【正文】 圖314 西門子 3TF系列交流接觸器 市場上還有一種常見接觸器，那就是西門子生產(chǎn)的接觸器，西門子接觸器主要有以下優(yōu)點：安全性能好，導電部件不外露；體積小，重量輕，滅弧罩材料采用不飽和樹脂，耐弧好，不會碎裂；滅弧室呈封閉型，飛弧距離小，可縮小電氣箱體寸；主觸頭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)獨特，觸頭磨損小，電壽命增加；電磁鐵工作可靠，損耗少，噪音小，且具有很高的機械度；操作頻率和控制容量高。根據(jù)主電路中各個電動機的功率情況，系統(tǒng)選擇的型號為CJX2D09。由于控制系統(tǒng)的主電路中有兩臺電機，需要選擇與之匹配的接觸器去控制電機的通斷情況。 交流接觸器工作原理為,當線圈通電時，靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，將動鐵芯吸合，由于觸頭系統(tǒng)是動鐵芯聯(lián)動的，因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行，觸點閉合，從而接通電源。它的控制對象主要是電動機、電熱設備、電焊機及電容器組等。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。 圖311 RT系列熔斷器 圖312 NT型熔斷器 接觸器和熱繼電器的選擇 接觸器接觸器（Contactor）狹義上是指能頻繁關合、承載和開斷正常電流及規(guī)定的過載電流的開斷和關合裝置。低壓熔斷器種類很多，有插入式（RC型），螺旋式（RL型），無填料密閉管式（RM型），有填料封閉管式（RT型）及高分段能力的NT型等。當短路電流相當大時，宜采用有限流作用的RT0系列熔斷器。用于車間低壓供電線路的保護熔斷器，一般是考慮短路時的分斷能力。所以容量較小的照明線路和電動機宜采用熔體為鉛鋅合金的RC1A系列熔斷器，而大容量的照明線路和電動機，除過載保護外，還應考慮短路時分斷短路電流的能力。選擇熔斷器的類型時，主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小。對熔斷器的選擇要求是：在電氣設備正常運行時，熔斷器不應熔斷；在出現(xiàn)短路時，應立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（如電動機起動過程）時，熔斷器不應熔斷；在用電設備持續(xù)過載時，應延時熔斷。根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。顧名思義急停按鈕就是當發(fā)生緊急情況的時候人們可以通過快速按下此按鈕來達到保護的措施。另一種常見按鈕主要運用于機床一級流水線上，這便是我們所說的急停按鈕。作為電磁起動器、接觸器、繼電器及其它電氣線路的控制之用。按鈕的分類方式很多，生產(chǎn)廠家也很多，下面我們主要介紹幾種常用的按鈕開關。在電氣自動控制電路中，用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器、電磁起動器等。小型斷路器主要用于工業(yè)、商業(yè)、高層和民用住宅等各種場所。塑殼式斷路器較常應用于工業(yè)配電系統(tǒng)，如電動機回路、出線回路等。塑殼式斷路器已經(jīng)在一定程度上，逐步取代了熔斷器和閘刀開關的位置，成為低壓配電系統(tǒng)的主要開關。塑殼斷路器憑借著種種優(yōu)點，在低壓配電系統(tǒng)中起到了越來越重要的作用。塑殼式斷路器不僅功能強大、性能優(yōu)良，和各種電器部件的兼容性也很好。在正常條件下還可作為電動機的不頻繁起動之用。萬能式斷路器用來分配電能和保護線路及電源設備的過載、欠電壓、短路等，在正常的條件下，可作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。在這里我們主要介紹三種根據(jù)使用級別和分斷能力從大到小依次是：框架式（萬能式）斷路器；塑殼式斷路器；小型斷路器。目前，已獲得了廣泛的應用。斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。隨著社會和科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工廠企業(yè)車間甚至用戶都不在運用這些“古董”產(chǎn)品，被取而代之的是斷路器。 電源開關和按鈕的選擇開關是用于接通和斷開電路的電器。周而復始。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作的。任務的完成是建立在其硬件的支持下，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的，這一點是和計算機工作原理一致的。 PLC的工作原理PLC控制PLC采用循環(huán)掃描工作方式，集中進行輸入采樣，集中進行輸出刷新。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。輸入輸出模塊可分為：數(shù)字I/O接口、模擬I/O接口、智能I/O接口、通信接口、擴展接口。（2）I/O模塊：PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。作為一種以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的特殊計算機，它的硬件配置與一般微機裝置類似，主要是由CPU模塊、輸入/輸出模塊、電源等部分組成。 PLC的結(jié)構(gòu) PLC是專為工業(yè)控制而設計,采用了典型的計算機結(jié)構(gòu),主要由CPU、存儲器、采用掃描方式工作的I/O接口電路和電源等組成。小型PLC具有邏輯運算、定時和計數(shù)等功能，適合于開關量控制、定時和計數(shù)控制等場合，常用于代替繼電器控制的單機線路中。 圖3—3三 菱 FX1 S系 列 PLC 圖3—4 三 菱 A2NQ 系 列 PLC （2）按I/O點數(shù)和功能分類按I/O點數(shù)、內(nèi)存容量和功能來分，PLC可分為微型、小型、中型、大型和超大型五類。