電氣控制工藝設(shè)計

1、電氣控制工藝設(shè)計工藝設(shè)計的目的是為了滿足電氣控制設(shè)備的制造和使用要求。工藝設(shè)計必須在原理設(shè)計完成之后進(jìn)行。 在完成電氣原理設(shè)計及電器元 件選擇之后，就可以進(jìn)行電氣控制設(shè)備總體配置，即總裝配圖、總接 線圖設(shè)計，然后再設(shè)計各部分的電器裝配圖與接線圖， 并列出各部分 的元件目錄、進(jìn)出線號以及主要材料清單等技術(shù)資料， 最后編寫使用 說明書。一、電氣設(shè)備總體配置設(shè)計各種電動機(jī)及各類電器元件根據(jù)各自的作用， 都有一定的裝配位 置，例如拖動電動機(jī)與各種執(zhí)行元件（電磁鐵、電磁閥、電磁離合器、 電磁吸盤等）以及各種檢測元件（限位開關(guān)、傳感器，溫度、壓力、 速度繼電器等）必須安裝在生產(chǎn)機(jī)械的相應(yīng)部位。各種控制電器

2、（接 觸器、繼電器、電阻、自動開關(guān)、控制變壓器、放大器等）、保護(hù)電 器（熔斷器，電流、電壓保護(hù)繼電器等）可以安放在單獨(dú)的電氣箱內(nèi)， 而各種控制按鈕、控制開關(guān)、各種指示燈、指示儀表、需經(jīng)常調(diào)節(jié)的 電位器等，則必須安放在控制臺面板上。由于各種電器元件安裝位置 不同，在構(gòu)成一個完整的自動控制系統(tǒng)時，必須劃分組件，同時要解 決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線問題。劃分組件的原則功能類似的元件組合在一起。例如，用于操作的各類按鈕，開關(guān), 鍵盤，指示檢測、調(diào)節(jié)等元件集中為控制面板組件；各種繼電器、接 觸器、熔斷器、照明變壓器等控制電器集中為電器板組件；各類控制電源，整流、濾波元件集中為

3、電源組件等。盡可能減少組件之間的連線數(shù)量， 接線關(guān)系密切的控制電器置于 同一組件中。（!）強(qiáng)弱電控制器分離，以減少干擾。（）力求整齊美觀，外形尺寸、重量相近的電器組合在一起。（*）便于檢查與調(diào)試，需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起。 %!+新編電氣工程師手冊! 電氣控制設(shè)備的各部分及組件之間的接線方式（ "）電器板、控制板、機(jī)床電器的進(jìn)出線一般采用接線端子（按電 流大小及進(jìn)出線數(shù)選用不同規(guī)格的接線端子）。 （!）電氣箱與被控制設(shè)備或電氣箱之間采用多孔接插件，便于拆裝、 搬運(yùn)。（#）印制電路板及弱電控制組件之間宜采用各種類型標(biāo)準(zhǔn)接插件。 電氣設(shè)備總體配置設(shè)計任務(wù)是根據(jù)電氣原理圖的工作

4、原理與控制要 求，將控制系統(tǒng)劃分為幾個組成部 分，稱為部件。以龍門刨床為例，可劃分為機(jī)床電器部分（各拖動電 動機(jī)、抬刀機(jī)構(gòu)電磁鐵、各種行程開關(guān)和 控制站等）、機(jī)組部件（交磁放大機(jī)組、電動機(jī)發(fā)電機(jī)組等）以及電 氣箱（各種控制電器、保護(hù)電器、調(diào)節(jié)電器 等）。根據(jù)電氣設(shè)備的復(fù)雜程度，每一部分又可劃分成若干組件，如 印制電路板組件、電器安裝板組件、控制面板組件、電源組件等。要根據(jù)電氣原理圖的接線關(guān)系整理出各部分 的進(jìn)出線號，并調(diào)整它們之間的連接方式。總體配置設(shè)計是以電氣系統(tǒng)的總裝配圖與總接線圖形式來表達(dá)的，圖中應(yīng)以示意形式反映出各部分主要組件的位置及各部分接線關(guān)系、走線方式及使用管線要求等?？傃b配圖、

5、接線圖（根據(jù)需要可以分開，也可以并在一起畫）是進(jìn)行分部設(shè)計和協(xié)調(diào)各部分組成一個完整系統(tǒng)的依據(jù)?？傮w設(shè)計要使整個系統(tǒng)集中、緊湊，同時在場地允許條 件下，對發(fā)熱厲害、噪聲振動大的電器部件，如電動機(jī)組、啟動電阻箱等盡量放在離操作者較遠(yuǎn)的地方或隔離 起來；對于多工位加工的大型設(shè)備，應(yīng)考慮兩地操作的可能?？傠娫淳o急停止控制應(yīng)安放在方便而明顯的位置?？傮w配置設(shè)計合理與否將影響到電氣控制系統(tǒng)工作的可靠性，并關(guān)系到電氣系統(tǒng)的制造，裝配質(zhì)量，調(diào) 試、操作及維護(hù)是否方便。二、元件布置圖的設(shè)計與繪制電器元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合。例如，電氣控制箱中的電器板、控制面板、放大器等。電器元件布置圖的設(shè)計依據(jù)

6、是部件原理圖 （總原理圖的一部分）。 同一組件中電器元件的布置應(yīng)注意以 下問題。! 體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應(yīng) 安裝在電器板的上面。! 強(qiáng)電弱電分開并注意屏蔽，防止外界干擾。#! 需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。$! 電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似 的電器安放在一起，以利加工、安裝和配線。 %!電器元件布置不宜過密，要留有一定的間距。若采用板前走線槽 配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)。各電器元件的位置確定以后， 便可繪制電器布置圖。 布置圖是根據(jù)電 器元件的外形繪制，并標(biāo)出各元件間距尺寸。 每個電

