电气控制系统设计方案的要求和步骤.doc
电气设计方案docx(二)
电气设计方案docx（二）引言概述:本文档为电气设计方案的详细说明，旨在提供一个可靠、高效的电气系统设计方案，以满足相关设备的需求。
正文内容:一、设备选型与布线设计1.1 根据设备需求，选择适当的电气设备和元件1.2 确定电气设备的数量、功率和规格1.3 进行电气线路布线设计，考虑电缆长度、截面和阻抗的影响1.4 分析设备布局，避免电气设备之间的干扰或电磁辐射问题1.5 考虑安全因素，确保电气设备布线符合相关标准和规范二、电气控制系统设计2.1 确定控制系统的类型，例如PLC控制或微控制器控制2.2 设计并绘制电气控制系统的框图和操作流程图2.3 选择合适的传感器和执行器，确保其与控制系统的兼容性2.4 设计控制系统的通信协议和接口2.5 进行软件编程，实现电气控制系统的功能和运行逻辑三、电气安全设计3.1 分析电气系统的安全要求，制定相应的安全措施3.2 设计电气保护装置，如过载保护、漏电保护和短路保护装置3.3 确保电气设备的接地和绝缘符合相关标准和规范3.4 进行火灾风险评估，采取相应的防火和灭火措施3.5 对电气系统进行定期检测和维护，确保其安全稳定运行四、电气能效设计4.1 考虑能源利用效率，选择高效的电气设备和节能措施4.2 优化电气系统的设计，减少能源损耗和浪费4.3 使用变频器等节能设备，降低电气设备的功耗4.4 设计并实施能源监测系统，实时监测和分析能耗情况4.5 定期评估和改进电气系统的能效性能，提高能源利用效率五、电气系统维护与优化5.1 制定电气设备维护计划，包括定期检查、清洁和保养5.2 定期校准电气设备的传感器和测量装置5.3 及时修复电气故障和故障诊断5.4 进行电气系统的性能优化调整，提高运行效率5.5 定期评估电气系统的可靠性和稳定性，并进行相应的改进和更新总结:通过本文档的电气设计方案，我们可以确保设备的安全、可靠运行，并实现节能和优化电气系统的目标。
同时，定期维护和优化将进一步提高电气系统的性能和效率，确保其长期稳定运行。
电气控制系统技术要求
2.5.2范围
2.5.3编程思路
2.5.4编程环境
2.5.5命名规范
2.5.6编程规范
2.5.7程序注释规范
2.6用户界面标准
2.6.1目的
2.6.2范围
2.6.3界面结构及功能
2.6.4界面功能要求及示例
1.
1.1概述
所有独立的设备控制系统都应该在20年的使用周期内，在正常的节拍下有一个最小的平 均故障间隔时间，在设计时应该充分考虑工程的可靠性。
2.2.6现场分布式I/O要求
硬件规范
通讯
通讯联网的具体要求与架构
2.2.7电气传动系统要求
范围
电气传动系统规范
通讯
电气驱动的具体要求
2.2.8工控机要求
2.3控制系统安全标准
2.3.1总述
2.3.2控制系统的安全要求
2.3.3安全产品的应用规范
2.3.4安全门
基本要求
自动循环周期时要求进入的设计步骤
表2-2箱体颜色规范
箱体
颜色
各类配电柜
RAL7035
开关箱
RAL7035
操作台
RAL7035
控制箱/柜
RAL7035
字体色
黑色
底色
RAL9001
11.标注，控制柜所控制设备名称，以及控制柜编号(实际配线要与图纸等文件一致,下述仅供参考)
12.在每一个控制柜内需安装220V的插座；
13.在电控柜门上部便于观察的明显位置，用永久标识方式标注电控柜所控制设备名称；
6.所有的控制输出（除信号灯以外），必须采用中间继电器进行信号放大后输出，不宜由PLC
直接输出控制；
7.电路设计时，要保证各分支电路能源尽量平衡分配，控制柜内部电器元件分布合理；
电气设计方案
电气设计方案电气设计方案1. 引言本文档旨在提供一个完整的电气设计方案，用于指导电气工程师在设计过程中的决策和操作。
本方案适用于电气系统设计，包括电气装置的选型、布置、接线和配电等。
以下是具体的设计步骤和细化内容。
2. 设计准备2.1 项目背景与目标- 简要介绍项目的背景和主要目标。
2.2 系统需求- 根据项目需求，确定电气系统的功能和性能要求。
2.3 设计规范与标准- 说明适用的国家或行业标准，并列出具体的设计规范。
2.4 材料与设备清单- 提供所需的材料和设备列表，并说明其规格和要求。
3. 系统设计3.1- 对电气系统进行整体布局规划，并考虑安全性、可维护性和易操作性。
3.2- 根据系统需求，设计电气设备的选型和数量。
3.3- 绘制电气系统的单线图和布线图，并进行技术计算和验证。
3.4- 设计电气设备的接线和连接方式，保证电气连接的可靠性和安全性。
3.5- 设计电气设备的供电和配电系统，包括选取适当的电源和配电方式。
3.6- 设计电气系统的接地和保护措施，确保系统的安全运行。
