电气控制设计
电气控制系统设计的一般原则
电气控制系统设计的一般原则
由于电气控制系统是整个生产机械的一部分，所以在设计前要收集相关资料，进行必要的调查研究。
应遵循的基本原则是:
1)最大限度地满足生产需求，实现生产机械和加工工艺对电气控制系统的要求。
2)在满足控制要求前提下，电气控制电路应力求安全、可靠、经济、实用、使用维护方便，不要盲目追求自动化和高指标。
尽量选用标准的、常用的或经过实际考验的电路和环节。
3) 妥善处理机械与电气关系。
很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面，协调处理好二者关系。
4) 正确、合理地选用电气元件，确保控制系统安全可靠地工作。
5)为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时，设备能力留有适当余量。
6)谨慎积极地采用新技术、新工艺。
7) 设计中贯彻最新的国家标准。
电路图中的图形符号及文字符号一律按国家标准绘制。
8) 在满足以上条件下，尽量做到造型美观、操作容易、维护方便。
电气控制设计介绍
电气控制设计介绍电气控制设计是一种电力工程的重要领域，主要负责设计、安装、调试和维修各种工业生产过程中所需的电气控制系统。
它在生产过程中发挥重要的作用，其正确的设计和可靠的运行直接影响了产品的品质和生产效率，因此在工业生产中占有至关重要的地位。
一、电气控制设计的基本原理电气控制设计是通过电讯号控制各种设备和机器人，以实现生产线上的连续生产。
其基本原理是将工业设备与计算机之间的控制传递给PLC等设备，通过程序控制实现自动化生产和极简电气控制系统的设计。
二、电气控制系统的设计流程电气控制系统设计流程包括：需求分析、电气控制设计、电气元件选型、电气控制回路设计、电气控制软件编写、PLC和其他电气元件选配、控制箱设计、测试与调试等。
（1）需求分析电气控制设计从需求开始，按照用户的生产线要求分析各种控制要素，确定控制系统的实现方案。
需求分析包括车间布局、设备的位置和运转方向、设备传感器和动力要求等。
（2）电气控制设计根据需求分析的结果，进行电气控制系统的设计。
在设计中，选用合适的电气控制元件、控制回路和电气控制器，以全方位管理设备运作的状态，然后选择合适的PLC进行控制。
同时，采用MCC、交流/直流电机、变频器等设备，实现控制的精度和可靠。
（3）电气元件选型根据电气控制设计方案的需要，选型适当的电气元件，如开关、接触器、保护器、继电器等。
这些元件在电气控制系统中起重要作用，影响整个系统的稳定性和可靠性。
（4）电气控制回路设计在电气控制系统的设计中，电气控制回路是非常重要的一部分。
设计人员需要根据需求分析和电气学原理来设计电气控制回路，使得回路能够正确地运转。
同时，为提高整个电气控制系统的稳定性、可靠性，需要采用电气保护器、限流器等电气元件进行保护。
（5）电气控制软件编写电气控制系统的软件可以通过指令来操作输出端口，实现各种电气控制。
设计人员根据电气控制设计方案编写合适的电气控制软件，将其运行在PLC等设备上，使其能够自动控制生产设备的运行。
简述电气控制系统设计基本原则
简述电气控制系统设计基本原则电气控制系统设计的基本原则是指为实现一定的控制功能，对电气控制系统进行设计控制的基本原则。
电气控制系统是控制设备必不可少的组成部分，它不仅控制系统的性能，而且还可以提高系统的可靠性、稳定性和可靠性。
电气控制系统设计原则是把电气控制系统设计得更精确、更可靠、更稳定的基本原则。
先，在电气控制系统设计中，应考虑的第一步是系统的结构。
应根据被控物理量的属性来设计电气控制系统的结构，以保证系统能够有效地完成控制任务。
通常情况下，电气控制系统采用闭环反馈控制，即采用控制循环来控制物理量的变化，以达到控制目标。
其次，在电气控制系统设计中，应注重安全性及可靠性的考虑。
由于安全性和可靠性是电气控制系统的重点考虑，所以应根据各种应用环境和物理量的特性来进行设计，既要考虑控制性能，又要考虑可靠性、安全性和稳定性。
再次，在电气控制系统设计中，应考虑控制量的可调性及操作可靠性。
可调性是指电气控制系统能够满足实际操作要求的控制量的能力，应根据实际操作需要，采用合适的可调装置，使电气控制系统更灵活，更加容易操作。
另外，操作可靠性是指电气控制系统机械控制装置能够可靠工作的能力，应根据实际应用情况，选择正确的机械控制装置，提高系统的操作可靠性。
最后，在电气控制系统设计中，应考虑信息的可靠传输及计算量的可操作性。
信息的可靠传输是指电气控制系统将信息传输到相应的终端设备，以便终端设备正确地完成指令的能力，应根据所使用的电气控制系统，选择合适的信息传送装置，使系统的信息传输更加可靠。
而计算量的可操作性则是指电气控制系统能够根据当前情况进行控制计算的能力，应采用合适的计算机系统，以便系统能够及时准确地进行复杂的控制计算。
以上就是电气控制系统设计的基本原则，它们用于识别电气控制系统应用环境，并有效地完成电气控制系统的设计。
正确考虑电气控制系统设计原则，保证系统正常工作，是非常重要的。
由此可见，电气控制系统设计原则对于电气控制系统的正常运行起着至关重要的作用，具有重要的意义。
第三章 电气控制系统设计
3．集中式空调机组电气控制电路工作过程分析 空调机组主要有新风阀、回风阀、排风阀、过
滤器、冷/热盘管、送风机、回风机、加湿器组成。 控制原理： 电动风阀与送风机、回风机联锁控制，当送风
机、回风机关闭时，电动风阀（新风、回风、排风 风阀）都关闭。新风阀与排风阀动作同步，与回风 阀动作相反。根据新风、回风以及送风焓值的比较， 调节新风阀和回风阀的开度。
2．电梯电气控制要求 （1）电梯曳引电机 （2）电梯门机 （3）电气控制要求
(二)电梯电气控制系统 1．交流双速电动机拖动系统的主电路
图3-27是常见的双速电梯拖动电动机主电路。
2．电梯的控制电路 电梯的控制电路由多个基本环节组成，为了便于
