电气控制线路设计方法
电气控制线路设计方法
目录：
一、电气原理图设计的基本步骤 (1)
二、电气原理图的设计方法及设计实例 (1)
三、原理图设计中应注意的问题 (6)
原理线路设计是原理设计的核心内容。在总体方案确定之后，具体设计是从电气原理图开始的，各项设计指标是通过控制原理图来实现的，同时它又是工艺设计和编制各种技术资料的依据。
一、电气原理图设计的基本步骤
1、根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。
2、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路。对于每一部分的设计总是按主电路→控制电路→辅助电路→联锁与保护→总体检查→反复修改与完善的步骤进行。
3、绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。
4、正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。
对于比较简单的控制线路，例如普通机床的电气配套设计，可以省略前两步，直接进行原理图设计和选用电器元件。但对于比较复杂的自动控制线路，例如专用的数控生产机械或者采用微机或电子控制的专用检测与控制系统，要求有程序预选、刀具调整与补偿和一定的加工精度、生产效率、自动显示、各种保护、故障诊断、报警、打印记录等，就必须按上述过程一步一步进行设计。只有各个独立部分都达到技术要求，才能保证总体技术要求的实现，保证总装调试的顺利进行。
二、电气原理图的设计方法及设计实例
电气原理图的设计方法主要有分析设计法和逻辑设计法两种，分别介绍如下。
1、分析设计法
所谓分析设计法是根据生产工艺的要求去选择适当的基本控制环节（单元电路）或经过考验的成熟电路，按各部分的联锁条件组合起来并加以补充和修改，综合成满足控制要求的完整线路。当找不到现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计，将主令信号经过适当的组合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要的工作信号。设计过程中，要随时增减元器件和改变触点的组合方式，以满足拖动系统的工作条件和控制要求，经过反复修改得到理想的控制线路。由于这种设计方法是以熟练掌握各种电气控制线路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制线路的经验为基础，所以又称为经验设计法。
分析设计法的特点是无固定的设计程序，设计方法简单，容易为初学者所掌握，对于具有一定工作经验的电气人员来说，也能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用。其缺点是设计方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周时会影响线路工作的可靠性。
第五篇电气控制与测试篇
下面通过C534J1立式车床横梁升降电气控制原理线路的设计实例，进一步说明分析设计法的设计过程。这种机构无论在机械传动或电力传动控制的设计中都有普遍意义，在立式车床、摇臂钻床、龙门刨床等设备中均采用类似的结构和控制方法。
（1）电力拖动方式及其控制要求为适应不同高度工件加工时对刀具的需要，要求安装有左、右立刀架的横梁能通过丝杠传动快速作上升下降的调整运动。丝杠的正反转由一台2JH61-4 型三相交流异步电动机拖动
，同时，为了保证零件的加工精度，当横梁移动到需要的高度后应立即通
过夹紧机构将横梁夹紧在立柱上。每次移动前要先放松夹紧装置，因此设置另一台型（2三相交流异步电动机拖动夹紧放松机构，以实现横梁移动前的放松和到位后的夹紧动作。在夹紧、放松机构中设置两个行程开关SQ1与SQ2，如图37-1 所示，分别检测已放松与已夹紧信号。
（2）横梁升降控制要求
①采用短时工作的点动控制。
②横梁上升控制动作过程。按上升按钮→横梁放松（夹紧电动机反转）→压下放松位置开关→停止放松→横梁自动上升（升/ 降电动机正转）→到位松开上升按钮一横梁停止上升→横梁自动夹紧（夹紧电动机正转）→已放松位置开关松开，已夹紧位置开关压下，达到一定夹紧紧度→上升过程结束。
③横梁下降控制动作过程。按下降按钮→横梁放松→压下已放松位置开关→停止放松，横梁自动下降→到位松开下降按钮→横梁停止下降并自动短时回升（升/ 降电动机短时正转）→横梁自动夹紧!已放松位置开关松开，已夹紧位置开关压下并夹紧至→定紧度→下降过程结束。
可见下降与上升控制的区别在于到位后多了一个自动的短时回升动作，其目的在于消除移动螺母上端面与丝杠的间隙，以防止加工过程中因横梁倾斜造成的误差，而上升过程中移动螺母上端面与丝杠之间不存在间隙。
④横梁升降动作应设置上、下极限位置保护。
（3）设计过程
①根据拖动要求设计主电路。由于升、降电动机M1与夹紧放松电动机M2都要求正反转，所以采用KM1、KM2及KM3、KM4接触器主触点变换相序控制。
考虑到横梁夹紧时有一定的紧度要求，故在M2正转即KM3动作时，其中一相串接电流继电器K1检测电流信号，当M2处于堵转状态，电流增长至动作值时，过电流继电器K1动作，使夹紧动作结束，以保证每次夹紧紧度相同。据此便可设计出如图37-1所示的主电路。
②设计控制电路草图。如果暂不考虑横梁下降控制的短时回升，则上升与下降控制过程完全相同。当发出“上升”或“下降”指令时，首先是夹紧放松电动机M2反转（KM4吸合），由于平时横梁总是处于夹紧状态，行程开关SQ1（检测已放松信号）不受压，SQ2（检测已夹紧信号）处于受压状态，将SQ1常开触点串在横梁升降控制回路中，常闭触点串于放松控制回路中（SQ2 常开触点串在立车工作台转动控制回路中，用于联锁控制），因此在发出上升或下降指令时（按SB1或SB2），先放松，KM4 吸合（SQ2 立即复位），当放松动作完成时SQ1受压，KM4释放，KM1（或KM2）自动吸合，实现横梁自动上升（或下降）。上升（或下降）到位，放开SB1（或SB2）停止上升（或下降），由于此时SQ1 受压，SQ2 不受压，所以KM3自动吸合，夹紧动作自动发出，直到SQ2压下，再通过K1常闭触点与KM3 的常开触点串联的自锁回路，继续夹紧至过电流继电器动作（达到一定的夹紧紧度），控制过程自动结束。按此思路设计的草图如图37-1所示。
③完善设计草图。图37-1设计草图功能不完善，主要是未考虑下降的短时回升。下降到位的短时回升，是满足一定条件下的结果，此条件与上升指令是“或”的逻辑关系，因此它应与)SB1并联，应该是下降动作结束即用KM2常闭触点与一个短时延时断开的时间继电器KT触点的串联组成，回升时间由时间继电器控制。于是便可设计出如图37-2所示的设计草图之二。
④检查并改进设计草图。检查设计草图之二，在控制功能上已达到上述控制要求，但仔细检查会发现KM2的辅助触点使用已超出接触器拥有数量，同时考虑到一般情况下不采用二常开二常闭的复合式按钮，因此可以
采用一个中间继电器KA来完善设计。设计草图之三如图37-3所示。其中R-M、L-M为工作台驱动电动机M正反转联锁触点，即保证机床进入加工状态，不允许横梁移动。反之，横梁放松时就不允许工作台转动，是通过行程开关SQ1的常闭触点串联在R-M、L-M的控制回路中来实现。另一方面，在完善控制电路设计过程中，进一步考虑横梁的上、下极限位置保护，采用限位开关SQ3（上限位）与SQ4（下限位）的常闭触点串接在上升与下降控制回路中。
