机床电气控制与PLC
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1.3 主令电器

主令电器是自动控制系统中用于发送和转换控制命令的电器。主令电器用于控制回路,不能直接分合主回路。

1.3.1 按钮

按钮是一种结构简单、使用广泛的手动电器,在控制回路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。

按钮一般由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳等部分组成。按钮的结构示意图如图1-10所示。按钮的图形和文字符号如图1-11所示。按钮的型号含义如图1-12所示。

图1-10 按钮的结构示意图

图1-11 按钮的图形和文字符号

图1-12 按钮的型号含义

根据需要按钮的触点形式和数量可装配成1常开1常闭到6常开6常闭的形式。接线时,也可只接常开或常闭。当按下按钮时,先断开常闭触点,再接通常开触点。按钮放开后,在复位弹簧的作用下触点复位。

除了有直上直下的揿按式按钮外,还有自锁式、紧急式、钥匙式和旋钮式等多种形式,有些按钮还带有指示灯。

为方便使用,按钮帽会根据其作用采用不同颜色。表1-1所示为各种颜色按钮的含义及典型应用。图1-13所示为各种按钮的形象化符号。图1-14所示为各种按钮的外形。

表1-1 各种颜色按钮的含义及典型应用

图1-14 各种按钮的外形

图1-13 各种按钮的形象化符号

按钮的主要参数有外观形式及安装孔尺寸、触点数量及触点的电流容量。常见的按钮型号有LA10、 LA20、 LA25等系列。

1.3.2 行程开关

行程开关又称限位开关,是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器,是用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。

行程开关的结构示意图如图1-15所示。行程开关的图形和文字符号如图1-16所示。

图1-15 行程开关的动作示意图

图1-16 行程开关的图形和文字符号

行程开关种类很多,常用的行程开关有按钮式、单轮旋转式和双轮旋转式。各种行程开关的外形如图1-17所示。这些种类的行程开关基本结构大体相同,都是由操作头、触点系统和外壳组成的。操作头接收机械设备发出的动作指令或信号,并将其传递到触点系统;触点系统通过本身机构功能将传来的指令或信号转换成电信号。输出到有关控制回路。

图1-17 各种行程开关的外形

在选择使用行程开关时要根据安装环境选择防护形式(开启式或防护式),根据控制回路的电压和电流决定选用的系统种类,根据机械与行程开关的传力与位移选择合适的头部结构。

行程开关的型号含义如图1-18所示。

由于行程开关采用的是机械撞击触发形式,长期使用时有可能因机械部件磨损而影响信号的正常传递,且行程开关对安装位置准确度要求较高。随着元器件技术的不断发展,在一些较为精确的自动化设备系统中,行程开关正逐渐被接近开关和光电开关所代替。

图1-18 行程开关的型号含义

1.3.3 凸轮控制器

凸轮控制器又称万能转换开关,是一种多挡位多回路的开关电器。一般用于各种配电装置的远距离控制,也可用于电气测量仪表的换相开关,或者用于小功率电动机自启动、制动、调速和换向控制。凸轮控制器可换接的电路多,用途广泛。

凸轮控制器由凸轮机构、触点系统和定位装置等部分组成。它依靠操作手柄带动转轴和凸轮转动,使触点动作或复位,从而按预定的顺序接通与分断电路,同时由定位装置确保其动作的准确可靠。

凸轮控制器某一层的结构图如图1-19所示。凸轮控制器的图形和文字符号如图1-20所示。

图1-19 凸轮控制器某一层的结构图

图1-20 凸轮控制器的图形和文字符号

常用的凸轮控制器有LW8、LW6系列。

1.3.4 主令控制器

主令控制器是用于频繁切断复杂多路控制回路的一种主令电器。触点容量较小,不能直接控制主回路,而是经过接通、切断接触器或继电器的线圈电路,间接控制主回路。

常用的主令控制器有LK14、LK15系列等。机床上用到的十字形转换开关也属于主令控制器,这种开关一般用于多电动机拖动或需要多重联锁的控制系统中。例如,X62W万能铣床工作台垂直方向和横向进给运动控制,摇臂钻床的上升和下降、放松和夹紧等动作控制都使用了主令控制器。

图1-21所示为主令控制器的结构示意图。手柄通过转轴带动固定在轴上的凸轮,以操作触点的断开和闭合。当凸轮的凸起部分压住滚子,杠杆受压克服弹簧力,绕轴转动,使装在杠杆末端的动触点离开静触点,电路断开。当凸轮的凸起部分离开滚子,在复位弹簧的作用下,触点闭合,电路接通。

图1-21 主令控制器的结构示意图

1—凸轮2—滚子3—杠杆4—弹簧5—动触点6—静触点7—转轴8—轴