3.7- 考虑系统的各种故障情况和异常工况，制定相应的应急措施。
4. 施工实施4.1 施工准备- 对施工过程和流程进行规划和准备，确保施工顺利进行。
4.2 施工步骤- 具体描述电气设备的安装、接线和测试等施工步骤。
4.3 安全措施- 列出在施工过程中需要采取的安全措施，并向工程人员进行相关培训和指导。
4.4 质量控制- 制定施工质量控制计划，并进行相应的质量检查和测试。
4.5 进度管理- 对施工进度进行管理和监控，确保按时完成。
5. 验收与交付5.1 验收标准- 列出验收的具体标准和要求。
5.2 验收测试- 进行电气系统的功能测试和性能验证。
5.3 系统文件- 提供一份完整的系统文件，包括设计文档、施工记录和测试报告等。
5.4 现场培训- 向用户提供必要的培训，使其能够安全和正确地操作电气系统。
6. 维护与运行6.1 维护计划- 制定系统的维护计划和周期性检查项目。
电气设计流程及内容最详细
电气设计流程/步骤最全最精细方案设计阶段1 确定设计内容：根据建筑规模、功能定位及使用要求确定本工程拟设置的电气系统.2 确定变、容量及要求1确定负荷级别：1、2、3级负荷的主要内容.2负荷估算：本阶段主要采用单位容量法或单位指标法进行估算；.3电源：根据负荷性质和负荷容量,提出要求外供电源的回路数、容量、的要求.4确定变、配电所位置、数量、容量,变压器台数.3 确定是否需要设系统以及备用电源和型式.4 对照明、、接地、设计的相关系统构成形式进行说明.阶段本阶段应在方案设计确定的设计内容基础上与业主沟通后展开各系统的技术设计；向设备专业了解设备配置情况,跟建筑、结构专业提出电气技术设计要求；1.2.1 确定变型式：1．确定负荷等级：1、2、3级负荷的主要内容；2．负荷计算：根据设备专业提供的设备资料,分类进行负荷计算,并算出总负荷；此计算书应在初设校审阶段与图纸一并提交,并同时归档；3．对于大中型项目大于5000m2专业负责人应提供两个以上的变方案提交专业委员会进行讨论比选并由项目工作会议确定,并将方案报给业主,协助业主配合供电部门确定最终供电方案；4．根据确定的变配电方案,提出电源数量及回路数要求,向业主了解电源引自何处；确定结线型式及运行方式；确定重要设备的供电方式；明确是否需要设置备用电源；5．确定变配站的数量、位置、面积,绘制设备布置平；6．绘制竖向,标注各编号、对象名称；7．确定配电干线主要敷设路由；确定各主要配电间、电气位置及面积；8．画出配电干线并标出主要位置及编号；考虑照明系统1．确定照明种类、灯具型式、标准；2．确定电源型式；3．确定照明线路型号的选择及敷设方式.4．绘制包括及疏散照明,可以不连线；设计消防系统1．依据火灾自动报警设计规范确定该项目的消防保护等级；2．绘制消防；3．绘制消防布点；考虑了解业主对建筑项目智能化程度的设想及现有市政条件；1．确定各的构成形式；绘制各系统；2．确定各弱电主机房位置及面积；3．确定弱电主要敷设路由；及1．确定等级,校审时提供防雷等级计算书；给其它专业的技术设计条件所有条件由专业负责人提交,由综合后提给各相关专业.1．给：各机房位置、面积、以及对防火的要求；位置及面积；变配电所及上洞口的定位及尺寸；提出路由由建筑专业协调进行初步管线综合；2．给结构专业：提出设备机房如变配电所、控制室、弱电机房等；3．给设备专业：提出各机房对通风、采暖、上下水的要求；提出主要路由与设备管道进行初步综合；按照工程报批要求,在规定时间内提交本专业人防、消防报批图纸；图纸清单阶段电气专业应包括以下图纸：1．目录；2．电气专业初步设计说明；3．表；4．竖向配电；5． 10KV配电系统图有变配电所时出；6．变配电所有变配电所时出7．图及各主要设备机房配电系统图；8．配电干线及布置平面图；9．火灾自动报警及消防联动系统说明及系统图；10．消防布点平面图；11．各分项系统图；以上各图纸应达到初步设计深度的要求.电气阶段施工图阶段应在初步设计各系统方案基础之上进行深化及完善.电气图仅有单体时,无此项内容1．绘制电力干线,表达出变配电站位置、容量,线路规格、走向、回路编号,敷设方式,人手孔位置；2．绘制庭院照明平面图；变配电系统1．确定负荷等级：1、2、3级负荷的主要内容；2．负荷计算：对初设计算书进行修正、细化及完善；此计算书应在施工图校审阶段与图纸一并提交,并同时归档；3．确定变配电方案：电源数量及回路数、引自何处；结线型式及运行方式；重要设备的供电方式；标出各回路编号及导线；4．确定变配站的数量、位置、面积、设备布置；绘制变配电所平、剖面详图；1．绘制竖向系统图,标注各编号、对象名称、安装容量、标出各回路编号；2．绘制动力及照明配电系统图；3．