現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 教學(xué)課件 作者 任振輝 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)第3章

Ch3電氣控制電路分析與設(shè)計(jì)

臥式車床電氣控制線路電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電氣控制電路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)電氣控制電路的邏輯設(shè)計(jì)Ch3電氣控制電路分析與設(shè)計(jì)臥式車床電氣控制線路電氣控制系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，了解電氣控制系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的正確安裝、調(diào)整、維護(hù)與使用非常重要。分析機(jī)床控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：①了解機(jī)床主要技術(shù)性能及機(jī)械傳動(dòng)、液壓和氣動(dòng)工作原理。

②弄清各電動(dòng)機(jī)的安裝部位、作用、規(guī)格和型號(hào)。③初步掌握各電器的安裝部位、作用及各操縱手柄、開(kāi)關(guān)、按鈕的功能和操縱方法。④注意了解與機(jī)床的機(jī)械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用，如行程開(kāi)關(guān)、電磁鐵等。⑤分析時(shí)應(yīng)結(jié)合說(shuō)明書(shū)等技術(shù)資料將電路劃分，逐一進(jìn)行分析，如各電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、保護(hù)和聯(lián)鎖等。本章要求：對(duì)典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路進(jìn)行分析，掌握閱讀電氣原理圖的方法，培養(yǎng)讀圖能力，通過(guò)分析典型生產(chǎn)機(jī)械的工作原理，為設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及維護(hù)打下基礎(chǔ)。電氣控制系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，了解電氣控3.1臥式車床電氣控制電路一、CW6163B型萬(wàn)能臥式車床控制線路分析主電路分析控制電路分析輔助電路分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)總體檢查

床身最大工件的回轉(zhuǎn)半徑為630mm，工件的最大長(zhǎng)度為4000mm。3.1臥式車床電氣控制電路一、CW6163B型萬(wàn)能臥式車現(xiàn)代電氣控制技術(shù)教學(xué)課件作者任振輝現(xiàn)代電氣控制技術(shù)第3章主電動(dòng)機(jī)起停指示燈HL2行程開(kāi)關(guān)，作進(jìn)給限位保護(hù)SQ電源指示燈HL1控制變壓器TC冷卻泵電動(dòng)機(jī)起停按鈕SB5~SB6快速電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB7主電動(dòng)機(jī)起停按鈕SB1~SB4接觸器，快速電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止用快速電動(dòng)機(jī)接觸器，作冷卻泵電動(dòng)機(jī)起停用冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2接觸器，作主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止用KM1主電動(dòng)機(jī)M1熱繼電器，作冷卻泵電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用FR2熔斷器，作短路保護(hù)FU1~FU4熱繼電器，作主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用FR1刀開(kāi)關(guān)，電源引入QS名稱及用途符號(hào)CW6163B型臥式車床電氣元件目錄表

符號(hào)名稱及用途KM2M3KM3主電動(dòng)機(jī)起停指示燈HL2行程開(kāi)關(guān)，作進(jìn)給限位保護(hù)SQ電源指示二、C650臥式車床電氣控制線路二、C650臥式車床電氣控制線路

監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過(guò)電流互感器TA接入電路的。為防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電流表造成沖擊，線路中采用了一個(gè)通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT。當(dāng)起動(dòng)時(shí)，KT線圈通電，而KT的延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)尚未動(dòng)作，電流互感器二次側(cè)電流只流經(jīng)該觸點(diǎn)構(gòu)成閉合回路，電流表中沒(méi)有電流流過(guò)。延時(shí)時(shí)間到，KT延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)，此時(shí)電流流經(jīng)電流表，能夠反映出負(fù)載電流的大小。

監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過(guò)電流互感器TA接入電路的3.2電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)生產(chǎn)機(jī)械一般由機(jī)械和電氣兩大部分組成。其中，電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機(jī)械的重要組成部分，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械能否正確、可靠和安全的工作起著決定性作用。一個(gè)好的電氣控制系統(tǒng)，必須既能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，又得符合經(jīng)濟(jì)性原則，還得安全可靠、操作維護(hù)方便。生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否，將直接影響其工作性能及先進(jìn)性。由各種低壓電器組成的電氣控制線路，具有線路簡(jiǎn)單、維修方便、成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備電氣控制領(lǐng)域。

3.2電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)生產(chǎn)機(jī)械一般由機(jī)

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)控制系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)和編制設(shè)備的制造、使用和維修過(guò)程中所必須的圖紙、資料，主要包括電氣原理圖、電氣元件布置圖、安裝接線圖等，編制外購(gòu)元件目錄、材料消耗清單，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)等資料。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括電氣原理圖設(shè)計(jì)和電氣工藝設(shè)計(jì)兩大部分內(nèi)容。電氣原理圖設(shè)計(jì)是為滿足生產(chǎn)機(jī)械及其工藝要求而進(jìn)行的電路設(shè)計(jì)，決定了生產(chǎn)機(jī)械的實(shí)用性和先進(jìn)性，是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心；電氣工藝設(shè)計(jì)是為電氣控制裝置的制造、使用、運(yùn)行及維修的需要而進(jìn)行的生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)，如開(kāi)關(guān)柜柜體設(shè)計(jì)、布線工藝設(shè)計(jì)等。電氣工藝設(shè)計(jì)必須在電氣原理圖設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求，合理考慮。

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)控制系★電氣原理圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件通常以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)形式表達(dá)，根據(jù)總體技術(shù)方案擬定，是整個(gè)電氣設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是竣工驗(yàn)收的依據(jù)。在任務(wù)書(shū)中，除了簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的目的、用途、工藝過(guò)程、動(dòng)作要求、技術(shù)性能、傳動(dòng)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)工作條件外，還須說(shuō)明以下內(nèi)容：

1）控制精度、生產(chǎn)效率要求；2）用戶供電系統(tǒng)的電壓等級(jí)、頻率、容量及電流種類；3）電氣傳動(dòng)的基本特性，如電動(dòng)機(jī)的數(shù)量和用途、負(fù)載特性、調(diào)速范圍及起動(dòng)、制動(dòng)要求等；4）電氣控制的特性，如自動(dòng)化程度、電氣控制的基本方式、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、自動(dòng)控制的動(dòng)作順序、聯(lián)鎖條件及保護(hù)等；①擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)?！镫姎庠韴D設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條②確定電氣傳動(dòng)控制方案與控制方式。③確定電動(dòng)機(jī)的類型、容量轉(zhuǎn)速，選擇具體型號(hào)。④設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各部分之間的關(guān)系。⑤設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。⑥選擇電氣元件，制定元器件明細(xì)表。⑦編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。5）有關(guān)操作方面的要求，如操作臺(tái)的布置、操作按鈕的設(shè)置和作用、測(cè)量?jī)x表的種類、故障報(bào)警及照明等要求；6）機(jī)床主要執(zhí)行電器的布置草圖等；7）目標(biāo)成本、經(jīng)費(fèi)限額，工期、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及方式。②確定電氣傳動(dòng)控制方案與控制方式。5）有關(guān)操作方面的要求，

電氣工藝設(shè)計(jì)的主要目的在于方便電氣控制裝置的制造，實(shí)現(xiàn)原理圖設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備調(diào)試、使用和維護(hù)提供必要的圖紙資料。其主要內(nèi)容包括：

根據(jù)電氣原理圖和選定的電器元件，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和總接線圖?？偨泳€圖應(yīng)體現(xiàn)電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電器、電器箱組件、操作臺(tái)、電源和檢測(cè)元件的分布狀況以及各部分間接線關(guān)系，供裝配、調(diào)試及日常維護(hù)用。按照原理框圖或劃分的組件進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，繪制各組件原理圖，列元件目錄表，并根據(jù)總圖編號(hào)統(tǒng)計(jì)各組件進(jìn)出線號(hào)。

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、接線圖，圖中應(yīng)反映各電器元件的安裝方式與接線方式。

根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)電器安裝零件圖。設(shè)計(jì)電氣箱?！镫姎夤に囋O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

電氣工藝設(shè)計(jì)的主要目的在于方便電氣控制裝置的制根據(jù)總圖、組件原理圖等資料，匯總后列出外購(gòu)清單、標(biāo)準(zhǔn)件清單和主要材料消耗定額等。

編寫(xiě)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求如下：①熟悉所設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)械的總體技術(shù)要求，了解其工作過(guò)程，搞清其它系統(tǒng)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)要求。②妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，選擇性價(jià)比最高的方案。③

在滿足要求的情況下，設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)單合理、技術(shù)先進(jìn)、工作可靠和維修方便，使“平均無(wú)故障時(shí)間”指標(biāo)高。合理選用電器元件，盡可能選用相同的元件品種和規(guī)格。對(duì)于新技術(shù)、新工藝要采取謹(jǐn)慎積極的態(tài)度。設(shè)計(jì)要貫徹最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)總圖、組件原理圖等資料，匯總后列出外購(gòu)清單、電氣控制★電力拖動(dòng)方案的確定

拖動(dòng)方式選擇電力拖動(dòng)方式有單機(jī)拖動(dòng)和多機(jī)拖動(dòng)兩種

。電力拖動(dòng)發(fā)展趨向是電動(dòng)機(jī)逐步接近工作機(jī)構(gòu)，形成多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方式，縮短機(jī)械傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)效率，便于自動(dòng)化。調(diào)速方式選擇生產(chǎn)機(jī)械從生產(chǎn)工藝和節(jié)能等方面考慮往往要求能夠調(diào)速，不同的設(shè)備有不同的調(diào)速范圍和精度要求，不同的調(diào)速性能應(yīng)選用不同的調(diào)速方案。以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的拖動(dòng)方式叫做電力拖動(dòng)，也稱電氣傳動(dòng)。

