電氣控制與PLC教2電氣控制系統(tǒng)的基本電路1

第2章電氣控制系統(tǒng)的基本電路2.1電氣控制線路的繪制2.2三相異步電動機的控制電路2.3生產(chǎn)機械的電氣控制系統(tǒng)2.3.1C650型臥式車床電氣控制電路

2.3.2Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路

2.1電氣控制線路的繪制

電氣控制線路是由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等組成的控制線路，其作用是實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、反向、制動和調(diào)速等運行性能的控制。為了表示電氣控制線路的組成、工作原理及安裝、調(diào)試、維修等技術(shù)要求，需要用統(tǒng)一的工程語言，即用工程圖的形式表示，這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖。

常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、電氣布置圖與電氣安裝接線圖。2.1.1常用電氣圖形符號和文字符號1.電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號

圖形符號通常是指用于圖樣或其他文件表示一個設(shè)備或概念的圖形、標記或字符。圖形符號由符號要素、一般符號及限定符號構(gòu)成。2.電氣控制系統(tǒng)圖中的文字符號

電氣圖中的文字符號是用于標明電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征的，可在電氣設(shè)備、裝置和元器件上使用，以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件種類的字母代碼和功能字母代碼。電氣技術(shù)中的文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號兩種。3.接線端子標記

我國電氣設(shè)備有關(guān)標準：GB/T4728—1996~2000《電氣簡圖用圖形符號》、GB/T6988.1~4—2002《電氣技術(shù)文件的編制》、GB/T6988.6—1993“控制系統(tǒng)功能圖表的繪制”、GB/T7159—1987《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》、GB/T6988—1997“電氣制圖”要求。

常用圖形、文字符號見表2.1示（P27）

2.1.2電氣原理圖

用圖形符號和文字符號表示電路各電氣元件中導(dǎo)電部件的聯(lián)接關(guān)系和工作原理的圖。1.繪制原則（1）電氣原理圖中電氣元件圖形符號、文字符號及標號必須采用最新國家標準。（2）電器元件展開圖畫法：同一電器元件的各導(dǎo)電部件（如線圈和觸點）按電路聯(lián)接關(guān)系畫出，用同一文字符號標明。（3）電器元件觸頭畫法：均按“平?！睜顟B(tài)繪出。對于接觸器、繼電器的觸點按吸引線圈不通電狀態(tài)畫出，控制器手柄按趨于零位時的狀態(tài)畫出，按鈕、行程開關(guān)觸點按不受外力作用時的狀態(tài)畫出等。（4）原理圖上應(yīng)標出各個電源電路的相關(guān)參數(shù)、元件操作方式和功能等。

（5）分為主電路和輔助電路。主電路：從電源到電動機的電路，用粗實線繪在圖面左側(cè)或上方；輔助電路：包括控制電路、照明電路、信號電路、保護電路等，用細實線繪在圖面右側(cè)或下方。（6）主電路標號：文字符號和數(shù)字組成。文字符號標明主電路中元件或線路的主要特征，數(shù)字標號區(qū)別電路不同線段。（7）控制電路標號：由三位或三位以下數(shù)字組成。交流電路以主要壓降元件（如線圈）為分界，橫排時，左側(cè)用奇數(shù)，右側(cè)用偶數(shù)；豎排時，上面用奇數(shù)，下面用偶數(shù)。直流電路電源正極按奇數(shù)標號，負極按偶數(shù)標號。圖2-1三相異步電動機啟動、停止控制線路（8）在原理圖中，無論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般應(yīng)按動作順序和信號流從上到下、從左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置，并盡可能減少線條和避免線條交叉。

（9）為了便于檢索電氣電路，方便閱讀和分析，在原理圖的上方或右方將圖分成若干圖區(qū)，并標明該區(qū)電路的用途與作用。

（10）在電氣原理圖中，接觸器和繼電器線圈與觸點之間的從屬關(guān)系要加以說明，即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸點的文字符號，并在其下注明相應(yīng)觸點的索引代號。（11）電氣原理圖繪制要布局合理、層次分明、排列均勻、圖面清晰、便于讀圖。2.電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分

在原理圖上方將圖分成若干圖區(qū)域，并表明了每一區(qū)域電路的用途與作用。原理圖下方的1、2、3、…數(shù)字是圖區(qū)編號，它是為便于檢索電氣線路、方便閱讀分析而設(shè)置的。3．接觸器、繼電器觸頭位置的檢索

