电气控制技术及PLC第4章.pptVIP

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第 4 章 电气控制系统设计 第4章电气控制系统设计 4.1 电气控制设计基础 4.2 电气控制线路的设计方法 4.3 常用电气元器件的选择 4.4 电气控制的工艺设计 4.1.1 电气控制系统设计任务和内容 任务: 电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计和编 制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料。 内容: 1. 电气原理设计内容 2. 电气工艺设计内容 4.1.2 电气设计的一般原则 1、应最大限度地实现生产机械和工艺的要求 2. 保证控制线路简单、经济 3. 保证控制线路工作的可靠性、安全性 4. 保证操作、安装、调整、维修方便和安全 5. 设计中贯彻必威体育精装版的国家标准。 首先要对生产要求、机械设备的工作性能、结构特点 和实际加工情况有充分了解。不同的场合对控制线路的要 求有所不同,生产工艺要求一般是由机械设计人员提供。 实际执行时有些地方可能会有些差异,这就需要电气设计 人员深入现场对同类或接近的产品进行调查、分析和综 合,从而作为设计电气控制线路的依据。并在此基础上考 虑新技术控制方式,启动、反向、制动及调速的方法等。 不断的应用新的电气元器件和电气装置。 4、完善的保护环节 电气控制线路应具有完善的保护环节,用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件,消除不正常工作时的 有害影响,避免因误操作而发生事故。 1、短路保护:常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关; 2、过载保护:常用的过载保护器件是热继电器; 3、过流保护:过流保护:常用电磁式过电流继电器实 现; 4、零电压与欠电压保护:措施:零压保护继电器;在用 按钮操作的设备中,利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用; 4.2 电气控制线路 的设计方法 2、经验设计的特点 3、经验设计法步骤 简单系统: (1)根据设计要求选择一个与控制要求相似的基准 电路典型环节,该基准电路应该是成熟可靠的。 (2) 将它们有机地组合起来,并加以补充修改,综 合成 满足控制要求所需要的控制线路。 典型控制线路: 启动控制、可逆控制、调速控制、制动控制、多地点、多条件控 制、顺序控制、自动循环控制等控制环节。 3、 经验设计法步骤 复杂系统设计: 在找不到现成的典型环节时,可根据工艺要求自行设计 电器元件和触头,以满足给定的工作条件。 1) 分解系统,选择单元电路 2) 补充各单元之间的联锁电路 3) 复核、简化电路 经验设计法具体步骤 ① 主电路设计:主要考虑电动机起动、点动、正反转、 制动及多速控制的要求。 ② 控制电路:主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及 设备和设计任务生产工艺要求,包括:实现加工过程自动或半 自动、手动的控制等各种电气控制电路。 ③ 辅助电路:主要考虑如何完善整个控制电路的设计要 求,包括短路、过流、过载、零压、连锁(互锁)、限位等 电路保护环节,以及信号指示、照明、报警等电路。 ④ 综合审核:根据设计原则审核电气设计原理图,全面检 查电路动作是否正确,进一步完善和简化电路,有必要时可 以进行模拟实验检验。 直至符合设计要求,电路动作准确无 误。 4.2.2 电气控制线路的逻辑设计法 所谓逻辑设计法就是从系统的生产工艺过程出发,将控制 线路中的: 接触器、继电器线圈的通电与断电, 触头的闭合与断开, 主令元件的接通与断开等看成逻辑变量,并将这些逻辑变 量关系表示为逻辑函数关系式,再运用逻辑函数基本公式和运 算规律状态波形图对逻辑函数式进行化简,使之成为“与”“或” “非”的最简关系式,然后按化简后的逻辑函数式按照一定的设 计方法和步骤,设计出符合要求的控制电路 基本思路 利用逻辑代数这一工具进行电路设计。 1、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状态 用状态变量进行表示。 2、然后根据控制要求列出状态变量的逻辑表达式。 3、简化逻辑表达式。 4、最后根据逻辑表达式绘制控制线路。 (1)逻辑 “与”电路(触点串联) 1)电路图 (2)逻辑“或”电路(触点并联) 1)电路图 3、逻辑代数定理 1、交换率 A·B=B·A 2、结合率 A·(B·C)=(A·B)·C A+(B+C)=(A+B)+C 3、分配率 A·(B+C)=A·B+A·C A+(B·C)=(A+B)·(B+C) 4、重迭率 A·A=A,A+A=A 采用逻辑设计法设计电气控制电路大体按以下步进行:

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