生產機械電氣控制系統設計要點探討

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦一篇生產機械電氣控制系統設計要點探討范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

在當今社會，機械設備是我國工業生產發展的主要推動力之一，生產機械的電氣化控制系統也已經被廣泛的使用。但是，隨著工業行業的深入發展，行業對生產機械設備性能的要求越來越高，因此，電氣控制系統的設計也越來越受到人們的重視。接下來筆者就對生產機械電氣控制系統的設計要點進行分析，以便讀者能夠更好的理解和運用機械電氣控制系統，同時也更好的促進同行間的交流。

1電氣控制系統的設計

1.1電氣控制系統設計的一般原則

世上萬物都有自己的行事規律，機械設備也不例外。生產機械電氣控制系統的設計也有自己的準則，不能胡亂設計。其設計的一般原則主要包括以下幾點：第一，使電氣控制最大程度的符合生產機械和工藝的需要。唯有如此，才能夠實現電氣控制系統的最大價值，發揮出生產機械設備的最大效用。因此，必須要牢牢掌握住電氣控制線路的設計原理和設計電氣控制線路的步驟，每一步都要按照設計準則實施。第二，在滿足要求的前提下，控制線路應力求簡單、經濟、可靠，且便于操作、調整和維修。對生產機械電氣控制系統的一切設計，都是為了讓機械能夠產生實效，具有實用性和操作性是其最根本的要求，否則，這個生產機械的設計成果將毫無意義。因此，在設計電氣控制系統時，應該對線路和環節作出正確的選擇。第三，應具有必要的保護環節，保證在使用中安全可靠。可以采用如過載、短路、過流、設置安全指示燈等保護措施，對相關工作人員和生產設備進行保護，有效的預防和減少事故的發生。

1.2電氣控制系統設計的基本內容

生產機械的電氣控制系統設計由兩個方面組成：分別是電氣控制的原理設計和工藝設計。這兩種設計都是為了迎合生產機械、工藝的基本要求而進行的，這關乎著生產機械的美觀程度、效用程度等。筆者將會在下文對這兩方面作出更加細致的分析，在此不做贅述。

2電氣控制系統的原理設計

2.1電氣控制原理電路設計的方法

2.1.1分析設計法

分析設計法是指可以根據工藝生產的需要對基本控制環節即單元電路，做出正確的選擇，或者是把當前比較完善的電路按照其要求組裝起來，并且對其進行不斷的補充和改進，把它組合成能夠完成控制條件的完整線路。當如果沒有現成的典型環節時，也可根據控制需要，在分析的同時也進行設計，因此，分析設計法也可以被稱作是經驗設計法。分析設計法的最大優點就是沒有固定的流程，設計方法比較簡單，可以被看作是初學者的福音，比較容易掌握，因此，在電氣控制系統設計中也得到了較為廣泛的使用。然而，分析設計法的缺點也是不容忽視的，此方法設計出的不一定會是最優的解決方案，因此分析設計法對設計者的經驗要求較高，在缺乏經驗的情況下或者是沒有考慮周全時，經常會導致線路的不正常工作。

2.1.2邏輯設計法

這種方法就是把邏輯代數的相關知識運用到電路設計當中，依照生產機械的各方面需要，把電路中的每個部分都當做是邏輯變量，如觸點、接觸器、主令電器等。然后按照電路控制的需要使用邏輯代數，將變量間的邏輯關系表達出來，然后將其簡化，繪制出對應的電路圖。其優點就是能夠得出最實用的方案，而缺點就是難度大，設計過程復雜，對設計者的技能要求高。

2.2電氣原理圖設計

2.2.1電氣原理圖設計的一般步驟電氣原理圖的設計主要有四個一般步驟：首先是設計出大致的原理框圖；接著再對原理框圖中的各個部分進行補充，使電路的各個環節都能夠完善。在這個設計環節中，設計的過程必須要遵循一定的先后順序，一般是從主電路開始設計，然后是控制電路，再接著是輔助電路，緊隨其后的是聯鎖與保護，最后才是總體檢查反復修改與完善；完成上一步驟之后就是做出總原理圖；最后正確的使用電器元件的同時還要擬出元器件明細表。

2.2.2電氣原理圖設計的要點

在設計電氣原理圖時，除了要滿足上述的電氣控制系統設計的一般原則外，還需要注意以下幾點：首先，要注意控制電路中電源的類型和電壓的大小的選擇。220V的電源或者380V的電源可以直接運用到簡單的控制電路中，因為其所使用的元器件并不復雜；但當控制電路較為復雜的時候，就操作實際把控制電壓減到24V、48V或者110V，同時必須使用控制電源的變壓器，這樣電氣控制電路在運行時的安全才能得以保障，這就要求電氣元件、器件的穩定和可靠性必須得到保證。其次，要注意安全，尤其是要當心電器元件的線圈和觸點的連接是否符合國家標準。比如，從下圖，我們可以發現，雖然圖中電器元件或觸點的位置對換了，它的工作原理也沒有受到影響，但是，這并不代表著其在實際運行過程中是安全的。

3電氣控制系統中的工藝設計

在電氣控制系統中工藝設計可以分為以下六個部分：

3.1電氣設備的總體布置設計

此步驟的目的是要做出電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。該步驟的完成離不開上一環節中的電氣原理圖，這就要求把電氣控制系統按照一定的標準分為幾個部分，接著再按照操作的難易程度，再縮小劃分條件，把之前的每個部分做進一步的劃分，整理各個部分用到的進線合出線號，同時調整其連接方式。

3.2繪制電器元件布置圖

同一部件或單元中，電器元件布置圖的繪制要遵循下列原則：一般監視器件的安裝位置是儀表板；電器板的上下方安裝的元器件是不一樣的，下方安裝的必須是質量較大的元器件，而上方則固定安裝發熱元件；電器元件的外觀的優美程度是布置時一定要納入考慮的因素；安排電器元件布局時，應該預留出一部分以便做出相關的調整，如布線、接線。

3.3繪制電氣控制裝置的接線圖

從電氣控制裝置的接線圖上，可以看到設備整體的連接關系，繪制接線圖需要注意下面幾點：必須要按照《電氣制圖接線圖和接線表》的要求繪制接線圖；接線圖中，各種導線詳細信息必須標注出來；在實際操作過程中，元器件的安裝位置一定要與接線圖中所畫出的位置相對應；接線圖應用細線條將同一電器元件的各帶電部分用細實線框在一起。

3.4電控柜和非標準零件圖的設計

電控柜的設計通常為兩種結構，立式或工作臺式。電控柜的種類非常多，擁有著各種各樣的結構，因此，在設計時可以取長補短，綜合各家所長，做出最有效用的電控柜。非標準的電器零件，如開關支架、扶手等，一般是以機械零件的需要為基礎來繪制零件圖的。

3.5清單匯總

電氣控制系統設計完成后，必不可少的步驟就是對設計過程中使用的各種材料做統計，如標準件、元件清單，如此才能確保下一步的準備工作可以進行。

3.6編寫說明書

說明書包括設計說明和使用說明，主要是為了闡述系統的原理與特點，參數的計算，設備試調、使用、維護等，以便操作者能夠正確的使用設備，發揮出機械的最優效用。

4結束語

本文通過對生產機械電氣控制系統設計進行分析，希望讀者能夠從中得到益處，提升生產機械電氣控制系統的設計能力，能夠創造出更完善的生產機械電氣控制系統，從而為生產機械行業提供更加優質的服務，使我國的工業發展更上一層樓。

作者:邢偉 單位:濟南市技師學院