電氣原理圖中，在接觸器、繼電器電磁線圈的下方標注有相應(yīng)觸頭所在圖中位置的檢索代號，檢索代號用圖面區(qū)域號表示。其中左欄為常開觸頭所在區(qū)號，右欄為常閉觸頭所在區(qū)數(shù)字。接觸器

KM觸點的索引圖2-1

CW6132車床電氣原理圖2.1.3電氣安裝圖

電氣安裝圖用來表示電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件的實際安裝位置和接線情況。

1.電器元件位置圖

用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可視電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜程度采取集中繪制或單獨繪制。電器元件的布置應(yīng)注意以下幾方面：1）體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器安裝板的上面。2）強電、弱電應(yīng)分開，弱電應(yīng)屏蔽，防止外界干擾。3）需要經(jīng)常維護、檢修、調(diào)整的電器元件安裝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。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線。5）電器元件布置不宜過密，應(yīng)留有一定間距。如用走線槽，應(yīng)加大各排電器間距，以利布線和維修。6）按電器元件外形尺寸繪出，并標明元件間距。例：CW6132型車床控制盤電器布置圖

主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，通常接線圖與電氣原理圖和元件布置圖一起使用。電氣接線圖的繪制原則：2.電氣安裝接線圖（1）同一電氣的各部件畫在一起，其尺寸和比例沒有嚴格要求，元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。各部件的位置盡量符合實際情況。

（2）各電氣元件的圖形符號、文字符號和回路標記，均應(yīng)以原理圖為準，并且要保持一致。

（3）不在同一控制箱內(nèi)或不是同一塊配電屏上的各電氣元件之間的連接，必須通過接線端子板進行連接。

（4）應(yīng)詳細地標明配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及連接導(dǎo)線的根數(shù)。（5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。圖2-4

CW6132車床電氣安裝圖?例：電氣安裝接線圖圖2-2為三相異步電動機啟動、停止控制線路安裝接線圖

2.2三相異步電動機的控制電路

2.2.1三相異步電機的啟動控制電路

三相籠型異步電動機的啟動有兩種方式，即直接啟動和降壓啟動。（1）單向直接啟動控制電路又稱全壓起動：10KW以下容量。1.直接啟動

也稱刀開關(guān)直接啟動，線路結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟，僅適于不頻繁啟動的小容量電機，且不能實現(xiàn)遠距離控制，也不能實現(xiàn)零壓、欠壓和過載保護。圖2-3刀開關(guān)直接啟動控制線路（2）電動機的點動控制電路點動：調(diào)試或維修狀態(tài)下的一種間斷性工作方式。M3~ABCKMFUQKMSB動作過程主觸頭（KM）打開按鈕松開（SB）

線圈（KM）斷電

電機停轉(zhuǎn)。主觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機運行；控制電路主電路（3）具有自鎖功能的單向運轉(zhuǎn)控制（連續(xù)控制）主電路控制電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點熱繼電器動斷觸點QFRM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。（4）點動+連續(xù)運行控制SB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關(guān)系該電路缺點：動作不夠可靠。主電路KMSB1KMSB2FRSB3控制電路~（4）點動+連續(xù)運行控制SB3KSB1KSB2FRKMKM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（K）控制關(guān)系SB3：點動SB2：連續(xù)運行~FRQ

將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機反轉(zhuǎn)。需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)；當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。2.2三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制1.正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點KMF.KMRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點FR2/5/2023SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。

正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作。按下SBFSBKMF

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。“聯(lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點：改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉(zhuǎn)閉合2.加互鎖(interlocking)的正反轉(zhuǎn)控制解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。存在問題：電路在具體操作時，若電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SB，使聯(lián)鎖觸點KMF閉合后按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SBR才能使電動機反轉(zhuǎn)；若電動機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SB，使聯(lián)鎖觸點KMR閉合后按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SBF才能使電動機正轉(zhuǎn)。機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機械聯(lián)鎖。鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR3.雙重互鎖(interlocking)正反轉(zhuǎn)控制KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當電機正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機反轉(zhuǎn)4.具有自動往返的正、反轉(zhuǎn)控制電路

自動往返運動：1.能正向運行也能反向運行2.到位后能自動返回行程控制：

控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關(guān)進行控制。STaSTb電機正程限位開關(guān)STaSTb逆程（1）限位控制正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運行電機停車（反向運行同樣分析）