⑤总体检查设计线路。控制线路设计完毕，最后必须经过总体检查，因为分析设计往往会考虑不周而存在不合理之处或有进一步简化的可能。主要检查内容有：是否满足拖动要求与控制要求；触点使用是否超出允许范围；电路工作是否安全可靠；联锁保护是否考虑周到；是否有进一步简化的可能等。
2、逻辑设计法
逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来进行电路设计，即根据生产机械的拖动要求及工艺要求，将执行元件需要的工作信号以及主令电器的接通与断开状态看成逻辑变量，并根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和运算规律进行简化，使之成为需要的与或关系式，根据最简式画出相应的电路结构图，最后再作进一步的检查和完善，即能获得需要的控制线路。
采用逻辑设计法能获得理想、经济的方案，所用元件数量少，各元件能充分发挥作用，当给定条件变化时，能指出电路相应变化的内在规律，在设计复杂控制线路时，更能显示出它的优点。
任何控制线路，控制对象与控制条件之间都可以用逻辑函数式来表示，所以逻辑法不仅能用于线路设计，也可以用于线路简化和读图分析。逻辑代数读图法的优点是各控制元件的关系能一目了然，不会读错和遗漏。例如，前面设计所得控制电路图37-3中，横梁上升与下降动作发生条件与电路动作可以用下面的逻辑函数式来表示。
在横梁动作之初总处于夹紧状态，SQ2 为0（不受压），SQ2 为1（受压），因此，在R-M、L-M、KM3均为0的情况下，只要发出上升或下降指令KM4得电放松（夹紧解除SQ2 由1→0直到SQ1受压（状态由0→1），放松动作才结束。
可见，上升与下降动作只有在完全放松即SQ1受压情况下才能发生，当发出上升指令（SB1为1）只可能KM1为1，发出下降指令只可能KM2为1。放松结束后实现自动上升或下降的目的。达到预期高度，解除上升，KA为0，上升动作立即停止。KM3得电自动进入夹紧状态，直至恢复原始状态，即SQ1不受压，SQ2受压，自动停止夹紧动作。
若解除的是下降指令，KA为0，下降动作立即停止，但由于KT失电时其触点延时动作，在延时范围内KM1短时得电使横梁回升，KT触点延时动作后，回升结束，KM3得电自动进入夹紧状态，直至过电流继电器动作，夹紧结束。
逻辑电路有两种基本类型，对应的设计方法也各有不同。
（1）组合逻辑电路其特点是执行元件的输出状态只与同一时刻控制元件的状态有关，输入、输出呈单方向关系，即输出量对输入量无影响。它的设计方法比较简单，可以作为经验设计法的辅助和补充，用于简单控制电路的设计，或对某些局部电路进行简化，进一步节省并合理使用电器元件与触点。举例说明如下。
①设计要求。某电动机只有在继电器KA1、KA2、KA3 中任何一个或两个动作时才能运转，面在其他条件下都不运转，试设计其控制线路。
②设计步骤如下。
列出控制元件与执行元件的动作状态表，如表37-1所示。
根据表37-1写出KM的逻辑代数式：
利用逻辑代数基本公式化简最简“与或”式：
根据简化了的逻辑式绘制控制电路，如图37-4所示。
（2）时序逻辑电路其特点是输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，而且还与输出量的原有状态及其组合顺序有关，即输出量通过反馈作用，对输入状态产生影响。这种逻辑电路设计要设置中间记忆元件（如中间继电器等），记忆输入信号的变化，以达到各程序两两区分的目的。其设计过程比较复杂，基本步骤如下。
①根据拖动要求，先设计主电路，明确各电动机及执行元件的控制要求，并选择产生控制信号（包括主令信号与检测信号）的主令元件（如按钮、控制开关、主令控制器等）和检测元件（如行程开关、压力继电器、速度继电器、过电流继电器等）。
②根据工艺要求作出工作循环图，并列出主令元件、检测元件以及执行元件的状态表，写出各状态和特征码（一个以二进制表示一组状态的代码）。
③为区分所有状态（重复特征码）而增设必要的中间记忆元件（中间继电器）。
④根据已区分的各种状态的特征码，写出各执行元件（输出）与中间继电器、主令元件及检测元件（逻辑变量）间的逻辑关系式。
⑤化简逻辑式，据此绘出相应控制线路。
⑥检查并完善设计线路。
由于这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，在一般常规设计中，很少单独采用。具体设计过程可参阅专门论述资料，这里不再进一步介绍。
三、原理图设计中应注意的问题
电气控制设计中应重视设计、使用和维护人员在长期实践中总结出来的许多经验，使设计线路简单、正确、安全、可靠、结构合理、使用维护方便。通常应注意以下问题。
1、选择控制电源
尽量减少控制线路中电源的种类，控制电源用量，控制电压等级应符合标准等级。在控制线路比较简单的情况下，可直接采用电网电压，即交流##$%、&’$% 供电，以省去控制变压器。当控制系统使用电器数量比较多时，应采用控制变压器降低控制电压，或用直流低电压控制，既节省安装空间，又便于采用晶体管无触点器件，具有动作平稳可靠、检修操作安全等优点。对于微机控制系统应注意弱电控制与强电电源之间的隔离，不能共用零线，避免引起电源干扰。照明、显示及报警等电路应采用安全电压。电气控制线路常用的电压等级如表37-2所示。
尽量减少电器元件的品种、规格与数量。在电器元件选用中，尽可能选用性能优良、价格便宜的新型器件，同一用途尽可能选用相同型号。电气控制系统的先进性总是与电器元件的不断发展、更新紧密联系在一起的，因此，设计人员必须密切关注电机、电器技术、电子技术的新发展，不断收集新产品资料，以便及时应用于控制系统设计中，使控制线路在技术指标、稳定性、可靠性等方面得到进一步的提高。
3、减少通电电器的数量
正常工作过程中，尽可能减少通电电器的数量，以利节能，延长电器元件寿命以及减少故障。
4、合理使用电器触点
在复杂的继电接触控制线路中，各类接触器、继电器数量较多，使用的触点也多，线路设计应注意以下问题。
（1）主副触点的使用量不能超过限定对数，因为各类接触器、继电器的主副触点数量是一定的。设计时
应注意尽可能减少触点使用数量，如图37-5（b）比（a）就节省了一对触点。因控制需要触点数量不够时，可以采用逻辑设计化简方法，改变触点的组合方式，以减少触点使用数量，或增加中间继电器来解决。
（2）检查触点容量是否满足控制要求，避免因使用不当而出现触点烧坏、熔焊的故障，要合理安排接触器主副触点的位置，避免用小容量继电器去切断大容量负载。总之，要计算触点断流容量是否满足被控制负载的要求，还要考虑负载性质（阻性、容性、感性等），以保证触点工作寿命和可靠性。
5、正确连线
具体应注意以下几个方面。
（1）正确连接电器线圈电压线圈通常不能串联使用，即使用两个同型号电压线圈也不能采用串联施加额定电压之和的电压值，因为电器动作总有先后之差，如图37-6（a）所示。若KM1先动作，KM2后动作，就可能由于动作过程中阻抗变化造成电压分配不均匀。当需要两个电器同时工作时，其线圈应采用如图37-6（b）所示的并联接法。
对于电感较大的电器线圈，例如电磁阀、电磁铁或直流电机励磁线圈等则不宜与相同电压等级的接触器或中间继电器直接并联工作，否则在接通或断开电源时会造成后者的误动作。
（2）合理安排电器元件及触点位置对一个串联回路，各电器元件或触点位置互换，并不影响其工作原理，但从实际连线上却影响到安全、节省导线等各方面的问题。如图!% & % 所示两种接法，两者工作原理相同，但是采用图37-7（a）接法既不安全而且浪费导线。因为限位开关SQ的常开、常闭触点断开时，由于电弧可能造成电源短路，很不安全，而且采用这种接法电气箱到现场要引出四种线，很不合理，图37-7（b）所示的接法较合理。
（3）注意避免出现寄生回路在控制电路的动作过程中，如果出现不是由于误操作而产生的意外接通
