電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)實(shí)例.ppt

3.3 電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)實(shí)例,3.3.1 分析設(shè)計(jì)法 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用各種典型的電路環(huán)節(jié)，直接設(shè)計(jì)控制電路。這種設(shè)計(jì)方法比較簡(jiǎn)單，但要求設(shè)計(jì)人員必須熟悉大量的控制電路，掌握多種典型電路的設(shè)計(jì)資料，同時(shí)具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往還要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)地修改、試驗(yàn)，才能使電路符合設(shè)計(jì)的要求。即使這樣，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路可能不是最簡(jiǎn)，所用的電器及觸頭不一定最少，所得出的方案不一定是最佳方案。,此方法無(wú)固定的設(shè)計(jì)程序，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，容易為初學(xué)者掌握。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)或考慮不周時(shí)會(huì)影響電路工作的可靠性。 分析設(shè)計(jì)法，由于是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因而靈活性很大，初步設(shè)計(jì)出來(lái)的電路可能是幾個(gè)，這時(shí)要加以比較分析，甚至要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，才能確定比較合理的設(shè)計(jì)方案。這種設(shè)計(jì)方法沒(méi)有固定模式，通常先用一些典型電路環(huán)節(jié)拼湊起來(lái)實(shí)現(xiàn)某些基本要求，而后根據(jù)生產(chǎn)工藝要求逐步完善其功能，并加以適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。,前面已給出了基本的電氣控制電路，討論了基本的電氣控制方法，分析了常用的典型控制電路。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)下面一個(gè)實(shí)際例子來(lái)說(shuō)明電氣控制電路的一般設(shè)計(jì)方法。 以龍門(mén)刨床（或立車(chē)）橫梁升降自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)，說(shuō)明分析設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)過(guò)程。這種機(jī)構(gòu)無(wú)論在機(jī)械傳動(dòng)或電力傳動(dòng)控制的設(shè)計(jì)中都有普遍意義，在立式車(chē)床、搖臂鉆床等設(shè)備中均采用類似的結(jié)構(gòu)和控制方法。,（1）橫梁機(jī)構(gòu)對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出的要求： 橫梁升降M1，點(diǎn)動(dòng)控制； 橫梁夾緊與放松M2； 橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間必須有一定的操作程序：按上升（下降）移動(dòng)按鈕自動(dòng)放松橫梁上升（下降）到位后松開(kāi)按鈕橫梁自動(dòng)夾緊； 橫梁升降具有上下行程的限位保護(hù)； 橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間及正反向運(yùn)動(dòng)之間具有必要的聯(lián)鎖。,（2）控制電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)主電路 M1橫梁移動(dòng)電機(jī)， KMl，KM2控制正反轉(zhuǎn) M2橫梁夾緊電機(jī)， KM3，KM4控制正反轉(zhuǎn), 設(shè)計(jì)基本控制電路 4個(gè)接觸器 4個(gè)線圈 2只點(diǎn)動(dòng)按鈕，觸頭不夠KA1和KA2進(jìn)行控制。根據(jù)生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)所要求的操作程序可以設(shè)計(jì)出圖3-11所示的草圖。,但它還不能實(shí)現(xiàn)在橫梁放松后才能自動(dòng)升降，也不能在橫梁夾緊后使夾緊電機(jī)自動(dòng)停止，需要恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過(guò)程中的變化參量來(lái)實(shí)現(xiàn)上述自動(dòng)控制要求。, 選擇控制參量、確定控制原則 反映橫梁放松的參量，可以有行程參量和時(shí)間參量。