電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)、要求與內(nèi)容

1、YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)3 3電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 前兩章掌握了一些典型單元控制電路和對典型生前兩章掌握了一些典型單元控制電路和對典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，本章產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，本章討論電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要討論電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這里僅討論設(shè)計(jì)中的一般求具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這里僅討論設(shè)計(jì)中的一般共性問題。討論繼電器共性問題。討論繼電器-接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法，接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法，同

2、時(shí)為學(xué)習(xí)同時(shí)為學(xué)習(xí)PLC控制系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)?？刂葡到y(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)和編制出設(shè)備制造和使用對控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)和編制出設(shè)備制造和使用維修過程中所必須的圖紙、資料，包括電氣原理圖、維修過程中所必須的圖紙、資料，包括電氣原理圖、電氣元器件布置圖、安裝接線圖等，編制外購元器電氣元器件布置圖、安裝接線圖等，編制外購元器件目錄、單臺材料消耗清單、設(shè)備說明書等資料。件目錄

3、、單臺材料消耗清單、設(shè)備說明書等資料。3.1.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)由于系統(tǒng)從初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過由于系統(tǒng)從初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品質(zhì)量和成本密切相關(guān)，程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品質(zhì)量和成本密切相關(guān)，因此設(shè)計(jì)工作首先要樹立科學(xué)的設(shè)計(jì)思想，樹立工因此設(shè)計(jì)工作首先要樹立科學(xué)的設(shè)計(jì)思想，樹立工程實(shí)踐的觀點(diǎn)。正確的設(shè)計(jì)思想和工程觀點(diǎn)是高質(zhì)程實(shí)踐的觀點(diǎn)。正確的設(shè)計(jì)思想和工程觀點(diǎn)是高質(zhì)量完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本量完成設(shè)計(jì)

4、任務(wù)的保證。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求是：要求是： 熟悉所設(shè)計(jì)設(shè)備的總體技術(shù)要求及工作過程，熟悉所設(shè)計(jì)設(shè)備的總體技術(shù)要求及工作過程，取得電氣設(shè)計(jì)的依據(jù)，最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和取得電氣設(shè)計(jì)的依據(jù)，最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求。工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求。 YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選用性能價(jià)格比最佳的電氣設(shè)計(jì)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選用性能價(jià)格比最佳的電氣設(shè)計(jì)方案，在滿足要求的前提下，設(shè)計(jì)簡單合理、技術(shù)先方案，

5、在滿足要求的前提下，設(shè)計(jì)簡單合理、技術(shù)先進(jìn)、工作可靠、維修方便的電路。進(jìn)、工作可靠、維修方便的電路。 正確合理地選用電器元件，盡可能減少元件正確合理地選用電器元件，盡可能減少元件的品種和規(guī)格。的品種和規(guī)格。 取得良好的取得良好的MTBF（平均無故障時(shí)間）指標(biāo)，平均無故障時(shí)間）指標(biāo)，確保使用的安全可靠。確保使用的安全可靠。 謹(jǐn)慎積極地采用新技術(shù)、新工藝。謹(jǐn)慎積極地采用新技術(shù)、新工藝。 設(shè)計(jì)中貫徹最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)中貫徹最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。 YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)3.1.2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本

6、內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)步驟 以電力拖動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，電氣控制系統(tǒng)以電力拖動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)基本部分，現(xiàn)的設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)基本部分，現(xiàn)分述如下：分述如下：3.1.2.1 電氣控制系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：電氣控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：（1）擬訂電氣控制設(shè)計(jì)任務(wù)書（技術(shù)條件）擬訂電氣控制設(shè)計(jì)任務(wù)書（技術(shù)條件） YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，又是今后設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，又是今后設(shè)

7、備竣工驗(yàn)收的依據(jù)，以技術(shù)協(xié)議形式予以確定。設(shè)備竣工驗(yàn)收的依據(jù)，以技術(shù)協(xié)議形式予以確定。電氣控制設(shè)計(jì)任務(wù)書中，除簡要說明所設(shè)計(jì)設(shè)電氣控制設(shè)計(jì)任務(wù)書中，除簡要說明所設(shè)計(jì)設(shè)備的型號、用途、工藝過程、動作要求，傳動參數(shù)、備的型號、用途、工藝過程、動作要求，傳動參數(shù)、工作條件外還應(yīng)說明以下主要技術(shù)指標(biāo)及要求：工作條件外還應(yīng)說明以下主要技術(shù)指標(biāo)及要求： 控制精度、生產(chǎn)效率要求；控制精度、生產(chǎn)效率要求； 電氣傳動基本特性如運(yùn)動部件數(shù)量、用途，電氣傳動基本特性如運(yùn)動部件數(shù)量、用途，動作順序，負(fù)載特性、調(diào)速指標(biāo)、起動、制動要求；動作順序，負(fù)載特性、調(diào)速指標(biāo)、起動、制動要求； 自動化程度要求；自動化程度要求； 穩(wěn)

