电气控制线路设计方法
电气控制线路的设计方法

实现横梁的夹紧或放松。
②横梁夹紧与横梁移动之间必须按照一定的顺序操作,
即当横梁上下移动时,能自动按照“放松横梁→横梁上下
移动→夹紧横梁→夹紧电动机自动停止运动”顺序动作。
③横梁在上升和下降时应设置限位保护。
④横梁夹紧与运动之间及正反向运动之间应设置联锁。
2)设计步骤
(1)主电路设计:升降电动机M1和夹紧放松电动机M2
式中,KAi-1•Ci为启动条件,其中,KAi-1是
确保步进继电器依次动作条件,Ci为步进转换条件。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.3.2逻辑设计法
为停止条件。括号中的KAi为自锁逻辑。以上逻辑式 可确保任一时刻只有一个步进继电器工作。由于 步进逻辑工作时有关断上一道工序的能力, 因此可允许转换条件Ci重复使用。
对应图3-15(a)和(b),可分别写出逻辑函数为:
式中,SB1为开启条件,为关断条件,
KM为自锁信号。 17 目录 返回
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SB第2 4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.3.2逻辑设计法
两个电路图启、保、停功能相似,但从逻辑函数表达式 看却有本质区别。在式3-1中SB1=1时,fKM=1,
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电气控制技术电气控制线路的逻辑设计

④反复审核:根据设计原则审核电气设计原理图, 有必要时可以进行模拟实验,修改和完善电路 设计,直至符合设计要求。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第五章 电气控制线路的逻辑设计
常用的经验设计方法 ①根据生产机械的要求,选用典型环节,将它们
第五章 电气控制线路的逻辑设计
1、电气线路的逻辑表示 2、触点电路的化简 3、组合电路与时序电路 4、时序电路的逻辑设计 5、应用举例
1、电气线路的逻辑表示
一、电器元件的逻辑表示 二、逻辑代数的基本逻辑关系 三、电气线路的逻辑表示 四、逻辑代数的基本性质
1、电气线路的逻辑表示
一、电器元件的逻辑表示
号如图1.2(a)所示,图1.2(b)显示出了 继电控制线路中“或”运算的实例,它表示触 点的并联,可写成KM=KA1+KA2,当 触点 KA1或KA2接通,或者KA1和KA2多接通时, 接触器线圈都可通电。
KA1
KM
A
+
J
B
KA1
(a)逻辑符号
(b)控制线路实例
图1.2逻辑“或”
1、电气线路的逻辑表示
“与”运算的真值表如表1.1所示。
表1.1 与运算
1、电气线路的逻辑表示
实现逻辑乘的器件叫做“与”门,它的逻辑符 号如图1.1(a)所示,图1.1(b)显示出了 继电控制线路中“与”运算的实例,它表示触 点 的 串 联 。 若 规 定 触 点 接 通 为 “ 1” , 断 开 为 “0”,线圈通电为“1”,断电为“0”,则可 以写出KM=KA1×KA2,只有触点KA1、KA2 均接通,接触器线圈KM能通电。
教案8第三章第五、六节三相异步电动机转速控制线路,电气控制线路的设计方法.doc

(含主要教学环节、讲授内容、授课方法、课堂教学内容的组织与安排、辅助教学及板书设计、作业与思考题、教学反思与小结等)回顾上节课教学内容:新教学课堂引入:电器控制线路设计主要指的是控制电路的设计新内容:第六节电气控制线路的设计方法电器控制线路设计方法一般设计法(经验设计法)逻辑设计法—、一般设计法简介一般设计法又称经验设计法,主要原则如下:1•最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制电路的要求。
2.电路图中的图形符号及文字符号一律按国家标准绘制。
3.在满足生产要求的前提下,控制电路力求简单、经济、安全可靠。
简化电气控制线路方法:(1)合并同类触点。