的电路，称为寄生回路。图37-8所示为电动机可逆运行控制线路，为了节省触点，指示灯RHL和LHL采用图中所示的接法。此线路在电动机正常工作情况下能完成启动、正反转及停止操作。如果电动机在正转中（KMR 吸合）发生过载，FR触点断开时会出现图中虚线所示的寄生回路。由于RHL电阻较小，接触器在吸合状态下的释放电压较低，因而寄生回路的电流有可能使KMR无法释放，电动机在过载时得不到保护而烧毁。
电气控制原理设计的方法与步骤
电气控制原理设计的方法与步骤 电气控制原理电路设计的方法有分析设计法和逻辑设计法。 分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。 优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用； 缺点是设计出的方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。 逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用
逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。 优点是能获得理想、经济的方案。 缺点是这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。 根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。 设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。 绘制总原理图。 恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。 对于比较简单的控制电路，往往直接采用交流380V或220V电源，不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路，应采用控制电源变压器，将控制电压降到110V或48V、24V。对于操作比较频繁的直流电力传动的控制电路，常用220V 或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电
路，常采用24V直流电源供电。 交流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种： 6V，24V，48V，110V，220V，380V，50Hz。 直流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种： 6V，12V，24V，48V，110V，220V。 电器元件的工作要稳定可靠，符合使用环境条件，并且动作时间的配合不致引起竞争。 复杂控制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态，常常有几个电器元件的状态同时变化，考虑到电器元件总有一定的动作时间，对时序电路来说，就会得到几个不同的输出状态。这种现象称为电路的“竞争”。而对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出的可能性，这种现象称为“冒险”。 “竞争”与“冒险”现象都将造成控制电路不能按照要求动作，当电器元件的动作时间可能影响到控制电路的动作时，需要用能精确反映元件动作时间及其互相配合的方法来准确分析动作时间，从而保证电路正常工作。
电气控制系统的设计
电气控制系统的设计 电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出合乎要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料，包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和说明书等。由于设计是灵活多变的，即使是同一功能，不同人员设计出来的线路结构可能完全不同。因此，作为设计人员，应该随时发现和总结经验，不断丰富自己的知识，开阔思路，才能做出最为合格的设计。 一、电气控制系统设计的基本内容和一般原则 1.电气控制系统设计的基本内容 设计一台电气控制系统的新设备，一般包括以下设计内容： （1）拟定电气设计的技术条件（任务书）； （2）选择电气传动形式与控制方案； （3）确定电动机的容量； （4）设计电气控制原理图； （5）选择电气元件，制订电机和电气元件明细表； （6）画出电动机、执行电磁铁、电气控制部件以及检测元件的总布置图； （7）设计电气柜、操作台、电气安装板以及非标准电器和专用安装零件； （8）绘制装配图和接线图； （9）编写设计计算说明书和使用说明书。 根据机电设备的总体技术要求和电气系统的复杂程度不同，以上步骤可以有增有减，某些图纸和技术文件也可适当合并或增删。 2.电气控制线路设计的一般原则 当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后，就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵循以下原则： 2.1 最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求 控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进行调查，收集资料，加以分析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。 2.2 在满足生产要求的前提下，力求使控制线路 简单、经济 (1)尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的 环节和线路。 (2)尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线 路时，应合理安排各电器的位置，考虑到各个元件之 间的实际接线，要注意电气柜、操作台和限位开关之 间的连接线。 例如：图1是电气柜接线，要求起动按钮SB1和 停止按钮SB2装在操作台上，接触器K装在电气柜内。 图（a）所示的接线不合理，按（a）图接线就需要由电气柜引出4根导线到操作台的按钮上。(a)不合理的线路(b)合理的线路 图1 电气柜接线
电气控制电路设计方法(继电器版)
电气控制电路设计方法(继电器版) 作者：左厚臣 前言 在工业自动化发达的今天，机器代替了人工生产，可编程逻辑控制器得到了广泛的应用，节约成本性能稳定也是放在了首位。在某种场合下，用几个继电器、时间继电器同样也可以代替可编程逻辑控制器，这样不仅可以节约一定的成本，同样也具有稳定性，为此，本文列出了几个常用的电气控制线路设计方法，并举例说明，具有一定的实用价值。 关键词：电气线路控制 继电器控制 电路设计 一、常用电气元件符号 断路器 接触器主触头 接触器常开触点 接触器常闭触点 接触器线圈 继电器线圈 时间继电器线圈 继电器常开触点 继电器常闭触点 按钮常开触点 按钮常闭触点 时间继电器常开触点 时间继电器常闭触点 单向交流电机 三相交流电机 热继电器主触头 热继电器常闭触头 QF KM KM KM KM KA KT KA KA SB KT KT M M FR FR SB