绘制配面图：包括线路敷设路由、尺寸定位、各回路编号、配电箱位置；4．绘制各电气；照明系统1．绘制照明平面图：标注灯具型号、容量、安装方式、,连接线路并标注回路编号、导线根数；2．确定电源型式；3．说明照明线路的选择及敷设方式.消防系统1．确定项目的消防保护等级,绘制消防设计说明；2．画出消防系统图：包括各系统线路回路数、数量、与相关的配电箱编号；3．绘制消防平面图；弱电系统1．绘制各系统,系统图表达不清楚的地方需要加以文字说明如系统参数指标,线路选择及穿管、设计要求等；2．绘制弱面图,应表达出各弱电系统布点位置、主要桥架敷设路由尺寸及、各系统线路布置；3．绘制弱电管井；防雷及1．按照相应防雷等级绘制防雷平面,如果采用应在校审时提供保护范围计算书；2．绘制接地平面图；当利用自然时,可不出此图；3．随图说明防雷等级,各项防雷措施包括直击雷、防侧击雷、防雷电感应等、型式、材料要求、敷设要求、要求；4．说明采取的措施,并结合平面图表示清楚；给其它专业的技术设计条件所有条件由专业负责人提交建筑专业,由建筑专业综合后提给各相关专业.1．给建筑专业：变配电所内洞口、的定位及尺寸；强弱电管井的板上及墙上留洞尺寸及定位；进线留管定位及、其节点构造做法；所有上留洞尺寸及定位,非上留洞大于300mm之洞口；提出强弱架路由、定位及由建筑专业协调进行管线综合；2．给结构专业：变配电所内洞口、的定位及尺寸、设备基础及；进线留管定位及、其节点构造做法；设备；3．给设备专业：提出强弱架路由、定位及标高与设备管道进行管道综合；图纸清单阶段应包括以下图纸：1. 首页；2. 目录；3. 电气专业设计说明；4. 表；5. 电气。
电气控制技术与PLC第 4 章
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
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4.2 电气控制线路 的设计方法
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电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
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4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
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(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
电气控制系统设计方案的要求和步骤
和步骤和步骤电气控制系统设计的要求和步骤要完成好电气控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。
课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节，它是一项初步的工程训练。
通过课程设计的工作，了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。
本章主要讨论课程设计应达到的目的、要求、内容、深度及工作量。
并通过实例介绍，进一步说明课程设计的设计步骤。
电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。
电气控制系统课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。
设计的目的、要求、任务及方法一、设计目的电气设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
电气设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：(1>在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
(2>在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导教师的帮助，同时要广泛讨论意见，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
(3>所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表以及图纸的折叠和装订。
电气控制系统设计的基本内容