(2)利用带转换触点的中间继电器将两对触点合并。
KA1/KA?KM2pKM】a) b) a) b)(3) 利用二极管单向导电性减少触点数量。
(4) 尽量减少连接导线数量和长度。
(5) 交流线路中,不允许两个电器元件线圈串联。
由于它们的阻抗不尽相同,会造成两个线圈上的电压分配不等。
即使外加电压是同 型号线圈电压的额定电压之和,也是不允许。
因为电器动作总有先后,当有一个接触器 先动作时,则其线圈阻抗增大,该线圈上的电压降增大,使另一个接触器不能吸合,严重 时将使电路烧毁。
(6) 为了工作可靠性,尽量减少多个电器元件依次通电后才接通另一个电器元件。
a )b ) “ “(7)避免出现寄生电路。
寄生电路是电路动作过程中意外接通的电路。
如图所示具有指示灯HL 和热保护的 正反向电路。
正常工作时,能完成正反向起动、停止和信号指示。
当热继电器FR 动作时,电路就出现了寄生电路,如图中虚线所示,使正向接触器 KM1不能有效释放,起不了保护作用。
二、逻辑设计法方法:将控制电路中接触器、继电器线圈的通电、断电,触点的闭合、断开,主令元件 的接通、断开看成逻辑变量,列出逻辑函数式。
运用逻辑函数基本公式和运算规律,对 逻辑函数式进行化简。
再画出电路结构图,获得最佳设计方案。
O ------- -------- -------- O- a) b) KMKM 2 KM]環3逻辑变量:具有两种互为对立的工作状态的物理量。
探析电气控制线路的设计方法
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起 电动机 的过 电流故障 。过 电流一般 比短路 电流要小。过 电 流保护常用于直流电动机和绕线转子电动机的控制线路中, 采 用过 电流继 电器和接触器配合使用 。将过电流继 电器线 串 接小被保护的土电路中, 其常闭触头串接 J 接触器控制电路中, 电流达到整定值时, 过 电流继 电器动作, 其常 闭触头断开, 切 断控制 电路电源, 接触器断开电动机的电源而起到保护作用 。
假如交流接触器 K M1 先收台, 由于 K M1 的磁路闭合 , 线 的 线圈通 电为“ l ” , 断电为“ 0 ” , 则可以写出 K M =K AI X KA 2 , 只 电感显著增加, 因而在该线圈 h 的电压 降也相应增大, 从而使 有触头 KAI 、 K A2 均 接通 , 接触器线 圈 K M 才能通 电。 它的逻 另一个接触器 KM2的线 圈电压达小到工作 电压。 因此两个 电 辑符号如 图 2所示 。 l 器需要 同时动作 时, 其线 圈应该并联连接 。 ③在线路中尽最避 — — —— —廿 免许多电器依次动作才能接通另一个 电器的控制 电路。④设
探析 电气控制线路 的设 计方法
王文立
( 河 南省周 口职业技 术 学院 河南 ・ 周口 4 6 6 6 0 0 1 )
摘 要 电气控 制线路设计的优劣直接关系到控制 系统性能的好坏 , 电气工程技术人员必须要掌握电气控制线路的 设计方法和设计原则 , 以便在设计的过程 中能及时调整设计方案 , 使设计出的控制线路达到最佳。 电气控制线路的设 计方法有经验设计法和逻辑设计法两种。
关键词 电气 控制线路 设计 文献标识码 : A 中图分类号: T M9 2 1 . 5
1 经 验 设计 法 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 , 直接设计控制线路 。这种设汁方法 比较简单 , 但要求设 计人员必须熟悉大量 的典型控制线路,拥有多种控制线路 的 设计 资料 , 同时具有丰富的设计经验。南于靠经验进行设计 , 所 以没有吲定模式 ,通常采刚一些典型控制线路环节组合起 来 实现某些基本要求 ,然后根据牛产工艺要求逐步完善其控 制功能,并加适 当的保护环节 。