分析可将其分成主拖动控制，电梯运行过程控制，自 动开关门控制，呼梯、记忆及消号控制，自动定向及 截梯控制，选层、记忆信号消除控制，信号及指示控 制，轿内照明控制，线路保护九个环节。
如图3-14b控制电路1。
如图3-14c控制电路2。
（二）消防水泵的控制
消防泵和喷淋泵分别为消火栓系统和水喷淋系
统的主要供水设备。 1．室内消火栓给水泵电气控制 图3-15为消防水泵电气控制的一种方案，两台
泵互为备用，备用泵自动投入。 正常运行时，电源开关和SA1均合上。SA2为水
泵检修双投开关，不检修时放在运行位置，
（2）排烟类
1）排烟口：电动、手动或远距离开启，与排烟 风机联动，可设280℃关闭装置，安装于排烟区域的 顶棚或墙壁上。
2）排烟阀：安装在排烟系统管路上，平时一般 呈关闭状态，火灾时手动或电动开启，起排烟作用。 当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭，在一定时 间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起排烟 作用的阀门。
第二节 常用建筑设备的 电气控制电路设计
第三章电气控制线路设计
例3-4加热炉自动上料机构 3）启动之前，各运动部件需处于原 位，即行程开关 SQl、SQ3都处于被 压下的状态，因此，启动的条件除启 动按钮外，还有行程开关SQ1、SQ3的 状态需为动作状态。
例3-4加热炉自动上料机构控制线路
1SB1↓→M1正 转，炉门开启 2炉门降至 SQ4,KM3吸合， 推杆进。 3推杆进至SQ2， KM4吸合，推 杆退。 4推杆退至SQ1 停，KM2吸， 炉门上升至 SQ3停。
（2）“或”运算 K＝A+B
1．三种基本逻辑运算
（3）逻辑“非”
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-6 A+1＝1
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-7
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-8
A B A B
例3-10,已知逻辑函数关系画电气线路图
KM 1 SB1 KA1 ( SB2 KA2) KM 1 KM 2 ( SB4 KA2) ( SB3 KA1 KM 2)
例3-14，例3-13的电气线路图
KA1 ( SB KA1) SQ2 KA2 ( SQ1 KA2) SQ3 YA1 KA1 YA2 KA2
(二）运算元件的一般逻辑式
1用持续信号排除额外起始信号
1用持续信号排除额外起始信号
图3-41 (b)
2、用持续信号排除额外终止信号(a)
电磁吸盘控制
充磁启动：按下SB8＋ → KM5 √ → KM5+ →主 触头吸合，电磁吸盘充磁。 → KM5+辅助常开触点吸合，自锁。 充磁停止：按下 SB7(-) → KM5 × → KM5 (-)主 触头释放脱开，充磁停止。 退磁操作：按下SB9+ → KM6 √ → KM6+ →主 触头吸合，电磁吸盘退磁。 松开SB9(-) → KM6 × →KM6 (-)主触头释 放脱开，退磁结束
电气控制电路设计基础和CA
高效性
CA软件能够快速进行电路 设计和分析，缩短设计周 期。
精确性
通过模拟和优化，能够精 确预测电路性能，减少实 验次数和成本。
可扩展性
CA软件支持多种设计工具 和库，方便进行复杂电路 设计和分析。
CA在电气控制电路设计中的实现方法
选择合适的CA软件
根据设计需求选择适合的CA软 件，如AutoCAD、Eagle等。
未来电气控制电路设计将与信息技术、通 信技术、物联网等领域深度融合，形成更 广泛的交叉应用和创新。
CA在电气控制电路设计中的挑战与机遇
挑战
随着技术的不断发展，电气控制电路设计越来越复杂，对CA的要求也越来越高，需要克服技术难度大、成本高、 人才短缺等挑战。
机遇
CA在电气控制电路设计中具有广泛的应用前景，能够提高设计效率、降低成本、优化性能，为产业发展带来巨 大的机遇。同时，CA技术的发展也将推动相关产业的创新和发展。
电路仿真与分析
利用CA软件进行电路性能仿真 和分析，确保电路设计的正确 性。
电路原理图设计
使用CA软件进行电路原理图设 计和绘制。
优化与改进
根据仿真结果对电路进行优化 和改进，提高电路性能和可靠
性。
03 电气控制电路设计实例
电机控制电路设计
电机启动控制电路
通过控制接触器或继电器，实现对电机启动 和停止的控制。
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常用电气元件的符号
如开关用“S”，接触器用“KM”，继电器用“K”，传感器用 “SEN”等。
电路设计与分析方法
电路设计
根据实际需求，选择合适的电气元件，按照一定的逻辑关系进行 连接，实现所需的功能。
电路分析
电气自动化控制系统及设计5篇(22页)
电气自动化控制系统及设计（第一篇：概述）一、电气自动化控制系统的基本概念电气自动化控制系统，是指利用电气元件、电子器件、计算机技术、网络通信技术等，对生产过程、机械设备等进行自动监测、控制、调节和保护的系统。
它以提高生产效率、降低劳动强度、保证产品质量、节约能源、改善生产环境为目标，广泛应用于国民经济的各个领域。
二、电气自动化控制系统的主要组成部分1. 控制器：控制器是电气自动化控制系统的核心，负责对整个系统进行指挥、协调和监控。
常见的控制器有可编程逻辑控制器（PLC）、工业控制计算机（IPC）等。
2. 执行器：执行器接收控制器的指令，对生产设备进行操作，如电动机、气动元件、液压元件等。
3. 传感器：传感器用于实时监测生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、位置等，并将这些参数转换为电信号传输给控制器。
