两例较有难度的硬件电路设计及电路解析

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，以下是设计图：

▲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 a、J b、J 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：

第1次按下按钮K1，Ja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 c与J1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，J2～J11接为断电状态，由图二可知，灯1亮。

第2次按下按钮K1，Ja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 c与J2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J1、J2导通，J3～J11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K1，灯8灭而灯9亮。

当第10次按下K1，J10得电吸合且自锁，此时J1～J10接得电导通，由图二可知，灯1～灯9皆亮。

当第11次按下K1，J11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 J1～J10皆失电而断开。由图二可知，灯1～灯9皆灭。当抬起按钮K1，J11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）……

下图即为本文的设计电路图：

▲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    

J0、J4、J5、J6：中间继电器 J1：定时器，定时时间=2分 J2：定时器，定时时间=20分 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  QK3～QK4：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K5，J4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J4、J1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J5、J6、Z0、Z1、J1、J4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J0、J2、J3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J5、J6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Z0（Z1）失电断开，D0（或D1）立即停止。当抬起K6按钮，K6触点闭合，使Z0（Z1）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。

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