采用经验设计法设计控制 线路时 , 应注意 以一 卜 儿个 原则: ( 1 ) 应最大 限度地了解 生产机械和_ T 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 J 二 艺要求、 每一道程序 的T作情况和运动变化规律、 所需要的保护措施, 并对 同类或接近产晶进行调查 、 分析、 综合, 作为具体设计 } U 气控制线路的依据 。 ( 2 ) 在满足生产T艺要求前提_ l 卜 , 控制线路力求简单、 经济。 ( 3 ) 保证控制线路T作的可靠和安全 。 为了保证控制线路工作的可靠性,应尽鼙选用机械和 电 器寿命长、 结构坚实 、 动作可靠、 抗干扰性能好的电器 , 同时在 具 体 设 计 过程 中应 注 意 以 下几 点 : ①设计 电路时, 麻正确连接电器的线圈。 在设计控制 电路 时, 电器线圈的一端应统一接在 电源的同一端。 使所有电器的 触头在电源 的另一端 , 这样当电器的触头发生短路故障时, 不 致引起 电源短路, 同时安装接线也方便。 ②在交流控制电路 中 不能串联接入两个 电器的线 圈 当两个交流线圈串联使用时, 其 中某一个至多只能得到一半的电源 电压。由于 电压与线圈 阻抗成正比, 两个电器动作总是有先有后, 不可 能同时吸合 。
第三章 电气控制系统设计
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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
电气控制线路设计原则

电气控制线路设计原则伴随着我国改革开放脚步坚实稳定的迈进,国民经济的持续上升发展,我国的工业技术也在大跨步的前进。
智能化的工业市场是目前的主要发展方向,而智能化的工业缺少不了电气控制自动化。
如今电气自动化控制已经运用到了很多领域,尤其在工业技术方面被越来越广泛的应用。
此项技术的运用不仅加快了工业市场的发展,同时节约了大量的人力物力,降低了生产成本。
在电气控制自动化中,最重要的一个方面就是电气控制线路的设计。
而电气设计线路的设计原则就是重中之重,把握住设计原则,才能使电气自动化更加先进更加高效的应用。
本文在介绍电气控制内容的基础上,重点分析电气控制线路的设计原则和方法。
标签:电气控制;线路设计;基础方法;设计原则引言中国对工业的大力发展,推动了电气控制自动化的发展,而随着人们要求的提高和对技术的钻研,电气控制自动化也在向着高度先进化和精密化发展,尤其是计算机的引入,将电气控制系统与计算机技术、自动控制技术、网络技术等结合在一起,更进一步推动了电气行业的发展,是科学技术的先进产物。
在制造电气自动化控制系统的时候,一项很重要的技术就是电气控制线路的设计,一套先进的自动化控制系统离不开优秀的线路设计,线路设计的优劣不仅关系着工业发展的速度更加体现在生产的效率上。
然而,电气控制系统的线路设计并不是盲目的,也不是随心所欲的,它的设计需要遵循一定的原则,讲究一定的方式发法。
一、电气控制线路介绍首先对于电气控制系统而言,它属于低压电路控制系统,由许多的低压控制设备组成,例如低压继电器、接触器、电源开关等。
其次一个电器控制系统最根本的功能就是可以在人工辅助情况下实现自动控制,更高层次的功能则是可以在人将功能设计完毕后,完全由电气控制系统自行完成一系列的生产过程,无论是启停还是生产过程,都不需要人的参与,真正实现自动化生产。
同时,电气控制线路也分为简单的控制线路和复杂的控制线路,对于自动化程度越高的电气控制系统,它的线路設计也越复杂,要求更高。
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
电气控制线路的流程图设计法PPT课件
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1)设计步骤
第1步:绘制电器工作流程图。电器工作流 程图的绘制是按照电器工作次序从左到右进行 的首先在左侧列出控制图中全部电器,如按钮、 接触器、继电器等,每一个电器占一行。
然后按照电器工作的时间顺序从左到右依 次画出各电器的状态框,每个电器的状态框与 左侧相同电器画在同一行上,并且框内写入相 应电器的文字符号。
.