4. 通信网络：通信网络将控制器、执行器、传感器等设备连接起来，实现数据传输和共享。
5. 人机界面（HMI）：人机界面用于实现人与控制系统的交互，包括参数设置、数据显示、故障诊断等功能。
三、电气自动化控制系统设计原则1. 安全性：在设计过程中，要充分考虑系统的安全性，确保生产过程中的人身安全和设备安全。
2. 可靠性：系统设计应保证在各种工况下都能稳定运行，降低故障率。
3. 灵活性：系统设计要具有一定的灵活性，便于后期升级和扩展。
4. 经济性：在满足生产需求的前提下，尽量降低系统成本，提高投资回报率。
5. 易操作性：系统设计要考虑操作人员的技能水平，使操作简便、直观。
电气自动化控制系统及设计（第二篇：设计方法与技术）四、电气自动化控制系统的设计方法1. 需求分析：在进行系统设计前，要充分了解生产过程的需求，包括工艺流程、设备性能、控制要求等，为后续设计提供依据。
2. 系统方案设计：根据需求分析结果，制定系统方案，包括选择合适的控制器、执行器、传感器等设备，以及确定通信网络和人机界面。
3. 控制逻辑编程：根据生产工艺要求，编写控制程序，实现对设备的自动控制。
简述电气控制系统设计基本内容
简述电气控制系统设计基本内容电气控制系统设计是指利用电气技术和控制理论来设计和实现各种自动控制系统的过程。
它是现代工业自动化的关键技术之一，广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、环境监测等领域。
电气控制系统设计的基本内容包括系统需求分析、系统框架设计、硬件选型和配置、软件编程和调试等几个方面。
系统需求分析是电气控制系统设计的起点。
在这一阶段，设计人员需要与用户充分沟通，了解用户的需求和要求。
根据用户的需求，确定系统的功能和性能指标，如控制精度、响应速度、可靠性等。
同时，还需要考虑系统的扩展性和可维护性，以便满足未来的需求变化。
系统框架设计是电气控制系统设计的核心。
在这一阶段，设计人员需要根据系统需求分析的结果，确定系统的整体结构和模块划分。
一般来说，电气控制系统由传感器、执行器、控制器和通信网络组成。
传感器用于采集被控对象的状态信息，执行器用于控制被控对象的动作，控制器用于处理传感器采集到的信息并产生控制信号，通信网络用于传输控制信号和状态信息。
在设计框架时，还需要考虑各个模块之间的接口和通信协议，以确保系统的正常运行。
然后，硬件选型和配置是电气控制系统设计的关键环节。
在这一阶段，设计人员需要根据系统需求和框架设计的结果，选择合适的硬件设备，如传感器、执行器、控制器等。
在选择硬件设备时，需要考虑其性能指标、稳定性、可靠性以及与系统的兼容性。
同时，还需要进行硬件设备的配置和布线，以确保系统的可靠运行。
软件编程和调试是电气控制系统设计的最后阶段。
在这一阶段，设计人员需要根据系统需求和框架设计的结果，编写控制软件并进行调试。
控制软件的编写一般采用类似于流程图的图形化编程语言，如ladder diagram（梯形图）和function block diagram（功能块图）。
编写控制软件时，需要考虑控制算法的设计和实现，如PID 控制算法、模糊控制算法等。
在调试过程中，设计人员需要对系统的各个模块进行测试，并对系统的性能进行评估和优化，以确保系统能够满足用户的需求。
电气控制设计的内容
电气控制设计的内容电气控制设计主要涉及到电力系统、电气设备和自动化控制系统的设计与优化。
其内容包括电气系统的结构设计、电气设备选择与配置、电气控制柜设计、自动化控制系统的设计和编程等。
下文将从这些方面详细介绍电气控制设计的内容。
首先，电气控制设计的重要内容之一是电力系统的结构设计。
电力系统的结构设计涉及到电源供应、配电装置、电气线路和负载设备等。
在进行结构设计时，需要根据实际需求确定系统的容量、电压等级和拓扑结构。
此外，还需要考虑系统的可靠性、安全性和经济性，采用合理的保护和控制策略，确保系统运行的稳定性和高效性。
其次，电气控制设计还包括电气设备的选择与配置。
电气设备的选择与配置是根据电力系统的要求和配置要求进行的。
选择合适的电气设备包括变压器、开关设备、配电装置、电缆线路等，以满足系统的电气参数和容量需求。
配置电气设备需要考虑设备的安装位置、相互关系和连接方式，以确保系统的可靠性和安全性。
此外，电气控制设计还包括电气控制柜的设计。
电气控制柜是对电气设备进行集中控制和保护的设备。
其设计涉及到电气元件的选择和布置、接线模式的确定、控制回路的设计和继电保护的配置等。
在进行电气控制柜设计时，需要考虑控制系统的要求和功能，确保其满足控制需求和安全要求。
最后，电气控制设计还包括自动化控制系统的设计和编程。
自动化控制系统是对整个电气系统进行监控和控制的系统，可以实现对电气设备的自动控制和故障诊断。
其设计涉及到系统的控制策略和逻辑设计、传感器和执行器的选择和配置，以及相应的编程和调试。
自动化控制系统可以提高电气系统的运行效率和可靠性，并实现更加智能化的控制。
总之，电气控制设计的内容主要包括电力系统的结构设计、电气设备的选择与配置、电气控制柜的设计和自动化控制系统的设计和编程。
通过合理的设计和优化，可以提高电气系统的运行效率和可靠性，满足实际需求并降低系统的运行成本。
电气控制设计论文(5篇)
电气控制设计论文(5篇)电气掌握设计论文(5篇)电气掌握设计论文范文第1篇1.能够画出典型掌握线路的原理图如三相异步电动机的单向运行掌握；正反转掌握（含接触器联锁的正反转掌握、按钮联锁的正反转掌握、双重联锁的正反转掌握）；星三角降压起动掌握（含手动掌握的星三角降压起动掌握、自动掌握的星三角降压起动掌握）；双速电动机掌握（含手动掌握的双速电动机掌握、自动掌握的双速电动机掌握）等。
同学通过理论学习以后，应具有相应的画图力量；然后通过到实训室学习，不仅可以强化同学的画图及动手安装接线的力量，还可以为后面的课程设计打下基础。
