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繼電接觸控制線路在實際的應(yīng)用
繼電接觸控制線路在實際的應(yīng)用【1】
摘 要：繼電接觸器電氣控制線路在電路設(shè)計過程中應(yīng)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(dǎo)線依據(jù)相關(guān)規(guī)律將二者有效連接起來。
本文主要從繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計原則及注意事項入手，重點對繼電接觸器電氣控制線路的具體應(yīng)用和采用PLC對繼電接觸器控制系統(tǒng)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;線路;設(shè)計;應(yīng)用
在建筑、機(jī)械、化工等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)廣泛使用了電力拖動生產(chǎn)機(jī)械，有效實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化控制。
而在該自動化控制過程中，所使用的繼電器、接觸器、按鈕以及空氣開關(guān)行程開關(guān)等低壓電器共同構(gòu)成的控制電路統(tǒng)稱為繼電接觸控制電路，其在生活中比較常見，具有簡單實用、維修便利以及價格低廉的優(yōu)勢。
1. 在繼電接觸器中，電氣控制線路的設(shè)計原則和注意事項
1.1 設(shè)計原則
因設(shè)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路設(shè)計思路和設(shè)計水平也存在一定的差別。
然而在實際操作過程中，需遵守的原則如下：
1.1.1 符合機(jī)械設(shè)備對電氣控制系統(tǒng)的基本要求
在機(jī)械設(shè)備的整個生產(chǎn)過程中，電氣控制系統(tǒng)為其提供了強(qiáng)大的動力，所以，在對機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計之前，應(yīng)對設(shè)備所需要滿足的工藝要求予以明確。
其次對機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中的工作狀況予以全面了解，并進(jìn)行全面的實地勘測;最后與相關(guān)技術(shù)人員以及操作人員的實踐經(jīng)驗，對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計。
1.1.2 控制線路簡便且經(jīng)濟(jì)實惠
具體來說，電氣控制線路的簡單性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)符合以下幾個方面的要求：第一，在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)型號的電器元件和型號相同的元件，并盡可能減少元件數(shù)量;第二，盡可能縮短導(dǎo)線連接的長度，依據(jù)各個電器元件及元件之間的導(dǎo)線連接情況，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計;第三，盡最大努力減少觸點數(shù)量，對電氣控制線路予以簡化設(shè)計，控制線路越簡單越好，觸點數(shù)量越少越好。
1.1.3 有效提升電氣控制線路的穩(wěn)定性和安全性
電氣控制線路的安全性指的是整個系統(tǒng)要有一個完整的保護(hù)環(huán)節(jié)，從而為整個生產(chǎn)機(jī)械的安全運行打下良好基礎(chǔ)，具體來說，在整個電氣控制線路的設(shè)計過程中，往往會涉及過流、短路、失壓以及超速等一系列保護(hù)裝置。
同時，要想有效提升整個電氣控制線路的穩(wěn)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以及線圈的選擇予以高度關(guān)注，以免出現(xiàn)電器元件依次動作而導(dǎo)致另一具電器元件損傷的情況。
此外，在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計的過程中，還需要使用多觸電串聯(lián)方式來科學(xué)提升系統(tǒng)的分析能力，使用多觸點并聯(lián)的方式有效提升系統(tǒng)的接通能力。
在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計的過程中，要結(jié)合電網(wǎng)的實際情況，對間接啟動或者直接啟動等方式加以選擇。
1.2 繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計注意事項