15
启动工作要求:
1)能够进行手动或自动两 种启动控制;
2)手动启动:按启动按钮, KM1通电,主触点闭合,启 动完成后,手动按按钮3使 KA通电,然后KM2通电
3)自动启动:按启动按钮, KM1通电,主触点闭合,延 时一定时间后,自动使KA通 电,然后KM2通电;
4)停机:按停机按钮,KM1 释放,延时T后,KM2释放。
工作要求: 启动:按按钮SB1、KM1动作、 接通主电路、电机启动并工 作、KV工作; 停机:按按钮SB2、KM1释放、 KM2动作、电机转速下降、 当转速接近零时,KV释放、 KM2释放、断开主电路。
.
4
根据控制要求,绘制电器工作流程图:
注意:区分停机状态下和电机转动状态下的KM1白框
.
5
根据电器工作流程图写各电器初步逻辑表达式:
.
2
第3步:绘制电器控制线路图;即将逻辑表 达式等号左边的一个文字符号画成线圈,右边 的一行每个文字符号画成按要求连接的触点。 在画触点时,不带求反符号的画成常开触点, 带求反符号的画成常闭触点。每个含线圈的的 总线路都是并联接在电源线之间,左右两侧分 别接到两个竖线上,这两条竖线为三相电路中 的两相、或一相和地线,所以控制线路两端是 380V的线电压、或220V相电压。
R、L与转子电流频率有关,频敏变阻器能接
电气控制线路的设计及元器件选择课件
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电气控制线路的设计步骤
明确控制要求
在设计电气控制线路之前,需要明确 控制要求,确定需要实现的功能和性 能指标。
制作和测试
根据设计的电路原理图,制作出实际 的电气控制线路并进行测试,确保其 性能符合要求。
01
02
选择合适的元器件
根据控制要求,选择合适的电气元器 件,如电源、开关、继电器等。
03
设计电路原理图
接口电路
设计合理的接口电路,实现变频器与外部控制器的信号传输 和控制。
滤波与抗干扰
采取有效的滤波和抗干扰措施,保证系统的稳定性和可靠性 。
PLC控制线路设计
可靠、灵活、集成
PLC控制线路广泛应用于工业自动化领域,具有高可靠性、灵活性和集成性。
PLC控制线路设计
设计要点:
I/O模块选择:根据实际需求选择合适的输入输出模块,满足信号采集和 控制需求。
根据元器件的特性和控制要求,设计 出电路原理图,明确各元器件之间的 连接关系和工作原理。
05
04
优化和完善设计
对电路原理图进行优化和完善,确保 设计的可靠性和稳定性。
常用电气元器件及
02
其选择
开关电器
开关电器
用于接通或断开电路, 包括刀开关、断路器、
接触器等。
刀开关
用于不频繁开启和关闭 电路,结构简单,价格
控制算法:根据工艺要求选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制等 。
PLC控制线路设计
网络通信
实现PLC与上位机和其他智能设备的通信 ,提高系统的集成度和智能化水平。
VS
安全保护
设置安全保护措施,如故障检测与诊断、 冗余设计等,提高系统的可靠性和稳定性 。
电气控制线路的优
电气控制原理电路的基本设计方法.doc

电气控制原理电路的基本设计方法
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。
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。
2、逻辑设计法
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。
第七节 电气控制线路设计

第七节 电气控制线路设计在大量使用各种各样的生产机械,如车床、铣床、磨床、刨床、钻床、风机、水泵和起重机等,这些生产机械一般是由电动机来拖动的。
不同的生产机械,对电动机的控制要求不同。
电气控制的主要任务就是实现电动机的起动、制动、正反转和调速等运行方式的控制及对电动机的保护,以满足生产工艺的要求,实现生产过程自动化。
电气控制线路是一种由接触器、继电器、按钮和开关等电器元件组成的有触点、断续作用的控制系统,这种控制系统具有控制线路简单、维修方便、便于掌握和价格低廉等优点,在电气控制领域获得广泛的应用。