控制電路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)~KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTASTB

行程開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。措施在前面要求基礎(chǔ)上，到達A、B處能自動返回。（2）自動往復(fù)運動控制生產(chǎn)機械已廣泛采用多電動機拖動，在一臺設(shè)備上采用幾臺、甚至幾十臺上百臺的電動機拖動各個部件，而設(shè)備的各個運動部件之間是相互聯(lián)系的，為實現(xiàn)復(fù)雜的工藝要求和保證可靠地工作，各部件常常需要按一定的順序工作或連鎖工作。使用機械方法來完成這項工作將使機構(gòu)異常復(fù)雜，有時不易實現(xiàn)，而采用繼電器一接觸器控制極為簡單。2.3電動機的其他控制電路

2.3.1多地控制電路

能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式叫做電動機的多地控制。對于大型設(shè)備為了操作安全和操作方便而采用。為了操作方便而采用的控制形式，重點在于常開按鈕（啟動按鈕）并聯(lián)，常閉按鈕（停止按鈕）串聯(lián)。主要用于大型機械設(shè)備，能在不同的位置對運動機構(gòu)進行控制，如對驅(qū)動某一運動機構(gòu)的電動機在多處進行啟動和停止的控制。L1L2L3FU1FU2KMFRSB12SB22KMFRUVWM3～QSSB11SB21KML1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM合上電源開關(guān)QSFRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB11（甲地）

KM線圈得電FRKHM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KMKM自鎖觸頭閉合,自鎖KM主觸頭閉合電機正轉(zhuǎn)FRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM松開SB11（甲地）電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)FRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB12KM線圈失電自鎖觸頭斷開,解除自鎖主觸頭斷開電機停轉(zhuǎn)FRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB21（乙地）

KM線圈得電FRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM松開SB21（乙地）電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)FRFRM3～L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB22KM線圈失電自鎖觸頭斷開,解除自鎖主觸頭斷開電機停轉(zhuǎn)FRFRM3～圖2-27多點控制線路

？例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。乙地甲地2.3.2多臺電動機的順序啟、?？刂?/p>

兩個以上運動部件的啟動、停止需按一定順序進行的控制，稱為順序控制。其控制線路主要有：順序啟動、同時停止；順序啟動、順序停止；順序啟動、逆序停止等幾種控制線路。1.順序啟動、同時停止控制線路1）M1啟動后，按下M2的啟動按鈕，M2才能啟動2）M1啟動后，按下M2的啟動按鈕，M2才能啟動，兩電機只保證起動的先后順序，沒有延時要求。

FU2KM2FR2ABCFU1M3~ABCKM1FR1M3~主電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1不可以!

兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負荷過重。M3~KM1FRKM2FRM3~主電路KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1控制電路這樣實現(xiàn)順序控制可不可以?KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KT3)M1起動后，M2延時起動。SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動KTM2起動主電路同前控制電路KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT

實現(xiàn)M1起動后M2延時起動的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動M2起動

不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。圖2-29順序啟動、順序停止控制線路

2.順序啟動、順序停止控制線路圖2-30順序啟動、逆序停止控制線路

設(shè)計順序啟、?？刂凭€路規(guī)律：將控制電動機先啟動的接觸器的常開觸頭，串聯(lián)在控制后啟動電動機的接觸器線圈電路中，用若干個停止按鈕控制電動機的停止順序，或者將先停的接觸器的常開觸頭與后停的停止按鈕并聯(lián)即可。3.順序啟動、逆序停止控制線路2.3.3多臺電動機的其他控制（1）兩臺電動機的互鎖(a)工作互鎖，可同時停車

其關(guān)鍵在于：IKM的常開觸點串接在2KM的控制回路中。(b)工作互鎖，可單獨停車2KM必須在1KM工作后才能工作；按下2SB，則2M可以單獨停車；按下1SB，則1M、2M都停車；(c)工作、停車都有互鎖1M先工作，2M后工作；2M停止后，1M才能停止關(guān)鍵點在于：把2KM的輔助常開觸點并接在1KM的停止按鈕兩端。(d)兩電動機不能同時工作的互鎖