• (4) 在控制电路中, 采用小容量继电器的触头来接通或断开大容量接触 器线圈时, 要计算接点容量是否足够大, 不够大时, 必须加中间继电器 或小型接触器以转换, 避免造成工作不可靠。
• (5) 防止产生寄生电路。 • 在电气控制电路的动作过程中, 意外接通的电路称为寄生电路。寄生
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 使电器元件只在必要时通电, 不必要时尽量不通电, 这样做既可节约电 能, 又可延长电器元件的工作寿命。图4. 1. 4 所示是以时间原则控制 的电动机降压启动电路, 图(a) 中接触器KM2 得电后, 接触器KM1 和 时间继电器KT 就失去了作用, 不必使其继续通电, 但它们仍处于带电 状态。图(b) 合理, 因为KM2得电后, KM1 和KT 的电源已被切断。
上, 那么由于各相电位不等, 当触头断开时, 会产生电弧, 从而形成短 路, 这种现象称为飞弧现象。如图4. 1. 6 (a) 所示, 若将其改接为图4. 1. 6 (b) 所示的样子, 那么由于SQ1 两个触头间的电位相同, 就不会产 生飞弧, 且可减少导线的数量。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
电器元件的位置, 尽可能合理安排电器柜、操作台、限位开关、按钮 等设备之间的连线。如图4. 1. 3 所示, 虽然原理上(a)、(b) 两图相同, 但由于按钮安装在操作台上, 而接触器安装在控制柜内, 图(a) 从控制 柜到操作台要引4 根导线, 而图(b) 由于启动按钮和停止按钮相连,从 而保证了两个按钮之间导线最短, 且从控制柜到操作台只要3 根导线 。 • (5) 尽量减少电器元件不必要的通电时间。
电气自动化控制系统及设计
电气自动化控制系统及设计一、引言电气自动化控制系统是现代工业中不可或缺的一部分，它通过集成电气、电子和计算机技术，实现对工业设备和过程的自动控制和监控。
本文将详细介绍电气自动化控制系统的基本原理、设计要求和实施步骤。
二、电气自动化控制系统的基本原理1. 控制系统的组成电气自动化控制系统主要由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
传感器用于采集实时数据，执行器用于执行控制命令，控制器负责处理数据和生成控制信号，人机界面用于操作和监控整个系统。
2. 控制系统的工作原理电气自动化控制系统采集传感器获取的数据，并通过控制器进行处理和分析。
根据预设的控制策略，控制器生成相应的控制信号，通过执行器对设备或过程进行控制。
同时，人机界面提供操作界面和监控界面，使操作人员能够实时了解系统状态并进行必要的操作。
三、电气自动化控制系统的设计要求1. 系统可靠性和稳定性电气自动化控制系统在工业生产中承担重要的任务，因此系统的可靠性和稳定性是设计的首要考虑因素。
系统应具备高可靠性，能够稳定运行并在故障发生时能够及时报警和处理。
2. 系统的灵活性和可扩展性随着工业生产的发展和变化，电气自动化控制系统需要具备一定的灵活性和可扩展性，能够适应不同的生产需求和技术更新。
系统的设计应考虑到未来的扩展和升级需求，以便能够方便地进行系统的改造和升级。
3. 系统的安全性和可靠性电气自动化控制系统在工业生产中承担重要的安全任务，因此系统的安全性和可靠性是设计的重要考虑因素。
系统应具备安全保护机制，能够及时发现和处理潜在的安全风险，并能够保证生产过程的安全性和稳定性。
四、电气自动化控制系统的设计步骤1. 系统需求分析首先，需要对工业生产过程进行全面的需求分析，包括生产任务、工艺要求、安全要求等。
通过与用户进行沟通和交流，明确系统的功能需求和性能指标。
2. 系统设计方案确定根据需求分析的结果，设计出符合要求的系统设计方案。
包括系统的硬件配置、软件功能、通信协议等。
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。
电气控制系统自动化设计
电气控制系统自动化设计一、引言电气控制系统自动化设计是指利用电气设备和控制技术，实现对工业生产过程中各种设备、机械和工艺参数的自动控制。
本文将详细介绍电气控制系统自动化设计的相关内容，包括设计原则、设计步骤、设计要求和设计流程等。
二、设计原则1. 安全性原则：确保电气控制系统的运行安全，包括防止电气事故、火灾和其他安全隐患的发生。
2. 可靠性原则：保证电气控制系统的稳定性和可靠性，确保设备能够长时间稳定运行。
3. 经济性原则：在满足安全和可靠性的前提下，最大限度地降低成本，提高生产效率。
4. 灵活性原则：考虑到生产过程的变化和设备的更新换代，设计具有一定的灵活性和可扩展性。