二、设计思路 电气控制线路主要分为两大部分，一是主电路部分，二是控制部分，如下图所示： 上图是一个控制三相电机启动停止的原理图，当按下SB1时电动机启动，按下SB2时电动机停止运转。当电机过载后FR 常闭触点断开，电动机停止，很好的保护了电机过载带来的危害。 从图中可以看出，主电路主要作用是给执行元件供电，并保护供电中漏电、过载、短路带来的危害（QF 也可以是带漏电过载保护开关）。控制电路主要负责以达到某种控制要求，对执行元件的间接控制。 在设计这样的控制线路时按照两部分即主电路部分和控制电路部分来进行设计，思路就会更加的清晰。 由于控制电路部分占主要并且主电路设计简单，所以本文只说明控制电路的设计方法。 三、电气控制线路常用的控制方法 1、经验法 经验法顾名思义也就是凭借一些经验来设计电气控制线路的一些方法。但是缺点是不适合设计逻辑性较复杂的电路，设计起来会毫无头绪，思路不是很清晰，对于简单的电路会比较得心应手。由于每个人的思路都不一样，这里就不举例说明。 2、起保停电路法 起保停电路法用得也是比较多的一种方法，它是通过启动条件，保持条件及断开条件这种逻辑思维来实现的。如下图所示： U V W N QF FR KM M SB1 SB2 FR KM KM 主电路 控制电路
电气控制线路设计方法
电气控制线路设计方法 目录： 一、电气原理图设计的基本步骤 (1) 二、电气原理图的设计方法及设计实例 (1) 三、原理图设计中应注意的问题 (6) 原理线路设计是原理设计的核心内容。在总体方案确定之后，具体设计是从电气原理图开始的，各项设计指标是通过控制原理图来实现的，同时它又是工艺设计和编制各种技术资料的依据。 一、电气原理图设计的基本步骤 1、根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。 2、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路。对于每一部分的设计总是按主电路→控制电路→辅助电路→联锁与保护→总体检查→反复修改与完善的步骤进行。 3、绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。 4、正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。 对于比较简单的控制线路，例如普通机床的电气配套设计，可以省略前两步，直接进行原理图设计和选用电器元件。但对于比较复杂的自动控制线路，例如专用的数控生产机械或者采用微机或电子控制的专用检测与控制系统，要求有程序预选、刀具调整与补偿和一定的加工精度、生产效率、自动显示、各种保护、故障诊断、报警、打印记录等，就必须按上述过程一步一步进行设计。只有各个独立部分都达到技术要求，才能保证总体技术要求的实现，保证总装调试的顺利进行。 二、电气原理图的设计方法及设计实例 电气原理图的设计方法主要有分析设计法和逻辑设计法两种，分别介绍如下。 1、分析设计法 所谓分析设计法是根据生产工艺的要求去选择适当的基本控制环节（单元电路）或经过考验的成熟电路，按各部分的联锁条件组合起来并加以补充和修改，综合成满足控制要求的完整线路。当找不到现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计，将主令信号经过适当的组合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要的工作信号。设计过程中，要随时增减元器件和改变触点的组合方式，以满足拖动系统的工作条件和控制要求，经过反复修改得到理想的控制线路。由于这种设计方法是以熟练掌握各种电气控制线路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制线路的经验为基础，所以又称为经验设计法。 分析设计法的特点是无固定的设计程序，设计方法简单，容易为初学者所掌握，对于具有一定工作经验的电气人员来说，也能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用。其缺点是设计方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周时会影响线路工作的可靠性。 第五篇电气控制与测试篇 下面通过C534J1立式车床横梁升降电气控制原理线路的设计实例，进一步说明分析设计法的设计过程。这种机构无论在机械传动或电力传动控制的设计中都有普遍意义，在立式车床、摇臂钻床、龙门刨床等设备中均采用类似的结构和控制方法。 （1）电力拖动方式及其控制要求为适应不同高度工件加工时对刀具的需要，要求安装有左、右立刀架的横梁能通过丝杠传动快速作上升下降的调整运动。丝杠的正反转由一台2JH61-4 型三相交流异步电动机拖动 ，同时，为了保证零件的加工精度，当横梁移动到需要的高度后应立即通 过夹紧机构将横梁夹紧在立柱上。每次移动前要先放松夹紧装置，因此设置另一台型（2三相交流异步电动机拖动夹紧放松机构，以实现横梁移动前的放松和到位后的夹紧动作。在夹紧、放松机构中设置两个行程开关SQ1与SQ2，如图37-1 所示，分别检测已放松与已夹紧信号。
电气部分设计步骤
电气部分设计步骤 (1)确定供电电源:包括配电变压器是合用(与电力)，还是照明专用，需要疏散照明、备用照明等场所，还要确定应急电源方式(如独立电网电源、应急发电机或蓄电池组等)，通常应同该项目的电力用电统一考虑确定，以满足使用要求，安全、可靠、经济、合理。 (2)确定配电系统:包括配电分区划分(注意不同用户、不同核算单位、不同楼层的分区)，配电箱设置，灯光开关控制要求，配电线路连接。 (3)配电系统接地方式:通常应与该建筑的电力用电统一确定，并注意采用I类灯具时，其外露导电部分应接地(接PE线)的要求。 (4)功率统计和负荷计算:按各级干线、分支线统计照明安装功率(注意包括镇流器和变压器功耗)，计算出需求功率、功率因数和计算电流，同时确定无功补偿的方式和设置方案。 (5)配电线路设计:包括各级配电线路导线(或电缆)的选型以及截面的确定。根据场所环境条件和防火、防爆要求，选择电线(电缆)的类型、敷设方式，并按照允许载流量和机械强度初步选择导体截面积。 (6)计算电压损失:按初选的导线和截面计算各段线路的电压损失，求出末端灯的电压损失值，要求不超过标准规定;如超过，应加大截面，再进行计算。 (7)配电线路保护电器的选型和参数的确定;应计算短路电流和接地故障电流，按短路保护、过负载保护和接地故障保护的要求，选择各级线路首端的保护电器类型(熔断器或断路器)及其额定电流和整定电流值，并应使上下级保护电器间有选择性动作。如达不到规范的要
求，应调整整定电流值，或加大导线截面积，甚至改变保护电器类型。 (8)开关和控制方式的设计:一般工作房间，按要求设置集中的或分散的手动开关;对于大面积场所、公共场所，要考虑集中的或自动控制方式，包括各种节能的、利用天然光或无人时自动关灯等控制方式。 (9)确定电能计量方式:考虑付费和节能的需要，分用户、分单位装设电能表。 (10)确定灯具和配电箱、开关、控制装置的安装方式，线路敷设方案。
电气控制设计方法
电气控制设计方法 电气控制设计方法是指在电气系统中，通过合理的电气设备选择、电气控制方法设计和电气保护措施等，使电气设备正常运行，并实现所需的控制功能。 电气控制设计方法的主要目标是确保电气设备的安全可靠性，增加电气系统的效率和性能，并提供可行的维护保养方案。下面将详细介绍电气控制设计方法的主要内容。 首先，电气控制设计方法要合理选择电气设备。在设计过程中，应根据电气设备的工作特性和要求，选择适用的电气元件和设备。例如，在电气控制系统中，需要选择合适的开关元件、继电器、传感器、变频器等，以实现传感信号的采集、信号的放大与处理、电机的启停控制等功能。 其次，电气控制设计方法要考虑电气设备的布置与接线。在设计过程中，应确保电气设备的合理布局，避免电气设备之间的干扰和互损，提高系统的稳定性。同时，还需根据设备的工作功能和工作环境，合理设计电气设备的接线方式。例如，在某些特殊场合中，可能需要采用屏蔽电缆或绝缘导电导线，以减少电磁干扰或避免触电风险。 然后，电气控制设计方法要根据实际需求选择合适的电气控制方式。电气控制方式主要包括手动控制、自动控制和远程控制等。在设计过程中，应根据实际的工作要求和设备之间的关系，选择合适的控制方式。例如，在一些需要连续监控和
