image-20210303152312789

image-20210303152650707image-20210303152719469

image-20210303154130347image-20210303154327573比例关系

image-20210303155022631

反射式（遮挡可检测 ）注意检测距离 几米内

对射式 发光端和接收端 几十米到上百米

image-20210303155042042

两线制最常用，可分为交流直流 注意极性

三线制中为磁敏电阻（阻值发生变化）

image-20210303155054889

温度传感器分热电阻（三线制），热电偶（两线制）

PID比例积分微分控制 DCS分散控制系统

image-20210303170717871

image-20210303190212960

二次侧必须加装熔断器

image-20210303191237901

image-20210303191349863

电压互感器不允许短路（要加熔断器），电流互感器不允许开路（二次侧不能加熔断器，负端接地）

image-20210303190309797

image-20210303191847310

一般常用的有：单控（一个线圈）两位（两个方框位）五通（五个口）、双控两位五通、双控三位五通

AB连接气缸，P为进气口，RS为排气口 （噪音大，装消音器）

六、PLC应用入门

image-20210303194522682

image-20210303195626234

 

image-20210303195809882

三菱（亚洲） 西门子（欧洲） AB（美国）

image-20210303200413907

image-20210303200647845

PLC为软定时，很多

image-20210303200924218

image-20210303201039257

主电路相同，只能代替控制电路

image-20210303201246736

image-20210303201400228

image-20210303201414106

image-20210303201425656

 

image-20210303202026853image-20210303202052252

软件设置：网络设置--以太网--更改适配器选项--属性---TCP/IPV4---属性---使用下面IP地址（输入相同的IP地址）--确认

PC的IP网段一定与PLC一样，网址一定要不一样（如IP地址为192.168.0.100中，192.168.0.为网段，100为网址）

流量变送器

image-20210303203101846image-20210303203123544

image-20210303203705088

image-20210303204024216

光电耦合电路：发光二极管发光，光电三极管接收光后导通

image-20210303205457360

image-20210303210407520

image-20210303211731287

150ms扫描周期

image-20210304113249364

image-20210304113438353

image-20210304113845929

image-20210304114056281输入：输出=3：2

SR继电器输出 ST晶体管输出 （高速脉冲输出，伺服） 输入均为晶体管输入

R 2A T 0.5A

继电器有寿命(如100万次通断） 晶体管无限次

除了标准型还有紧凑型（CR）经济型 点数与上相同，但无以太网口

高速脉冲输出PTO 选ST

image-20210304115222465

DP通讯模块（只能做从站） 扩展信号板SB(背部1个）

点数总数不要超过即可

image-20210304120412838

购买时写订货号

image-20210304121748798

image-20210304123641200

通讯端口可同时通讯 SMartLine为西门子SMart200专用触摸屏

image-20210304132256804

 

image-20210304132419121

image-20210304132716752

image-20210304161409559

image-20210304161456769

image-20210304161917802

image-20210304161952846

200Smart内输入为两个双向发光二极管

开关量输入：IN无源干接点（按钮SB、旋钮SA、行程开关SQ等）1M为公共端输入（无源时可接正，也可接负）

若输入为三线制接近开关，光电开关，编码器 可分为PNP源型（正+）和NPN漏型（负-）

image-20210304163707081

 

SR的电源为220 输入与ST相同 输出为独立的三组继电器输出（直流交流均可）如KA 24V300MA

切不可将ST接为220V，注意电源上下，小心烧坏

image-20210304164610876

image-20210304165229930

图中PNP NPN写反

image-20210304165329867

 

 

课程详细内容

一、《电工基础》

01《电能与电力系统》

02《电气自动化工程人员的工作与学习定位》

03《电工常用物理量及其应用》

04《电磁感应原理》

05《交流电及其主要应用参数》

06 《直流电及其主要应用参数》

07《电感性负载》

08 《提高功率因数的意义及其方法》

09《三相电路负载的星型连接以及相/线电压电流、功率的关系》

10《三相电路负载的三角型连接时相/线电压电流、功率的关系》

二、《安全用电》

01《电流对人体的危害》

02《触电原因与防触电措施》

03《常用接地/接零供电系统及其安全作用》

三、《电工常用元器件的选型与认识》

本章讲解时一定要结合实际元器件进行讲解，让学员分组认识元器件

01《断路器及其选型》

02《交流接触器及其选型》

03《 热继电器及其选型》

04《时间继电器及其选型》

05《中间继电器及其选型》

06《开关电源及其选型》

07《控制变压器及其选型》

08《常用开关、仪表及其选型 》

09《电线电缆及其选型 》

10《电磁阀及其选型》

11《交流异步电动机及其选型》

四、《电气元器件排布与识图基础》

01《电气元器件的排布与说明》

02《电气元器件的符号与代号的认识》

03《电气图纸中的特定标记与导线表示》

04《电气原理图识图举例》

五、《三相异步电动机拖动控制及其故障诊断》

本章内容需要理论与实际结合授课

01《万用表的实际应用》

02《钳形表与兆欧表的实际应用》

03《电动机拖到控制的认识》

04《三相异步电动机的按钮点动正反转控制》

05《三相异步电动机的按钮接触器互锁正反转控制》

06《三相异步电动机的自动往返行程控制》

07《三相异步电动机星三角启动控制》

08《三相异步电动机拖动继电控制电路故障诊断与维护》

09《三相异步电动机变频驱动的了解》

10《变频器基本应用原理的介绍》

11《变频器对三相异步电动机的基本应用》

六、《了解PLC》

01《PLC基本介绍》

02《PLC在智能制造发展过程中的应用趋势》

03《PLC与继电器控制的区别比较》

七、《SIEMENS SMART200 PLC的硬件选型与应用入门》

01《SMART200 PLC介绍》

02《SMART200 PLC的选型说明》

03《SMART200PLC的硬件应用说明》

04《SMART200PLC的硬件使用实际操作》

八、《SIEMENS SMART200 PLC的软件与基本编程应用入门》

01《SMART200PLC软件的安装与基本操作功能》

02《SMART200PLC基本数据类型说明》

03《SMART200PLC位指令等说明及其简单编程应用》

04《SMART200PLC软件的上下载通讯连接》

05《综合编程举例说明》

posted @ 2021-03-04 16:59  古栋123  阅读(386)  评论(0)    收藏  举报