ch2-典型電氣控制系統(tǒng)及設(shè)計-1

第2章典型電氣控制系統(tǒng)分析及設(shè)計檢測與控制教研室羅璠主要內(nèi)容2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析2.3電氣控制系統(tǒng)的基本規(guī)律2.4典型電機(jī)控制線路2.5典型設(shè)備的電氣控制2.6電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)一、電氣控制圖1、概念

2、作用按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形和文字符號表示電氣控制系統(tǒng)中的各電氣元件及其相互連接關(guān)系的圖。電氣控制圖系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)分析安裝調(diào)試使用、維修2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)3、常用電氣控制圖種類根據(jù)電氣設(shè)備的工作原理，用規(guī)定的圖形及文字符號，詳細(xì)表示系統(tǒng)及其設(shè)備的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實際位置、物理尺寸和形狀。（1）電氣原理圖供詳細(xì)了解系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)，研究分析電路控制原理及其工作過程。2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)3、常用電氣控制圖種類根據(jù)電氣設(shè)備或元件實際位置和實際接線電路，用規(guī)定的圖形及文字符號繪制而成。（2）電氣安裝圖主要為電氣設(shè)備的制造、安裝、維修提供資料位置圖接線圖：用于表示成套裝置中各種電器件之間相互連接關(guān)系的圖。位置圖（電器元件布置圖或排列圖）：采用正投影法繪制，用于表明系統(tǒng)或設(shè)備中各種電器件的實際位置，不考慮器件功能以及相互連接關(guān)系。①體積大和較重的電器設(shè)備應(yīng)安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元器件應(yīng)安裝在電器安裝板的上面。②強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開，強(qiáng)電要加防護(hù)，弱電應(yīng)加屏蔽。③需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件應(yīng)安裝于便于操作的位置，不宜過高或過低。④電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱，不宜過密，應(yīng)留有一定間距，便于散熱和維護(hù)。各電器用形狀或簡化形狀表示主要尺寸應(yīng)標(biāo)注接線圖：用于表示成套裝置中各種電器件之間相互連接關(guān)系的圖。各設(shè)備單元、電器、元件或組件可用簡單的外形或簡化圖形，也可用GB/T4728中的圖形符號。各設(shè)備單元、電器、元件或組件的位置不必對應(yīng)其物理位置。各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導(dǎo)線編號相一致。不在同一控制柜、控制屏等控制單元上的電器零件之間的電氣連接必須通過端子板進(jìn)行，并標(biāo)明去向。在接線圖中布線方向相同的導(dǎo)線可用線束表示，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線的規(guī)格(數(shù)量、截面積等)；2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)二、相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)1、相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)簡介GB/T4728-2008《電氣簡圖用圖形符號》GB7l59-87《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》GB/T6988-86《電氣技術(shù)用文件的編制》GB/T20939-2007《技術(shù)產(chǎn)品及技術(shù)產(chǎn)品文件結(jié)構(gòu)原則-字母代碼-按項目用途和任務(wù)劃分的主類和子類》2.1電氣控制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)二、相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)2、使用原則如采用上述標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的圖形符號，須加以說明。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中給出幾種形式時，選擇符號應(yīng)遵循以下原則：1、應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式；2、在滿足需要的前提下，應(yīng)盡量采用最簡單形式；3、在同一圖號的圖中使用同一種形式。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求1、原理圖一般分：主電路（動力電路）、控制電路、信號電路、照明電路及保護(hù)電路等。電源電路水平繪制；主電路：電源到電機(jī)之間的大電流電路。主電路垂直電源線路繪制；其他電路垂直于兩電源線之間繪制；觸頭在上、耗能元件在下。CW6132車床電氣原理圖2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求2、所有電器的可動部分均按其原始狀態(tài)畫出。按鈕、行程開關(guān)觸頭：無外力作用；繼電器接觸器觸頭：線圈不通電；CW6132車床電氣原理圖控制器按手柄：處于零位時的狀態(tài)；2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求3、各電路中各元件應(yīng)按動作順序從上到下、從左到右依次排列。CW6132車床電氣原理圖2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求4、為了突出或區(qū)分某些電路、功能等，導(dǎo)線符號、信號電路、連接線等可采用粗細(xì)不同的線條來表示。CW6132車床電氣原理圖2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求5、各電氣元件和部件在控制電路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。CW6132車床電氣原理圖同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起，但必須采用同一文字符號標(biāo)明。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求6、盡量減少線條數(shù)量，避免線條交叉。CW6132車床電氣原理圖空心圓點(diǎn)：可拆卸或測試點(diǎn)；實心圓點(diǎn)：有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)；不畫圓點(diǎn)：無直接電聯(lián)系的交叉點(diǎn)。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析一、電氣原理圖繪制基本要求7、對非電氣控制和人工操作的電器：用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方式。CW6132車床電氣原理圖8、對于電氣控制有關(guān)的機(jī)、液、氣等裝置，應(yīng)用符號繪出簡圖，以表示其關(guān)系。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析二、圖幅分區(qū)的基本原則項目和連接線的位置表示方式：①用行的代號（拉丁字母）；②用列的代號（阿拉伯?dāng)?shù)字）；③用區(qū)的代號表示（字母和數(shù)字的組合：字母左，數(shù)字右）。坐標(biāo)系：橫坐標(biāo)：阿拉伯?dāng)?shù)字縱坐標(biāo)：拉丁字母（可省略）在圖的頂部標(biāo)明各圖區(qū)電路的作用2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析三、符號索引的基本原則符號索引表：在繼電器、接觸器線圈下方列出的說明該線圈對應(yīng)觸點(diǎn)的位置的表格。接觸器索引表左欄中欄右欄主觸頭所在圖區(qū)號輔助常開觸頭所在圖區(qū)號輔助常閉觸頭所在圖區(qū)號繼電器索引表左欄右欄常開觸頭所在圖區(qū)號常閉觸頭所在圖區(qū)號使用了幾個觸頭就列幾行未使用的觸頭用“X”表示使用了幾個觸頭就列幾行未使用的觸頭用“X”表示2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析四、技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)注的基本原則電氣元件的數(shù)據(jù)和型號，一般用小號字體標(biāo)注在電器代號下面。動作電流整定值應(yīng)標(biāo)注電源電壓、頻率、相數(shù)等導(dǎo)線直徑額定功率及額定轉(zhuǎn)速2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法電氣線路一般由以下元件組成：●執(zhí)行元件：主要用來操縱機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