2.正确安装典型掌握线路通过分析电气原理图后，进行安装接线；同学要能够把原理图中电气元件符号，与实物上的各对应部分联系起来，正确接线；先接主电路，在接主电路时，要留意电源的进线是上进下出；接掌握电路时，依据编号，依次完成接线；在接按钮盒时，要留意，进盒的线要通过接线端子引入。
对每个元件在所接线路中的作用，同学肯定要清晰。
3.调试同学安装接线完成后，先通过静态检测，对所接线路有一个初步的推断，即是否存在短路或断路状况，静态值是否合理；然后是进行通电测试，通过通电试验，可以直观看到各元器件的动作，及电动机运行状况是否正常。
这一过程，让同学看到每个元件的动作状况，以及所接线路完成的掌握功能。
二、学习简洁掌握线路的设计1.首先依据所设计掌握线路的要求，对所需要用到的电气元器件写出材料清单（元器件的名称、数量、型号）。
2.依据所设计线路的要求，通过自己在理论学习和实习学习中把握的学问，考虑如何设计。
3.通过分组完成或自己完成，画出能够实现设计要求的电气原理图，分析工作原理，请带实习的老师审核图纸，提出建议，方可照图安装接线。
4.在我们设计线路时，还要考虑一个重要的因素，就是要依据现有的元器件条件，完成我们的设计课题。
由于，每个设计线路的功能，可以通过许多种掌握方式来完成。
三、设计实例（三相异步电动机单向运行掌握，扩展为两地掌握的两台电动机手动顺起，手动逆停掌握线路，具有短路、过载、欠压及失压爱护） 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、沟通接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。
电气控制电路设计-PPT课件
修改后的控制电路
控制电路设计时应注意的问题 ：
尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电器元件的实际位 置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不合理的。
电器连接图
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内，这样接线就 需要由电器柜二次引出连接线到操作台上，所以一般都将起动按钮和停 止按钮直接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
2.控制方案确定: 控制方式与拖动需要相适应：以经济效益为标准。控制逻辑简单、 加工程序基本固定，采用继电器接点控制方式较为合理；经常改变加 工程序或控制逻辑复杂，采用可编程序控制器较为合理。 控制方式与通用化程度相适应：加工一种或几种零件的专用设备， 通用化程度低，可以有较高的自动化程度，宜采用固定的控制电路； 单件、小批量且可加工形状复杂零件的通用设备，采用数字程序控制 或可编程序控制器控制，可以根据不同加工对象设定不同的加工程序， 有较好的通用性和灵活性。 控制方式应最大限度满足工艺要求：自动循环、半自动循环、手动 调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 控制电路的电源应可靠：简单控制电路可直接用电网电源；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；自动化程 度较高的生产设备，可采用直流电源，有助于节省安装空间，便于同 无触点元件连接，元件动作平稳，操作维修也较安全。
第一节 电气控制电路设计基础
电气控制系统设计的基本内容：
拟定电气设计任务书 确定电气传动控制方案，选择电动机 设计电气控制原理图 选择电气元件，制定明细表 设计操作台、电气柜及非标准电气元件 设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图 编写电气说明书和使用操作说明书
控制电路草图
联锁与保护环节设计： 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车；用限位开关 SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器KMl与 KM2之间应互相联锁，三台电动机均应用热继电器作过载保护。
电气控制系统设计方案的要求和步骤
电气控制系统设计方案的要求和步骤电气控制系统设计是指根据工业自动化的要求，通过合理的方案设计电气控制系统的过程。
它涉及到电气原理、电气设计、控制原理、自动化仪表、PLC编程等多个方面的知识。
下面将详细介绍电气控制系统设计方案的要求和步骤。
一、电气控制系统设计方案的要求1.满足工艺流程要求：电气控制系统设计方案应首先满足生产工艺的要求，确保工艺流程正常进行、安全可靠。
2.保证设备安全运行：电气控制系统设计方案必须能够保证设备的安全运行，包括正常工作、过载保护、过温保护等功能。
3.提高自动化程度：电气控制系统设计应借助自动化仪表、PLC等技术手段，实现生产过程的自动化控制，提高生产效率。
4.节约能源消耗：电气控制系统设计应合理利用能源，降低能源消耗，提高能源利用效率。
5.易于维护和操作：电气控制系统设计方案应简洁明了，易于维护和操作，降低维护成本和维护难度。
二、电气控制系统设计方案的步骤1.需求调研：明确工艺流程，了解工艺要求和设备特点，掌握实际控制需求。
2.方案设计：根据需求，设计电气控制系统的整体方案，包括控制逻辑、控制结构、控制方式等。
3.设备选型：根据方案设计确定所需的设备、仪表和自动化装置，包括主要控制器、传感器、执行器等。
4.配电设计：根据设备选型和实际需求，设计电气配电方案，包括主配电柜、控制柜、分支箱等。
5.接线设计：根据配电方案和设备布置，设计接线图和接线原理图，包括电气连线、接地、屏蔽等。
6.仪表接入：根据仪表选型和工艺要求，设计仪表接入方案，包括信号采集、信号处理、数据传输等。
7.控制逻辑编写：根据方案设计，编写PLC或其他控制器的控制逻辑程序，包括输入、输出、中间逻辑、模块化函数等。