随着微电子技术的发展,生产机械的电气控制逐渐向无触点、弱电化、连续控制和微机控制方向发展。
不同生产机械的控制要求是不同的,所要求的控制线路也是千变万化、多种多样,但它们都有一些具有基本规律的基本环节和基本单元所组成,熟悉这些基本的控制环节是掌握电气控制的基础。
只要能掌握这些基本的控制环节,再结合具体的生产工艺要求,就不难掌握控制线路的基本分析方法。
一、电气控制线路的绘制原则电气控制线路图有两种表示方法,一种是电气原理图,一种是电气安装接线图。
1.电气原理图电气原理图是根据电路工作原理,用规定的图形符号和文字符号绘制出来的表示各个电器连接关系的线路图。
为了简单清楚地表明电路功能,将原理图采用电器元件展开的形式绘制。
电气原理图根据通过电流的大小可分为主电路和控制电路。
电动机、发电机及其相连的电器元件组成的通过大电流的电路称为主电路。
接触器、继电器线圈及联锁电路、保护电路、信号电路等通过较小电流的电路称为控制电路。
图7-1所示为CW6140车床电气控制线路原理图,其主电路是从三相电源经刀开关、接触器主触点到电动机。
控制电路由按钮、接触器线圈、辅助触点、照明灯、照明变压器和保护电器等组成。
在绘制电气原理图时,一般应遵循以下原则:1)电气控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。
主电路包括从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的部分。
第三章 电气控制线路设计

第三章 电气控制线路设计
控制线路:
( SB2+ SQ1+ SQ3+) →KM1√→KM1+ 主触点吸合,M1正
转,炉门开启↘→KM1+ 辅助常开触点吸合,自锁。 →SQ4→KM1×→KM1- 主触点脱开,M1停止,炉门开启完毕。 →SQ4+ →KM3√→KM3+ 主触点吸合,M2正转,推料杆前进,上料 开始 →SQ2→KM3×→KM3- 主触点脱开,M2停止,上料完毕。 →SQ2+ →KM4√→KM4+ 主触点吸合,M2反转,推料杆后退 ↘→KM4+ 辅助常开触点吸合,自锁。 →SQ1→KM4×→KM4- 主触点脱开,M2停止。 →SQ1+ →推料杆回到原位。↘→KM2√→KM2+ 主触点吸合,M1反 转,炉门关闭 →SQ3→KM2×→KM2- 主触点脱开,M1停止,炉门关闭结束。 →SQ3+ →炉门回到原位。一个循环结束。
第三章 电气控制线路设计
控制线路: 按下SB2+→KM1√→KM1+ 主触 点吸合,M正向启动,由1向2运 动→到位置2 ↘→KM1+ 辅助常开触点吸合, 自锁。 →S2-→KM1×→KM1- 主触点 释放脱开,M正转停止。 ↘S2+→KM2√→KM2+ 主触点 吸合,M反向启动,由2向1运动 →到位置1→S1↘→KM2+ 辅助常开触点吸合, 自锁 →KM2×→KM2- 主触点释放脱 开,M反转停止。
第三章 电气控制线路设计
★ 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: 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。
电气控制线路的设计方法及设计步骤

电气控制线路的设计方法及设计步骤电气控制线路的设计有两种方法:一是经验法,二是逻辑法。
这里重点介绍经验法。
经验法根据生产机械工艺要求和工作过程,利用各种典型环节,加以适当补充和修改,综合成所需电路。
它的特点是无固定的设计程序和设计模式,灵活性很大,主要靠经验进行。
要求设计人员必须熟悉大量的控制线路基本环节,同时具有丰富的设计经验。
在设计过程往往要经过多次反复修改、试验,才能使线路符合设计要求。
即使这样,设计出来的线路也可能不是最简的,使用的电器及触点也不一定最少,所得出的方案也不一定是最佳的。
一般不太复杂的继电接触器控制系统都可以按照这种方法进行设计,这种方法易于掌握,便于推广,但设计速度慢,设计方案需要反复修改,必要时要对整个电气控制线路进行模拟实验。
生产机械电气控制线路设计包含主电路、控制电路和辅助电路设计。
①主电路设计。
主要考虑电动机的启动、点动、正反转、调速和制动。
②控制电路设计。
包括基本控制线路和控制线路特殊部分的设计,以及选择控制参量和确定控制原则。