各自都可以實現(xiàn)啟動、停止；用各自的輔助常閉觸點交叉串接在對方的控制線路中，使兩臺電動機不能同時工作。（2）聯(lián)合控制與分別控制多電機拖動的機械工作中要聯(lián)合動作，調(diào)整時單獨動作。如機床的主運動和進給運動。（3）集中控制與分散控制集中控制臺一般放在離機床較遠的地方，得到所謂的遙遠控制，而在機床現(xiàn)場也可以進行操作。電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟：1、了解機械設(shè)備的機械動作及工步圖。分析傳動系統(tǒng)的驅(qū)動方式，含電動、液壓、氣動驅(qū)動原理。2、了解電器元件的安裝位置及作用。3、分析機械部件與電器元件的關(guān)聯(lián)，含操縱手柄，行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。4、分析電氣控制原理。2.4生產(chǎn)機械的電氣控制系統(tǒng)電氣圖的讀圖方法主電路分析控制電路分析輔助電路分析聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)分析總體檢查

閱讀電氣原理圖的步驟是一般先看主電路，再看控制電路，最后看顯示及照明等輔助電路。先看主電路有幾臺電動機，各有什么特點，例如是否有正反轉(zhuǎn)，采用什么方法起動，有無調(diào)速和制動等；看控制電路時，一般從主電路的接觸器入手，按動作的先后次序一個一個分析，搞清楚它們的動作條件和作用?？刂齐娐芬话愣加梢恍┗经h(huán)節(jié)組成，閱讀時可把它們分解出來，先進行局部分析，再完成整體分析。此外還要看電路中有哪些保護環(huán)節(jié)。圖2-31臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖2.4.1C650型臥式車床電氣控制電路

從圖可見，C650型臥式車床主要由床身、主軸變速箱、尾座、進給箱、掛輪箱、絲杠、光杠刀架和溜板箱等組成。圖2-32C650型車床電氣原理圖M1（主電動機）：①KM1、KM2實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；②KT與電流表PA用于檢測運行電流；③KM3用于點動和反接制動時串入電阻R限流；正反轉(zhuǎn)電動運行時R旁路。④速度繼電器KS用于反接制動時，轉(zhuǎn)速的過零檢測。M2（冷卻泵電機）：

KM4用于起?？刂?。M3（快移電動機）：KM5用于起停（點動）控制。C650車床主電路分析

1、主電動機M1的控制：

①點動（正向）。

按下點動按鈕SB2→KM1線圈通電（無自鎖）→M1串R全壓正向點動，電流表PA不投入。松開點動按鈕SB2→KM1線圈斷電，點動停止。②正反轉(zhuǎn)控制（SB3、SB4）。按動正轉(zhuǎn)SB3→KT線圈通電延時、KM3線圈通電→主回路R被旁路→KA線圈通電→KM1線圈通電自鎖→M1正向起動。啟動完畢，KT延時時間到→PA投入檢測運行電流。③反接制動（正轉(zhuǎn)時n>0觸點閉合）。按動停車按鈕SB1→KM1、KT、KM3、KA線圈斷電，松開SB1→KM2線圈通電→M1串R反接→n<100r/min時→KM2線圈斷電，切除反接電源，M1停止轉(zhuǎn)動。反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的反接制動請自行分析。2、刀架的快速移動和冷卻泵的控制。轉(zhuǎn)動刀架手柄，行程開關(guān)SQ將被壓下而閉合，KM5線圈通電。主電路中KM5主觸點閉合，驅(qū)動刀架快速移動電動機M3啟動。反向轉(zhuǎn)動刀架手柄復(fù)位，SQ行程開關(guān)斷開，則電動機M3斷電停轉(zhuǎn)。按下SB6，KM4線圈通電，并通過KM4常開輔助觸點對SB6自鎖，主電路中KM4主觸點閉合，冷卻泵電動機M2轉(zhuǎn)動并保持。按下SB5，KM4線圈斷電，冷卻泵電動機M2停轉(zhuǎn)。3、輔助電路分析。①照明電路和控制電源。②電流表A的保護電路。2.4.2X62W萬能銑床電氣控制電路1.X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)與運動分析X62W型萬能銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖2.30所示，它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。3.X62W萬能銑床控制電路分析