自动化控制的场合，可以采用PLC自动控制系统，通过编程来实现各种控制逻辑的运行。 此外，电气控制设计方法还要考虑安全措施的设置。在电气设备的设计和布置过程中，应确保设备和人员的安全。例如，在电气控制室中，应设置适当的安全设备，如漏电保护器、断路器等，以保护设备和人员的安全。同时，在设备的维护和保养过程中，也要严格按照相关的操作规程和安全规定进行操作，确保操作人员的安全。 最后，电气控制设计方法还需要综合考虑经济性和可维护性。在设计过程中，应根据项目的预算和需求，选择经济合理的电气设备和控制方式。同时，在设计中也要考虑设备的可维护性，充分考虑设备的易损件和维修周期，以便在日常维护和设备更换时能够更加便捷和经济。 综上所述，电气控制设计方法是在电气系统中进行电气设备选择、布置与接线、控制方式选择、安全措施设置和维护保养方案设计等一系列工作的方法。通过合理的设计，可以保证电气设备的安全可靠性，提高电气系统的效率和性能，为实现所需的控制功能提供有力的支持。
电气控制线路设计实例
电气控制线路设计实例 下面通过一个实例介绍电气掌握线路的一般设计方法。拟设计某机床主电动机掌握线路。要求：1)可正反转；2)双向点动掌握13)双向反接制4)有短路和过载爱护。 1．电路设计 (1)主电路设计点动时要频繁起动，定子回路应串入限流电阻，反接制动时为削减制动电流，定子回路也应串入限流电阻。而在正常正反转运转时，应旁路限流电阻。故主电路应具有正反转选择和是否串入限流电阻选择功能、如图1所示，正常正反转运转时，KM主触点应闭合；点动或制动时，KM主触点应断开。 图1 车床电气原理图 (2)掌握电路设计 图2 点动掌握线路图3 正反向及制动掌握线路 1)点动掌握点动时定子回路应串入限流电阻，按下按钮SB4，接触器KM1得电吸台。它的主触点闭合，KM 4不得电，电动机的定子绕组经限流电阻R和电源接通．电动机在较低速度下正向起动。松开按钮SB4，KMl断电，电动机停止转动。在点动过程中．继电器KM线圈不通电，KMl线圈不会自锁。反方向时类同。见图2。 2)主轴电动机的反接制动掌握反接制动时定子回路也应串人限流电阻。速度继电器与被控电动机是同轴联结的，当电动机正转时．速度
继电器正转动合触点KSl闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2闭合。当电动机正向旋转时，接触器KMl和KM都处于得电动作状态，速度继电器正转动合触点KS1闭合，这样就为电动机正转时的反接制动做好了预备。当要停车制动时，按下制动按钮SBI，各接触器都失电；松开按钮SB1，经正转动合触点KSl接通反转接触器KM2。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KSl动合触点断开，切断了接触器KM2线圈的通电回路，电动机停止。电动机反转时的制动与正转时的制动相像，见图3。 3)主电动机的正反转掌握电路主电动机正转由正向起动按钮SB2掌握，按下按钮SB2时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接。接触器KM的帮助触点闭合使接触器KM1得电吸合，电动机在满电压下正向起动。（https://www.sodocs.net/doc/eb19016654.html,/版权全部）反向时按下起动按钮SB3，KM 2的主触点将三相电源反接，电动机在满电压下反向起动。KMl和KM2的动断触点分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。 4)电动机过载及联锁爱护环节完成各掌握功能后还应考虑电动机正反向掌握的互锁，电动机过载爱护、短路爱护等。 2．线路的完善和校验 掌握线路初步设计完后，可能还有冲突和不合理的地方、需进一步校验，并简化线路。
电气控制原理电路设计的方法与步骤
电气控制原理电路设计的方法与步骤 电气控制原理电路设计是原理设计的核心内容，各项设计指标通过它来实现，它又是工艺设计和各种技术资料的依据。 一、电气控制原理电路的基本设计方法 电气控制原理电路设计的方法主要有分析设计法和逻辑设计法两种。 1、分析设计法 分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。 分析设计法的优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它是在熟练掌握各种电气控制电路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制电路能力的根底开展的，容易为初学者所掌握，对于具备一定工作经验的电气技术人员来说，能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用；其缺点是设计出的方案不一定是最正确方案，当经验缺陷或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。为此，应反复审核电路工作情况，有条件时还应开展模拟试验，发现问题及时修改，直到电路动作准确无误，满足生产工艺要求为止。 2、逻辑设计法 逻辑设计法是利用逻辑代数来开展电路设计，从生产机
械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。 逻辑设计法的优点是能获得理想、经济的方案，但这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。其具体设计过程可参阅专门论述资料，这里不再作进一步介绍。 二、电气原理图设计的基本步骤 电气原理图设计的基本步骤是： （l）根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。 （2）设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序开展。 （3）绘制总原理图。 （4）恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。 设计过程中，可根据控制电路的简易程度适当地选用上述步骤。 三、原理图设计中的一般要求 一般来说，电气控制原理图应满足生产机械加工工艺的要求，电路要具有安全可靠，操作和维修方便，设备投资少等特点，为此，必须正确地设计控制电路，合理地选择电器
浅谈电气控制线路的绘制及分析