8.现场布线：根据接线图和仪表接入方案，进行现场布线，保证电气连接正确、可靠、安全。
9.调试和调整：对已完成的电气控制系统进行调试，确保各个模块正常运行，完成控制功能。
10.系统验收：对已完成的电气控制系统进行综合测试和验收，确保系统能够满足需求和要求。
电气控制系统设计的原则
电气控制系统设计的原则电气控制系统设计一般应遵循以下原则。
1.满足生产机械和工艺过程的要求应最大限度地满足生产机械和工艺过程对电气控制线路的要求。
在设计前，首先要做好需求分析，全面细致地了解生产要求。
如一般控制线路只要求满足启动、反向和制动就可以了；有些则要求在一定范围内平滑调速和按规定的规律改变转速，出现事故时需要有必要的保护、信号预报，各部分运动要求有一定的配合和联锁关系等。
2.控制线路应简单、经济在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济。
（1）选用标准的器件①选择电源时，一般尽量减少控制电路中电源的种类，控制电压等级应符合标准等级。
控制电路比较简单的情况下，通常采用交流220V和380V供电，可以省去控制变压器。
在控制系统电路比较复杂的情况下，应采用控制变压器降低控制电压，或用直流低电压控制。
对于微机控制系统，还要注意弱电与强电电源之间的隔离，一般情况下，不要共用零线，避免电磁干扰。
对照明、显示及报警电路，要采用安全电压。
交流标准控制电压等级为：380V、220V、127V、110V、48V，36V，24V、6.3V。
直流标准控制电压等级为：220V、110V、48V、24V、12V。
②尽量选用标准电器元件，尽可能减少电器元件的品种、数量，同一用途的器件尽量选用相同型号的电器元件以减少备件的种类和数量。
（2）控制线路应标准尽量选用标准的、常用的或经过实践考验的典型环节或基本电气控制线路。
（3）控制线路应简短尽量缩减连接导线的数量和长度。
设计控制线路时，应考虑到各个元件之间的实际接线，走线尽可能简化。
（4）尽量减少不必要的触点所用的电器、触头越少则越经济，出故障的机会也就越少。
（5）尽量减少通电电器的数量在正常工作的过程中，除必要的电器元件外，其余电器应尽量减少通电时间。
以Y-△减压启动控制电路为例，如图所示，两个电路均可实现Y-△减压启动功能，但经过比较，图（b）在正常工作时，只有接触KM1和KM2的线圈通电，比图（a）更合理。
电气控制设计
电气控制设计电气控制设计是现代工程中不可或缺的一部分。
它的作用是控制工业设备、机器人、电动机等的运行，以实现自动化生产。
本文将介绍电气控制设计的基本原理、常见组件和应用场景。
一、基本原理电气控制系统主要由控制器、执行器和传感器组成。
控制器接收传感器信号，经过处理后向执行器发送控制信号，从而控制设备的运行。
传感器可以检测设备的状态，比如温度、湿度、压力等，将这些信息转化为电信号，传输给控制器。
执行器可以控制设备的动作，比如电磁阀、电动机等。
控制器则是系统的“大脑”，根据传感器信号和设定的控制策略，调节执行器的运行状态。
电气控制系统的基本原理就是通过传感器、控制器和执行器三者之间的协作，实现对设备的精确控制。
二、常见组件1. 电气元件电气元件是电气控制系统的核心组成部分，它们包括电源、继电器、接触器、热继电器、断路器、变压器等。
电源是电气控制系统的能量来源，继电器和接触器是控制器的输出部分，热继电器主要用于保护设备，断路器可以切断电路，变压器则可以将电压变换为所需的电压。
2. 信号元件信号元件是将设备状态转换为电信号的组件，比如按钮、开关、指示灯等。
按钮和开关可以控制设备的启停，指示灯可以显示设备的状态。
它们是传感器的一种，用于检测设备的状态并将其转化为电信号。
3. 控制器控制器是电气控制系统的核心部分，它接收传感器的信号，经过处理后向执行器发送控制信号。
控制器按照设定的控制策略，自动调节执行器的运行状态。
根据控制器的不同，可以分为PLC控制器、单片机控制器、电子计算机等。
三、应用场景电气控制设计广泛应用于现代工业生产中，比如自动化生产线、机器人、电动机等。
在自动化生产线中，电气控制系统可以自动调节设备的运行状态，提高生产效率和质量。
机器人也需要电气控制系统的支持，以实现自主控制和自主运动。
电动机则需要电气控制系统的支持，以保证其安全运行和高效利用。
电气控制设计是现代工业生产中不可或缺的一部分。
它通过传感器、控制器和执行器的协作，实现对设备的精确控制，提高了生产效率和质量。
电气控制系统设计
第3章 电气控制系统设计
• 2．电气(diànqì)工艺设计内容 • (1) 设计电气(diànqì)设备的总体配置，绘
制总装配图和总接线图。 • (2) 绘制各组件电气(diànqì)元件布置图与
安装接线图，标明安装方式、接线方式。 • (3) 编写使用维护说明书。
第五页，共35页。
• 3．电磁式中间(zhōngjiān)继电器的选择：1线圈电流类型和电压 等级
•
2触点种类、数量及容量
第二十七页，共35页。
第3章 电气控制系统设计
• 热继电器的选择 • 1．热继电器结构形式的选择：二相、三相 • 2．热继电器额定电流(diànliú)的选择：电机工作
情况 • 时间继电器的选择 • (1) 电流(diànliú)种类和电压等级：应与控制电路
第3章 电气控制系统设计
• 分析设计法的基本步骤 • (1) 按工艺要求提出的启动、制动、反向和
调速等要求设计主电路。 • (2) 根据所设计出的主电路，设计控制电路
的基本环节，即满足设计要求的启动、制动、 反向和调速等的基本控制环节。 • (3) 根据各部分运动要求的配合关系及联锁 关系，确定控制参量并设计控制电路的特殊 环节。 • (4) 分析电路工作中可能出现的故障，加入 必要的保护环节。
• 1) 主电路 • 根据控制要求可将
主电路设计(shèjì) 成带断电抱闸制动 的正反转控制，如 图所示。