X62W臥式萬能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、直流電路、照明電路等部分。

1、主電路①M1是主軸電動機，其正、反轉(zhuǎn)由換向組合開關(guān)SA5實現(xiàn)，正常運行時由接觸器KM3控制。

②M2是工作臺進給電動機，由正、反轉(zhuǎn)接觸器KM4、KM5控制；YA是快速牽引電磁鐵，由KM6控制。③M3是冷卻泵電動機，由接觸器KM1控制。其他，還有短路、過載保護器件。4.X62W銑床控制電路分析（1）主電動機啟?？刂?。根據(jù)選用的銑刀，由SA5選擇轉(zhuǎn)向，合上QS，按動SB1或SB2兩地操作就可使得KM3通電，進而主電動機M1啟動運行。需要停止時，按動SB3或SB4，KM3立即斷電，但應(yīng)注意到速度繼電器KS的正向觸點和反向觸點總有一個閉合著，故KM3斷電后，制動接觸器KM2就立即通電，進行反接制動。當M1轉(zhuǎn)速接近零速時，原先保持閉合的KS1或KS2將斷開，KM2線圈會因所在支路斷路而斷電，從而及時卸除轉(zhuǎn)子中的制動轉(zhuǎn)矩，使主軸電動機M1停轉(zhuǎn)。（2）主軸變速沖動控制。主軸變速時，首先將主軸變速手柄微微壓下，使它從第一道槽內(nèi)拔出，然后拉向第二道槽，當它落入第二道槽內(nèi)以后，再旋轉(zhuǎn)主軸變速盤，選取好速度，將手柄以較快速度推回原位。若推不上時，再一次拉回來、推過去，直至手柄推回原位，變速操作才完成。3、工作臺進給控制

（1）矩形工作臺的直線運動：

運動方向（三維空間）：縱向（左右）、橫向（前后）、升降（上、下）。操縱方法：縱向操縱手柄，左、0、右（3工位）位置。十字操縱手柄（兩個機械聯(lián)動），前、上、0、下、后（5工位）位置。（2）圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動：

矩形工作臺的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0位時，通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動。矩形工作臺的三維空間6個方向的直線運動和圓形工作臺的圓弧運動要互鎖。每個時刻只允許有一個運動方向。4.冷卻泵電動機M3控制。SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“開”位置時，KM1線圈通電，冷卻泵主電路中KM1主觸點閉合，冷卻泵電動機M3啟動供液；而SA3置于“關(guān)”位置時，M3停止供液。5.照明線路與保護環(huán)節(jié)。機床局部照明由TC變壓器供給36V安全電壓，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4控制照明燈。圖2-33搖臂鉆床結(jié)構(gòu)示意圖2.4.3Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路圖2-34Z3040型搖臂鉆床電氣控制原理圖2.5.1電氣控制線路設(shè)計的原則1．最大限度限度生產(chǎn)機械對電氣控制要求。2．滿足要求前提下，設(shè)計方案力求簡單、經(jīng)濟。⑴選用標準電器元件。盡量縮減電器的數(shù)量，采用標準件，并盡可能選用相同型號，這樣可以降低生產(chǎn)成本，便于廠家采購和降低備品備件的數(shù)量、種類。⑵選用典型環(huán)節(jié)或基本電氣控制線路。⑶簡化電氣控制線路。盡量減少不必要的觸點，常用減少觸頭數(shù)量方法：2.5電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計2）利用帶轉(zhuǎn)換觸頭的中間繼電器將兩對觸頭合并1)合并同類觸頭多一個觸頭減少一個觸頭3）利用二極管單向?qū)щ娦詼p少觸頭數(shù)量。利用二極管簡化控制電路4）利用邏輯代數(shù)方法減少觸頭數(shù)量。

電器連接的合理與不合理節(jié)省連接導(dǎo)線的方法（4）盡量減少連接導(dǎo)線數(shù)量和長度。（5）減少通電電器的數(shù)量電動機啟動，KM1和KT失去作用后仍需長期通電電動機啟動，KM1和KT失去作用后即斷電3．保證電氣控制線路工作可靠性。⑴正確連接電器元件觸頭不適當適當⑵正確連接電器線圈1)交流線路中，不允許兩個電器元件線圈串聯(lián)。2)兩電感量懸殊的直流線圈不能直接并聯(lián)⑶避免出現(xiàn)寄生電路

不適當不適當適當⑷避免多個電器元件依次動作。⑸電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖。⑹電氣控制線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)。⑺充分考慮繼電器觸頭的接通和分斷能力。4．保證線路工作的安全性5．應(yīng)力求使操作、維護、檢修方便有兩種，一種是分析設(shè)計法，另一種是邏輯設(shè)計法。1．分析設(shè)計法又稱經(jīng)驗設(shè)計法、一般設(shè)計法。