8、定性及抗干擾要求；穩(wěn)定性及抗干擾要求；YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 聯(lián)鎖條件及保護(hù)要求；聯(lián)鎖條件及保護(hù)要求； 電源種類、電壓等級、頻率及容量等要；電源種類、電壓等級、頻率及容量等要； 目標(biāo)成本與經(jīng)費(fèi)限額；目標(biāo)成本與經(jīng)費(fèi)限額； 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收方式；驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收方式；其它要求如設(shè)備布局、安裝要求、操作臺布置、其它要求如設(shè)備布局、安裝要求、操作臺布置、照明、信號指示、報(bào)警方式等等。照明、信號指示、報(bào)警方式等等。（2）選擇拖動方案與控制方式）選擇拖動方案與控制方式所謂電力拖動方案是指根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、生所謂電力拖動方案是指根據(jù)

9、生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝要求，確定電動機(jī)的類型、數(shù)量、傳動方式等。產(chǎn)工藝要求，確定電動機(jī)的類型、數(shù)量、傳動方式等。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)例如，在研制某些高效率專用加工機(jī)床時(shí)，可例如，在研制某些高效率專用加工機(jī)床時(shí)，可以采用交流拖動也可以采用直流拖動，可用集中拖以采用交流拖動也可以采用直流拖動，可用集中拖動也可以采用分散拖動，要根據(jù)以上各方面因素綜動也可以采用分散拖動，要根據(jù)以上各方面因素綜合考慮、比較作出選擇。合考慮、比較作出選擇。拖動方案確定之后，采用什么方法去實(shí)現(xiàn)這些拖動方案確定之后，采用什么方法去實(shí)現(xiàn)這些控制要

10、求就是控制方式的選擇問題?？刂埔缶褪强刂品绞降倪x擇問題。隨著電氣技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測隨著電氣技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)以及自動控制理論的迅速發(fā)展和機(jī)械結(jié)構(gòu)與工技術(shù)以及自動控制理論的迅速發(fā)展和機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝水平的不斷提高，已使生產(chǎn)機(jī)械電力拖動的控制藝水平的不斷提高，已使生產(chǎn)機(jī)械電力拖動的控制方式發(fā)生了深刻的變革。方式發(fā)生了深刻的變革。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)從傳統(tǒng)的繼電從傳統(tǒng)的繼電- -接觸器控制向順序控制、可編接觸器控制向順序控制、可編程邏輯控制、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制等方面發(fā)展，各種新程邏輯控制、計(jì)算

11、機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制等方面發(fā)展，各種新型的工業(yè)控制器及標(biāo)準(zhǔn)系列控制系統(tǒng)也不斷出現(xiàn)，型的工業(yè)控制器及標(biāo)準(zhǔn)系列控制系統(tǒng)也不斷出現(xiàn)，可供選擇的控制方式較多，系統(tǒng)復(fù)雜程度差異也很可供選擇的控制方式較多，系統(tǒng)復(fù)雜程度差異也很大。大。 （3）確定電動機(jī)的類型、容量、轉(zhuǎn)速，并選）確定電動機(jī)的類型、容量、轉(zhuǎn)速，并選擇具體型號擇具體型號 拖動方案決定以后，就可以進(jìn)一步選擇電動機(jī)拖動方案決定以后，就可以進(jìn)一步選擇電動機(jī)的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)形及容量、額定電壓與額定轉(zhuǎn)的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)形及容量、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速等要求。電動機(jī)選擇的基本原則是：速等要求。電動機(jī)選擇的基本原則是：YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.

12、1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與負(fù)載特性相適應(yīng)，以保證加工中運(yùn)行穩(wěn)定求，要與負(fù)載特性相適應(yīng)，以保證加工中運(yùn)行穩(wěn)定并具有一定的調(diào)速范圍與良好的起動、制動性能。并具有一定的調(diào)速范圍與良好的起動、制動性能。 工作過程中電動機(jī)容量能得到充分利用，即工作過程中電動機(jī)容量能得到充分利用，即溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。 電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的安裝要電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的安裝要求，并能適應(yīng)周圍環(huán)境工作條件。求，并能適應(yīng)周圍環(huán)境工作條件。在滿足設(shè)計(jì)要求情況