第二十二页，共35页。
第3章 电气控制系统设计
• 2) 控制电路
第二十三页，共35页。
第3章 电气控制系统设计
• 2．元器件的选择 (xuǎ符nzé号) 名 称
型号
M1
KM1，KM2 FR1 KT1，KT2，KT3
电气控制系统设计的步骤
3、确定控制方案
4、设计电气控制原理图，并合理选用元器件，编制元器件明细表。
5、设计电气设备的各种施工图纸，主要包括元件安装位置图、系统接线图、 非标件加工图等 6、现场安装电气控制系统，并调试控制系统。 7、编写设计说明书和使用说明书。
电气控制线路的参数计算与器件选择 1 电气控制系统通用电器元件的
3 PLC控制系统的软件设计方法
经验设计法 继电器接触器控制线路转换设计法 功能图设计法 逻辑流程图法 计算机逻辑综合法。
无论是采用传统继电器控制方式，还是PLC控制方式都需要一定的配电电 器、熔断器、接触器、按钮、启动与制动电阻、信号指示灯等
电气控制线路的参数计算与器件选择
3 PLC控制系统控制系统的主要器件的计算与选择
（1）I/O点数的确定 （2）PLC存储容量的确定 （3）安装形式的选择 （4）输入/出接口电路形式的选择 （5）PLC供电方式的选择 （6）PLC型号的选择 （7）PLC扩展模块的选择
电气控制设计的内容
电气控制设计的内容
电气控制设计是指设计、开发和应用电气与控制系统的过程。
它涵盖了以下内容：
1. 系统架构设计：根据项目需求和功能要求，确定电气控制系统的整体架构，并确定各个子系统和组件的功能和相互关系。
2. 电气元件选择与布局：选择适用于电气控制系统的各种传感器、执行器、开关、继电器等电气元件，并进行布局以实现最佳性能和效率。
3. 电路设计与布线：设计控制电路和电气接线图，确定各个元件之间的电气连接方式，并进行线路布线，确保信号传输的可靠性和稳定性。
4. 控制算法设计：根据系统的要求和控制目标，设计控制算法和逻辑，实现各个元件之间的协调和自动控制。
5. PLC或微控制器编程：根据控制算法和系统需求，使用PLC（可编程逻辑控制器）或微控制器编写程序，实现电气信号的处理和控制策略的执行。
6. 人机界面设计：设计合适的人机界面，如触摸屏、按钮、指示灯等，使操作人员可以直观地监控和控制系统。
7. 安全性设计：考虑系统的安全性需求，设计安全电路和保护措施，防止电气故障引起事故或损坏设备。
8. 故障诊断与维护：设计故障检测和诊断功能，及时发现和修复电气故障，并提供维护手册和培训，使维护人员能够有效地维护和保养系统。
9. 标准和规范遵守：遵守国际或行业标准和规范，如IEC、ISO、NFPA等，确保电气控制系统的安全、可靠性和兼容性。
综上所述，电气控制设计涵盖了系统架构、电路设计、控制算法、编程、人机界面、安全和维护等一系列内容，旨在实现电气控制系统的自动化和智能化。
电气控制系统设计的基本任务、内容
电气控制系统设计的基本任务、内容
电气掌握系统设计的基本任务是依据掌握要求设计、编制出设备制造和使用修理过程中所必需的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、掌握面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件名目、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气掌握系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动掌握设备为例，设计内容主要有：
1、原理设计内容
电气掌握系统原理设计的主要内容包括：
（l）拟订电气设计任务书。
（2）确定电力拖动方案，选择电动机。
（3）设计电气掌握原理图，计算主要技术参数。
（4）选择电器元件，制订元器件明细表。
（5）编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料供应依据。
2、工艺设计内容
进行工艺设计主要是为了便于组织电气掌握系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用供应相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有：
（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
（2）设计组件布置图、安装图和接线图。
（3）设计电气箱、操作台及非标准元件。
（4）列出元件清单。
（5）编写使用维护说明书。
电气控制设计
电气控制设计一、介绍电气控制是指通过电气信号对物理设备或生产过程进行控制的技术手段。
电气控制广泛应用于各种场合，如汽车、工厂和机器人，以实现自动化生产。
本文旨在探讨电气控制的基本概念和设计。
二、基本概念1. 控制系统控制系统是通过输入某些操作变量对某个过程或物理设备进行监控并调节其输出变量的系统。
控制系统通常由传感器、执行器、控制器和数据接口组成。
2. 传感器传感器是将物理量转换为可用于测量或控制的电信号的设备。
传感器可以用于测量各种属性，如温度、压力和速度。
3. 执行器执行器是通过电气信号或其他信号使设备或过程发生变化的设备。
执行器通常包括马达、气缸和阀门等。
1. 确定要控制的过程或设备在电气控制过程中，首先需要明确要控制的设备或过程。
这涉及到了解所有相关的机械和电气系统，并确定必需的传感器和执行器。
2. 测量与计算在这一步中，需要测量和计算传感器输出的数据。
这些数据可用于控制器中，以调整执行器并使设备或过程达到预定义的状态。
3. 确定控制策略在确定控制策略时需要考虑的因素包括控制器的性能要求、过程或设备的特性和使用环境。
选择正确的控制策略可确保系统稳定性和控制器响应时间。
4. 设计控制系统在完成系统规划和代价评估之后，需要对控制器进行设计和实现。
这通常包括电路板和控制程序编写。
