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機(jī)電一體化

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什么是PLC，可編程序控制器的定義

可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡(jiǎn)稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說(shuō)明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

可編程序控制器一直在發(fā)展中，所以至今尚未對(duì)其下后的定義。國(guó)際電工學(xué)會(huì)（IEC）曾先后于1982.11；1985.1和1987.2發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案的第一，二，三稿。

在第三稿中，對(duì)PLC作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

定義強(qiáng)調(diào)了PLC是：1 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計(jì)算機(jī)

2 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)

3 面向用戶指令——編程方便

4 邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)計(jì)算和算術(shù)操作

5 數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制

6 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體

7 易于擴(kuò)充

什么是刀開(kāi)關(guān)？刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及選用原則

開(kāi)關(guān)是普通、使用早的電器。其作用是分合電路、開(kāi)斷電流。常用的有刀開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(組合開(kāi)關(guān))、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)(空氣斷路器)等。

開(kāi)關(guān)有有載運(yùn)行操作、無(wú)載運(yùn)行操作、選擇性運(yùn)行操作之分；又有正面操作、側(cè)面操作、背面操作幾種；還有不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置之分。刀口接觸有面接觸和線接觸兩種，線接觸形式，刀片容易插入，接觸電阻小，制造方便。開(kāi)關(guān)常采用彈簧片以保證接觸良好。

什么是空氣開(kāi)關(guān)（低壓斷路器）？低壓斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理

低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，可用來(lái)接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。

低壓斷路器具有多種保護(hù)功能(過(guò)載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω�、操作方便、安全等�?yōu)點(diǎn)，所以目前被廣泛應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)和工作原理

低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。低壓斷路器工作原理圖如圖l所示。

如何選擇熔斷器

（1）熔斷器的安秒特性熔斷器的動(dòng)作是靠熔體的熔斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)電流較大時(shí)，熔體熔斷所需的時(shí)間就較短。而電流較小時(shí)，熔體熔斷所需用的時(shí)間就較長(zhǎng)，甚至不會(huì)熔斷。因此對(duì)熔體來(lái)說(shuō)，其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間特性即熔斷器的安秒特性，為反時(shí)限特性，如圖所示。

圖熔斷器的安秒特性

每一熔體都有一小熔化電流。相應(yīng)于不同的溫度，小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環(huán)境的影響，但在實(shí)際應(yīng)用中可以不加考慮。一般定義熔體的小熔斷電流與熔體的額定電流之比為小熔化系數(shù)，常用熔體的熔化系數(shù)大于1.25，也就是說(shuō)額定電流為10A的熔體在電流12.5A以下時(shí)不會(huì)熔斷。熔斷電流與熔斷時(shí)間之間的關(guān)系如表1-2所示。

從這里可以看出，熔斷器只能起到短路保護(hù)作用，不能起過(guò)載保護(hù)作用。如確需在過(guò)載保護(hù)中使用，必須降低其使用的額定電流，如8A的熔體用于10A的電路中，作短路保護(hù)兼作過(guò)載保護(hù)用，但此時(shí)的過(guò)載保護(hù)特性并不理想。

表1-2 熔斷電流與熔斷時(shí)間之間的關(guān)系

熔斷電流	1.25～1.3I_N	1.6 I_N	2 I_N	2.5 I_N	3 I_N	4 I_N
熔斷時(shí)間	∞	1h	40s	8s	4.5s	2.5s

（2）熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對(duì)于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線，常采用熔斷器作為過(guò)載及短路保護(hù)，因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器。對(duì)于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線，則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰�。通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列的熔斷器；當(dāng)短路電流很大時(shí)，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器

熔體的額定電流可按以下方法選擇：

1）保護(hù)無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)載如照明線路、電阻、電爐等時(shí)，熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流。

2）保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī)熔體電流可按大起動(dòng)電流選取，也可按下式選�。�

IRN ≥ (1.5～2.5)IN

式中IRN--熔體額定電流；IN--電動(dòng)機(jī)額定電流。如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)，式中系數(shù)可適當(dāng)加大至3～3.5，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。

3）保護(hù)多臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī)（供電干線）

IRN ≥ (1.5～2.5)IN max+ΣIN

IN max-容量大單臺(tái)電機(jī)的額定電流。ΣIN其余.電動(dòng)機(jī)額定電流之和。

（3）熔斷器的級(jí)間配合為防止發(fā)生越級(jí)熔斷、擴(kuò)大事故范圍，上、下級(jí)(即供電干、支線)線路的熔斷器間應(yīng)有良好配合。選用時(shí)，應(yīng)使上級(jí)(供電干線)熔斷器的熔體額定電流比下級(jí)(供電支線)的大1～2個(gè)級(jí)差。

常用的熔斷器有管式熔斷器R1系列、螺旋式熔斷器RLl系列、填料封閉式熔斷器RT0系列及快速熔斷器RSO、RS3系列等。

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