電動機(jī)、電磁離合器、電磁閥、電磁鐵等。●信號元件：用于把控制線路以外的其它物理量、非電量（如機(jī)械位移、壓力等）的變化轉(zhuǎn)化為電信號或?qū)崿F(xiàn)電信號的變換，以作為控制信號。在某些情況下，信號元件可用來直接控制執(zhí)行元件。

壓力繼電器、電流繼電器和主令電器等。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法●控制元件：對信號元件的信號以及自身的觸頭信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以控制執(zhí)行元件按要求工作。

接觸器、繼電器等。●附加元件：主要用來改變執(zhí)行元件（特別是電動機(jī)）的工作特性。

電阻器、電抗器及各類起動器等。2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法1、查線讀圖法了解生產(chǎn)工藝與執(zhí)行元件的關(guān)系分析主電路分析控制電路機(jī)械設(shè)備要完成哪些動作？這些動作之間有什么聯(lián)系？各動作與執(zhí)行元件之間是關(guān)系？執(zhí)行元件（電動機(jī)）控制元件（觸點(diǎn)、電阻）分析功能（正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速控制環(huán)節(jié)）依次分析各控制環(huán)節(jié)（根據(jù)主電路中的控制元件的主觸點(diǎn)）信號元件控制元件執(zhí)行元件機(jī)械裝置從左向右從上向下2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析CW6132車床電氣原理圖CW6132車床電氣設(shè)備布置圖CW6132車床控制盤布置圖2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析CW6132車床接線圖CW6132車床電氣原理圖CW6132車床控制盤布置圖QS1QS2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析CW6132車床電氣原理圖CW6132車床電氣設(shè)備布置圖了解生產(chǎn)工藝與執(zhí)行元件的關(guān)系機(jī)械設(shè)備要完成哪些動作？這些動作之間有什么聯(lián)系？各動作與執(zhí)行元件之間是關(guān)系？2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析CW6132車床電氣原理圖分析主電路執(zhí)行元件（電動機(jī)）控制元件（觸點(diǎn)、電阻）分析功能（正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速控制環(huán)節(jié)）2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析CW6132車床電氣原理圖分析控制電路依次分析各控制環(huán)節(jié)（根據(jù)主電路中的控制元件的主觸點(diǎn)）信號元件控制元件執(zhí)行元件機(jī)械裝置從左向右從上向下2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析主拖動電動機(jī)與潤滑泵電動機(jī)的聯(lián)鎖控制線路主拖動電動機(jī)潤滑泵電動機(jī)2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法2、邏輯代數(shù)法通過對電路的邏輯表達(dá)式的運(yùn)算來分析控制電路；其關(guān)鍵是正確寫出電路的邏輯表達(dá)式。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：可借助計算機(jī)進(jìn)行輔助分析。各電氣元件之間的聯(lián)系和制約關(guān)系在邏輯表達(dá)式中一目了然。對復(fù)雜電氣線路，其邏輯表達(dá)式很繁瑣、冗長?！斑壿嫛迸c“觸點(diǎn)”的關(guān)系

①“邏輯與”與觸點(diǎn)的串聯(lián)

ⅰ“邏輯與”

C=A?Bⅱ常開觸點(diǎn)

J=X1?X2JX1X2“與”控制的實質(zhì)是：若干個輸入信號同時滿足時，受控電路才有輸出；只要有一個或一個以上輸入信號不滿足，則該電路無輸出。即：

J=X1?X2??????Xn2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法2、邏輯代數(shù)法2.2電氣原理圖繪制與閱讀分析五、電氣原理圖閱讀分析方法2、邏輯代數(shù)法

②

“邏輯或”與觸點(diǎn)的并聯(lián)

ⅰ“邏輯或”C=A+Bⅱ常開觸點(diǎn)J=X1+X2“或”控制的實質(zhì)是：若干個輸入信號中，只要有一個、一個以上、甚至是全部輸入信號滿足時，受控電路就有輸出；只有全部輸入信號都不滿足時，該電路才無輸出。即：

J=X1+X2+??

?

?

?

+X