電力拖動(dòng)方案是指根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、負(fù)載特性、工藝要求、工程技術(shù)條件等具體情況來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的數(shù)量、類型、拖動(dòng)方式，并擬定電動(dòng)機(jī)的控制要求，作為電氣控制原理圖設(shè)計(jì)和元件選擇的基礎(chǔ)和先決條件。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、電源裝置和控制裝置組成?！镫娏ν蟿?dòng)方案的確定拖動(dòng)方式選擇以電動(dòng)機(jī)作對(duì)于一般中小型生產(chǎn)機(jī)械，無(wú)特殊調(diào)速指標(biāo)要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，配以適當(dāng)級(jí)數(shù)的齒輪變速箱或液壓調(diào)速系統(tǒng)。若需進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高傳動(dòng)效率、擴(kuò)大調(diào)速范圍，如調(diào)速范圍D=2～3、調(diào)速級(jí)數(shù)≤4時(shí)，可采用雙速或多速鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于大型、重型生產(chǎn)機(jī)械和精密機(jī)械，應(yīng)盡可能采用電氣無(wú)級(jí)調(diào)速，一般采用晶閘管-直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)或交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、維護(hù)困難，變頻調(diào)速技術(shù)已日益成熟。變頻電機(jī)采用“專用變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式，使生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高，目前正取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。對(duì)于一般中小型生產(chǎn)機(jī)械，無(wú)特殊調(diào)速指標(biāo)要求時(shí)，傳動(dòng)方式與其負(fù)載特性相適應(yīng)

在確定機(jī)床電力傳動(dòng)方案時(shí)，必須對(duì)電力傳動(dòng)的調(diào)速性質(zhì)和其負(fù)載特性進(jìn)行分析，找出電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系[T=f（n）；P=f（n）]。確定負(fù)載需要恒功率傳動(dòng)，還是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的起制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的要求

在機(jī)床的傳動(dòng)控制中，采用電氣控制電動(dòng)機(jī)的起制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)是較為簡(jiǎn)單的一種控制方式。對(duì)于一般較小容量的電動(dòng)機(jī)，其容量不超過(guò)供電變壓器容量的20%，一般可采用直接起動(dòng)。

傳動(dòng)方式與其負(fù)載特性相適應(yīng)在確定機(jī)床電力傳動(dòng)★電動(dòng)機(jī)選擇

在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先應(yīng)選擇合適的功率；其次，應(yīng)綜合考慮電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電壓、結(jié)構(gòu)形式等。選擇的基本原則如下：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與被拖動(dòng)負(fù)載特性相適應(yīng)，以保證運(yùn)行穩(wěn)定，并具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，對(duì)有調(diào)速要求時(shí)應(yīng)合理選擇調(diào)速方案。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能滿足機(jī)械設(shè)計(jì)提出的安裝要求，選擇恰當(dāng)?shù)氖褂妙悇e和工作制，并能適用周圍的環(huán)境工作條件。工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。電動(dòng)機(jī)的電壓選擇應(yīng)根據(jù)使用地點(diǎn)的電源電壓來(lái)決定，額定功率根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的功率負(fù)載和轉(zhuǎn)矩負(fù)載來(lái)選擇。在滿足設(shè)計(jì)要求情況下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便的籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)?！镫妱?dòng)機(jī)選擇在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先應(yīng)選擇合適的功率；其次，應(yīng)★電氣控制方案確定

在確定控制方案時(shí)，需要綜合考慮各方案的性能、成本、壽命、發(fā)展趨勢(shì)等因素，主要遵循以下原則：自動(dòng)化程度要與國(guó)情相適應(yīng)。盡可能選用最新科技成果，同時(shí)要與企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力相適應(yīng)?？刂品绞綉?yīng)與設(shè)備通用化和專用化的程度相適應(yīng)。對(duì)于工作程序固定，無(wú)需經(jīng)常改變程序的普通生產(chǎn)機(jī)械，可采用繼電接觸器控制系統(tǒng)，控制方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，能夠控制的功率較大；對(duì)于要求較復(fù)雜的控制對(duì)象，或經(jīng)常變換工序和加工對(duì)象的設(shè)備，可采用數(shù)字控制或可編程序控制器控制系統(tǒng)?？刂品绞诫S控制過(guò)程的復(fù)雜程度而變化。根據(jù)控制要求及控制過(guò)程的復(fù)雜程度，可采用分散控制或集中控制，但單機(jī)的控制方式和基本控制環(huán)節(jié)應(yīng)盡量保持一致，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和制造過(guò)程?！镫姎饪刂品桨复_定在確定控制方案時(shí)，需要綜合考慮控制系統(tǒng)的工作方式，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，最大限度地滿足工藝要求?？刂品桨高x擇，應(yīng)考慮采用自動(dòng)、半自動(dòng)循環(huán)，并考慮手動(dòng)調(diào)整、聯(lián)鎖、安全保護(hù)、故障診斷、信號(hào)指示、照明等。控制電路的電源必須可靠。簡(jiǎn)單控制電路可直接用電網(wǎng)電源；較復(fù)雜電路的控制裝置，可將電網(wǎng)電壓隔離降壓，以降低故障率；自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)設(shè)備，可采用直流電源，有助于節(jié)省安裝空間，方便與無(wú)觸點(diǎn)元件連接，使元件動(dòng)作平穩(wěn)，操作維修也安全。控制系統(tǒng)的工作方式，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，最大限度★控制方式選擇

時(shí)間控制方式：利用時(shí)間繼電器或可編程邏輯控制器的延時(shí)單元將感測(cè)系統(tǒng)接收到的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延時(shí)后再發(fā)出輸出信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)電路的切換。速度控制方式：利用速度繼電器或測(cè)速發(fā)電機(jī)，直接或間接的檢測(cè)某機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)速度，按照速度原則實(shí)現(xiàn)電路的控制。電流控制方式：借助于電流繼電器，其動(dòng)作反映了某一電路中電流的變化，從而實(shí)現(xiàn)按電流原則的控制。行程控制方式：利用生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件與事先安排好位置的行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行配合，達(dá)到位置控制的作用。控制方式主要有時(shí)間控制、速度控制、電流控制及行程控制★控制方式選擇控制方式主要有時(shí)間控制、速度控制、電流控制及★電氣控制設(shè)計(jì)的基本原則

在電力拖動(dòng)方案和控制方案確定后，即可著手進(jìn)行電控線路具體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

1．最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電控系統(tǒng)的要求首先弄清設(shè)備需滿足的生產(chǎn)工藝要求，對(duì)設(shè)備工作情況作全面了解。深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，收集資料，結(jié)合技術(shù)人員及現(xiàn)場(chǎng)操作人員經(jīng)驗(yàn)，作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。2．在滿足生產(chǎn)工藝要求前提下，力求使控制線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電器元件，減少電器元件數(shù)量，選用同型號(hào)電器元件以減少備用品數(shù)量。（2）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的典型環(huán)節(jié)或基本電控線路。★電氣控制設(shè)計(jì)的基本原則在電力拖動(dòng)方案和控制方案（3）盡量減少不必要的觸點(diǎn)，以簡(jiǎn)化線路。在滿足工藝要求前提下，元件越少，觸點(diǎn)數(shù)量越少，線路越簡(jiǎn)單?？商岣吖ぷ骺煽啃?，降低故障率。常用減少觸點(diǎn)數(shù)目的方法：①合并同類觸點(diǎn)。KA1KM1KM2KA1KA1KM1KM2KA2KA2（3）盡量減少不必要的觸點(diǎn)，以簡(jiǎn)化線路。常用減少觸點(diǎn)數(shù)目的方②利用轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)方式。KA2KM1KA1KA3KA1KA1KM1KA3KA2③利用二極管的單向?qū)щ娦詼p少觸點(diǎn)數(shù)目。KA1KM1KM2KA1KA2KA1KM1KM2KA2KM2KM2VD②利用轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)方式。KA2KM1KA1KA3KA1KA1K④利用邏輯代數(shù)方法減少觸點(diǎn)數(shù)目。KA1KMKA1KA2例：KA1KMKA2KMKA1KA3KA1KA4KA2KMKA3KA1KA4④利用邏輯代數(shù)方法減少觸點(diǎn)數(shù)目。KA1KMKA1KA2例KA2KMKA1KA1KA3KMKA2KA3KA1KA1KM1KA1KA2KM2KA1KM1KA2KM2KA2KMKA1KA1KA3KMKA2KA3KA1KA1KM（4）盡量縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮各電器元件之間的實(shí)際接線，特別要注意電氣柜、操作臺(tái)和按鈕、限位開(kāi)關(guān)等元件之間的連接線。

圖(a)接線不合理，從電氣柜到操作臺(tái)需4根導(dǎo)線。圖(b)接線合理，從電氣柜到操作臺(tái)只需3根導(dǎo)線。SB2SB1KM(a)SB1KM(b)SB2KMKM（4）盡量縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮注意：同一電器的不同觸點(diǎn)在線路中應(yīng)盡可能具有公共連接線。以減少導(dǎo)線段數(shù)和縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度，如注意：同一電器的不同觸點(diǎn)在線路中應(yīng)盡可能具有公共連接線。以減

