二例较有难度的硬件电路设计及电路解析 点击:3607 | 回复:61



wyb2866255---王者之师

    
  • 精华:57帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:148帖 | 2872回
  • 年度积分:1
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-06 22:48:58
楼主

               二例较有难度的硬件电路设计及电路解析 

     本文二例的硬件设计,都是近期在网上看到的求助帖,按其设计要求的确有些难度,但对电路设计者来说也是锻炼设计思维和能力的好机会。经过几天思考,设计出这二例的硬件电路,先贴出来供大家参考。如有不妥之处请给于指正,本人深表感谢!

一、求助帖:用一个按钮【常开】控制是个灯,想了一天也没用继电线路画出,请高手帮忙。

要求;按第一次  第一个灯亮               按第二次  第二个灯亮【第一个灭】   按第三次  第三个灯亮【第二个灭】  依此类推     第九次  第九个亮【第八个灭】            第十次全亮   第十一次全灭    再按循环到第一次

    用继电器设计这样的电路图,确实有点难度,现将用继电器设计的电图贴出来,供大家分

                   图一、一按钮控制9灯的电路原理图

                      图二:九灯亮灭状态图

      电路原理:

     1、继电器得电吸合时,其常闭触点的断开从时间上要快于其常开触点的闭合,为消除触点动作时出现的増态现象以确保动作正确无误,本电路选用了J aJ bJ c 3个继电器,用按钮控制J a吸合,用J a触点控制J b的吸合,再用J b触点控制J c的吸合。这样当按下按钮,J a先得电吸合,其敞开触点闭合使J b得电吸合,J b敞开触点闭合使J c 得电吸合。当抬起按钮时,J a先失电断开,其敞开触点断开使J b失电断开,J b敞开触点断开使J c 失电断开。

     2、分析电路的动作原理:

    1次按下按钮K1Ja得电吸合,其常开触点闭合时,J C的常闭触点仍处于闭合状态故J b的常开触点闭合,使J cJ1同时得电吸合,由于J c的常闭触点断开快于J1常开触点的闭合,故只能使J1自锁导通,而不能J2得电。此时状态为:只有J1导通,J2J11接为断电状态,由图二可知,灯1亮。

2次按下按钮K1Ja得电吸合,其常开触点闭合时,J C的常闭触点仍处于闭合状态故J b的常开触点闭合,使J cJ2同时得电吸合,由于J c的常闭触点断开快于J2常开触点的闭合,故只能使J2自锁导通,而不能J3得电。此时状态为:只有J1J2导通,J3J11接为断电状态,由图二可知,灯1灭而灯2亮。…… 以此类推,当第9次按下K18灭而灯9亮。

    当第10次按下K1J10得电吸合且自锁,此时J1J10接得电导通,由图二可知,灯1~灯9皆亮。

    当第11次按下K1J11得电吸合且自锁,考虑J11的常闭点断开要前于常开触点闭合,在J11常闭触点处并接一电容C,来确保J11吸合自锁后,J11常闭触点的断开使 J1J10皆失电而断开。由图二可知,灯1~灯9皆灭。当抬起按钮K1J11失电断开,电路又回到初始状态,当再按下K1,将重复上述动作:即从第1次按钮动作开始(灯1亮)……。

 

     二、求助帖:按下图要求设计一控制电路

   

      下图即为  本题目的设计电路图,

                  图三、运料小车控制电路

1、  元件及功能:

D0:正程运行电机      D1:逆程运行电机    DCF:电磁阀    K0:自动/手动转换开关

K1:自动下启动按钮    K2:停止按钮        K3:手动下逆程启动按钮

K4:手动下逆程运行电机   K5:手动下电磁阀控制按钮(自锁式按下为闭合)   K6:暂停按钮(自锁式按下为断开)    STA:逆程终点限位开关      STB:正程终点限位开关   

Z0:正程交流接触器    Z1:逆程交流接触器    J0J4J5J6:中间继电器    J1:定时器,定时时间=2    J2:定时器,定时时间=20   J3:定时器,定时时间=1小时   QK1:自动开关,控制主回路    QK2:自动开关,控制控制回路

QK3QK4:自动开关,控制电机,其过流保护作用。

    2、手动下控制:将自动/手动转换开关K0置手动位,按K3,可使J6得电自锁,J6触点闭合使Z1得电吸合,使D1电机逆程运行,按K2按钮,J6失电断开->Z1失电断开->电机D1停车。按K4,可使J5得电自锁,J5触点闭合使Z0得电吸合,使D0电机逆程运行。按K2按钮,J5失电断开->Z0失电断开->电机D0停车。按下K5按钮,J4得电吸和,J4的触点使电磁阀DCF通电,阀门打开,进行注料。抬起K5J4失电断开,使电磁阀断电,阀门关闭。