三、设计步骤1. 系统需求分析：根据生产工艺的要求，确定电气控制系统的功能和性能需求。
2. 系统结构设计：确定电气控制系统的整体结构，包括硬件和软件的组成部分。
3. 控制策略设计：确定控制系统的工作方式和控制策略，包括开关逻辑、控制算法和参数设置等。
4. 电气元件选型：根据系统需求和设计要求，选择合适的电气元件，如电机、传感器、开关等。
5. 系统布线设计：设计电气控制系统的布线方案，包括电源线路、信号线路和控制线路等。
6. 控制程序编写：根据控制策略设计的要求，编写相应的控制程序，并进行调试和优化。
7. 系统测试与调试：对设计的电气控制系统进行全面测试和调试，确保系统的正常运行。
8. 系统运行与维护：对电气控制系统进行运行监测和维护，及时处理故障和异常情况。
四、设计要求1. 系统稳定性：确保电气控制系统的稳定运行，避免频繁的故障和停机。
2. 系统精度：保证电气控制系统对工艺参数的测量和控制精度达到要求。
3. 系统响应速度：要求电气控制系统能够快速响应生产过程中的变化，及时调整控制策略。
4. 系统可靠性：确保电气控制系统能够长时间稳定运行，避免因系统故障导致生产中断。
5. 系统安全性：采取必要的安全措施，防止电气事故和其他安全隐患的发生。
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。
电气控制系统与PLC设计基础知识讲解
二、电磁式控制继电器的选用
（一）类型的选用 （二）使用环境的选用
（三）使用类别的选用
第四章
4/17/2023
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第四章
三、控制变压器的选用 选择控制变压器的原则：
1）一、二次侧应与电源、控制电路等电压相符 2）控制变压器二次侧的电磁器件起动时能可靠吸合 3）温升不应超过允许温升
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第四章
4、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动 作逻辑函数式，进而画出相应的电路结构图。
5、对画出的电路进行检查、化简和完善。
4/17/2023
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第四章
三、电气控制原理图设计中的一般要求
电气控制原理图设计应满足以下要求： 1．电气控制电路满足生产工艺要求
4/17/2023
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三、电气接线图的绘制
第四章 昆明学院
★ 接线安装常用配线方式：板前、板后、行线槽 。
★ 接线图绘图步骤：
①在原理图中标明线号
②画出安装位置示意图
③画出各电器元件（用虚线框住）及外接的端子等
④进行布线连接
⑤新增线号或端子，应补充画出并标明代号。
4）控制变压器容量近似计算公式：
S≥0.6∑S1+0.25 ∑S2+0.125 ∑KS3
4/17/2023
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第四章
第五节 电气控制工艺设计
一、电气设备总体配置设计 二、元件布置图的设计 三、电气部件接线图的绘制 四、电气箱及非标准零件图的设计 五、各类元器件及材料清单的汇总 六、编写设计说明书及使用说明书
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电气控制系统设计方案的要求和步骤电气控制系统设计的要求和步骤要完成好电气控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。
课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节，它是一项初步的工程训练。
通过课程设计的工作，了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。
本章主要讨论课程设计应达到的目的、要求、内容、深度及工作量。
并通过实例介绍，进一步说明课程设计的设计步骤。
电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。
电气控制系统课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。
设计的目的、要求、任务及方法一、设计目的电气设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