5. 测试和优化在系统实现完成后，需要进行测试和优化。
这主要涉及到性能测试和系统稳定性测试，以及确定控制器的响应时间和控制精度。
四、总结电气控制是现代工业生产中不可或缺的技术手段。
掌握电气控制设计的基本概念、流程和工具可以使工程师更好的实现自动化生产，并确保高质量的控制系统设计和实施。
5. 常见的控制算法在电气控制系统中，常见的控制算法包括开环控制和闭环控制。
在开环控制中，控制器根据设计的规则直接输出一个控制信号，而不需要根据系统的反馈信号进行调节。
开环控制适用于较简单的系统，如开关控制，但在更复杂的系统中，往往需要更高级的闭环控制。
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课题：液体混合装置P LC 控制专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：2016-12-12——2016-12-30 成绩：目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (1)1、基本要求 (1)2、控制要求 (1)3、时间安排 (2)三、实现过程 (2)1、系统概述 (2)2、设计与分析 (3)2.1、系统硬件配置及组成原理 (3)2.2、输入/输出接线列表 (4)3、控制系统设计 (4)3.1、估算 (4)3.2、硬件电路设计 (4)3.3、PLC选型 (6)3.4、I/O分配表设计 (6)3.5、PLC外部接线图设计 (6)3.6、控制程序流程图设计 (8)3.7、控制程序设计 (8)3.8、系统调试 (10)3.9、结果分析 (10)四、总结 (10)五、附录 (10)六、参考文献 (11)液体混合装置PLC 控制一、设计目的在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。
实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。
可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。
充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：(1)系统自动工作；(2)控制的单周期运行方式；(3)由传感器送入设定的参数实现自动控制；(4)启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。
本系统采用PLC是基于以下两个原因：(1)PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间高；(2)编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。
根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。
这次课程设计的目的就是设计一个集PLC技术，自动控制技术，自动化仪表技术，系统仿真技术于一体的功能较全的两种液体自动混合的自动装置。
二、设计要求1、基本要求根据设计要求正确地设计主电路和控制电路，合理地选择各种低压电器和PLC控制器，学习与设计有关的编程方法和语言，独立设计控制程序并圆满完成调试工作。
2、控制要求按动启动按钮S B1 后，电磁阀Y V1 通电打开，液体A流入容器。
当液位高度达到I时，液位传感器I接通，此时电磁阀Y V1 断电关闭，而电磁阀Y V2 通电打开，液体B流入容器。
当液位达到H时，液位传感器H接通，这时电磁阀Y V2 断电关闭，同时启动电动机M搅拌。
1 分钟后电动机M 停止搅拌，这时电磁阀Y V3 通电打开，放出混合液去下道工序。
当液位高度下降到L后，再延时2s 使电磁阀Y V3 断电关闭，并自动开始新的周期。
某液体混合装置如图所示:（1）、编写输入输出对照表。
包括信号名称、外部元件号、内部继电器号；（2）、绘制 PLC 外部接线图；（3）、绘制功能流程；（4）、编写、调试梯形图或语句表程序。
3、时间安排第 1天：根据设计任务查阅相关文献。
第2-3天：选择一种合适的设计方法，制定详细的设计方案，设计出满足要求的电器控制系统并验证其正确性。
第 4天：编写课程设计报告；绘制相关电气图纸。
第 5天：提交课程设计报告；进行课程设计答辩。
三、实现过程1、系统概述根据设计要求，本系统为两种液体自动混合，需要对各种液体的液面的高度监控，因此，需要运用到传感器进行液面高度的监控。
各种液体入池的比例需要应用电磁阀控制，入池后的搅拌，则需要电机控制。
对各个控件的控制，需要一个完整的控制流程，运用PLC技术进行编程，可以实现对各个控件的控制。
具体控制方法根据题目要求，按下启动按钮时，A种液体进入容器，当达到一定值时，停止进入，B种液体开始进入，当达到一定值时，停止进入。
搅拌机进行搅拌，一分钟后搅拌均匀，停止搅拌，放出液体。
液体放出达到一定值时停止放出。
液体的进入和放出，需要电磁阀的控制，液面的深度需要传感器的控制。
下面就是系统总体的设计方案。
2、设计与分析2.1、系统硬件配置及组成原理随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。
在炼油、化工、制药、饮料等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
我准备设计一个可以将两种食用液体自动混合成饮料的控制装置，两种饮料分别命名为液体A和液体B。
基本的设计硬件如下表所示：表2-1 设计硬件选择液体混合控制装置控制的模拟实验面板图如图2-1所示，此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B 阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。
