熱繼電器為什么反應(yīng)比較慢？

熱繼電器的主要保護(hù)對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，它的動(dòng)作特性要與電動(dòng)機(jī)繞組允許發(fā)熱特性相配合，即熱繼電器的動(dòng)作特性曲線，應(yīng)位于電動(dòng)機(jī)允許發(fā)熱曲線的下方，而又接近它。

電動(dòng)機(jī)允許發(fā)熱特性與熱繼電器動(dòng)作特性的匹配關(guān)系

熱繼的工作原理：熱繼電器內(nèi)部雙金屬片是由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片組成，正常電流情況下，雙金屬片受熱彎曲程度不大，變形量不足以引起熱繼電器脫扣；但當(dāng)電流持續(xù)上升達(dá)到一定倍數(shù)后，雙金屬片彎曲到一定程度后推動(dòng)熱繼脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，且電流越大（但不超過其熱耐受電流），動(dòng)作時(shí)間越短，呈現(xiàn)反時(shí)限保護(hù)特性。

雙金屬片加熱形式：直接加熱，復(fù)合加熱，間接加熱

熱繼電器在過載電流下能動(dòng)作，是因?yàn)槠鋬?nèi)部的雙金屬片在電流熱效應(yīng)作用下產(chǎn)生的溫度達(dá)到了雙金屬片的動(dòng)作溫度。熱繼電器從冷態(tài)（冷態(tài)是指未通電流前溫度與環(huán)境溫度相同時(shí)的狀態(tài)）到達(dá)熱態(tài)（一般是指通1.0倍或1.05額電流直至溫度不再上升的熱平衡狀態(tài)），再到過載電流情況下動(dòng)作，雙金屬片受熱彎曲需要一定時(shí)間。

電流倍數(shù)一定時(shí)，熱繼電器動(dòng)作時(shí)間主要與時(shí)間常數(shù)有關(guān)，時(shí)間常數(shù)反映雙金屬片熱慣性的大小，其值越大則溫度上升的速度越慢，動(dòng)作時(shí)間越長。

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PLC形式化分析中面臨的困難

（1）PLC缺乏編程語言
PLC編程屬于低級(jí)編程語言且編程語言眾多，語法語義晦澀，采用分層尋址，地址尋址復(fù)雜，存在隱式的類型數(shù)據(jù)，建模難度大，語言屬性易丟失。
（2）時(shí)間建模缺失
工業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求很高，因此對(duì)時(shí)間進(jìn)行建模極為重要，時(shí)間建模的對(duì)象應(yīng)包括定時(shí)器的累積時(shí)間、單條指令的運(yùn)行時(shí)間和執(zhí)行周期時(shí)間，由于定時(shí)器是跨循環(huán)周期的全局變量，建模時(shí)將時(shí)間考慮在內(nèi)會(huì)極大地提高建模的難度并增加檢測的時(shí)間，但不考慮時(shí)間就無法檢測出與時(shí)間相關(guān)的安全規(guī)約。
（3）物理環(huán)境建模缺失
工控系統(tǒng)與物理環(huán)境關(guān)系密切，工業(yè)控制器的輸入一般可以認(rèn)為是物理環(huán)境的輸出，輸出一般可以認(rèn)為是物理環(huán)境的輸入，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)回路，不考慮物理環(huán)境就無法地模擬出工業(yè)控制器的行為。
（4）狀態(tài)空間
PLC代碼包含的變量多，狀態(tài)空間大，對(duì)PLC代碼進(jìn)行建模分析是建立在狀態(tài)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)上的，如果直接進(jìn)行模型檢測會(huì)造成狀態(tài)空間的問題。

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PLC控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和故障類型

PLC控制系統(tǒng)主要由輸入部分、CPU、采樣部分、輸出控制和通訊部分組成，如圖1所示。輸入部分包括控制面板和輸入模板；采樣部分包括采樣控制模板、AD轉(zhuǎn)換模板和傳感器；CPU作為系統(tǒng)的核心，完成接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，輸出控制信號(hào)；輸出部分有的系統(tǒng)用到DA模板，將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，經(jīng)過功放驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器；大多數(shù)系統(tǒng)直接將輸出信號(hào)給輸出模板，由輸出模板驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作；通訊部分由通訊模板和上位機(jī)組成。

因?yàn)镻LC本身的故障可能性，系統(tǒng)的故障主要來自外圍的元部件，所以它的故障可分為如下幾種

（1）輸入故障，即操作人員的操作失誤；

■傳感器故障；

■執(zhí)行器故障；

■PLC軟件故障

這些故障，都可以用合適的故障診斷方法進(jìn)行分析和用軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和處理。

故障的宏觀診斷就是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參照發(fā)生故障的環(huán)境和現(xiàn)象來確定故障的部位和原因。PLC控制系統(tǒng)的故障宏觀診斷方法如下：

■是否為使用不當(dāng)引起的故障，如屬于這類故障，則根據(jù)使用情況可初步判斷出故障類型、發(fā)生部位。常見的使用不當(dāng)包括供電電源故障、端子接線故障、模板安裝故障、現(xiàn)場操作故障等。

■如果不是使用故障，則可能是偶然性故障或系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長所引發(fā)的故障。對(duì)于這類故障可按PLC的故障分布，依次檢查、判斷故障。首先檢查與實(shí)際過程相連的傳感器、檢測開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載是否有故障：然后檢查PLC的I/O模板是否有故障：后檢查PLC的CPU是否有故障。

■在檢查PLC本身故障時(shí)，可參考PLC的CPU模板和電源模板上的指示燈。

■采取上述步驟還檢查不出故障部位和原因，則可能是系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，此時(shí)要重新檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

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