    3自动下控制:将自动/手动转换开关K0置自动位,按K1按钮,J6得电自锁,J6触点闭合使Z1得电吸合,使D1电机逆程运行,当小车运行到A处且碰到STA限位开关,J6失电断开->Z1失电断->使D1失电停。而J5得电自锁->Z0得电吸合>使D0得电正向运行。J5触点闭合使J0得电且自锁,定时器J2得电开始延时。当小车运行到B处且碰到STB限位开关,J5断电>Z0断电>使D0停,同时使J4J1得电,J4吸合其触点使电磁阀DCF得电,阀门打开开始注料。J1得电开始延时,延时2分钟,J1动作,其常闭触点断开,使J4失电断开,又使DCF断电,阀门关闭。J1常开触点闭合,使J6得电自锁>Z1得电>D1得电启动,向逆程运行,STB开关回原位,使J1失电断开。当小车运行到A处且碰到STA限位开关,J6断电>Z1断电>使D1失电停,而J5得电自锁,使D0得电正向运行……如此重复上述动作,当J2延时时间=20分时,J2动作,其常闭触点断开,使J5J6Z0Z1J1J4皆失电断开。而J2常开触点闭合,使J3定时器得电开始延时,延时1小时,J3动作,为防止J3的常闭触点断开快于常开触点的闭合,在J3的常闭触点上并接一电容C1,以确保J3的常开触点可靠的闭合后,J3的常闭触点的断开才使J0J2J3失电断开。此时的J3的常开触点的闭合,使J6得电自锁>D1逆程启动开始第二回的小车往返送料。

    4、暂停:K6为暂停按钮(自锁式),K6的触点选用常闭触点,它与J5J6常开触点串联,未按K6按钮时,K6触点为闭合,故J5触点闭合时,使Z0得电吸和,D0通电正向运行,当J5触点断开时,使Z0失电断开,D0停。J6触点闭合时,使Z1得电吸和,D1通电逆向运行,当J6触点断开时,使Z1失电断开,D1停。在D0(或D1)运行中,只要按下K6,其常闭触点断开,使Z0Z1)失电断开,D0(或D1)立即停止。当抬起K6按钮,K6触点闭合,使Z0Z1)得电吸合,D0(或D1)立即启动,即保持停车前的运行方向继续运转。

 



楼主最近还看过



陈炳荣

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 10回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:10
  • 注册:2010年10月06日
发表于:2012-06-08 16:20:27
21楼

这样做太麻烦了,线路太多了,继电器用的也比较多,维修也麻烦。还不如把这些线省下买个PLC呢。用线少,维修方便,电路清楚。

shixiang1

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:2帖 | 142回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:478
  • 注册:2011年6月09日
发表于:2012-06-10 19:37:50
22楼



不是钱的问题,硬件电路不懂,维修就困难了。

shixiang1

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:2帖 | 142回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:478
  • 注册:2011年6月09日
发表于:2012-06-10 19:43:01
23楼
我遇到一老师傅,PLC指示灯不亮查了半天,说PLC坏了。要换PLC !

运动天使

  • 精华:4帖
  • 求助:99帖
  • 帖子:138帖 | 940回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:2632
  • 注册:2010年10月22日
发表于:2012-06-10 20:06:20
24楼

第一次按K1松开后,J2会不会通过J11常闭,J2下面的    J1常开【此时已闭合】,JC常闭,J1的自锁常开【此时已闭合】而成回路。

wyb2866255---王者之师

  • 精华:73帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:218帖 | 2872回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-10 21:21:27
25楼
回24楼:第一次按K1松开后,使Ja失电,使Ja常开触点先断开,Ja常开触点的断开才会使Jb失电,Jb常开触点断开才会使Jc失电断开。就是说当Ja的常开触点时断开时,Jc仍处于导通,即Jc常闭触点仍处于断开状态,故不会形成回路的。

飘风无影

  • 精华:0帖
  • 求助:5帖
  • 帖子:8帖 | 345回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1175
  • 注册:2011年11月04日
发表于:2012-06-11 13:42:48
26楼
太厉害了,累死也设计不出来的。

运动天使

  • 精华:4帖
  • 求助:99帖
  • 帖子:138帖 | 940回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:2632
  • 注册:2010年10月22日
发表于:2012-06-12 22:46:17
27楼

回复内容:
对:wyb2866255---王者之师关于回24楼:第一次按K1松开后,使Ja失电,使Ja常开触点先断开,Ja常开触点的断开才会使Jb失电,Jb常开触点断开才会使Jc失电断开。就是说当Ja的常开触点时断开时,Jc仍处于导通,即Jc常闭触点仍处于断开状态,故不会形成回路的。 内容的回复:


第一次按K1松开后,此时JA   JB   JC全部失电,且J1自锁

那么J2会不会通过J11常闭,J2下面的    J1常开【此时已闭合】,JC常闭,J1的自锁常开【此时已闭合】而成回路

想不明白,请帮忙解答   谢谢

wyb2866255---王者之师

  • 精华:73帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:218帖 | 2872回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-12 23:37:33
28楼
回27楼:你提的问题与24楼题的一样,我已在25楼回答了:第一次按K1松开后,使Ja失电,使Ja常开触点先断开,Ja常开触点的断开才会使Jb失电,Jb常开触点断开才会使Jc失电断开。就是说当Ja的常开触点时断开时刻,Jc仍处于导通,即Jc常闭触点仍处于断开状态,故虽然J1触点闭合,也不会形成回路的。

zhaobolove

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 21回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:360
  • 注册:2012年1月12日
发表于:2012-06-13 12:20:18
29楼

<此处内容被屏蔽>,一个个的

太简单,在成本的几乎相同的情况下. 我有更容易的.

运动天使

  • 精华:4帖
  • 求助:99帖
  • 帖子:138帖 | 940回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:2632
  • 注册:2010年10月22日
发表于:2012-06-13 21:58:17
30楼
回复内容:
对:wyb2866255---王者之师关于回27楼:你提的问题与24楼题的一样,我已在25楼回答了:第一次按K1松开后,使Ja失电,使Ja常开触点先断开,Ja常开触点的断开才会使Jb失电,Jb常开触点断开才会使Jc失电断开。就是说当Ja的常开触点时断开时刻,Jc仍处于导通,即Jc常闭触点仍处于断开状态,故虽然J1触点闭合,也不会形成回路的。 内容的回复:


麻烦再次帮忙解答,想不通的是当K1松开后,JA   JB  JC全先后部失电,   此时JC常闭不就复位了【又变成常闭了】,    J2不就通过J1常开构成回路     而此时J1是通电的   

wyb2866255---王者之师

  • 精华:73帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:218帖 | 2872回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-13 22:33:32
31楼

当第一次按K1松开后,JA   JB  JC的触点动作时序图见下图:

       即JA   JB  JC\ 3个触点相与(即串联)的结果始终=0,在与J1触点串联,才是使J2导通的条件,虽然J1触点闭合,但JA   JB  JC\ 3个触点串联是断开状态,故不会使J2 得电吸合。

欣欣向荣

  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 2242回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:8797
  • 注册:2006年9月28日
发表于:2012-06-14 14:06:29
32楼
引用 远水幽蓝 的回复内容:       搞学问,不要进入到“钻牛角尖”的死胡同。      即便进行逻辑思维的学习,这样的逻辑思维锻炼适当深度地做做没毛病,但如此这般地死抠,还不如将精力放到更高层次、更广领域更好些。      就像西方人,人家到市场买菜永远算不过中国人,甚至中国菜市场里那些连小学都没毕业的妇女,但人家却能创造出微积分、相对论。      之所以会出现这样的结果,可能就与人家平时很少从事这方面的“雕虫小技”有关。      而上述的这两个所谓的“难题”在PLC面前,简直根本就构不成什么“问题”,而西方人当年也恰恰是在面对上述这些难题时,才搞出了PLC来应对,进而将此类问题从根本上轻松解决的。      而LZ贡献给大家的这类问题所反映出的思维,则正是中国当下的教育体制的产物,而中国眼下的教育体制与其说有点“功劳”,大不了可被视为较为成功的“匠人教育”,对提高受教育者的素质有一定好处,但对受教育者思想的禁锢,“功劳”则更是“大大”地!


非常的赞成!一个PLC顺序程序就能搞定的东西没必要费这么大的劲!

依玛尔隆

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:292帖 | 1013回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:7920
  • 注册:2012年4月10日
发表于:2012-06-14 17:05:26
33楼
引用 674267957jhm 的回复内容:好好学习啊!顶起来收藏



西门子仪表

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:53
  • 注册:2012年3月19日
发表于:2012-06-14 17:44:17
34楼
好东西,虽然看不太明白

baling101

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:2帖 | 106回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:563
  • 注册:2010年5月10日
发表于:2012-06-14 20:27:27
35楼