主要考虑如何满足电动机的各种运转功能和生产工艺要求。
③联结各单元环节。
构成满足整机生产工艺要求,实现生产过程自动、半自动及调整的控制线路。
④联锁保护环节设计。
主要考虑如何完善整个控制线路的设计,包含各种联锁环节以及短路、过载、过流、失压等保护环节。
⑤辅助电路设计。
包括照明、声及光指示、报警等电路的设计。
⑥线路的综合审查。
反复审查所设计的控制线路是否满足设计原则和生产工艺要求。
在条件允许的情况下,进行模拟实验,逐步完善整个电气控制线路的设计,直到满足生产工艺要求。
电气控制线路设计及实例分析
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电气控制线路设计及实例分析一、简介二、电气控制线路设计步骤1、了解设备工作原理和要求:首先需要了解所控制的设备的工作原理和控制要求,包括输入输出信号的特点和范围,以及设备的工作模式等。
这是设计电气控制线路的基础。
2、选择控制元件:根据设备的工作原理和要求,选择合适的控制元件,如开关、继电器、传感器等。
需要考虑元件的电气特性和可靠性。
3、确定控制回路结构:根据设备的控制要求和元件的特性,确定控制回路的结构。
通常包括控制信号的产生、传输、处理和继电器等元件的选择和安装。
4、绘制电气控制图:根据控制回路的结构,使用电气图符和符号,绘制电气控制图。
电气控制图应清晰、准确地表达控制回路的结构和各个元件之间的连接关系。
5、进行电气控制线路的布线和接线:根据电气控制图,进行电气控制线路的布线和接线。
布线和接线应符合电气安全规范,减少干扰和误操作的可能。
6、进行电气控制线路的调试和测试:完成电气控制线路的布线和接线后,需要进行电气控制线路的调试和测试,以确保线路的正常工作和稳定性。
可以通过模拟信号和实际设备进行测试。
7、对电气控制线路进行优化和改进:在实际使用中,对电气控制线路进行优化和改进,提高设备的控制效率和安全性。
可以通过改变控制元件和参数,优化控制策略等方式实现。
三、电气控制线路设计实例分析以一个自动化生产线的电气控制线路设计为例,进行实例分析。
该自动化生产线由多个工作站组成,每个工作站需要进行自动控制。
整个生产线的主要任务是将原材料进行分配和加工,最终得到成品。
1、了解设备工作原理和要求:每个工作站的具体工作原理和控制要求不同,需要了解每个工作站的输入输出信号特点和范围,以及工作模式等。
2、选择控制元件:对于每个工作站,根据其控制要求选择适合的控制元件,如开关、继电器等。
比如,在装配工作站中可以使用继电器实现电机的正反转控制。
3、确定控制回路结构:根据每个工作站的控制要求和元件的特性,确定每个工作站的控制回路结构。
电气控制线路一般设计法_OK
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控
3)停机要求为:
制
a 停机顺序:皮带机;1#,2#,3#;
线
b 每个皮带机停机之间要有一定的时间间隔。
路
设
计
33
3、皮带运输机的电气控制线路设计
第 1)主电路的设计
三
章
采用鼠笼
型异步电动机
电 拖动,直接起
气 控
动,自由停车 即可。
制 M1:KM1 线 M2:KM2
路 M3:KM3
设
计
34
第
2)设计基本控制电路
计
21
二、起保停的两种形式
第
三
SB2
章
SB1
SB2
电
气
KM
控
SB1
KM
制
线
路
设
计
KM
(a) 开启优先
KM
(b)关断优先
为了安全起见,应尽可能地选用关断优先
22
三、一般设计法举例1
第
龙门刨床横梁升降自动控制线路设计
三
章
电
S1
气
控
制
放
线
松
路
立 柱
设
计
横梁
χ
χ 夹 紧
夹紧电机
图3.18 横梁夹紧放松示意图
气
KT1 KT1
控
KT2
制
线
KT1 SB2
路
设
计
KT3 KT1
KT1
KT1 YV KM1 KM2
KM3
KT2 KT3 KT4 K3T95
第
三
SB1
KT1 KT1
KM3
章
KT2
KA
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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)。