浅谈电气控制线路的绘制及分析 【摘要】电气控制线路是现代控制系统的最基本组成，应用非常普遍。本文主要讨论电动机的基本控制电路和电气原理图的绘制方法。 【关键词】电气控制线路；电气原理图；查线读图法；逻辑代数法 1、引言 电气控制是指拖动系统的控制，常用的电气控制方式主要是指继电—接触器控制方式，电气控制线路是由各种接触器、继电器、按钮、行程开关等电器元件组成的控制电路，复杂的电气控制线路由基本控制电路（环节）组合而成。电动机常用的控制电路有起—停控制、正反转控制、降压起动控制、高速控制和制动控制等基本控制环节。 电气控制线路是用导线将电动机、电器和仪表等元件按一定控制要求连接而成的。为了表达电气控制线路的结构、原理和设计意图，便于分析电气线路工作原理，安装、调试和使用维护电气设备，必须参照国家标准，采用统一的图形和文字符号以及技术规范绘制电气控制系统图。我国当前推行的国家标准是《电气常用图形符号》、《电气制图》、《电气技术中的文字符号制定通则》。这些标准是国家标准局参照国际电工委员会（IEC）颁布的有关文件，制定的我国电气设备有关国家标准。 在电气控制系统中，用以描述工作原理以及安装施工的工艺图纸文件主要包括电气原理图、电气安装位置图、电气安装接线图、电气安装互连图等图纸。 2、电气线路图 表示控制线路连接关系和原理的主要图纸有电气原理图和电气安装接线图，由于它们的用途不同，绘制原则也有所区别，这里重点介绍电气控制原理图。 为了便于阅读和分析线路，电气控制原理图按照简单易懂的原则，根据控制线路的工作原理来绘制，图中包括所有电器元件的导电部分、接线端子和导线。原理图中电器元件各部分电气符号不考虑元件实际所在位置，而是按照电气工作原理的要求连接。 为使电路结构合理、层次分明，电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。辅助电路又分为控制电路和照明、指示电路。主电路是指强电流通过的电路部分，主要由电动机及连接器件组成。辅助电路通过的电流很小，控制电路主要由继电器和接触器线圈、主令电器、控制触点及控制变压器等电器元件组成，实现基本逻辑控制；照明及信号指示电路主要用于线路工作状态的指示和工作照明。电气控制原理图的绘制应遵循以下原则： （1）主电路用粗实线绘制在图面的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图面的右侧或下方，为了便于计算机图文处理，主电路和控制电路可以分页设置。 （2）电气元件的电气符号按功能布置、按动作顺序排列，布置顺序为从左到右，从上到下。原理图不考虑元件的实际安装位置。 （3）所有电器的动作部分均以自然状态（常态）绘出，所谓常态是指各种电器没有通电和没有外力作用时的工作状态。 （4）同一电器的各部分（如线圈、触点）分散在图中，为了表示是同一器件，要在电器的各部分使用一符号来标明。同一类器件在文字符号后加注数字编号或下标来区别，如KA1、KA2等。 （5）电动机和电器要采用国家标准规定的图形和文字符号绘制，电路图和
关于电气控制线路的方法
关于电气控制线路的方法 摘要：我国工业化建设不断发展，使得电气设备自动化得到了广泛的应用， 其不仅能够提升生产效率，提高产品质量，电气控制线路设计和方法就需要严格 按照其理论、实践，以保障电气设备经济合理。任何设计都需要结合一定原则， 特别是电气控制系统需要设计人员严格按照规范要求，结合电气控制线路实际的 情况进行设计，促使我国的电气事业得到飞速发展。下面就结合作者的实际工作 经验，对电气控制线路方法进行阐述。 关键词：电气控制；线路控制；方法 1 电气控制线路图的分析 若想有效的进行电气线路的控制，首先应该对电气控制线路图有极为深刻的 了解，为了便于阅读和分析线路，电气控制原理图按照简单易懂的原则，根据控 制线路的工作原理来绘制，图中包括所有电器元件的导电部分、接线端子和导线，原理图中电器元件各部分电气符号不考虑元件实际所在位置，而是按照电气工作 原理的要求连接。为使电路结构合理、层次分明，电气原理图一般分为主电路和 辅助电路两部分。辅助电路又分为控制电路和照明、指示电路。主电路是指强电 流通过的电路部分，主要由电动机及连接器件组成。辅助电路通过的电流很小， 控制电路主要由继电器和接触器线圈、主令电器、控制触点及控制变压器等电器 元件组成，实现基本逻辑控制；照明及信号指示电路主要用于线路工作状态的指 示和工作照明。一般来讲，原理图要求按照结构简单、层次分明、便于分析等规 则进行绘制，各电器元件的使用合理、系统动作可靠、节省连接导线，为施工、 使用、维护提供方便。 2 电气控制线路的绘制原则 第一，明确生产需求、设备的情况。电气控制线路的绘制需要充分的考虑生 产需求及不同设备的使用状态，对于不需要进行电气调速或不经常使用的机械设备，在其电气控制线路的设计方面要充分考虑异步电动机的工作状态，也就是在
电气控制线路设计及优化策略
电气控制线路设计及优化策略 摘要：电气控制技术作为基础和核心技术被广泛应用于各行各业，电气控制 线路设计在电气设备四大环节中有着重要作用，遍布设计、生产、操作和控制的 整个过程。电气控制线路设计的好坏直接影响着电气设备的应用质量，是电力系 统有序运行的基础保障。所以，电气控制线路的设计质量至关重要，设计人员应 充分考虑电气控制线路的可靠性和实用性，以保证电气设备的高质量运行。 关键词：电气控制；线路设计；优化策略 1电气控制系统的特点 传统的电气控制系统具有设计简单、实用性强、抗干扰能力强和成本低的优点，同时也存在工作效率偏低、电气控制线路连线复杂、运维成本高和体积庞大 的局限性。现代电气控制系统在传统电气控制系统的基础上去其糟粕、取其精华，具有以下新特点：（1）现代电气控制系统提升了功能性的同时将设备集成化， 体积更小，可以在多个场景间通用，具有较强的灵活性，使用方便、运维简单。（2）现代电气控制系统引入了无触点式开关，响应时间和执行时间大大缩短。（3）现代电气控制系统实现了微机软件控制，大大提高了控制效率，简化了控 制过程，做到了资源的有效利用。 2电气控制线路的设计原则 2.1电气控制线路设计的通用性 传统电气控制线路的单一性使得原先的电气设备功能单一，造成生产效率不高。而随着科学技术的发展，电气控制线路设计逐渐朝着注重通用性的方向发展。电气控制电路设计中往往在符合设计标准的基础上，还要进行长期的实践来一步 一步完善功能，功能需求越多其设计周期越长。经过实践完善的电气控制线路通 用性较强，其通用性依托于计算机软件控制得以实现，通过改变关键参数从而改
变设备的功能。电气控制线路设计的通用性有助于企业产出不同属性的产品，对企业生产效率和收益有着极大地提升。 2.2电气控制线路设计的可靠性 在电气控制线路设计时，设计人员应全面考虑配电方案、电器布局、接地线路等多方面因素，确保电源的负载、电线的最大电流在安全范围之内，避免出现过载问题。除了本身的安全问题，还应注意线路之间会不会出现交叉干扰、电路板发热等问题，做到对一切隐患的预防。电气控制线路的可靠性是保证电气设备安全运行的基础，在设计中可根据控制的复杂程度选择电网电源或直流电源，确保电气控制线路稳定运行。 2.3电气控制线路设计的安全性 电气控制线路的安全性是重中之重，电气控制线路设计在满足客户需求的前提下，应保障运行的稳定可靠。（1）保证电气控制线路简单可靠、经济实用和无寄生电路，因为寄生电路不仅对系统功能提供不到帮助，还会影响系统的整体运行，带来安全隐患。（2）要避免多个电气设备串行使用的现象，电气设备的数量增多会增加线路的负担，容易造成线路崩溃。只有电气控制线路的安全性得以保证，电气设备才能稳定运行。 3电气控制线路的设计方法 3.1经验设计法 经验设计法也被称为一般设计法或分析设计法。用经验设计法进行线路设计时，设计思路主要包含以下几个方面：（1）设计人员应充分了解设计方对电气控制电路的需求，对同类方案进行调研分析。（2）根据设计需求选择控制电路中的运动元件或执行元件。（3）将选择、控制、保护等环节依次接入线路并对线路进行简化。（4）去除多余触点，确定动作整定值，设计接线图并完成设计文件。 经验设计法往往忽略线路的简单性、经济性和安全性，所以在设计中应对以下方面提高重视：保证电器的线圈连接正确；保证在交流控制电路中不出现2个
浅谈电气控制的线路设计思路