其缺點是結(jié)構(gòu)較復雜，造價也較高?？砂凑湛刂埔?，選用不同檔次的 CPU模塊、各種I/O模塊和其它特殊模塊，構(gòu)成不同功能的控制系統(tǒng)。一般小型以下PLC多采用這種結(jié)構(gòu)，如三菱公司的FX2N、FX0N、FX1S系列。 （1）按結(jié)構(gòu)形式分類 ①整體式將CPU、存儲器、I／O和電源等部件集中于一體，安裝在一個金屬或塑料的機殼的基本單元內(nèi)，機殼的上下兩側(cè)是輸入輸出接線端子，并配有反映輸入輸出狀態(tài)的微型發(fā)光二極管。 5．體積小、重量輕、能耗低 由于PLC采用了集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。PLC的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調(diào)試，縮短了應用設計和調(diào)試周期。同時，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。3．功能完善、通用性強同時，PLC編程器的操作和使用也很簡單。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。 PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起故障；在PLC系統(tǒng)程序中設有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實現(xiàn)檢測和判斷；當由外界干擾引起故障時，能立即將當前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。 I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯(lián)鎖保護、自診斷電路等。主要有以下特點：1. 可靠性高、抗干擾能力強可靠性高、抗干擾能力強是PLC最重要的特點之一。 圖3—1 美 國 通 用 PLC 圖3—2 西 門 子 PLC 可編程控制器的特點PLC技術之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優(yōu)點。美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)以上要求，于1969年研制出了第一臺可編程控制器PDP－14，并在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上取得了成功。PLC是在繼電器控制基礎上以微處理器為核心，將自動控制技術，計算機技術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。操作人員給出操作指令并指示設備的運行狀態(tài)，機器啟停、功能切換、工況檢測、運行狀態(tài)、故障報警等，檢測元件檢測料位位置、投料結(jié)束信號，以及各部分的動作完成情況；PLC自動循環(huán)掃描各個輸入輸出點的當前狀態(tài)，并根據(jù)梯形圖程序所確定的邏輯關系跟新輸出點的狀態(tài)，通過通斷交流接觸器和電磁閥來控制電動機的啟停，從而完成從包裝箱到位到產(chǎn)品落入包裝箱內(nèi)完成計數(shù)，流動的過程，完成一個工作流程。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，又要包裝生產(chǎn)線運行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結(jié)束或接收到操作人員的停止運行指令或設備出現(xiàn)故障或異常情況時才停止，因此本系統(tǒng)采用硬件切斷電源，使系統(tǒng)立即停車。在自動方式下，中途若按下復位按鈕，則系統(tǒng)要繼續(xù)運行到第一步開始位置才停止。 系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)運行方式分為手動和自動所以我們選擇PLC控制的方案是：在控制系統(tǒng)確定后，利用傳感器收集的信號通過PLC去控制其他執(zhí)行機構(gòu)。在高速運動中，傳統(tǒng)方式中各部分的動作精確度不夠，而采用PLC控制的電機完成此項工作是比較容易的。輸出信號有：計數(shù)器計數(shù)輸出，電動機帶動傳送帶運動等。本控制系統(tǒng)具有精度高、成本低、抗干擾能力強、故障率低、操作維護簡單等特點，具有良好的應用價值。為使空箱恰好對準產(chǎn)品傳送帶的末端，使產(chǎn)品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。物品下落，傳感器計數(shù)計數(shù)到10，M1停止M2運動到SC2M2停止M1運動包裝箱運動開關啟動，傳送帶2運動 圖21 包 裝 生 產(chǎn) 線 的 工 作 流 程該系統(tǒng)有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。這一章我們將研究包裝生產(chǎn)線的控制，現(xiàn)在最普遍的系統(tǒng)控制主要是可編程控制器（PLC）控制，所以對于包裝生產(chǎn)線我們也是采用PLC控制！可編程控制技術并非單純是指PLC本身，而是包括其在內(nèi)的一系列自動化控制產(chǎn)品和技術的應用。在一個配電自動化系統(tǒng)內(nèi)，往往由多種通信技術組合成綜合的通信系統(tǒng)，各個層次按實際需要采用合適的通信方式。到1986年，全國9個電力公司的41610條配電線路已有35983條（%）實現(xiàn)了故障后的按時限自動順序送電，其中2788條（%）實現(xiàn)了配電線開關（指柱上開關）的遠方監(jiān)控（包括一般的和計算機監(jiān)控）。 國外著名電力系統(tǒng)設備的制造廠家基本都涉足配電自動化領域，如德國西門子公司、法國施耐德公司、美國COOPER公司、摩托羅拉公司、英國ABB公司、日本東芝公司等，均推出了各具