13、下優(yōu)先考慮采用結(jié)構(gòu)簡單，在滿足設(shè)計(jì)要求情況下優(yōu)先考慮采用結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便的交流異步電動機(jī)。價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便的交流異步電動機(jī)。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)正確選定電動機(jī)容量是電動機(jī)選擇中的關(guān)鍵問正確選定電動機(jī)容量是電動機(jī)選擇中的關(guān)鍵問題。題。電動機(jī)容量計(jì)算的基本步驟是：首先根據(jù)生產(chǎn)電動機(jī)容量計(jì)算的基本步驟是：首先根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械提供的功率負(fù)載圖機(jī)械提供的功率負(fù)載圖p=f（t）或轉(zhuǎn)矩負(fù)載圖或轉(zhuǎn)矩負(fù)載圖M=f（t），），預(yù)選一臺電動機(jī)，然后根據(jù)負(fù)載進(jìn)行發(fā)熱校預(yù)選一臺電動機(jī)，然后根據(jù)負(fù)載進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)，將校驗(yàn)結(jié)果與

14、預(yù)選電動機(jī)參數(shù)進(jìn)行比較，若發(fā)驗(yàn)，將校驗(yàn)結(jié)果與預(yù)選電動機(jī)參數(shù)進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)預(yù)選電動機(jī)的額定容量太大或太小，再重新選擇，現(xiàn)預(yù)選電動機(jī)的額定容量太大或太小，再重新選擇，直到電動機(jī)容量得到充分利用（電動機(jī)的穩(wěn)定溫升直到電動機(jī)容量得到充分利用（電動機(jī)的穩(wěn)定溫升接近其額定溫升），最后再校驗(yàn)其過載能力與起動接近其額定溫升），最后再校驗(yàn)其過載能力與起動轉(zhuǎn)矩是否滿足拖動要求。轉(zhuǎn)矩是否滿足拖動要求。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)（4）設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各部分之間）設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各部分之間的關(guān)系，擬訂各部分技術(shù)要求。的關(guān)系，

15、擬訂各部分技術(shù)要求。（5）設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參）設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。數(shù)。（6）選擇電氣元件，制訂元器件目錄清單。）選擇電氣元件，制訂元器件目錄清單。（7）編寫設(shè)計(jì)說明書。）編寫設(shè)計(jì)說明書。 電氣原理圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，因?yàn)樗请姎庠韴D是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，因?yàn)樗枪に囋O(shè)計(jì)和制訂其它技術(shù)資料的依據(jù)。工藝設(shè)計(jì)和制訂其它技術(shù)資料的依據(jù)。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 3.1.2.2 電氣控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)的主要目的是便于組織電氣控制裝置的工藝設(shè)計(jì)的主要目的是

16、便于組織電氣控制裝置的制造，實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的制造，實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的調(diào)試、維護(hù)、使用提供必要的圖紙資料。工藝設(shè)計(jì)主調(diào)試、維護(hù)、使用提供必要的圖紙資料。工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是：要內(nèi)容是：（1）根據(jù)電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)電）根據(jù)電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖。總接線圖?？倛D應(yīng)反映出電動機(jī)、執(zhí)行電器、電器箱各組件、總圖應(yīng)反映出電動機(jī)、執(zhí)行電器、電器箱各組件、操作臺、電源以及檢測元件的分布狀況和各部分之間操作臺、電源以及檢測元件的分布狀況和各部分之

17、間的接線關(guān)系與聯(lián)接方式。的接線關(guān)系與聯(lián)接方式。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)（2）按照原理框圖或劃分的組件，對總原理圖）按照原理框圖或劃分的組件，對總原理圖進(jìn)行編號，繪制各組件原理圖，列各部分的元件目進(jìn)行編號，繪制各組件原理圖，列各部分的元件目錄表，并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計(jì)出各組件的進(jìn)出線號。錄表，并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計(jì)出各組件的進(jìn)出線號。（3）根據(jù)組件原理電路及選定的元件目錄表，）根據(jù)組件原理電路及選定的元件目錄表，設(shè)計(jì)組件裝配圖（電器元件布置與安圖）、接線圖，設(shè)計(jì)組件裝配圖（電器元件布置與安圖）、接線圖，圖中應(yīng)反映各電器元件的安裝方式與接線方式。圖中應(yīng)反映各電器元件的安裝方式與接線方式。（4）根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非）根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件圖紙，標(biāo)明技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件圖紙，標(biāo)明技術(shù)要求。YXSH現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)3.1 電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù)電氣控制設(shè)計(jì)的基本任務(wù) （5）設(shè)計(jì)電氣箱。）設(shè)計(jì)電氣箱。根據(jù)組件尺寸及安裝要求確定電氣箱結(jié)構(gòu)與外形根據(jù)組件尺寸及安