浅谈电气控制的线路设计思路 摘要：电气控制线路的设计属于整个电气控制中重要的组成部分，它对于整个电气设备的生产运行过程、设计过程以及后续的电气试运行、联动运行及常规操作都具有着非常直接的影响。因此，能不能做好整个电气控制线路方面的设计工作，就成为了整个电气控制工作的关键环节。 关键词：电气控制线路设计方法分析 引言 在电气化的控制过程当中，线路的设计主要是进行重要电气设备的设计、生产以及调控中的一个关键环节，也是整个电气设备组能够正常、可靠和安全地运行的重要保证。所以，我们必须要保证在电气线路的控制运行当中，其线路的设计思想以及线路的设计原则保持高度的科学性及正确性。 那么，电气控制线路的设计基本要求是： （1）熟悉所设计设备电气线路的总体技术要求及工作过程，取得电气设计 的基本依据，最大限度地满足生产机械和工艺对电气控制的要求。 （2）优化设计方案、妥善处理机械与电气的关系，通过技术经济分析，选 用性能价格比最佳的电气设计方案。在满足要求的前提下，设计出简单合理、技术先进、工作可靠、维修方便的电路。 （3）正确合理地选用电气元器件，尽可能减少元器件的品种和规格，降低生产成本。 （4）取得良好的MTBF （平均无故障时间）指标，确保使用的安全可靠。 （5）设计中贯彻最新的国家标准。 二、电气控制当中线路的主要设计原则 2.1通用化原则 所谓的通用化原则，主要是指在线路的设计方案当中，能使生产的机械来加工一些不同性质方面的对象。所以，在整个的电路设计当中，要尽量的来选择一些符合我们的设计标准要求、能满足一定负荷及容量要求的电气设备及元器件，并且在长期的实践当中，能够得到比较广泛应用的那些控制方案，以便予更好地满足整个生产设备及工艺方面的要求。 2.2电源的可靠性原则
电气控制线路经验设计方法
电气控制线路经验设计方法 设计电气控制线路时，首先要了解生产工艺对控制线路提出的要求，其次要了解生产机械的结构、工作环境和操作人员的要求等。在进行具体线路的设计时，一般先设计主电路，然后设计控制电路、信号电路及局部照明电路等。初步设计完成后，应仔细检查，看线路是否符合设计要求，并尽可能使之完善和简化，最后进行电器型号和规格的选择。 1. 控制系统设计的一般要求对于不同用途的控制系统，往往有其特殊的要求，这里所介绍的是设计控制系统的一般要求。1）控制系统应满足生产机械的工艺要求，能按照工艺的顺序准确而可靠地工作；2）控制电路应安全可靠（尽量选用标准的常用的且经过实际考验过的电路）、简单经济；3）符合人机关系，操作、调整和检修要方便；4）具有各种必要的保护装置和联锁环节，即使在误操作时也不会发生重大有故。 2. 控制线路的设计方法电器控制线路的设计方法有两种，一种是经验设计法，本文主要讲解经验设计法。即根据生产工艺的要求，按照电动机的控制方法与典型环节线路直接进行设计。这种方法比较简单，但对比较复杂的线路，设计人员必须具有丰富的工作经验，需绘制大量的线路图并经多次修改后才能得到符合要求的线路，而所得到的方案往往还不是最佳方案。分析已介绍过的各种控制线路，可发现有—
个共同的规律，即电动机的启动与停止是由接触器主触头来控制的，而主触头的动作是由控制回路中接触器线圈的“得电”与“失电”来决定的。线圈的“得电”与“失电”则是由线圈所在控制回路中一些常开、常闭触点组成的“与”、“或”、“非”等条件来控制。分析、总结可得出以下结论：1）当几个条件同时满足才使线圈得电动作时，可用几个常开触点串联。2）几个条件中只要具备其中任一条件，线圈就能得电动作时，可用几个常开触点并联。3）几个条件中只要具备其中任一条件，线圈就能失电复位时，可用几个常闭触点串联。4）要求几个条件同时满足才使线圈失电复位时，可用几个常闭触点并联。下面给出一个经验设计法设计的例。某机床有左右两个动力头，用以铣削加工，它们各由一台交流电动机拖动。另外有一滑台，可以安装被加工的工件，它由另一台交流电动机拖动。加工工艺要求：开始工作时，滑台先快速移动到加工位置，然后自动变为慢速进给，进给到指定位置自动停止，再由操作者发出指令使滑台快速返回，当回到原位时自动停车。两动力头电动机在滑台电动机正向启动后才能启动，而在滑台电动机正向停车时亦停车。要求具有各种必要的保护装置和联锁环节，即使在误操作时也不会发生重大有故。试设计该机床的控制电路。1、主电路设计动力头驱动电机只要求单方向旋转，为使两台电动机同步启动，可用一
电气控制原理线路图设计方法
电气控制原理线路图设计方法LT
以熟练掌握各种电气控制线路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制线路的经验为基础，所以又称为经验设计法。 分析设计法的特点是无固定的设计程序，设计方法简单，容易为初学者所掌握，对于具有一定工作经验的电气人员来说，也能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用。其缺点是设计方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周时会影响线路工作的可靠性。 2.逻辑设计法 逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来进行电路设计，即根据生产机械的拖动要求及工艺要求，将执行元件需要的工作信号以及主令电器的接通与断开状态看成逻辑变量，并根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和运算规律进行简化，使之成为需要的与或关系式，根据最简式画出相应的电路结构图，最后再作进一步的检查和完善，即能获得需要的控制线路。 采用逻辑设计法能获得理想、经济的方案，所用元件数量少，各元件能充分发挥作用，当给定条件变化时，能指出电路相应变化的内在规律，在设计复杂控制线路时，更能显示出它的优点。任何控制线路，控制对象与控制条件之间都可
以用逻辑函数式来表示，所以逻辑法不仅能用于线路设计，也可以用于线路简化和读图分析。 逻辑代数读图法的优点是各控制元件的关系能一目了然，不会读错和遗漏。 逻辑电路有两种基本类型，对应的设计方法也各有不同。 （1）组合逻辑电路其特点是执行元件的输出状态只与同一时刻控制元件的状态有关，输入、输出呈单方向关系，即输出量对输入量无影响。它的设计方法比较简单，可以作为经验设计法的辅助和补充，用于简单控制电路的设计，或对某些局部电路进行简化，进一步节省并合理使用电器元件与触点。 （2）时序逻辑电路其特点是输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，而且还与输出量的原有状态及其组合顺序有关，即输出量通过反馈作用，对输入状态产生影响。这种逻辑电路设计要设置中间记忆元件（如中间继电器等），记忆输入信号的变化，以达到各程序两两区分的目的。 三、原理图设计中应注意的问题
电气控制线路设计方法
电气控制线路设计方法 内容摘要:全面和系统地介绍继电接触式控制系统的设计内容,设计方法步骤,设计原则,电动机内容的计算,电力拖动方案的选择。电气控制线路的设计,控制电器的选择,电器控制线路设计的方法有俩种,一是经验设计法.另一种是逻辑设计法。 关键词:经验设计,逻辑设计,过载保护。 机械设备电气设计包括俩部分内容:1、确定拖动凡案和选择电动机,前者是指选择交流拖动方案还是直流拖动方案;后者是指选择电动机的型号及容量.2、设计电气控制线路,并根据它来选择电器元件和设计电气原理图,安装图及互连图。 电气控制的技术条件是一设计技术任务书的形式表达的。在任务中,除应简要说明所要设计的机械设备的型号,用途,工艺过程,技术性能,传动方式,工作条件,使用环境以外,还必须着重说明; (1)用户供电系统的电压等级,频率,容量及电流种类 (2)有关操作方面的要求,如操作台的布置,操作按钮的设置和作用,测量仪表的种类,故障报警和局部照明要求等。 (3)有关电气控制的特性,如电气控制的主令方式,自动工作循环的组成,动作程序,限位设置,电气保护及联锁等。 (4)有关电力拖动的基本特性,如电动机的数量和用途,各主要电动机的负载特性,调速范围和方法,以及对起动,反向和制动控制的要求等. (5)生产机械主要电气设备的布置草图和参数。