由于行程參量更加直接反映放松程度，因此采用行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。,SQ1橫梁已經(jīng)放松 KI 橫梁已經(jīng)夾緊，選用電流參量 設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié) 互鎖KA1、KA2，M1正反轉(zhuǎn)； KM3、KM4，M1正反轉(zhuǎn) 順序SQ1，實(shí)現(xiàn)橫梁松開(kāi)與移動(dòng)的聯(lián)鎖保護(hù)。 限位保護(hù)SQ2、SQ3分別實(shí)現(xiàn)上、下限位保護(hù) 短路保護(hù)FU, 電路的完善和校核 控制電路初步設(shè)計(jì)完畢后，可能還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核。例如，進(jìn)一步簡(jiǎn)化以節(jié)省觸頭數(shù)，節(jié)省電器間連接線等，特別應(yīng)該對(duì)照生產(chǎn)要求再次分析設(shè)計(jì)電路是否逐條予以實(shí)現(xiàn)，電路在誤操作時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生事故。 上述電路中，如果按下SBl或SB2的時(shí)間很短，橫梁放松還未到位就已松開(kāi)按下的按鈕，致使橫梁既不能繼續(xù)放松又不能進(jìn)行夾緊，容易出現(xiàn)事故。改進(jìn)的方法是將KM4的輔助觸頭并聯(lián)在KA1，KA2兩端，使橫梁一旦放松，就必然連續(xù)工作至放松到位，然后可靠地進(jìn)入夾緊階段。,3.3.2 邏輯設(shè)計(jì)法 邏輯設(shè)計(jì)法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)來(lái)分析、設(shè)計(jì)電路的。將執(zhí)行元件需要的工作信號(hào)以及主令電器的接通與斷開(kāi)狀態(tài)看成邏輯變量，并根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯函數(shù)關(guān)系式表達(dá)，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)化，成為最簡(jiǎn)“與、或”關(guān)系式，用這種方法設(shè)計(jì)的電路比較合理，特別適合完成較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝所要求的控制電路。但是相對(duì)而言邏輯設(shè)計(jì)法難度較大，不易掌握。,邏輯電路有兩種基本類型，對(duì)應(yīng)其設(shè)計(jì)方法也各不相同。一種是執(zhí)行元件的輸出狀態(tài)，只與同一時(shí)刻控制元件的狀態(tài)相關(guān)。即輸出量對(duì)輸入量無(wú)影響，稱為組合邏輯電路，其設(shè)計(jì)方法比較簡(jiǎn)單，可以作為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的輔助和補(bǔ)充，用于簡(jiǎn)單控制電路的設(shè)計(jì)，或?qū)δ承┚植侩娐愤M(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)一步節(jié)省并合理使用電器元件與觸頭。其設(shè)計(jì)步驟為：, 列出控制元件與執(zhí)行元件的動(dòng)作狀態(tài)表； 根據(jù)狀態(tài)表寫(xiě)出的邏輯代數(shù)式； 利用邏輯代數(shù)基本公式化簡(jiǎn)至最簡(jiǎn)“與或”式； 根據(jù)簡(jiǎn)化了的邏輯式繪制控制電路。 另一類邏輯電路被稱為時(shí)序邏輯電路，即輸出量通過(guò)反饋?zhàn)饔?，?duì)輸入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路設(shè)計(jì)要設(shè)置中間記憶元件（如中間繼電器等），記憶輸入信號(hào)的變化，以達(dá)到各程序兩兩區(qū)分的目的。其設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜，基本步驟如下：, 根據(jù)拖動(dòng)要求，先設(shè)計(jì)主電路，明確各電動(dòng)機(jī)及執(zhí)行元件的控制要求，并選擇產(chǎn)生控制信號(hào)（包括主令信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)）的主令元件（如按鈕、控制開(kāi)關(guān)、主令控制器等）和檢測(cè)元件（如行程開(kāi)關(guān)、壓力繼電器、速度繼電器、過(guò)電流繼電器等）。 根據(jù)工藝要求作出工作循環(huán)圖，并列出主令元件、檢測(cè)元件以及執(zhí)行元件的狀態(tài)表，寫(xiě)出各狀態(tài)特征碼（一個(gè)以二進(jìn)制數(shù)表示一組狀態(tài)的代碼）。 為區(qū)分所有狀態(tài)（重復(fù)特征碼）而增設(shè)必要的中間記憶元件（中間繼電器）。, 根據(jù)已區(qū)分的各種狀態(tài)的特征碼，寫(xiě)出各執(zhí)行元件（輸出）與中間繼電器、主令元件及檢測(cè)元件（邏輯變量）間