电气设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：(1>在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
(2>在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导教师的帮助，同时要广泛讨论意见，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
(3>所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表以及图纸的折叠和装订。
(4>说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。
(5>应在规定的时间内完成所有的设计任务。
(6>如果条件允许，应对自已的设计线路进行实验论证，考虑进一步改进的可能性。
三、设计任务课程设计要求是以设计任务书的形式表达，设计任务书应包括以下内容：(1>设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。
(2>拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。
(3>联锁、保护要求。
(4>照明、指示、报警等辅助要求。
(5>应绘制的图样。
(6>说明书要求。
原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选用电器元件。
工艺设计的目的是为了得到电气设备制造过程中需要的施工图样。
图样的类型、数量较多，设计中主要以电气设备总体配置图、电器板元件布置图、接线图、控制面板布置图、接线图、电气箱以及主要加工零件(电器安装底板、控制面板等>为练习对象。
对于每位设计者只需完成其中一部分。
原理圈及工艺图样均应按要求绘制，元件布置图应标注总体尺寸、安装尺寸和相对位置尺寸。
接线图的编号应与原理图一致，要标注组件所有进出线编号、配线规格、进出线的连接方式(采用端子板或接插板>。
四、设计方法及步骤在接到设计任务书后，按原理设计和工艺设计两方面进行。
1．原理图设计的步骤(1>根据要求拟定设计任务。
(2>根据拖动要求设计主电路。
在绘制主电路时，可考虑以下几个方面：①每台电动机的控制方式，应根据其容量及拖动负载性质考虑其启动要求，选择适当的启动线路。
对于容量小(7.5kw以下>、启动负载不大的电动机，可采用直接启动}对于大容量电动机应采用降压启动。
②根据运动要求决定转向控制。
③根据每台电动机的工作制，决定是否需要设置过载保护或过电流控制措施。
④根据拖动负载及工艺要求决定停车时是否需要制动控制，并决定采用何种控制方式。
⑤设置短路保护及其他必要的电气保护。
⑥考虑其他特殊要求：调速要求、主电路参数测量、信号检测等。
(3>根据主电路的控制要求设计控制回路，其设计方法是：①正确选择控制电路电压种类及大小。
②根据每台电动机的启动、运行、调速、制动及保护要求，依次绘制各控制环节(基本单元控制线路>。
③设置必要的联锁(包括同一台电动机各动作之间以及各台电动机之间的动作联锁>。
④设置短路保护以及设计任务书中要求的位置保护(如极限位、越位、相对位置保护>、电压保护、电流保护和各种物理量保护(温度、压力、流量等>。
⑤根据拖动要求，设计特殊要求控制环节，如自动抬刀、变速与自动循环、工艺参数测量等控制。
⑥按需要设置应急操作。
(4>根据照明、指示、报警等要求设计辅助电路。
(5>总体检查、修改、补充及完善。
主要内容包括：①校核各种动作控制是否满足要求，是否有矛盾或遗漏。
②检查接触器、继电器、主令电器的触点使用是否合理，是否超过电器元件允许的数量。
③检查联锁要求能否实现。
④检查各种保护能否实现。
⑤检查发生误操作所引起的后果与防范措施。
(6>进行必要的参数计算。
(7>正确、合理地选择各电器元件，按规定格式编制元件目录表。
(8>根据完善后的设计草图，按GB/T6988电气制图标准绘制电气原理线路图，并按GB/T5094-1985《电气技术中的工程代号》要求标注器件的工程代号，按GB4884-1985《绝缘导线的标记》的要求对线路进行统一编号。
2．工艺设计步骤(1>根据电气设备的总体配置及电器元件的分布状况和操作要求划分电器组件，绘制电气控制系统的总装配图和接线图。
(2>根据电器元件的型号、外形尺寸、安装尺寸绘制每一组件的元件布置图(如电器安装板、控制面板、电源、放大器等>。