繼電接觸器電氣控制線路的精準(zhǔn)性和可靠性是電路設(shè)計的著眼點，在對整個電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計時，需做到以下幾點：第一，盡可能地避免冒險或者出現(xiàn)臨界競爭情況，因為在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計的過程中，時間繼電器被廣泛使用，而行程開關(guān)則需要予以自動轉(zhuǎn)換和適當(dāng)延時操作，一旦線路設(shè)計不合理則極易導(dǎo)致冒險和臨界競爭的情況出現(xiàn)，從而影響整個電路的運行安全;
第二，對寄生回路情況起到較好的預(yù)防作用，通常寄生回路現(xiàn)象比較容易在熱繼電器動作之后出現(xiàn)，為防止這種情況的出現(xiàn)，還需要將線路中的繼電器和接觸器線圈接近電源的同一端;
第三，以免相鄰部分短路情況的出現(xiàn)，為此應(yīng)盡可能避免將電器及按鈕相臨出現(xiàn)在同電位端，盡最大努力確保按鈕的各個觸點電位的一致性，這樣一來即便是相互碰觸也不會出現(xiàn)短路情況;第四，采取措施對意外事故進(jìn)行預(yù)防，在對繼電接觸器電氣線路的保護(hù)回路中，經(jīng)常會用到各種開關(guān)，這些不同類型的開關(guān)組合在一起，極易出現(xiàn)安全故障，對電路的正常運行產(chǎn)生重要影響。
所以，應(yīng)采取以下措施解決問題：第一，將保護(hù)回路的接觸線圈接近零電位;第二，對回路兩端進(jìn)行保護(hù)的過程中，可以使用隔離變壓器。
及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取合理措施解決問題。
2. 繼電接觸器電氣控制線路的具體應(yīng)用
2.1 啟動和停止控制
該部分電氣控制線路具體可以分為以下兩個方面的內(nèi)容，即一種三相異步電動機(jī)單向全壓啟動，另一種是停止控制線路。
其中，前者一種具有“自鎖”功能，整個電路是由主電路和控制回路兩大部分構(gòu)成的，而主電路則是由刀開關(guān)、接觸器的主觸點等一系列元件組成，控制回路是由常開/閉觸點、啟動按鈕等一系列元件構(gòu)成;后者則較為典型，是一種普通的啟動或者停止控制線路。
操作步驟可以如下：第一，合上開關(guān)，并按下啟動按鈕，則實現(xiàn)啟動功能;第二，閉合主觸點，接通電動機(jī)電源，實現(xiàn)啟動功能;第三，閉合輔助常開觸點后，接觸器的吸引圈功能被開啟，從而實現(xiàn)兩條通路。
2.2 正反向工作控制
針對大多數(shù)機(jī)械設(shè)備而言，都需要具備上下、左右、前后等相反方向運動的功能，簡言之，就是要求電動機(jī)具有多方向操作能力。
具體在對電動機(jī)正方向線路的設(shè)置過程中，可以使用正反方向接觸器來改變定子繞組相序的方式。
“互鎖方式”是這一過程中經(jīng)常用到的方式，繼電接觸器電氣控制線路的正反向控制方式對電路運行的安全性及穩(wěn)定性具有一定的保護(hù)作用。
3. 采用PLC對繼電接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造分析
3.1 對PLC的輸入信號和輸出負(fù)載予以精準(zhǔn)確定是畫出PLC外部接線圖的關(guān)鍵
如圖1所示，KM1、KM2、KM3、SB1、SB2確定起來比較容易，且可以將FR的常閉觸點作為輸入信號，在操作過程中需要手動輔助復(fù)位，也可以將輸出回路予以接入，并與相應(yīng)的接觸器線圈進(jìn)行串聯(lián)操作，這樣一來，就可以相對減少一個輸入點。
在實際使用過程中，PLC內(nèi)部的定時器和存儲位是實現(xiàn)時間繼電器KT、中間繼電器KA的功能的前提和基礎(chǔ)。
3.2 選擇輸入信號觸點類型
通常情況下，PLC輸入信號時使用的是常開觸點，且觸點類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，其具體觸點類型則與繼電器電路圖中的觸點類型保持相反。
同時，為了確保使用過程中，觸點類型與繼電器電路的一致性，應(yīng)盡可能地使用常開觸點，而對于極限開關(guān)的信號輸入時應(yīng)多使用常閉觸點，常開觸點無法起到良好的保護(hù)作用。
3.3 設(shè)置硬件互鎖電路
在實際操作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因某些接觸器的主觸頭出現(xiàn)同時動作而發(fā)生安全事故，為此，在設(shè)計繼電器電路的過程中，應(yīng)對互鎖電路予以合理設(shè)置。
與此同時，還需要在PLC外部電路設(shè)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(xiàn)，圖中設(shè)置了KM1和KM3互鎖電路，同時在PLC的外部進(jìn)行了KM1和KM3硬件互鎖電路設(shè)置。
結(jié)語
總而言之，繼電接觸器電氣控制線路使用非常普遍，為機(jī)械自動化水平的提升發(fā)揮著重要作用，因此，在具體的設(shè)計和使用過程中個，應(yīng)與線路的實際情況相結(jié)合，選用合理的電氣線路，從而為設(shè)備的正常運行打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[3]王瑤.淺析繼電-接觸器電氣控制電路[J].中國科技縱橫，2013(14)：93-94.