当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后,就可以进行电气控制线路的设计.电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化.由于设计是灵活多变的,没有固定的方法和模式,即使是同一个电路的功能结构,不同人员设计出来的线路可能完全不同,甚至面目全非.因此,作为设计人员,应该随时发现和总结经验,不断丰富自己的知识,开阔思路,才能作出最为合理的设计.设计时包阔以下原则: 一、最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求 (1) 二、在满足生产要求的前提下,力求是控制线路简单,经济 三、保证控制线路工作的可靠性 四、控制线路工作的安全性 电气控制线路有俩种设计方法,一种是经验设计法,另一种是逻辑代数设计 法。 经验设计法 经验设计法是根据生产机械对电气控制电路的要求,首先设计出各个独立环节的控制电路或单元电路,然后再根据生产工艺要求找出各个控制环节之间的相互关系,进一步拟定联锁控制电路及进行辅助电路的设计,最后再考虑减少电器与触头数目,努力取得姣好的技术经济效果,如龙门刨床横梁升降控制线路来说明经验设计法。 逻辑设计法 逻辑设计法利用了逻辑代数这一数学工具。从生产工艺出发,在状态波形图的基础上,将控制线路中的接触器、继电器线圈的通电与断电,触头的闭合与断开,以
电气控制线路的一般设计方法
电气控制线路的一般设计方法 电气控制线路的设计方法一般有两种，即一般设计法和逻辑设计法。 一般设计法又称经验设计法，是根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节组合设计而成。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制线路，具有丰富的设计经验。在设计过程中往往需要经过反复修改，即使这样设计出来的线路可能不是最简、最正确方案。 逻辑设计法是根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、设计线路的。用这种方法设计的线路比较合理，特别适合完成较复杂的生产工艺所要求的控制线路。但是逻辑设计法难度较大，不易掌握。这里仅介绍一般设计法。 用一般设计方法设计控制线路时的设计思路和应注意的几个原则如下： 1.用一般设计方法设计控制线路时的设计思路 1)应最大限度地了解生产机械和工艺对电气控制线路的要求。设计之前，电气设计人员要调查清楚生产要求、工艺要求、每一程序的工作情况和运动变化规律，所需要的保护措施、并对同类或接近产品开展调查、分析、综合，作为具体设计电气控制线路的依据。 2)根据工艺要求和工作程序，逐一画出运动部件或执行元件的控制电路。合理运用各控制原则；将成熟的常用环节组合应用于控制电路中，对需要保持元件状态的电路，要加自锁环节；对于电磁阀和电磁铁等无记忆功能的元件，应利
用中间继电器开展记忆。 3)根据控制要求将手动与自动选择、点动控制、各种保护环节等分别接入线路。 4)线路完善，简化线路，去除多余线路和触点。 5)选择电器件，确定动作整定值。 6)设计接线图，编写设计文件。 2.在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济 1)尽量选用标准、常用或经过实际考验过的线路和环节。图1 电气元件的合理接线 2)减少连接导线的数量和长度。图1所示两线路在原理上完全一样，但在实际接线时所需连接导线的数量和长度却不同。c）、d）的接线是不合理的，因为按钮在操作台上，而电器在电气柜内，这样a）中操作台和电气柜的实际引线为三条，c）中的实际引线则为四条；对于多点控制的b）、d）而言，因需两地操作，b）比d）也少用连接导线。 图2 触点化简与合并图3 线路中线圈的位置 3)尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用一样型号。 4)应减少不必要的触点以简化线路，这样也可以提高可靠性。在简化过程中，主要着眼于同类性质的合力，同时应注意触点的额定电流是否允许。固2给出了线路简化的例子。 5）控制线路在工作时，除必要的电器必须通电外，其
电气控制线路的设计
第六章 电气控制路线的设计 了解电气控制路线的设计要求. 熟练掌握电气控制路线的普通设计方法. 掌握电气控制路线设计拖动方案和电动机的选择依据. 熟练掌握电气控制路线设计中电器元件的选择方法. 了解电气设备施工设计的内容和过程. 学会灵便运用所学知识,在满足生产机械工艺要求的前提下,设计出运行 安全可靠的电气控制路线. 能考虑调试与维修的要求,设计方案能操作容易、维修方便. 学会路线优化,使设备投资费用节省. 电气控制路线设计的原则和内容 电气控制路线设计的方法 拖动方案和控制方案的确定原则 元器件的选择方法 设计的基本原则和内容 电气控制路线的设计方法 电气控制路线设计中的电动机 选择 电气控制路线设计中的元器件 选择 生产机械电气设备施工设计 1 3 3 3 2 16 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
电气控制路线的设计与优化 本节重点学习电气控制路线设计的基本内容, 即确定电力拖动方案、设计生产机械电力拖动自动控制路线、选择拖动机电与电气元件、进行生产机械电力装备施工设计、编写生产机械电气控制系统的电气说明书与设计文件. 在进行电力拖动方案的确定时,应遵循有关原则进行选择.应当考虑电动机的调速特性与负载特性相适应, 以求得电动机充分合理的应用；根据生产机械的调速要求如调速X 围、调速平滑性、机械特性硬度、转速调节级数与工作可靠性等方面来选择合适的拖动方案；在满足技术指标的前提下,进行经济比较,最后确定最佳方案. 设备的电气控制方法不少,有继电器接触器的有触点控制,有无触点逻辑控制, 有可编程序控制器控制、计算机控制等.总之,合理地确定控制方案,设计实现、简便、可靠、经济、合用的电力拖动控制系统的重要前提.应考虑以下几个方面：1．控制方式与拖动需要相适应.控制方式并非越先进越好,而应该以经济效益为标准. 2．控制方式与通用化程度相适应.对于某些加工一种或者几种零件的专用机床, 它的通用化程度很低,但它可以有较高的自动化程度. 3．控制方式应最大限度满足工艺要求.根据加工对象的工艺要求,控制路线应具有自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性连锁、信号指示和故障诊断等功能, 以最大限度满足工艺要求. 4．控制电路的电源应当可靠.简单的控制电路可直接用电网电源,元件较多、电路较复杂的控制装置,可将电网电压隔离降压, 以降低故障率. 影响方案确定的因素不少,最后选定方案的技术水平和经济水平,取决于设计人员的设计经验和设计方案的灵便运用. 以满足生产过程中机械加工工艺的要求为切入点, 了解设计前必须做的准备 工作, 即对生产设备的主要工作性能、结构特点、实际工作情况做充分的了解,做到心中有数. 明确电气控制路线设计所包含的工作. 在总体方案正确的前提下,确定电力拖动方案和控制方案.借鉴已经获得成功 的经过生产实践检验的设备或者生产工艺列出几种可选方案,根据条件和工艺要求进行选择.