（5）線路工作時(shí)，除必要的電器元件必須通電外，其余盡量不通電以節(jié)約電能。圖（a）和（b）都可作為定子串電阻降壓起動(dòng)的控制線路，但（b）要比（a）更合理，在接觸器KM2線圈得電后，通過(guò)的KM2輔助常閉觸頭使KM１和KT線圈失電。

SB1SB2FRKM1KM1KTKTKM2FRKTKM2KM2SB1SB2KM1KM1KTKM2KM2(a)(b)（5）線路工作時(shí)，除必要的電器元件必須通電外，其余盡量原則3．保證控制電路工作可靠和安全最主要的是選擇可靠的電器元件。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)要注意幾點(diǎn)：（1）正確連接電器元件的觸點(diǎn)

同一電器元件的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)靠得很近，如果分別接在電源不同相上，當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)產(chǎn)生電弧時(shí)，可能在兩觸點(diǎn)間形成飛弧造成電源短路。（a）圖接線錯(cuò)誤，應(yīng)改為（b）形式。SQSQKM1KM2(a)SQSQKM1KM2(b)原則3．保證控制電路工作可靠和安全最主要的是選擇可靠的電器元（2）正確連接電器線圈①在交流線路中，即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也不允許兩個(gè)電器元件的線圈串聯(lián)。若需兩個(gè)電器需同時(shí)工作，其線圈應(yīng)并聯(lián)連接，如圖(b)示。KM2KAKM1KM2KAKM1(a)(b)（2）正確連接電器線圈①在交流線路中，即使外加電壓是兩個(gè)線②圖(a)中，兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián)！解決辦法：在KA線圈電路中單獨(dú)串接KM的常開(kāi)觸點(diǎn)，如圖(b)示。②圖(a)中，兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián)！（3）避免出現(xiàn)寄生電路

線路工作時(shí)，發(fā)生意外接通的電路稱為寄生電路。寄生電路破壞電器元件和控制線路的工作順序或造成誤動(dòng)作，如下圖：解決辦法：將指示燈與其相應(yīng)的接觸器線圈并聯(lián)。SB1SB2KMFRELKM（3）避免出現(xiàn)寄生電路線路工作時(shí)，發(fā)生意外接通的電路（4）應(yīng)盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一電器的現(xiàn)象。（5）在可逆線路中，正反向接觸器間要有電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖。（6）線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)的情況，并據(jù)此決定電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式是直接起動(dòng)還是間接起動(dòng)。（7）應(yīng)充分考慮繼電器觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)嗄芰?。若要增加接通能力，可用多觸點(diǎn)并聯(lián)；若要增加分?jǐn)嗄芰?，可用多觸點(diǎn)串聯(lián)。（4）應(yīng)盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另（5）在可逆線路中原則4．保證電氣控制線路工作的安全性應(yīng)有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，保證設(shè)備安全運(yùn)行。常用有短路、過(guò)流、過(guò)載、失壓、弱磁、超速、極限保護(hù)等。原則5．應(yīng)使操作、維護(hù)、檢修方便具體安裝與配線時(shí)，電器元件應(yīng)留備用觸點(diǎn)，必要時(shí)留備用元件；為檢修方便，應(yīng)設(shè)置電氣隔離，避免帶電檢修；為調(diào)試方便，控制應(yīng)簡(jiǎn)單，能迅速實(shí)現(xiàn)從一種方式到另一種方式的轉(zhuǎn)換。設(shè)置多點(diǎn)控制，便于在生產(chǎn)機(jī)械旁調(diào)試；操作回路較多時(shí)，如要求正反轉(zhuǎn)并調(diào)速，應(yīng)采用主令控制器，不要用許多按鈕。原則4．保證電氣控制線路工作的安全性應(yīng)有完善的保護(hù)★常用電器元件選擇

電氣控制線路設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)選擇所需要的控制電器。正確、合理的選用元器件是控制線路安全、可靠工作的保證。選用的基本原則如下：①按對(duì)電器元件的功能要求確定電器元件的類型。例如，在繼電接觸器控制系統(tǒng)中，當(dāng)元件用于通斷較大功率的主電路時(shí)，應(yīng)選用交流接觸器；若元件用于切換較小功率的控制電路時(shí)，可以選擇中間繼電器；若伴有延時(shí)要求，則應(yīng)選用時(shí)間繼電器。②確定電器元件承載能力的臨界值及使用壽命。根據(jù)電器控制的電壓、電流及功率的大小確定電器元件的規(guī)格。③確定電器元件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況，如防油、防塵、防水、防爆及貨源情況。④確定電器元件在應(yīng)用中所要求的可靠性。確定用以改善元器件失效率用的老化或其它篩選試驗(yàn)；采用與可靠性預(yù)計(jì)相適應(yīng)的降額系數(shù)；進(jìn)行一些必要的計(jì)算或校核。⑤確定電器元件的使用類別?！锍Ｓ秒娖髟x擇電氣控制線路設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)選擇所需要的控電器元件的選擇

2.熔斷器的選用

選擇熔斷器，主要是選擇熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電流等級(jí)和熔體的額定電流。額定電壓是根據(jù)所保護(hù)電路的電壓來(lái)選擇的。熔體電流的選擇是熔斷器選擇的核心。1.按鈕的選用

目前按鈕在結(jié)構(gòu)上有多種形式：旋鈕式——用手扭動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作；指示燈式——按鈕內(nèi)可裝入指示燈顯示信號(hào)；緊急式——裝有蘑菇形鈕帽，以表示緊急操作。

選擇按鈕，主要根據(jù)使用場(chǎng)合所需要的觸點(diǎn)數(shù)、觸點(diǎn)型式及顏色來(lái)進(jìn)行。一般“綠色”表示起動(dòng)，“紅色”表示停止，“黑色”表示點(diǎn)動(dòng)，“藍(lán)色”表示復(fù)位。

電器元件的選擇2.熔斷器的選用選擇熔(1)對(duì)于如照明線路等沒(méi)有沖擊電流的負(fù)載，應(yīng)使熔體的額定電流等于或稍大于線路的工作電流I，即

IR≥I

式中IR——熔體額定電流；

I——工作電流。(2)對(duì)于一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，熔體可按下列關(guān)系選擇：

IR

=（1.5～2.5）Ied

或IR=IST/2.5

式中Ied——電動(dòng)機(jī)的額定電流；

Ist——電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。

(3)對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，共用一個(gè)熔斷器保護(hù)，熔體按下列關(guān)系選擇：

IR≥Im/2.5

式中Im——可能出現(xiàn)的最大電流選擇熔斷器，主要分下面幾種情況:(1)對(duì)于如照明線路等沒(méi)有沖擊電流的負(fù)載，應(yīng)使熔體的額定電①如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，則Im為容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，加上其它臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。

②如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)，則Im為所有電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的和。

例如:有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流為14.6A；一臺(tái)為4.64A，起動(dòng)電流都為額定電流的7倍。若共用一個(gè)熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)，試選擇熔體電流。

①若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，則熔體電流:

IR≥(14.6×7+4.64)/2.5=42.7A

可選用RL1-60型熔斷器，配用50A的熔斷體。

②若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)，則熔體電流:

IR≥(14.6+4.64)×7/2.5=53.9A

再查手冊(cè)確定出熔斷器的型號(hào)。

①如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，則Im為容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起3.熱繼電器的選用

熱繼電器的選擇主要是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)確定其型號(hào)與規(guī)格。熱繼電器熱元件的額定電流IRT應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流Ied，即

IRT=（0.95～1.05）Ied

在一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，對(duì)在電網(wǎng)電壓嚴(yán)重不平衡、工作環(huán)境惡劣條件下工作的電動(dòng)機(jī)，可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，對(duì)于三角形接線的電動(dòng)機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)，則可選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。如遇到下列情況，選擇的熱繼電器熱元件的電流要比電動(dòng)機(jī)額定電流高一些，以便來(lái)進(jìn)行保護(hù)：

1)電動(dòng)機(jī)負(fù)載慣性轉(zhuǎn)距非常大，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。

2)電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的設(shè)備，不允許任意停電。

3)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的為沖擊性負(fù)載，如沖床、剪床等設(shè)備。

3.熱繼電器的選用熱繼電器的選擇主要是根據(jù)4.接觸器的選用選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù)：1)電源種類：交流或直流。2)主觸點(diǎn)額定電壓、額定電流。3)輔助觸點(diǎn)種類、數(shù)量及觸點(diǎn)額定電流。4)電磁線圈的電源種類，頻率和額定電壓。5)額定操作頻率（次/h），即允許的每小時(shí)接通的最多次數(shù)。但在實(shí)際選擇交流接觸器時(shí),應(yīng)主要考慮以下兩點(diǎn):

①電磁線圈的額定電壓;②主觸點(diǎn)允許通過(guò)的額定電流。5.中間繼電器的選用主要考慮:觸點(diǎn)的數(shù)量和種類。6.時(shí)間繼電器的選用主要考慮:延時(shí)方式。4.接觸器的選用選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù)：但在實(shí)際選7.控制變壓器的選用

當(dāng)控制線路所用電器較多，線路較為復(fù)雜時(shí)，一般需采用經(jīng)變壓器降壓的控制電源，提高線路的安全可靠性?？刂谱儔浩髦饕鶕?jù)所需要變壓器容量及一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等級(jí)來(lái)選擇?？刂谱儔浩骺筛鶕?jù)以下兩種情況確定其容量：（1）依據(jù)控制線路最大工作負(fù)載所需要的功率計(jì)算。一般可根據(jù)下式計(jì)算：

