【网课】电气原理图分析

                           
2020年03月26日

首先感谢老师的耐心讲解。

也感谢Wordpress自动保存的贴心设计,免去我重写一遍的烦恼。

PLC系统与DCS系统的结构差异不大,只是在功能的着重点上的不同,DCS着重于闭环控制及数据处理。PLC着重于逻辑控制及开关量的控制,也可实现模拟量控制。

一文看懂PLC、DCS、FCS的区别

在本文中,可以将DCS理解成PLC。

一、SAC

1、什么是SAC?

控制开关(SAC),在该电气原理图中,SAC用于自动(远程)、停止、手动(现场)三种状态之间的切换。

2、识图方法

1、2和3、4是控制开关的静触点,横线上的圆点表示转换开关手柄处于此位置时,此对触点接通。

如果开关处于上面位置(2号右边的圆点)时,1、2触点是闭合导通的,开关处于下面位置(3号右边的圆点)时,3、4触点闭合导通,SAC的三条横线不是控制导线,而是表示选择开关的三个工作位置,既上中下三个位置,不是连接点。

允许DCS启动:24V电源接19,假如19接自动端(2),则21端接自动端(1),21接到DCS(PLC 开关量输入端)。

当控制开关处于自动状态时,1、2触电和7、8触电闭合导通,PLC 开关量输入端处于高电平。

当控制开关处于手动状态时,仅3、4触电闭合导通,PLC 开关量输入端处于低电平。

由此可以判断是否允许远程控制(DCS控制)。

AI/AO DI/DO

在集中控制系统中,比如PLC控制或DCS控制系统中,常听到AI,AO,DI,DO信号 ,这是大家为了表达方便用的简称,是相对于PLC或DCS控制柜本身一种输出量和输入量的说法啊,为便于大家学习以举例的方法向大家说明。

注意:所有的输入输出信号以机柜为参照,否则会混淆。

AI信号:模拟量输入(Analog input)

AI指进入DCS,现场发出的信号。

AO信号:模拟量输出(Analog output)

AO指DCS发出,进入现场的信号。

DI信号:数字输入信号(digital input)

DI指进入DCS,现场发出的信号。

DO信号:数字输出信号(digital output)

DO指DCS发出,进入现场的信号。

实例讲解!控制回路中的:AI、AO、DI、DO信号是什么?

二、主电路

L10、L20、L30是电源接线,QL是低压断路器,KM是交流接触器,KH是热继电器。

当KM线圈通电时,电动机开始运转,当KM线圈断电时,电动机停止运运转。

1、低压断路器

低压断路器(曾称自动开关)又称自动空气开关或自动空气断路器,简称断路器,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行漏电、失压(电压小于正常输出的电压值)、欠压(电压为零时)、过载、和短路保护的电器。

发生严重的过载、短路、欠压等故障时能自动切断电路。

低压断路器-百度百科

2、交流接触器

接触器分为交流接触器和直流接触器,是利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。它可快速切断交流或直流主回路可频繁地接通与关断大电流(800A)控制电路的装置,经常运用于电动机做为控制对象。

接触器-百度百科

接触器主触点和辅助触点区别

“交流接触器主触点辅助触点”的图片搜索结果

辅助触点通过电流较小,不需采取灭弧措施,常接在电动机的控制电路中;主触点能通过较大电流,断开时,其间产生电弧,会烧坏触点,并使切断时间拉长。

主触点是用来接通电路,辅助触点是进行控制的。

自锁一般用在辅助触点,电路接通用在主触点。

3、热继电器

热继电器的工作原理是进入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。

热继电器-百度百科

三、辅助电路

图中FU为熔断器,KH为热继电器,SS为停止按钮,SF为启动按钮,按钮设置多个备用,KA为中间继电器,KM为交流接触器,HG为停止指示灯,HW为启动指示灯。

熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。

熔断器-百度百科

中间继电器(intermediate relay)用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量。
中间继电器的触头只能通过小电流,只能用于控制电路中。

中间继电器-百度百科

1、当SAC处于手动控制状态时

3、4静触点导通,当按下启动按钮SF时,KM线圈得电,KM常开触点闭合,常闭触点断开,KM线圈保持导通,电动机开始运行,启动指示灯亮,停止指示灯灭。

3、4静触电导通,当按下停止按钮SS时,KM线圈失电,KM常开触点断开,常闭触点闭合,电动机停止运行,停止指示灯亮,启动指示灯灭。

2、当SAC处于自动控制状态时

1、2静触点导通,PLC开关量输入端得到信号(允许DCS启动)

当PLC控制中间继电器得电时,KM常开触点闭合,常闭触点断开,电动机开始运行,启动指示灯亮,停止指示灯灭。

当PLC控制中间继电器线圈失电时,KM线圈失电,KM常开触点断开,常闭触点闭合,电动机停止运行,停止指示灯亮,启动指示灯灭。

3、电动机运行反馈

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24V电源接到15,15接到接触器常开触点一端,常开触点另一端接到17,17接到DCS(PLC 开关量输入端)

当KM线圈得电(电动机运行)时,17为高电平,即PLC输入端为高电平。

当KM线圈失电(电动机停止运行)时,17为低电平,即PLC输入端为低电平。

由此可以判断电动机工作状态是否正常。

四、PID控制

1、什么是PID控制?

比例积分微分控制,简称PID控制。

根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。

2、PID控制器

现代大中型的PLC一般都配备了PID控制模块,可进行闭环过程控制。当控制过程中某一个变量出现偏差时,PLC能按照PID算法计算出正确的输出,进而控制调整生产过程,把变量保持在整定值上。目前,许多小型PLC也具有PID控制功能。

一文搞懂PLC的前世今生,超级全面!-知乎

3、控制过程

4、A/D D/A转换计算公式

D/A 转换计算公式

A——模拟量输入值

A0——模拟量输入最小值

Am——模拟量输入最大值

D——数字量输出值

D0——数字量输出最小值

Dm——数字量输出最大值

A/D 转换计算公式

A——模拟量输出值

A0——模拟量输出最小值

Am——模拟量输出最大值

D——数字量输入值

D0——数字量输入最小值

Dm——数字量输入最大值

冷场莹