繼電―接觸器電氣控制線路的設(shè)計【2】
【摘 要】近幾年來，伴隨著社會經(jīng)濟(jì)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(shè)計對確保電能質(zhì)量有重要意義。
因此，本文首先闡述繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計原則，然后探討其設(shè)計內(nèi)容及方法，以望對后期電氣控制工作提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】繼電-接觸器;電氣控制線路;設(shè)計
繼電-接觸器電氣控制線路通常以接觸器、繼電器為主要的電氣元件，采用導(dǎo)線按照一定的規(guī)律將兩者有效連接起來，是應(yīng)用最早的電路設(shè)計方法。
當(dāng)前，伴隨著電氣控制技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，使得原有的電氣控制線路受到?jīng)_擊，為了適應(yīng)人們對電能需求，提高控制技術(shù)。
因加強(qiáng)繼電-接觸器電氣控制線路的設(shè)計。
通過科學(xué)合理設(shè)計繼電-接觸器電氣控制線路，最終提高控制電路工作的可靠性、安全性及準(zhǔn)確性。
1 繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計原則
通常情況下，當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械拖動方案或控制方案已經(jīng)確定之后，就可對電氣控制線路進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計。
對于不同的設(shè)計人員，由于受到自身知識的廣度及深度的影響，在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計時往往呈現(xiàn)不同的特點。
但在設(shè)計過程中需要遵循以下幾方面原則：
(1)滿足生產(chǎn)機(jī)械對電氣控制系統(tǒng)的要求。
電氣控制系統(tǒng)是為生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備及工藝服務(wù)的，在設(shè)計之初，應(yīng)弄清楚生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備需要滿足的工藝要求。
詳細(xì)了解生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的工作狀況，并深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，同時結(jié)合操作人員及技術(shù)人員的相關(guān)經(jīng)驗，設(shè)計出合理的電氣控制系統(tǒng)。
(2)確�？刂凭�路簡單及經(jīng)濟(jì)實惠。
所有簡單及經(jīng)濟(jì)實惠的電氣控制線路則是指在選用電器元件使用標(biāo)準(zhǔn)型號，減少電器元件的數(shù)量，選用相同型號的電器元件;縮短連接導(dǎo)線數(shù)量的長度，設(shè)計電氣控制線路時，應(yīng)根據(jù)實際情況，安排各種電器設(shè)備及電器元件之間的位置，確保各種電器設(shè)備與元件間的導(dǎo)線數(shù)量，保證導(dǎo)線的長度最短;最大限度減少不必要的觸點，簡化電氣控制線路，所涉及到的電氣觸點越少越好，控制線路越簡單越好。
(3)確保電氣控制線路的安全性及可靠性。
對于電氣控制線路的安全性則應(yīng)具有較為完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，確保整個生產(chǎn)機(jī)械的安全運行，在電氣控制線路中常常設(shè)計有短路、過流、失壓及超速等保護(hù)裝置。
其可靠性則可選擇較為可靠的電器元件，應(yīng)做到正確選擇電器元件的觸點、電器的線圈、避免許多電器元件依次動作而造成的另一具電器元件現(xiàn)象;設(shè)計電氣控制線路時，采用多觸點并聯(lián)增加接通能力;采用多觸電串聯(lián)增加其分析能力;根據(jù)所在電網(wǎng)的實際情況設(shè)計電氣控制線路，并根據(jù)該項來決定啟動方式是間接啟動還是直接啟動。
(4)保證后期維修方便。
由于電氣控制線路后期可能出現(xiàn)一些無法避免的故障，此時就需要維修，鑒于此種情況，哎電器元器件具備用觸電，有必要時留有備用元件;為了調(diào)試方便，其控制方式也可設(shè)置簡單，并能迅速實現(xiàn)控制方式的轉(zhuǎn)變，確保后期維修的方便性。
2 繼電-接觸器電氣控制線路設(shè)計內(nèi)容
電器控制線路的設(shè)計主要是根據(jù)控制要求、設(shè)計及編制設(shè)備等編修過程對圖紙、資料及電氣安裝接線圖進(jìn)行設(shè)計。
其電氣控制線路設(shè)計內(nèi)容有電力拖動方案、電動機(jī)的選擇、電氣控制的原理框圖、電氣原理圖及電器元件、對說明書進(jìn)行編寫設(shè)計。
繼電――接觸器電氣控制設(shè)計主要是為了能夠?qū)﹄姎饪刂浦圃�，進(jìn)而實現(xiàn)大批量的技術(shù)指標(biāo)，為今后設(shè)備的維修及使用提供相應(yīng)的依據(jù)。
本次研究中主要是探討連鎖規(guī)律下的電路控制。