回复内容:
对:欣欣向荣关于引用 远水幽蓝 的回复内容:       搞学问,不要进入到“钻牛角尖”的死胡同。      即便进行逻辑思维的学习,这样的逻辑思维锻炼适当深度地做做没毛病,但如此这般地死抠,还不如将精力放到更高层次、更广领域更好些。      就像西方人,人家到市场买菜永远算不过中国人,甚至中国菜市场里那些连小学都没毕业的妇女,但人家却能创造出微积分、相对论。      之所以会出现这样的结果,可能就与人家平时很少从事这方面的“雕虫小技”有关。      而上述的这两个所谓的“难题”在PLC面前,简直根本就构不成什么“问题”,而西方人当年也恰恰是在面对上述这些难题时,才搞出了PLC来应对,进而将此类问题从根本上轻松解决的。      而LZ贡献给大家的这类问题所反映出的思维,则正是中国当下的教育体制的产物,而中国眼下的教育体制与其说有点“功劳”,大不了可被视为较为成功的“匠人教育”,对提高受教育者的素质有一定好处,但对受教育者思想的禁锢,“功劳”则更是“大大”地! 非常的赞成!一个PLC顺序程序就能搞定的东西没必要费这么大的劲! 内容的回复

我也赞成这样的说法,上面的图根本实现不了,

王者之师军团---ascent522

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 4234回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:10293
  • 注册:2011年2月28日
发表于:2012-06-14 20:56:38
36楼
先收藏起来再说,看上去有点复杂。

wyb2866255---王者之师

  • 精华:73帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:218帖 | 2872回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-14 21:40:56
37楼
      作为一个设计者,不是选用的东西越先进越好,应考虑工程价值比。如对待一个简单设计,用几个继电器或几只晶体管能完成的(造价几元或几十元钱),而不用,非要用价值几百至几千元的PLC来实现,合适吗?就以第一例来说,用户只要求用一个按钮控制10个灯泡,用11个小型继电器就能完成,总造价不过30几元钱,而用输出点10个以上的PLC设计来完成,其造价1000~2000多元,还得编程(能不收取费用吗)。如你是用户,你选用哪种方案?

远水幽蓝

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 75回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:552
  • 注册:2009年8月07日
发表于:2012-06-15 14:54:49
38楼

      回楼上的,如果我是用户,我仍然采用PLC、而非用你这1个按钮和十一个继电器的设计方案,尽管前者的造价比后者贵上几十倍。

      为什么?

      第一,我只需用一台十二个继电器触点的PLC,可能就在需要的时候不仅可带1只按钮,甚至可以增加到8只、甚至更多,或者是必要条件下,我给它配上一台8位编码器。

      第二,不用说8位的开关或编码器能让这10只灯泡更干出怎样精彩的“活”,即便只是一只按钮,只要在这只按钮和10只灯泡之间放上一台PLC,我甚至可以编段程序,让操作者在固定的时间段内(具体多少可程序设定)按出不同的次数,便可让灯泡闪烁出不同的节律、花样出来。

      而这些,即便把人累死,也是通过硬件电路无法实现的。

      总而言之一句话:采用PLC的方案尽管造价比硬件电路方案贵几十倍,但其性价比却一点都不低。你说如果你是用户,你选择哪一个?

远水幽蓝

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 75回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:552
  • 注册:2009年8月07日
发表于:2012-06-15 15:19:18
39楼

      再者说了,你的这1只按钮、11只继电器、10个灯泡通过电线连接上之后就那么在空中浪荡着?你不给它配个小箱子?你不为它配线?你不配上个开关电源?你不为这个箱子配上接线管?箱子内的安装、面板上的打孔,你不需要人工?

      这一圈折腾下来,你的这个“控制电路”的造价不得1000块?

      而如果选用PLC的方案,也同样需要配这个箱子,但造价无非就是2000块而已。请问,一个性能是“死”的,造价1000,而另一个却是“活”的,造价2000,都不用说作为一个成熟的用户,即便是一个一点常识没有、但却不吝钱,就打算鼓捣个玩意给学电路的孩子来“玩”的家长,你感觉他能选哪个?

wyb2866255---王者之师

  • 精华:73帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:218帖 | 2872回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:31450
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2012-06-15 16:47:01
40楼

39楼:请你不要生拉硬扯,什么样的小箱、开关电源、打孔布线。。需1000多元,再说用得着开关电源吗?一只220V交流继电器只需3元钱,而且体积很小,用10×10cm一块板就可布下11个继电器,在板下布线。放在一个小箱里,能需多小钱。你用PLC去做,不也得用一个小箱,也得布线吗?按设计要求去做这是设计者的本分,不要画蛇添足。

     本人从60年代后期就从事电气设计,继电器电路,晶体管电路,集成块电路,单片机、PLC都搞过。从事PLC编程就已经28年了,怎样搞设计我懂。就此结束吧。


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师