PT≥KT∑Pxc

（4-2）式中PT——所需變壓器容量（VA）；

KT——變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù)，KT=1.1～1.25；∑Pxc——控制線路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率（VA）。顯然對(duì)于交流電器（交流接觸器、交流中間繼電器及交流電磁鐵等），Pxc應(yīng)取吸持功率值。7.控制變壓器的選用當(dāng)控制線路所用電器較多（2）變壓器的容量應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)吸合另一些電器時(shí)仍能吸合，可根據(jù)下面公式計(jì)算：

PT≥0.6∑Pxc+1.5∑PST

（4-3）式中∑PST——同時(shí)起動(dòng)的電器的總吸持功率（VA）。

最后所需變壓器容量，應(yīng)由式（4-2）和式（4-3）中所計(jì)算出的最大容量決定。（2）變壓器的容量應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)吸合另一些電器時(shí)★電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

所謂經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工藝要求和生產(chǎn)過(guò)程，選用成熟的典型電路或基本控制環(huán)節(jié)，合理確定各個(gè)控制環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，適當(dāng)配置聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)，不斷修改完善，使其成為一個(gè)滿足控制要求的完整電路。該設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單、易掌握，但速度慢，必要時(shí)需對(duì)電氣控制線路進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，適用于不太復(fù)雜的電氣控制線路，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的電氣設(shè)計(jì)人員能較快地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。★電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)所謂經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，是根經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的步驟①收集和分析國(guó)內(nèi)外相同類型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制電路，使控制系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)原則。②根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電氣控制電路的要求，首先設(shè)計(jì)各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)的控制電路，然后由各個(gè)控制環(huán)節(jié)之間的關(guān)系進(jìn)一步擬定聯(lián)鎖控制及輔助電路。一般，生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制電路設(shè)計(jì)包括主電路、控制電路和輔助電路等部分的設(shè)計(jì)。1）主電路設(shè)計(jì)：主要考慮電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速等。2）控制電路設(shè)計(jì)：主要考慮如何滿足電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求，包括基本控制線路和實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制等特殊部分的設(shè)計(jì)。3）輔助電路設(shè)計(jì)：主要考慮如何完善整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)，包括各種聯(lián)鎖環(huán)節(jié)、信號(hào)、照明及短路、過(guò)載、零壓等各種保護(hù)環(huán)節(jié)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的步驟①收集和分析國(guó)內(nèi)外相同類型生產(chǎn)機(jī)械③合理選擇各種電器元件，綜合審查所設(shè)計(jì)電路能否滿足系統(tǒng)要求，在條件允許的情況下，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，克服在工作過(guò)程中因誤動(dòng)作而產(chǎn)生的事故因素，逐步完善整個(gè)電器控制電路的設(shè)計(jì)。若無(wú)合適的典型電路和基本環(huán)節(jié)，則根據(jù)機(jī)械工藝要求和生產(chǎn)過(guò)程自行設(shè)計(jì)，邊分析邊畫(huà)圖，將輸入主令信號(hào)適當(dāng)轉(zhuǎn)換，在一定條件下得到執(zhí)行元件所需的工作信號(hào)，然后套用典型控制線路完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)增減電器元件和觸點(diǎn)，以滿足給定的工作條件，經(jīng)反復(fù)修改得到理想的控制線路。③合理選擇各種電器元件，綜合審查所設(shè)計(jì)電路能否滿足系統(tǒng)要求經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)①設(shè)計(jì)過(guò)程需要逐步完善，設(shè)計(jì)的線路可能不是最簡(jiǎn)，所用觸頭不一定最少，一般不易獲得最佳方案，但該方法較簡(jiǎn)單，容易掌握，使用較廣。②需反復(fù)修改、簡(jiǎn)化，因此設(shè)計(jì)速度會(huì)受影響。③設(shè)計(jì)需要一定的經(jīng)驗(yàn)才能進(jìn)行，往往會(huì)因考慮不周而影響電路的可靠性。④一般需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法要求電氣設(shè)計(jì)人員不僅需要具備系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，而且學(xué)習(xí)和接受新知識(shí)的能力得強(qiáng)，還應(yīng)深入生產(chǎn)一線，了解生產(chǎn)機(jī)械工作過(guò)程，提高實(shí)際工作能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)①設(shè)計(jì)過(guò)程需要逐步完善，設(shè)計(jì)的線路可能不控制電路電源選擇在電氣控制線路比較簡(jiǎn)單、電器元件不多的情況下，盡可能以主回路電源作為控制回路電源，即直接用交流380V或220V，以簡(jiǎn)化供電設(shè)備；對(duì)于比較復(fù)雜的控制線路，從安全角度考慮，控制電路應(yīng)采用控制電路電源用變壓器，將控制電壓由交流380V、220V降至110V、48V或24V等；生產(chǎn)機(jī)械的照明電路及信號(hào)等指示電路采用36V以下電源。一般，電路中不同的電壓等級(jí)都由同一個(gè)控制變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。直流控制線路多用220V或110V供電；對(duì)于直流電磁鐵、電磁離合器，常用24V直流電源供電?？刂齐娐冯娫催x擇在電氣控制線路比較簡(jiǎn)單、電器元件不多的情況控制電路類型常用的電壓值（V）電源設(shè)備交流電力傳動(dòng)的控制電路比較簡(jiǎn)單者，電磁線圈5個(gè)以下交流380、220直接采用動(dòng)力電源220、110采用控制變壓器交流電力傳動(dòng)的控制電路比較復(fù)雜者48、36、24、6采用電源變壓器照明及信號(hào)指示電路直流電力傳動(dòng)的控制電路直流220、110整流器直流電磁鐵及離合器的控制電路24整流器電源選擇具體如下表所示。控制電路類型常用的電壓值（V）電源設(shè)備交流電力傳動(dòng)

對(duì)于三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，要考慮的主要問(wèn)題是：根據(jù)工藝要求，如何選擇主電路電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式，正反轉(zhuǎn)控制及主電路的保護(hù)環(huán)節(jié)。這些控制方式及保護(hù)環(huán)節(jié)，在前面幾章已進(jìn)行了分析介紹，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題。（1）確定電動(dòng)機(jī)是全壓起動(dòng)還是降壓起動(dòng)。

全壓起動(dòng)必須滿足電源變壓器容量足夠大的條件，也可用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。若條件滿足時(shí)，才能全壓起動(dòng)，反之必須采用降壓起動(dòng)。全壓起動(dòng)的條件為：主電路設(shè)計(jì)對(duì)于三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，要考慮的主要問(wèn)題是≤Seb——電源變壓器額定容量（kVA）Ig——電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電流（A）Ie——電動(dòng)機(jī)額定電流（A）Pe——電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）（2）對(duì)于正反轉(zhuǎn)控制方式，應(yīng)防止誤操作而引起的電源相間短路，必須在控制電路中考慮互鎖保護(hù)。（3）必須注意主電路的熔斷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)及其它保護(hù)元件的選擇與設(shè)置。（4）主電路與控制電路應(yīng)保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！躍eb——電源變壓器額定容量（kVA）（2）對(duì)于正反轉(zhuǎn)控制

繼電器控制線路有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是通過(guò)觸點(diǎn)的“通”和“斷”控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備來(lái)完成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的。即使是復(fù)雜的控制線路，很大一部分也是動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)組合而成的。為了設(shè)計(jì)方便把它們的相互關(guān)系歸納為以下幾個(gè)方面。1．常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)

當(dāng)要求幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才使電器線圈得電動(dòng)作，可用幾個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與線圈串聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)。如圖中KA1、KA2、ＫA3都動(dòng)作接通時(shí)繼電器KM才動(dòng)作，這種關(guān)系在邏輯線路中稱“與”邏輯。

KA1KA2KA3KM控制線路的設(shè)計(jì)規(guī)律

繼電器控制線路有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是通過(guò)觸點(diǎn)2．常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)

當(dāng)在幾個(gè)條件中，只要求具備其中任一條件，所控制的繼電器線圈就能得電，這時(shí)，可用幾個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種關(guān)系在邏輯線路中叫“或”邏輯。

SB1SB3SB5SB4SB6KMKMSB2KA1KA2KA3KM2．常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)當(dāng)在幾個(gè)條件中，只要求具備其3．常閉觸點(diǎn)串聯(lián)

當(dāng)幾個(gè)條件僅具備一個(gè)時(shí)，繼電器線圈就斷電，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)與控制的電器線圈串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

SB1SB3SB5SB2SB4SB6KMKM3．常閉觸點(diǎn)串聯(lián)當(dāng)幾個(gè)條件僅具備一個(gè)時(shí)，繼電4．常閉觸點(diǎn)并聯(lián)

當(dāng)要求幾個(gè)條件都具備時(shí)，電器線圈才斷電，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，再與控制的繼電器線圈串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5．保護(hù)電器的作用

一般保護(hù)電器應(yīng)既能保證控制線路長(zhǎng)期正常運(yùn)行，又能起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)及其它電器設(shè)備的作用。一旦線路出現(xiàn)故障，它的觸點(diǎn)就應(yīng)以“通”轉(zhuǎn)為“斷”。

4．常閉觸點(diǎn)并聯(lián)當(dāng)要求幾個(gè)條件都具備時(shí)，電器★經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)舉例