要求：設(shè)計人員必須熟悉和掌握大量基本環(huán)節(jié)和典型電路，有豐富實際設(shè)計經(jīng)驗。適于不太復(fù)雜的（繼電接觸式）電氣控制線路設(shè)計。特點：易于掌握，便于推廣，但需反復(fù)修改設(shè)計草圖才能得到最佳方案。

2.5.2電控線路設(shè)計的步驟和方法（1）設(shè)計的基本步驟1)主電路設(shè)計2)控制電路設(shè)計3)聯(lián)結(jié)各單元環(huán)節(jié)，構(gòu)成整機線路。4)聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)設(shè)計5)輔助電路設(shè)計6)線路的綜合審查（2）設(shè)計基本方法1)根據(jù)生產(chǎn)機械工藝要求和工作過程，適當選用已有典型環(huán)節(jié)，加以適當補充和修改，綜合成所需電路。2)若無適合典型環(huán)節(jié)，則根據(jù)控制要求自行設(shè)計，邊分析邊畫圖。（3）設(shè)計舉例例：設(shè)計三條皮帶運輸機構(gòu)成的散料運輸線控制線路。如圖示。

皮帶運輸機工作示意圖控制要求1)啟動順序為3#、2#、1#，并要有一定時間間隔，以免貨物在皮帶上堆積。2)停車順序為1#，2#、3#，也要有一定時間間隔，保證停車后皮帶上不殘存貨物。3)不論2#或3#哪一個出故障，1#必須停車，以免繼續(xù)進料，造成貨物堆積。4)必要的保護。

主電路設(shè)計

皮帶運輸機主電路圖基本控制電路設(shè)計

控制電路的基本部分

控制線路特殊部分設(shè)計控制電路的聯(lián)鎖部分

設(shè)計聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)

因皮帶是回轉(zhuǎn)運動，難以檢測行程。以時間為變化參量，利用時間繼電器作輸出器件的控制信號。以通電延時的常開觸頭作啟動信號，以斷電延時的常開觸頭作停車信號。為使三條皮帶自動按順序工作，采用中間繼電器KA。

完整的電路圖按下SB1，KT1、KT2、KA同時斷電，KA常開觸頭瞬時斷開，KM2、KM3若不加自鎖，則KT3、KT4延時不起作用，KM2、KM3線圈將瞬時斷電，電動機不能按順序停車，所以需加自鎖環(huán)節(jié)。熱繼電器保護觸頭均串聯(lián)在KA線圈電路中，無論哪條皮帶機過載，都能按1#、2#、3#順序停車。

線路綜合審查1.試設(shè)計一個工作臺前進—退回控制電路。(1)前進—后退停止到原位；

(2)工作臺到達終點后停一下(延時5s)再后退；

(3)工作臺在前進中能立即后退到原位；

(4)有終端保護。2.試設(shè)計一臺異步電動機的控制電路。(1)能實現(xiàn)起、停的兩地控制；

(2)能實現(xiàn)點動調(diào)整；

(3)能實現(xiàn)單方向的行程保護；

(4)要有短路保護和過載保護。思考與練習(xí)3.試設(shè)計一條自動運輸線，有兩臺電動機，M1拖動運輸機，M2拖動卸料機。(1)M1先起動后，M2才允許起動;

(2)M2先停止，經(jīng)一段時間后M1才自動停止，且M2可單獨停止;

(3)兩臺電動機均有短路保護和過載保護。4.試設(shè)計M1和M2兩臺電動機順序起、停的控制電路。(1)M1起動后，M2立即自動起動；

(2)M1停止后，延時一段時間，M2才自動停止；

(3)M2能點動調(diào)整工作;

(4)兩臺電動機均有短路保護和過載保護。5.控制電路工作的準確性和可靠性是電路設(shè)計的核心和難點，在設(shè)計時必須特別重視。試分析圖是否合理？如果不合理，試改之。設(shè)計本意：按下SB2，KM1得電，延時一段時間后，KM2得電運行，KM1失電。按下SB1，整個電路失電。

設(shè)計一個控制電路，要求第一臺電動機M1啟動運行15秒以后，第二臺電動機M2自動啟動；M2運行25秒以后，M1停止運行，同時第三臺電動機M3自行啟動；M3運行25秒以后，電動機全部停止。例1：運料小車的控制

設(shè)計一個運料小車控制電路，控制