电气原理图 的设计方法实例介绍.ppt

Y X SH 现代电气自动控制技术 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。 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。 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。 （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； 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。 （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。 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。 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 短路保护—FU 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。 上述电路中，如果按下SBl或SB2的时间很短，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。 KM4 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。 Y X SH 现代电气自动控制技术 3.3 电气原理图的设计方法及设计实例