設(shè)計(jì)三條皮帶運(yùn)輸機(jī)控制線路，示意圖如下圖所示。該運(yùn)輸機(jī)斜度可以調(diào)整，用于糧庫(kù)、礦山等生產(chǎn)流水線，將貨物從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方。1#、2#、3#皮帶分別由籠型異步電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3拖動(dòng)，其工藝要求為：①起動(dòng)順序?yàn)?#、2#、3#，即順序起動(dòng)，并要有一定時(shí)間間隔，以防止貨物在皮帶上堆積。②停車順序?yàn)?#、2#、1#，即逆序停止，以保證停車后皮帶上不殘存貨物。③當(dāng)1#或2#故障停車時(shí)，3#能隨即停車，避免繼續(xù)送料，而造成貨物堆積。④設(shè)置必要的保護(hù)?！锝?jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)三條皮帶運(yùn)輸機(jī)控制線路，示意圖如下（1）主電路設(shè)計(jì)1#、2#、3#皮帶分別由電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3拖動(dòng)。假定電網(wǎng)容量足夠大，且由于三臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，故采取直接起動(dòng)方式。由于三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均屬長(zhǎng)期工作制，不需要經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)，且對(duì)制動(dòng)時(shí)間和停車準(zhǔn)確度沒(méi)有特殊要求，所以制動(dòng)采用自由停車。三臺(tái)電機(jī)都用熔斷器作短路保護(hù)，用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)。

（1）主電路設(shè)計(jì)1#、2#、3#皮帶分別由電動(dòng)機(jī)M1、M2、（2）控制電路設(shè)計(jì)（2）控制電路設(shè)計(jì)（3）控制過(guò)程的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)（3）控制過(guò)程的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)（4）設(shè)置保護(hù)環(huán)節(jié)

當(dāng)按下停車按鈕SB2時(shí)，KA、KT1和KT2同時(shí)斷電，KA常開(kāi)觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開(kāi)，KM1和KM2若不加自鎖，則KT3和KT4的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)將不起作用，KM2、KM3線圈將瞬時(shí)斷電，電動(dòng)機(jī)不能按預(yù)設(shè)順序停車，所以必須加自鎖環(huán)節(jié)。三個(gè)熱繼電器的常閉觸點(diǎn)均串聯(lián)在KA線圈電路中，不管哪個(gè)電動(dòng)機(jī)機(jī)過(guò)載，都能按3#、2#、1#順序停車。線路的失壓保護(hù)由KA實(shí)現(xiàn)。（5）線路綜合審查

分析整個(gè)電路的工作過(guò)程，看是否存在不完善的地方？另外，借助電工手冊(cè)，選取相關(guān)電器元件。（4）設(shè)置保護(hù)環(huán)節(jié)當(dāng)按下停車按鈕SB2時(shí)，KA、KT★電氣線路圖回路標(biāo)號(hào)

一、回路標(biāo)號(hào)的原則

電氣線路圖中應(yīng)有回路標(biāo)號(hào)。控制回路標(biāo)號(hào)一般用三位以下的數(shù)字組成；主回路標(biāo)號(hào)則用文字與數(shù)字組成。回路標(biāo)號(hào)按“等電位”原則進(jìn)行，即在回路中連于一點(diǎn)上的所有導(dǎo)線（包括接觸連接的可拆卸線段），須標(biāo)以相同的回路標(biāo)號(hào)；由電氣設(shè)備的線圈、繞組、觸點(diǎn)或電阻、電容等隔開(kāi)的線段，即視為不同的線段，應(yīng)標(biāo)以不同的回路標(biāo)號(hào)；由其它設(shè)備引入本系統(tǒng)中的聯(lián)鎖回路，也可按原引入設(shè)備的回路特征進(jìn)行標(biāo)號(hào)。★電氣線路圖回路標(biāo)號(hào)一、回路標(biāo)號(hào)的原則電氣線路二、主回路

主回路標(biāo)號(hào)由文字標(biāo)號(hào)與數(shù)字標(biāo)號(hào)兩部分組成。文字標(biāo)號(hào)用以標(biāo)明主回路中的元（部）件或線路的主要特征；數(shù)字標(biāo)號(hào)用以區(qū)分同一文字標(biāo)號(hào)回路段中的不同線段。（1）直流主回路用標(biāo)號(hào)中個(gè)位數(shù)字的奇、偶來(lái)區(qū)分回路的極性；用十位數(shù)字區(qū)分回路中的不同線段（如正極回路按1、11、21、31……順次標(biāo)號(hào)，負(fù)極回路按2、12、22、32……順次標(biāo)號(hào)），其它同直流控制回路的原則。（2）交流主回路用標(biāo)號(hào)的個(gè)位數(shù)字區(qū)分回路的相別；用十位數(shù)字區(qū)分回路的不同線段（如A相回路標(biāo)1、11、21、……；B相回路標(biāo)2、12、22、……；C相回路標(biāo)3、13、23、……）；用百位數(shù)字區(qū)分不同電流的回路（如A電源的三相回路分別為1、11、21……和2、12、22……及3、13、23……；則B電源的三相回路應(yīng)分別標(biāo)為101、111、121……和102、112、122……及103、113、123……）。

二、主回路主回路標(biāo)號(hào)由文字標(biāo)號(hào)與數(shù)字標(biāo)號(hào)兩部三、控制回路

（1）直流控制回路正極回路的線段，按奇數(shù)順序標(biāo)號(hào)（如1、3、5……等）；負(fù)極回路的線段，按偶數(shù)順序標(biāo)號(hào)（如2、4、6……等）?；芈返臉O性經(jīng)過(guò)主要壓降元件（如線圈、繞組、電阻或電容等）后即改變，回路標(biāo)號(hào)要相應(yīng)改變。對(duì)于在工作過(guò)程中改變極性的線段（如勵(lì)磁繞組換向的連接導(dǎo)線）和不能明確標(biāo)明極性的線段（如串聯(lián)的線圈、繞組、電阻或電容之間），可任意選標(biāo)奇數(shù)或偶數(shù)。

（2）交流控制回路在回路的主要壓降元件（如線圈、繞組、電阻等）兩側(cè)的不同線段，分別按奇數(shù)及偶數(shù)標(biāo)號(hào)（如一側(cè)標(biāo)1、3、5……；另一側(cè)標(biāo)2、4、6……）；串聯(lián)的繞組或電阻元件之間的導(dǎo)線，可任意選標(biāo)奇數(shù)或偶數(shù)。

三、控制回路（1）直流控制回路（2）交流控制回路（3）對(duì)具有雙重主要特征意義的線段，數(shù)字標(biāo)號(hào)的位數(shù)應(yīng)該最少，并以此為原則進(jìn)行選標(biāo)。（4）與主回路相連接的控制回路的標(biāo)號(hào)，應(yīng)體現(xiàn)相應(yīng)的主回路的特征。

四、回路標(biāo)號(hào)的標(biāo)注方法

（1）數(shù)字標(biāo)號(hào)應(yīng)用阿拉伯?dāng)?shù)字；文字標(biāo)號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母或英文字母。與數(shù)字標(biāo)號(hào)并列的字母，用大寫(xiě)印刷體；角注的字母，用小寫(xiě)印刷體。（2）在沿水平方向繪制的回路中，標(biāo)號(hào)以自左至右或自左、右至中的順次進(jìn)行。標(biāo)號(hào)一般注于導(dǎo)線的上方。（3）在沿垂直方向繪制的回路中，標(biāo)號(hào)以自上至下或自上、下至中的順次進(jìn)行。（3）對(duì)具有雙重主要特征意義的線段，數(shù)字標(biāo)號(hào)的位數(shù)應(yīng)該最少，繪制電氣接線圖的要求

在安裝電氣設(shè)備或檢修線路故障時(shí)，還要用到電氣接線圖。接線圖應(yīng)表示出各電器元件的位置，同一電器元件的各個(gè)部件均要畫(huà)在一起。繪制電氣接線圖應(yīng)符合下列要求：

1．電氣接線圖主電路部分用粗線條繪制，輔助電路部分用細(xì)線條繪制。為看圖方便，凡導(dǎo)線走向相同的可以合并畫(huà)成單線。

2．電氣接線圖中所有電器元件，應(yīng)標(biāo)注出與電氣原理圖一致的文字符號(hào)；接線端子應(yīng)標(biāo)注出與電氣原理圖一致的回路標(biāo)號(hào)。

3．要清楚地展示出接線關(guān)系和接線走向。目前接線圖接線關(guān)系的畫(huà)法有兩種：（1）直接標(biāo)注接線法直接畫(huà)出兩個(gè)元件之間的連線，適用于電器元件少、接線關(guān)系不復(fù)雜的情況。繪制電氣接線圖的要求在安裝電氣設(shè)備或檢修線

（2）間接標(biāo)注接線法對(duì)于電器元件多、接線關(guān)系比較復(fù)雜的情況，采用符號(hào)標(biāo)注，不直接畫(huà)出兩元件之間的連線。