(3>根据元件布置图及电气原理编号绘制组件接线图，统计组件进出线的数量、编号以及各组件之间的连接方式。
(4>绘制并修改工艺设计草图后，便可按机械、电气制图要求绘制工程图。
最后按设计过程和设计结果编写设计说明书及使用说明书。
毕业设计任务书专业：机电工程题目：单片机应用系统设计 <一）——机械手自动分拣工件要求：1。
机械手将传送带A上的大号物品传送到传送带B上，其他小号的物品让其流走.机械手的结构和各部分动作过程的示意如图1所示。
机械手所有的动作均由液压驱动，上升，下降，左移，右移均由(双线圈>三位四通电磁阀控制，夹紧，放松用一个(单线圈>二位四通电磁阀控制，通电夹紧，断电放松。
所有电磁线圈驱动电源：直流，电压24V，电流1A,位置检测用：行程开关，光电开关，压力继电器。
2．系统操作可实现单循环，自动循环功能。
3．设计单片机的控制系统和输入/输出信号调理电路及功率驱动电路原理图。
4．设计控制系统程序流程图并用汇编语言编写其中的某一段程序。
5．设计操作台面板布置示意图。
6．编写设计说明书和使用说明书。
7．在满足控制要求的前提下，力求控制系统简单，经济。
进程安排: (共周>动员,查找资料分析控制对象,拟定设计方案设计I/O信号调理电路功放电路图设计控制系统电路图及操作面板设计控制程序编写设计说明书和使用说明书答辩天天天天学生班级:____________姓名:_____________指导教师:____________日期:_____________毕业设计任务书专业：机电工程题目：单片机应用系统设计<二）——机械手自动搬运工件要求：1．工件在左工作台上加工完第一道工序后机械手将其搬到右工作台上进行第二道工序加工.请设计机械手将左工作台上的工件搬到右工作台上的控制系统。
机械手的结构和各部分动作过程如示意图1所示。
机械手所有的动作均由液压驱动，上升，下降，左移，右移均由(双线圈>三位四通电磁阀控制，夹紧，放松用一个(单线圈>二位四通电磁阀控制，通电夹紧，断电放松。
所有电磁线圈驱动电源：直流，电压24V，电流1A,位置检测用：行程开关，光电开关，压力继电器。
2．系统操作可实现单循环，自动循环功能。
3．设计单片机的控制系统和输入/输出信号调理电路及功率驱动电路原理图。
4．设计控制系统程序流程图并用汇编语言编写其中的某一段程序。
5．设计操作台面板布置示意图。
6．编写设计说明书和使用说明书。
7．在满足控制要求的前提下，力求控制系统简单，经济。
进程安排: (共周>,查找资料分析控制对象,拟定设计方案设计I/O信号调理电路功放电路图设计控制系统电路图及操作面板设计控制程序编写设计说明书和使用说明书答辩天天天天天学生班级:____________姓名:_____________指导教师:____________日期:_____________毕业设计任务书专业：机电工程题目：单片机应用系统设计<三）——上料小车自动往返定位加料要求: 1. 小车结构及工作示意图如图1所示:小车左右行驶及车门开关操作均由三相交流异步电动机驱动，功率为3KW.电动机的主控制电器为接触器，其接触器的电磁线圈驱动电压：交流2 20V，电流0.5A加料呼叫由按钮发出,加料定位由行程开关检测。
2．工作要求：<1）按下停止按钮后小车行驶到LS1原位停止.<2）当呼叫的按钮PB按下时，小车运行至呼叫的PB位置后停止，打开车门，下料10S后关车门,难后返回到LS1原位停止,并关门上料8S.3．系统操作可实现单步，自动行驶功能。
4．设计单片机的控制系统和输入/输出信号调理电路及功率驱动电路原理图。
5．设计控制系统程序流程图并用汇编语言编写其中的某一段程序。
6．设计操作台面板布置示意图。
7．编写设计说明书和使用说明书。
8．在满足控制要求的前提下，力求控制系统简单，经济。
进程安排: (共周>查找资料分析控制对象,拟定设计方案设计I/O信号调理电路功放电路图设计控制系统电路图及操作面板设计控制程序编写设计说明书和使用说明书答辩天天天天天天天学生班级:____________姓名:_____________指导教师:____________日期:_____________毕业设计任务书专业：机电工程题目：单片机应用系统设计<四）——金属板自动剪切设备要求：1。
按照设定的长度自动剪切金属板。
其设备的结构及工作过程见示意图1。
（1）金属板前端通过光电开关时，开始记录接近开关发出的脉冲信号，多齿凸轮与电机同轴转动，由接近开关检测凸齿产生的脉冲信号。
（2）电机转至脉冲数为4900时减速，500 0时停止。
（3）当脉冲信号达5000个时，切刀下降将金属板切断，切刀下到位后切刀返回，当切刀返回到位后再启动电动机<高速），传送金属板。