如图2-1为搅拌机的立体示意图：图2-1 液体混合控制装置控制的模拟实验面板图2.2、输入/输出接线列表表2-2 输入/输出接线列表3、控制系统设计3.1、估算首先统计被控设备对输入、输出点的总需求量，把被控设备的信号源一一列出，认真分析输入、输出点的信号类型。
在初始状态时，根据要求要实现液体的自动混合导出控制，在开始操作之前，各阀门必须为关闭状态，容器为空。
此时液体控制电磁阀Y1=Y2=Y3=OFF状态；传感器L1=L2=L3=OFF状态；电动机M为关闭状态。
在启动操作中，当装置和液体的都准备好之后，按下启动按钮,开始下列操作:（1）Y1=ON,液体A流入容器;当液面到达L2时,Y1=OFF,Y2=ON；（2）液体B流入,液面达到L1时,Y2=OFF,M=ON,电动机开始进行液体的充分混合搅拌；（3）当混合液体搅拌均匀后(设时间为4s),M=OFF,Y3=ON,开始放出混合液体；（4）当液体下降到L3时,L3从ON变为OFF,把时间控制为再过2s后容器放空,关闭Y3,Y3=OFF完成一个操作周期；（5）在只要没有按停止按钮的状态下,则自动进入下一个循环操作周期。
在停止操作中，当工作完成之后需要关闭系统，按一下停止按钮,则在当前混合操作周期结束后,才停止操作。
从而使系统停止在开始状态，以便下次启动系统时能够顺利的开始系统的循环。
根据以上分析，对PLC来说，需要提供5个输入点和4个输出点。
除了以上的输入输出点意外，PLC与计算机、打印机、CRT显示器等设备连接，需要用专用接口，也应计算在内。
考虑到在实际安装、调试和应用中，还有可能发现一些估算中未预见到的因素，要根据实际情况增加一些输入、输出信号。
因此，要按估计数再增加15%―20%的输入、输出点数，以备将来调整、扩充使用。
综上所述，I/O估算为：输入点点数为8，输出点点数为7。
3.2、硬件电路设计3.2.1、液位传感器的选择选用LSF-2.5型液位传感器：其中“L”表示光电的，“S”表示传感器，“F”表示防腐蚀的，2.5为最大工作压力。
LSF系列液位开关可提供非常准确、可靠的液位检测。
其原理是依据光的反射折射原理，当没有液体时，光被前端的棱镜面或球面反射回来；有液体覆盖光电探头球面时，光被折射出去，这使得输出发生变化，相应的晶体管或继电器动作并输出一个开关量。
应用此原理可制成单点或多点液位开关。
LSF 光电液位开关具有较高的适应环境的能力，在耐腐蚀方面有较好的抵抗能力。
相关元件主要技术参数及原理如下：（1）工作压力可达2.5Mpa（2）工作温度上限为125°C（3）触点寿命为100万次（4）触点容量为70w（5）开关电压为24V DC（6）切换电流为0.5A3.2.2、搅拌电机的选择选用EJ15-3型电动机：其中“E”表示电动机，“J”表示交流的，15为设计序号，3为最大工作电流。
EJ15系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。
相关元件主要技术参数及原理如下：（1）额定电压为220V，额定频率为50Hz，功率为2.5KW，采用三角形接法。
（2）电动机运行地点的海拔不超过1000m。
工作温度-15～40°C /湿度≤90%。
（3）EJ15系列电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。
其硬件接线如图3-1：图3-1 硬件接线3.2.3、电磁阀的选择（1）入罐液体选用VF4-25型电磁阀其中“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，4表示设计序号，25表示口径（mm）宽度。
相关元件主要技术参数及原理如下：1）材质：聚四氟乙烯。
使用介质：硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等酸碱性的液体。
2）介质温度≤150℃/环境温度-20～60°C。
3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。
4）功率：AC：2.5KW。
5）操作方式：常闭：通电打开、断电关闭，动作响应迅速，高频率。
（2）出罐液体选用AVF-40型电磁阀其中“A”表示可调节流量，“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，40为口径(mm)。
相关元件主要技术参数及原理如下：1）其最大特点就是能通过设备上的按键设置来控制流量，达到定时排空的效果。
2）其阀体材料为：聚四氟乙烯，有比较强的抗腐蚀能力。
3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。
4）功率：AC：5KW。
3.2.4、接触器的选择选用CJ20-10/CJ20-16型接触器其中“C”表示接触器，“J”表示交流，20为设计编号，10/16为主触头额定电流相关元件主要技术参数及原理如下：（1）操作频率为1200/h（2）机电寿命为1000万次（3）主触头额定电流为10/16（A）（4）额定电压为380/220（A）（5）功率为2.5KW3.3、PLC选型PLC的型号、规格繁多，根据前面的I/O估算，再查阅《西门子PLC编程手册》中的相关表格，确定PLC选型。
因为点数在30以内，所以选择S7-200系列。
3.4、I/O分配表设计表3-1 I/O分配表3.5、PLC外部接线图设计在了解了系统工艺要求和控制要求后,接着要做的就是将I/O通道分配给PLC的指定I/O端子。
具体如图3-1和图3-2 所示图3-1 PLC外部接线图如图3-1所示，PLC外部接线图左边一排为输入，其中I0.3，I0.1，I0.3，I0.2，I0.4分别与SB1，SB2，L1，L2，L3相连;右边一排为输出，其中Q0.2，Q0.0，Q0.1，Q0.3分别与Y1，Y2，Y3，KM相连。