4．要清楚地標(biāo)注出配線用的不同導(dǎo)線及穿線管的型號(hào)、規(guī)格、截面積、長(zhǎng)度。

5．電氣線路比較簡(jiǎn)單的機(jī)床，電氣接線圖可集中繪制在一張圖紙上，但要畫(huà)出控制板內(nèi)和板外各電器，如電機(jī)、控制箱所在的位置和電氣聯(lián)系。復(fù)雜的電氣線路，接線圖也可分成幾部分分別進(jìn)行繪制。（2）間接標(biāo)注接線法3.4電氣控制線路的邏輯設(shè)計(jì)電氣線路的邏輯表示觸點(diǎn)電路的化簡(jiǎn)組合電路與時(shí)序電路時(shí)序電路的邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例1.理解電氣控制線路的邏輯表示方法。2.掌握觸點(diǎn)電路的化簡(jiǎn)方法。3.能夠區(qū)分組合電路與時(shí)序電路。4.能夠利用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制線路。本節(jié)要求3.4電氣控制線路的邏輯設(shè)計(jì)電氣線路的邏輯表示1.理解電氣

用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)電氣控制電路，實(shí)際上就是選用一些典型的控制環(huán)節(jié)（邏輯單元）進(jìn)行拼湊，并在拼湊中進(jìn)行修改和補(bǔ)充，直到滿足預(yù)定的控制要求（邏輯功能）為止。經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的控制電路，不是太復(fù)雜就是可靠性太差。其原因第一是沒(méi)有充分應(yīng)用邏輯代數(shù)作工具去分析控制電路的邏輯功能與其結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關(guān)系，針對(duì)設(shè)計(jì)要求作有計(jì)劃的設(shè)計(jì)，而是東拼西湊，使用的邏輯環(huán)節(jié)不多就少；第二，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法無(wú)固定的設(shè)計(jì)方法和步驟，規(guī)律性差，主要依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)摸索進(jìn)行，帶有相當(dāng)?shù)拿つ啃浴?/p>

邏輯設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)就在于能充分應(yīng)用數(shù)學(xué)工具和表格，全面考慮控制電路的邏輯關(guān)系，按照一定的方法和步驟設(shè)計(jì)出符合要求的控制電路。用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出的控制電路，精煉、可靠。

用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)電氣控制電路，實(shí)際上就是選用一些典★電氣線路的邏輯表示一、電器元件的邏輯表示

(1)各元件常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的表示常開(kāi)觸點(diǎn)用原變量、常閉觸點(diǎn)用反變量表示。用KA、KM、SQ、SB分別表示繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕的常開(kāi)（動(dòng)合）觸頭；用、、、表示其相應(yīng)的常閉（動(dòng)斷）觸頭。

(2)開(kāi)關(guān)元件、觸點(diǎn)等為1、0的含義電路中開(kāi)關(guān)元件的受激狀態(tài)（如繼電器線圈得電，行程開(kāi)關(guān)受壓）為“1”狀態(tài)；開(kāi)關(guān)元件的原始狀態(tài)（如繼電器線圈失電，行程開(kāi)關(guān)未受壓）為“0”狀態(tài)，觸頭的閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，觸頭的斷開(kāi)狀態(tài)為“0”狀態(tài)。KA

KM

SQ

SB

★電氣線路的邏輯表示一、電器元件的邏輯表示(1)各元件常

這樣，下列各式就有了明確意義：

KA=1繼電器線圈處于得電狀態(tài)

KA=0繼電器線圈處于失電狀態(tài)

KA=1繼電器常開(kāi)觸頭閉合

KA=0繼電器常開(kāi)觸頭斷開(kāi)

=1繼電器常閉觸頭閉合

=0繼電器常閉觸頭斷開(kāi)從上述規(guī)定看出，開(kāi)關(guān)元件本身狀態(tài)的“1”（線圈得電）、“0”取值和它的常開(kāi)觸頭的“1”、“0”取值一致，而和其常閉觸頭的取值相反。KA

KA

這樣，下列各式就有了明確意義：KAKA邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系及串并聯(lián)電路邏輯表示

1.邏輯或KM=KA1+KA2

，與并聯(lián)電路相對(duì)應(yīng)，如圖(a)所示。

2.邏輯與KM=KA1·KA2

與串聯(lián)電路相對(duì)應(yīng)，如圖(b)所示。3.邏輯非

在邏輯代數(shù)的兩個(gè)取值中，=1，=0，若令A(yù)=1，則=0。反之，A=0，則=1。如KA表示電器的常開(kāi)觸頭，那么則表示它的常閉觸頭。KA1KA2KMKMKA1KA2圖（a）圖（b）KA

KMKA邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系及串并聯(lián)電路邏輯表示1.邏輯或KM電氣線路的邏輯表示

有了上述規(guī)定和基本邏輯關(guān)系，我們就可以應(yīng)用邏輯代數(shù)這一工具對(duì)電路進(jìn)行描述和分析。具體步驟是：以某一控制電器的線圈為對(duì)象，寫(xiě)出與此對(duì)象有關(guān)的電路中各控制元件、信號(hào)元件、執(zhí)行元件、保護(hù)元件等，它們觸頭間相互聯(lián)接關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式（均以未受激時(shí)的狀態(tài)來(lái)表示）。有了各個(gè)電氣元件（以線圈為對(duì)象）的邏輯表達(dá)式后，當(dāng)發(fā)出主令控制信號(hào)時(shí)（如按一下按紐或某開(kāi)關(guān)動(dòng)作），我們可分析判斷哪些邏輯表達(dá)式輸出為“1”（表示那個(gè)電器線圈得電），哪些表達(dá)式由“1”變?yōu)椤?”。從而可進(jìn)一步分析那些電動(dòng)機(jī)或電磁閥等運(yùn)行狀態(tài)改變，使機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)行發(fā)生何種變化等。電氣線路的邏輯表示有了上述規(guī)定和基本邏輯關(guān)系

上圖接觸器控制的電機(jī)直接起停的控制電路中，寫(xiě)出接觸器線圈KM的邏輯表達(dá)式為：為了方便,也可以用下述方式表示，即線圈

上式表示接觸器KM線圈的得電與失電由停止按鈕SB1、起動(dòng)按鈕SB2、熱繼電器FR和自鎖觸頭KM控制。SB2FRKMSB1KM觸點(diǎn)上圖接觸器控制的電機(jī)直接起停的控制電路中，寫(xiě)出

另外，需要注意的是：在寫(xiě)出一個(gè)控制電路的邏輯表達(dá)式時(shí)，電路中有幾個(gè)電磁元件，就要寫(xiě)出幾個(gè)表達(dá)式。如寫(xiě)出接觸器聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路的邏輯表達(dá)式如下：

SBKMFKMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....FR另外，需要注意的是：在寫(xiě)出一個(gè)控制電路的邏輯邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)及應(yīng)用舉例

※基本性質(zhì)序號(hào)名稱恒等式1基本定律0和1定則0+A=A20?A=0 31+A=141?A=A5互補(bǔ)定律67同一定律A+A=A8A?A=A9反轉(zhuǎn)定律10交換律A+B=B+A11A?B=B?A12結(jié)合律（A+B）+C=A+（B+C）13（A?B）?C=A?（B?C）14分配律A?（B+C）=AB+AC 15（A+B）（A+C）=A+BC16吸收律A+AB=A1718A?（A+B）=A192021摩根定律22邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)及應(yīng)用舉例※基本性質(zhì)序號(hào)名稱恒※應(yīng)用舉例①化簡(jiǎn)電路，例圖中KM的邏輯表達(dá)式為:化簡(jiǎn)后為:化簡(jiǎn)后的電路如右圖所示。KA1KA2KA3KA2KA3KA3KA3KA2KA2KA1KA1KMKM※應(yīng)用舉例①化簡(jiǎn)電路，例圖中KM的邏輯表達(dá)式為:化簡(jiǎn)后為:②表征電路根據(jù)給定的邏輯表達(dá)式來(lái)得到相應(yīng)的觸點(diǎn)電路。例1

已知某控制電路的邏輯表達(dá)式為試畫(huà)出該觸點(diǎn)電路。例2

已知某控制電路的邏輯表達(dá)式如下:試畫(huà)出該觸點(diǎn)電路。②表征電路根據(jù)給定的邏輯表達(dá)式來(lái)得到相應(yīng)的觸點(diǎn)電路。例1

設(shè)計(jì)出的邏輯控制電路，特別是用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的邏輯控制電路，往往使用了一些多余的電器或觸點(diǎn)，降低了電路的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，有必要將它化簡(jiǎn)為功能相同的最簡(jiǎn)化電路。最簡(jiǎn)化邏輯電路是指使用電器和觸點(diǎn)數(shù)量最少、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的邏輯電路。

觸點(diǎn)電路的化簡(jiǎn)控制電路包括兩種類型：?jiǎn)味溯敵鲭娐罚憾喽溯敵鲭娐罚喊粋€(gè)被控電器的電路。包含多個(gè)被控電器的電路?；?jiǎn)多端輸出電路的一般步驟如下：

①列寫(xiě)待化簡(jiǎn)電路的全部邏輯表達(dá)式；②分別將它們化簡(jiǎn)為最佳化邏輯表達(dá)式；③將各最佳化邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的觸點(diǎn)電路；④簡(jiǎn)化整體電路：合并相同觸點(diǎn)組。設(shè)計(jì)出的邏輯控制電路，特別是用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的邏一、公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)

公式化簡(jiǎn)法即邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)法，它應(yīng)用邏輯代數(shù)的有關(guān)公式來(lái)化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。例1

用公式法化簡(jiǎn)下圖所示電路。KA1KM1KA3KA2KA4KA1KA4KA2KA3KA2KA4KA1KA5KA2KA5KM2KA1KA4一、公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)公式化簡(jiǎn)法即邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)