7、器元件的安裝尺寸及其公差范圍， 應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品手 冊標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注，作為底板加工依據(jù)，以保證各電器的順利安裝。在電器布置圖設(shè)計中， 還要根據(jù)部件進(jìn)出線的數(shù)量 （由部件原理圖統(tǒng) 計出來）和采用導(dǎo)線規(guī)格，選擇進(jìn)出 線方式，并選用適當(dāng)接線端子板或接插件， 按一定順序標(biāo)上進(jìn)出線的 接線號。三、電器部件接線圖的繪制 電器部件接線圖是根據(jù)部件電氣原理及電器元件布置圖繪制的。 它是 表示成套裝置的連接關(guān)系，是電器安裝與查線的依據(jù)。接線圖應(yīng)按以下要求繪制 "! 接線圖和接線表的繪制應(yīng)符合 "#&'（ 中% ） （& 電氣制圖接線圖 和接線表的規(guī)定。! 電器元件按外形繪制，并

8、與布置圖一致。第五篇電氣控制與測試篇"#*! 所有電器元件及其引線應(yīng)標(biāo)注與電氣原理圖中相一致的文字符號 及接線號。"! 與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個部分（觸點(diǎn)、 線圈等）必須畫在一起。#! 電氣接線圖一律采用細(xì)線條。走線方式有板前走線及板后走線兩 種，一般采用板前走線。對于簡單 電氣控制部件，電器元件數(shù)量較少，接線關(guān)系不復(fù)雜，可直接畫出元 件間的連線。但對于復(fù)雜部件，電器元件數(shù)量多，接線較復(fù)雜的情況，一般是采用走線槽，只要在各電器元件 上標(biāo)出接線號，不必畫出各元件間連線。$! 接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及顏色 要求。%! 部件的進(jìn)出

9、線除大截面導(dǎo)線外， 都應(yīng)經(jīng)過接線板， 不得直接進(jìn)出。四、電氣箱及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的設(shè)計在電氣控制比較簡單時， 控制電器可以附在生產(chǎn)機(jī)械內(nèi)部， 而在控制 系統(tǒng)比較復(fù)雜，或生產(chǎn)環(huán)境及操作的需要時通常都帶有單獨(dú)的電氣控制箱，以利制造、使用和維護(hù)。電氣控制箱設(shè)計要考慮以下幾方面問題： &! 根據(jù)控制面板及箱內(nèi)各電氣部件的尺寸確定電氣箱總體尺寸及結(jié) 構(gòu)方式。'! 結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，要與生產(chǎn)機(jī)械相匹配，應(yīng)提出一定的裝飾 要求。! 根據(jù)控制面板及箱內(nèi)電器部件的安裝尺寸，設(shè)計箱內(nèi)安裝支架（采 用角鐵、槽鋼、扁鐵或直接由外殼彎 出筋條作固定架），并標(biāo)出安裝孔或焊接安裝螺栓尺寸，或注明采用 配作方式

10、。"! 從方便安裝、調(diào)整及維護(hù)要求，設(shè)計其開門方式。#! 為利于箱內(nèi)電器的通風(fēng)散熱，在箱體適當(dāng)部位設(shè)計通風(fēng)孔或通風(fēng) 槽。$! 為便于電氣箱的搬動，應(yīng)設(shè)計合適的起吊勾、起吊孔、扶手架或 箱體底部帶活動輪。根據(jù)以上要求，先勾畫出箱體的外形草圖，估算出各部分尺寸，然后 按比例畫出外形圖，再從對稱、美觀、 使用方便等方面考慮進(jìn)一步調(diào)整各尺寸比例。外形確定以后， 再按上述要求進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 繪制箱體總裝 圖及各面門、控制面板、底板、安裝 支架、裝飾條等零件圖，并注明加工要求，視需要選用適當(dāng)?shù)拈T鎖。大型控制系統(tǒng)， 電氣箱常設(shè)計成立柜式或工作臺式， 小型控制設(shè)備則 設(shè)計成臺式、手提式或懸掛

11、式。電氣箱的品種繁多，造型結(jié)構(gòu)各異，在箱體設(shè)計中應(yīng)注意吸取各種型式 的優(yōu)點(diǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件，如開關(guān)支架、電氣安裝底板（膠木板或鍍鋅 鐵板）、控制箱的有機(jī)玻璃面板、扶手、裝飾零件等，應(yīng)根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計要求，繪制其零件圖，凡配合 尺寸應(yīng)注明公差要求，并說明加工要求，如鍍鋅、油漆、刻字等。五、各類元器件及材料清單的匯總在電氣控制系統(tǒng)原理設(shè)計及工藝設(shè)計結(jié)束后， 應(yīng)根據(jù)各種圖紙，對本 設(shè)備需要的各種零件及材料進(jìn)行綜合統(tǒng)計，按類別畫出外購成件匯總清單表、主要材料消耗定額表及輔 助材料消耗定額表，以便采購人員、生產(chǎn)管理部門按設(shè)備制造需要備料，做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。這些資料也是成 本核算的依據(jù)。特別是對于生產(chǎn)批量較大的產(chǎn)品，此項工作尤其要仔細(xì)做好。六、編寫設(shè)計說明書及使用說明書新型生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計制造中，電氣控制系統(tǒng)的投資占有很大比重。同 時，控制系統(tǒng)對生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性起著重要的作用。因此，控制系統(tǒng)設(shè)計方案完成后，在投 入生產(chǎn)前應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的審定，為了確保生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，設(shè)