电气原理图设计方法及设计实例

短路保护—FU
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
⑤ 电路的完善和校核
控制电路初步设计完毕后，可能还有不合理的 地方，应仔细校核。例如，进一步简化以节省触头 数，节省电器间连接线等，特别应该对照生产要求 再次分析设计电路是否逐条予以实现，电路在误操 作时是否会产生事故。
路符合设计的要求。即使这样，设计出来的电路可能
不是最简，所用的电器及触头不一定最少，所得出的
方案不一定是最佳方案。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
此方法无固定的设计程序，设计方法简单，容 易为初学者掌握。当经验不足时或考虑不周时会影 响电路工作的可靠性。
分析设计法，由于是靠经验进行设计的，因而 灵活性很大，初步设计出来的电路可能是几个，这 时要加以比较分析，甚至要通过实验加以验证，才 能确定比较合理的设计方案。这种设计方法没有固 定模式，通常先用一些典型电路环节拼凑起来实现 某些基本要求，而后根据生产工艺要求逐步完善其 功能，并加以适当的联锁与保护环节。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
（1）横梁机构对电气控制系统提出的要求：
横梁升降M1，点动控制；
横梁夹紧与放松M2；
横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程 序：按上升（下降）移动按钮→自动放松→横梁上 升（下降）→到位后→松开按钮→横梁自动夹紧；
横梁升降具有上下行程的限位保护；
省并合理使用电器元件与触头。其设计步骤为：
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
① 列出控制元件与执行元件的动作状态表；
② 根据状态表写出的逻辑代数式；
③ 利用逻辑代数基本公式化简至最简“与或” 式；
④ 根据简化了的逻辑式绘制控制电路。
另一类逻辑电路被称为时序逻辑电路，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：
上述电路中，如果按下SBl或SB2K的M4 时间很短， 横梁放松还未到位就已松开按下的按钮，致使横梁 既不能继续放松又不能进行夹紧，容易出现事故。 改进的方法是将KM4的辅助触头并联在KA1，KA2 两端，使横梁一旦放松，就必然连续工作至放松到 位，然后可靠地进入夹紧阶段。
现代电气自动控制技术
YБайду номын сангаасSH X
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
但它还不能实现在横
梁放松后才能自动升降，也
不能在横梁夹紧后使夹紧电
机自动停止，需要恰当地选
择控制过程中的变化参量来
实现上述自动控制要求。
③ 选择控制参量、确定控制原则
反映横梁放松的参量，可以有行程参量和时间 参量。由于行程参量更加直接反映放松程度，因此 采用行程开关进行控制。
横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间具 有必要的联锁。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
（2）控制电路设计
① 设计主电路
M1—横梁移动电机， KMl，KM2控制正反转
M2—横梁夹紧电机， KM3，KM4控制正反转
② 设计基本控制电路
4个接触器 — 4个线圈 2只点动按钮，触头不够— KA1和KA2进行控制。根据生产 对控制系统所要求的操作程序可 以设计出图3-11所示的草图。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
SQ1↓—横梁已经放松
KI ↓—横梁已经夹紧，选用电流参量
④ 设计联锁保护环节
互锁—KA1、KA2，M1正反转；
—KM3、KM4，M1正反转
顺序—SQ1，实现横梁松开与移动的联锁保护。
限位保护—SQ2、SQ3分别实现上、下限位保护
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
3.3.1 分析设计法
根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，
直接设计控制电路。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电路，掌握多种典型电
路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过
程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
3.3.2 逻辑设计法
逻辑设计法，是根据生产工艺的要求，利用逻 辑代数来分析、设计电路的。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 关系式表达，再运用逻辑函数基本公式和运算规律 进行简化，成为最简“与、或”关系式，用这种方 法设计的电路比较合理，特别适合完成较复杂的生 产工艺所要求的控制电路。但是相对而言逻辑设计 法难度较大，不易掌握。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
前面已给出了基本的电气控制电路，讨论了基 本的电气控制方法，分析了常用的典型控制电路。 在此基础上，通过下面一个实际例子来说明电气控 制电路的一般设计方法。
以龙门刨床（或立车）横梁升降自动控制电路 设计，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、摇臂钻床等设备中均采用类似的结构 和控制方法。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
逻辑电路有两种基本类型，对应其设计方法也
各不相同。一种是执行元件的输出状态，只与同一
时刻控制元件的状态相关。即输出量对输入量无影
响，称为组合逻辑电路，其设计方法比较简单，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
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.3 电气原理图的设计方法及设计实例
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 态特征码（一个以二进制数表示一组状态的代码）。