用合并電路圖中功能相同的觸點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化電路的方法稱電路圖化簡(jiǎn)法。

KA1KM1KA3KA2KA4KA1KA4KA2KA5KM212KA1KM1KA3KA4KA4KA2KA5KM234KA1KM1KA3KA4KA2KA5KM2對(duì)嗎？用合并電路圖中功能相同的觸點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化電路的方法例2

用公式法化簡(jiǎn)下圖所示電路。KA1KM1KA1KA2KA3KA3KA2KA1KM2KA2KA1KA3KA4KA1KA1KM1KA3KM2KA2例2用公式法化簡(jiǎn)下圖所示電路。KA1KM1KA1KA2覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)

邏輯函數(shù)是由邏輯變量經(jīng)與、或、非運(yùn)算組成的。覆蓋法用若干相互平行的線段分別表示邏輯變量，將其投影到坐標(biāo)軸上，在一維空間內(nèi)作交、并、補(bǔ)運(yùn)算，用得到的集合去覆蓋函數(shù)在坐標(biāo)軸上的投影，故稱覆蓋法。

覆蓋法可以用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)、證明邏輯代數(shù)公式。設(shè)計(jì)組合電路時(shí)，常用覆蓋法列出電路的邏輯表達(dá)式。覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)是由邏輯變量經(jīng)與、例

用覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。視變量為一維空間上的集合，用線段I1I2表示全集，用任意線段A1A2、B1B2分別表示變量Ａ、Ｂ，I1I2的覆蓋范圍一定不小于A1A2和B1B2

。選I1I2作為坐標(biāo)軸，將A1A2

、B1B2分別投影到I1I2上，a、b在I1I2上的投影為A'1A'2和B'1B'2，如圖所示。

I1I2A1A2B1B2所覆蓋的區(qū)域?yàn)椋?/p>

所覆蓋的區(qū)域?yàn)椋核采w的區(qū)域?yàn)椋核采w的區(qū)域?yàn)椋豪酶采w法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)（一）變量真值表及最小項(xiàng)

n個(gè)變量可能出現(xiàn)的取值狀態(tài)的集合稱為n個(gè)變量的真值或全值。由它們排成的表格稱為n個(gè)變量的真值表或全值表。

在n個(gè)變量的真值表中，用原變量代替該變量的取“1”狀態(tài)，反變量代替其“0”狀態(tài)，按行分別組成“與”函數(shù)，這些“與”函數(shù)分別稱為n個(gè)變量邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)。

借助函數(shù)真值表，可以使覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的工作規(guī)范化，應(yīng)用更方便。

（一）變量真值表及最小項(xiàng)n個(gè)變量可能出現(xiàn)的取

任意一個(gè)邏輯函數(shù)的數(shù)學(xué)意義是：數(shù)目確定的變量在所有符合規(guī)定的取值情況下，經(jīng)邏輯運(yùn)算后，函數(shù)均取“1”值。邏輯函數(shù)的物理意義可以這樣理解：一個(gè)邏輯函數(shù)取“1”值，就意味著這個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的邏輯電路中被控電器通電。而符合規(guī)定的各種變量取值情況則是函數(shù)取“1”值的條件。這種條件不能不存在，也不能沒(méi)有限制。如果變量在任何取值情況下函數(shù)都不能取“1”值（即函數(shù)取“1”的條件不存在），就相當(dāng)于被控電器永遠(yuǎn)不能通電；若變量在任何取值情況下均取“1”值（即沒(méi)有條件限制），就相當(dāng)于被控電器恒被接通。這兩種情況都使電路失去了控制作用。只有當(dāng)變量的取值情況符合規(guī)定條件時(shí)函數(shù)才能取“1”值，這樣的邏輯函數(shù)才有意義，相應(yīng)的邏輯電路才有正確的控制作用。

任意一個(gè)邏輯函數(shù)的數(shù)學(xué)意義是：數(shù)目確定的變量（二）真值表覆蓋化簡(jiǎn)法

覆蓋化簡(jiǎn)法不僅適用于完全真值表，也適用于不完全真值表。用真值表覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)比用卡諾圖簡(jiǎn)單，特別是變量個(gè)數(shù)多、真值表不完全時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。1.完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法

包含了組成函數(shù)的變量和函數(shù)的全部取值狀態(tài)的表格稱為函數(shù)真值表或全值表。函數(shù)真值表有一個(gè)重要特征即從變量取值狀態(tài)集合中的一種情況到函數(shù)取值狀態(tài)集合中的某種情況，呈單值對(duì)應(yīng)（映射）關(guān)系。為了便于利用真值表進(jìn)行覆蓋法化簡(jiǎn)，將真值表中格子內(nèi)的“1”用頂格線段表示，格子內(nèi)的“0”則略去。用表示變量取“1”值的線段組成適當(dāng)?shù)慕?、并、補(bǔ)集去覆蓋表示函數(shù)取“1”值的線段，便可得到函數(shù)化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式。

（二）真值表覆蓋化簡(jiǎn)法覆蓋化簡(jiǎn)法不僅適用于例

用真值表覆蓋化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)下面兩個(gè)邏輯函數(shù)。

（1）繪制真值表的矩形表格；（2）逐行填寫(xiě)變量真值；（3）逐項(xiàng)填寫(xiě)函數(shù)真值；（4）進(jìn)行覆蓋化簡(jiǎn)用真值表中表示變量取“1”值的線段構(gòu)成適當(dāng)?shù)慕?、并、補(bǔ)集去覆蓋表示待化簡(jiǎn)函數(shù)取“1”值的線段。覆蓋時(shí)可參照下面的原則：化簡(jiǎn)步驟如下：a.盡量選用覆蓋范圍大的變量集合（一般用交集）去覆蓋待化簡(jiǎn)函數(shù)取“1”值區(qū)域，這樣可以得到好的化簡(jiǎn)效果；

b.一次覆蓋不完，可以多次覆蓋，直到完全覆蓋為止；

c.不論是一次或多次覆蓋，都絕不允許覆蓋范圍超出函數(shù)取“1”值的區(qū)域，否則將會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果。例用真值表覆蓋化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)下面兩個(gè)邏輯函數(shù)。（用變量組成的不同集合去覆蓋待化簡(jiǎn)函數(shù)可以得到不同的化簡(jiǎn)結(jié)果。在不超出待化簡(jiǎn)函數(shù)取“1”值區(qū)域的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量選用取“1”值范圍大的變量集合去覆蓋待化簡(jiǎn)函數(shù)的取“1”區(qū)域，以獲得最簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式。因?yàn)橐话愀采w范圍越大的“與項(xiàng)”所包含的“與”因子數(shù)越少，由它組成的邏輯表達(dá)式就越簡(jiǎn)單，其對(duì)應(yīng)電路所使用的觸點(diǎn)數(shù)就越少，電路就越簡(jiǎn)單。BACf1f212345670①①③②②②③①①③用變量組成的不同集合去覆蓋待化簡(jiǎn)函數(shù)可以得到不同的化簡(jiǎn)結(jié)果。2.不完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法

只包含邏輯表達(dá)式中變量及函數(shù)的部分取值狀態(tài)的表格稱為函數(shù)的部分真值表（不完全真值表）。在電路的邏輯設(shè)計(jì)中遇到的絕大部分屬于不完全真值表。表中變量的取值狀態(tài)由信號(hào)元件和中間記憶元件的取值狀態(tài)決定，通常也不按二進(jìn)制順序排列；函數(shù)的取值狀態(tài)由設(shè)計(jì)中的具體要求確定。用覆蓋法化簡(jiǎn)不完全真值表中的邏輯函數(shù)，可以不考慮禁止項(xiàng)的影響，也不必使用手續(xù)繁雜的阻塞措施，化簡(jiǎn)方法與完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法相同。

例

根據(jù)表中所示變量的取值狀態(tài)，用覆蓋法化簡(jiǎn)下面兩個(gè)函數(shù)：化簡(jiǎn)后的結(jié)果為:2.不完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法只包含邏輯表達(dá)式中必須強(qiáng)調(diào)指出：表中所示不完全真值表的變量取值狀態(tài)是?1和?2得到相應(yīng)化簡(jiǎn)結(jié)果的特定條件，如果離開(kāi)這個(gè)前提就不能得到對(duì)應(yīng)結(jié)果。

BACf1f2123456①②②②③①③②必須強(qiáng)調(diào)指出：表中所示不完全真值表的變量取值狀態(tài)是?1和?2若某邏輯函數(shù)的變量及結(jié)果的取值狀態(tài)如下表所示，則函數(shù)?1

和?2

化簡(jiǎn)后又能得到什么結(jié)果呢？BACf1f2123456若某邏輯函數(shù)的變量及結(jié)果的取值狀態(tài)如下表所示，則函數(shù)?1和橋形(H形)觸點(diǎn)電路

在前面化簡(jiǎn)邏輯電路的例子中，已經(jīng)涉及到合并電路圖中相同觸點(diǎn)（或觸點(diǎn)組）來(lái)簡(jiǎn)化電路的方法——電路圖化簡(jiǎn)法。下面，我們以單端輸出電路為例，討論用電路圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)邏輯電路的一種特殊情況——將∏形觸點(diǎn)電路化簡(jiǎn)為橋形（Η形）觸點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