所謂聯(lián)鎖是指電路中各個電器元件及各線路間所采用自鎖或互鎖的方式，最終實現(xiàn)控制的目的。
2.1 啟動與停止控制
該部分的設(shè)計主要為三相異步電動機(jī)單向全壓啟動、停止控制線路，是一種“自鎖”方式，其線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關(guān)QS、接觸器KM的主觸點等，而控制回路則由常閉觸點FR、啟動按鈕SB2或者常開觸點KM等組成，是較為典型的啟動或停止控制線路。
對于此部分的控制主要是啟動時，將QS合上，并按下SB2按鈕，在主觸點閉合之后，電動機(jī)接通電源并實現(xiàn)啟動，輔助常開觸點也相應(yīng)閉合后，進(jìn)而使Km吸引圈實現(xiàn)兩條通路。
如下如圖1所示。
在該控制電路設(shè)計中，電路中的安全保護(hù)措施包括：過載保護(hù)、欠壓保護(hù)及短路保護(hù)三大部分，其中過載保護(hù)則是當(dāng)電路出現(xiàn)較大電流并且持續(xù)的時間較長，將FR的數(shù)值設(shè)到固定值，F(xiàn)R動作時，斷開常閉觸點，其主觸點KM斷開主電路，可停止電動機(jī)。
而欠壓保護(hù)則是指接觸器自身可在欠壓或失壓的保護(hù)下，電源電壓了降低到一定程度或失電時，接觸器KM可自由釋放，斷開主電路，可使電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)。
圖1 三相異步電動機(jī)單向全壓啟�？刂�
2.2 正反向工作控制
大多數(shù)機(jī)械要求具有左右、上下及前后等相反方向的運動，要求電動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多方向操作控制。
通過利用正反方向接觸器進(jìn)而改變定子繞組相序來實現(xiàn)正反向的線路，在正反向控制中應(yīng)用到“互鎖方式。
實現(xiàn)該控制方式有利于確保電路運行的安全性及可靠性。
2.3 多地點聯(lián)鎖控制
大多數(shù)機(jī)械及生產(chǎn)設(shè)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進(jìn)行常規(guī)操作，比較典型的重型龍門刨床，可固定在操作臺上控制，但有時也需要在機(jī)床四周采用懸掛按鈕進(jìn)行控制。
就拿自動電梯來說，人在電梯里是可由電梯里面進(jìn)行控制，但對于沒有進(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，要想實現(xiàn)兩地控制，則應(yīng)有兩組按鈕，并且該兩組按鈕的連接應(yīng)將常開按鈕需要并聯(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(yīng)實現(xiàn)“與非”的關(guān)系。
3 電氣控制線路設(shè)計注意事項
電路設(shè)計中控制電路工作的可靠性及其準(zhǔn)確性是重點內(nèi)容，在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計時則應(yīng)注意以下幾方面問題：首先，盡量避免臨界競爭及冒險現(xiàn)象的發(fā)生。
由于在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計時，常使用到時間繼電器，行程開關(guān)則需要進(jìn)行延時控制及自動轉(zhuǎn)換等，若設(shè)計線路不合理時則有可能導(dǎo)致臨界競爭及冒險現(xiàn)象，最終會導(dǎo)致整個電路的不安全運行。
其次，應(yīng)防止寄生回路的出現(xiàn)。
所謂寄生回路是指在故障條件下出現(xiàn)的電流通路，在熱繼電器動作之后出現(xiàn)寄生回路，為了有效避免寄生回路的發(fā)生，則應(yīng)將線路中的接觸器及繼電器線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。
對于此類事故盡量避免將按鈕、各種電器的相臨出現(xiàn)接于同電位端。
應(yīng)盡可能使按鈕各個觸電具備相同的電位，在互相碰觸時也就不會使電源發(fā)生短路現(xiàn)象。
此外，還應(yīng)預(yù)防意外事故的發(fā)生。
在繼電-接觸器電器線路保護(hù)回路中，常使用到各種不同的行程開關(guān)，這些開關(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(yīng)將保護(hù)回路的接觸器線圈接近于零電位端，這樣一來，當(dāng)其他電路發(fā)生故障時，并不影響剩下線路。
也可采用隔離變壓器，對回路兩端進(jìn)行保護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)故障，采取措施。
4 結(jié)束語
綜上所述，繼電―接觸器電氣控制線路的設(shè)計根據(jù)線路實際情況，設(shè)計科學(xué)合理的電氣線路。
本文通過闡述線路設(shè)計原則、設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計時應(yīng)注意的相關(guān)問題，旨在確保電氣線路的正常運轉(zhuǎn)，提高供電質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]王瑤.淺析繼電-接觸器電氣控制電路[J].中國科技縱橫，2013(14).
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