用公式法或幾何法化簡(jiǎn)單端輸出的邏輯電路時(shí)，就化簡(jiǎn)前、后電路的形式看，它們都屬于由觸點(diǎn)串、并或混聯(lián)組成的∏形電路。如果單端輸出的∏形電路是由最佳化邏輯表達(dá)式作出，就不能再指望用提公因式的辦法合并相同觸點(diǎn)。但是，當(dāng)它符合某種特定條件時(shí)，還可以通過(guò)電路圖化簡(jiǎn)法繼續(xù)化簡(jiǎn)。橋形(H形)觸點(diǎn)電路在前面化簡(jiǎn)邏輯電路的例子中?=AB+DC+AEC+DEB

可通過(guò)邏輯法化簡(jiǎn)為：

?=A(B+EC)+D(C+EB)

?=(A+ED)B+(D+EA)C

或例如，邏輯函數(shù)

后面兩個(gè)邏輯表達(dá)式已經(jīng)是最佳化邏輯表達(dá)式。由以上三個(gè)邏輯表達(dá)式直接給出的電路分別如下圖（a）～（c）所示。ABDCACDBEEfABECDCfEBABEDDCfEA(a)(b)(c)∏形電路?=AB+DC+AEC+DEB可通過(guò)邏輯法化簡(jiǎn)為：?=A

由最佳化邏輯表達(dá)式直接給出的電路一定是最簡(jiǎn)化電路嗎？不一定。例如，上圖（b）電路就可以通過(guò)電路圖化簡(jiǎn)法繼續(xù)化簡(jiǎn)，其化簡(jiǎn)過(guò)程如下圖（a）～（c）所示。

可見(jiàn)，圖（c）所示橋形觸點(diǎn)電路與上頁(yè)圖（a）～（c）所示∏形電路邏輯功能完全相同，但所使用的觸點(diǎn)比∏形電路少得多。橋形觸點(diǎn)電路是相同邏輯功能電路中的最簡(jiǎn)化電路。

ABECDCfEBABEDCf(a)(c)由∏形電路變換為橋形電路1234ABCDCf1234BEE(b)由最佳化邏輯表達(dá)式直接給出的電路一定是最簡(jiǎn)化

上面的例子說(shuō)明，由最佳化邏輯表達(dá)式直接作出的觸

電路圖化簡(jiǎn)法不僅適用于單端輸出電路，也適用于多端輸出電路。但不論哪一種電路，都必須滿足化簡(jiǎn)前后邏輯功能完全相同（或等效）的前提條件，即化簡(jiǎn)前后電路的邏輯表達(dá)式應(yīng)相同。

應(yīng)該指出，雖然電路圖化簡(jiǎn)法是一種普遍適用的方法，但不是所有的邏輯電路都可以通過(guò)這種方法化簡(jiǎn)為橋形觸點(diǎn)電路，只有符合特定條件的∏形觸點(diǎn)電路才可以化為橋形觸點(diǎn)電路。點(diǎn)電路不一定是最簡(jiǎn)化電路。因此，在化簡(jiǎn)邏輯電路時(shí)，不僅需要用代數(shù)法或幾何法進(jìn)行化簡(jiǎn)，而且還可以通過(guò)電路圖化簡(jiǎn)法進(jìn)一步化簡(jiǎn)電路。

上面的例子說(shuō)明，由最佳化邏輯表達(dá)式直接作出的觸

在∏形觸點(diǎn)電路的部分電路中：包含觸點(diǎn)相同,但觸點(diǎn)所在位置不同。例

用電路圖化簡(jiǎn)法,化簡(jiǎn)由下面邏輯函數(shù)所描述的多端輸出電路。K1=AB+DEBK2=DC+AECABDCACDBEEfABECDCfEBABEDDCfEA(a)(b)(c)∏形電路在∏形觸點(diǎn)電路的部分電路中：包含觸點(diǎn)相同,組合電路與時(shí)序電路一、組合電路

電路的工作狀態(tài)只取決于當(dāng)時(shí)各輸入信號(hào)取值狀態(tài)的邏輯電路稱為組合電路。電路的工作狀態(tài)是指電路中各被控電器的取值狀態(tài)。

X1X2L000010100111X1X2f1f20000010010101111X1X2LX2f1X1f1f2組合電路及真值表(a)(b)組合電路與時(shí)序電路一、組合電路電路的工作狀態(tài)只取組合電路有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

（1）任何情況下，輸入信號(hào)的任意一組取值狀態(tài)都能嚴(yán)格地確定電路的一種穩(wěn)定工作狀態(tài)，而與輸入信號(hào)到達(dá)的先后順序及電路原先的工作狀態(tài)無(wú)關(guān)，即符合函數(shù)真值表的性質(zhì)特征。因此，組合電路中函數(shù)與變量的狀態(tài)關(guān)系可以用真值表表示。

（2）電路某種穩(wěn)定工作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間與相應(yīng)輸入信號(hào)的持續(xù)時(shí)間一致。為了保證電路能保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作狀態(tài)，輸入信號(hào)需使用長(zhǎng)信號(hào)。例如，通常使用具有機(jī)械保持作用的扳把開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等作信號(hào)元件。

由于組合電路中函數(shù)與變量的狀態(tài)關(guān)系可以用真值表表示，所以組合電路的設(shè)計(jì)并不困難?？梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)要求作出函數(shù)真值表，用代數(shù)法或幾何法求解并化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，從而設(shè)計(jì)出符合要求的組合電路。

組合電路有以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）任何情況下，輸入信號(hào)的例

用K1、K2、K3三個(gè)開(kāi)關(guān)控制黃、綠、紅三盞燈。要求有開(kāi)關(guān)合上則黃燈亮；合上任意奇數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)綠燈亮；合上任意偶數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)紅燈亮。根據(jù)上述要求設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路。解

設(shè)Y、G、R分別為黃、綠、紅燈。考慮到普通開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)不夠本電路使用，分別用繼電器KA1、KA2、KA3擴(kuò)展開(kāi)關(guān)K1、K2、K3的觸點(diǎn)。本例是一個(gè)組合電路的設(shè)計(jì)題目。

（1）作函數(shù)真值表

（2）求解邏輯函數(shù)

（3）繪制電路圖（4）電路圖的簡(jiǎn)化（合并相同觸點(diǎn)）

例用K1、K2、K3三個(gè)開(kāi)關(guān)控制黃、綠、紅三盞燈。要KA2KA1KA3fYfGfRKA2KA1KA3fYfGfR現(xiàn)代電氣控制技術(shù)教學(xué)課件作者任振輝現(xiàn)代電氣控制技術(shù)第3章二、時(shí)序電路電路的工作狀態(tài)不僅取決于電路當(dāng)時(shí)輸入信號(hào)的狀態(tài)，而且還與電路原先的工作狀態(tài)有關(guān)，這樣的邏輯電路稱為時(shí)序電路。時(shí)序電路原先的工作狀態(tài)又與電路過(guò)去接受輸入信號(hào)的順序有關(guān)。

SB2KMSB1KMSB1SBSB2KM1KM1KM2KM2KM2KM1KM2L圖（a）圖（b）二、時(shí)序電路電路的工作狀態(tài)不僅取決于電路當(dāng)時(shí)通過(guò)對(duì)以上電路分析可知，時(shí)序電路有以下特點(diǎn)：

（1）時(shí)序電路的當(dāng)前工作狀態(tài)不能單憑當(dāng)時(shí)輸入信號(hào)的取值狀態(tài)來(lái)決定，還必須考慮輸入信號(hào)到達(dá)的時(shí)間順序。因此，不能用前述函數(shù)真值表正確地反應(yīng)變量的全部取值狀態(tài)與電路工作狀態(tài)之間的關(guān)系。

（2）由于時(shí)序電路有記憶功能，因此，輸入信號(hào)可以使用（或部分使用）短信號(hào)。例如使用具有自動(dòng)復(fù)位的按鈕、行程開(kāi)關(guān)等作信號(hào)元件。

（3）在時(shí)序電路中至少存在一個(gè)反饋環(huán)節(jié)，這是時(shí)序電路區(qū)別于組合電路的根本原因。

由于時(shí)序電路的工作狀態(tài)與輸入變量取值狀態(tài)間的關(guān)系不能用函數(shù)真值表表示，所以設(shè)計(jì)時(shí)序電路，需要通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

來(lái)進(jìn)行。

通過(guò)對(duì)以上電路分析可知，時(shí)序電路有以下特點(diǎn)：（1）

（1）由于時(shí)序電路具有記憶(自保持)功能，致使輸入信號(hào)的某些相同取值狀態(tài)下不能對(duì)應(yīng)電路同一種工作狀態(tài)，是時(shí)序電路區(qū)別于組合電路的特征之一。

（2）電路的當(dāng)前工作狀態(tài)與輸入信號(hào)的到達(dá)順序有關(guān)是時(shí)序電路區(qū)別于組合電路的又一特征。時(shí)序電路區(qū)別于組合電路的兩個(gè)特征：（1）由于時(shí)序電路具有記憶(自保持)功能，致使輸入時(shí)序電路的邏輯設(shè)計(jì)按鈕、行程開(kāi)關(guān)等接觸器、繼電器等信號(hào)元件狀態(tài)邏輯表達(dá)式設(shè)置記憶元件電路圖狀態(tài)表工藝流程圖工藝要求執(zhí)行元件狀態(tài)（1）根據(jù)工藝要求確定邏輯變量，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；（2）為區(qū)分所有狀態(tài)，增設(shè)必要的中間