浅谈控制机床电气的线路设计
摘要：本文基于机床电气的线路设计进行了研究和分析，重点就机床电气的控制线路做了细致的描述和分解，通过对电气控制线路的设计原则的探讨，针对电气控制路线的设计方法提出了自己的方案和建议。
关键词：机床电气；控制线路；线路设计
中图分类号：tg502 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）
02-0161-01
当机床电气设备出现的故障后，由于电路和机床种类的不同各有不同的特点，如何应用所掌握的专业基本操作技能和专业基础知识来进行分析与检修，是维修电工专业中实训教学的难点和重点。由于控制线路在实际设计中还经常配有信号、检测等内容。因此，可将控制线路、信号线路、检测线路统称为辅助线路。显然，准确地说应为辅助线路的设计。线路设计是此项工程为满足要求的重要组织过程，是设计中工程量最大、最为复杂的一个环节，即使出现微小失误，设计都将无法尽善尽美地达到工艺要求，因此，要求设计者必须认真对待。经验设计法的运用是根据设计熟练程度的不同，其灵活度也不同，设计的效果也不尽一致。
一、控制方案的确定原则
电气设备的控制方案是多种多样的，因此，设计人员在设计时，应该本着简便、可靠、经济、实用的要求进行控制方案的制定。具体来说，设计人员应该遵循以下原则：经济效益是控制方式科学与否的重要标准。如果控制逻辑较为简单，其加工程序也较为稳定的生产设备，则适用于继电-接触控制方式，这是较为合理的；反之，如果是加工程序多变，则应该考虑采用编程序控制器；通用化指的是生产机械加工不同对象的通用化程度。如果加工一种或者几种零件的专用机床，其通用化程度低，那也是合理的，因为其可以保持较高的自动化程度，因此，这样的机床一般适用于固定的控制电路；而如果是单件、小批量的零件加工的通用机床，则应该采用数字程序或者编程控制器控制，因为其可以根据加工对象的不同设定不同加工程序，具有相当的灵活性和通用性；如果控制电路比较简单，则可以采用电网电源，如果元件多且电路复杂，则对电网电压隔离降压，减少故障的可能性。而对于自动化程度高的生产设备，就应该考虑采用直流电源，这样可以节省安装的空间，操作和维修也比较方便。事实上，影响方案确定的因素还有很多，在实际的设计中，最后方案的确定要根据设计人员的技术水平和判断力来决定。
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有关电气控制线路设计的研究
作者：张同君
来源：《城市建设理论研究》2013年第30期
摘要：电气控制线路设计是电气控制的重要组成部分，和电气设备的生产、设计以及操作都有着十分密切的关系。所以在日常工作中做好电气控制线路的设计，是做好电气控制工作的关键所在。本文就电气控制线路设计相关问题进行了简单探讨。
Abstract:;The;design;of;the;electrical;control;circuit;is;an;important;aspect;in;the;electrical;control;system.;Moreover,;it;is;closely;related;with;the;electrical;equipment’s;production,;design;and;operation.;In;our;daily;work,;the;electrical;control;line;better;designed;is;the;key;in;the;electrical;control;working.;To;sum;up,;some;relevant;issues;about;the;electrical;control;circuit;would;be;discussed;in;this;paper.
关键词：电气控制；线路设计；电气设备
Key;Words:;electrical;control；;circuit;design；;electrical;equipment
中图分类号：TM726文献标识码： A
一、电气控制线路的设计应遵循的基本原则
1、控制方式通用化原则
所谓的控制方式通用化，实质上就是指电气线路设计的总体方案能够满足生产设备和工艺不同，满足工艺、设备性质对象的要求。为此，在电气控制线路设计过程中，应当尽可能选择符合设计标准要求，并经过大量实践验证的控制方案，以此来满足生产设备和工艺对电气控制线路提出的要求。
数控技术 浅析电气智能控制的线路设计 赵鹏飞 刘军ｚ ｆ１．大连奥托股份有限公司辽宁大连１１６０５０；２．，东北特钢集团辽宁大连１１６１１３） 摘要：随着现代化生产的机械化程度越来越高，机电一体化进程不断加快，电气智能化在现代工业生产中的重要程度不断增加。电气智能控制 设计时首先进行的是线路设计，因此其经济性、安全性、有效性关系着整个设计的成功与否。本文从电气智能控制线路设计中必须注意的几个方 面加以分析探讨。 关键词：电气线路设计设计原则设计方法注意问题 ・ 中图分类号：ＴＰ１８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９４１６（２０１３）１１－０００９—０１ 电气控制线路设计是电气智能控制的重要环节，电气控制线路 设计的合理程度对电气设施生产和使用中的安全程度产生直接影 响，因此，做好电气的线路设计工作至关重要。本文从电气控制线路 方案制定的原则、方法和应注意的问题几个方面，对电气线路设计 进行了简要分析。 １电气控制方案的制定原则 操控不同的电子设备需要采用不容（同）的控制方式，由于电子 设备的种类多种多样，因此，电气线路的设计也是千变万化。总的说 来，为了发挥出电气设备的最大功效，在设计电气线路时必须本着 简捷、实用、经济的基本概念。以下几个方面，是在制定电子（气）控 制方案时必须遵循的重要原则。 （１）控制方式需满足设备的拖动需要：一项电气设备所创造的 经济效益是判断该项电气设备控制方式设计科学程度的重要标准。 不同的电气设备需要采用不同的控制方式。采用继电一接触控制方 式的设备在操作方式上要尽可能的简单化，同时在设备运行过程中 要相对稳定，而采用此案程序控制器的电气设备往往加工程序相对 复杂。 （２）控制方式需满足电气设备的通用化程度：在实际生产过程 中，电气设备针对不同的生产对象时能否如常使用反映了其通用程 度，通用化的程度高意味着在生产出的产品使用的范围更加广泛。 设计加工可适用于多种不同零件的电气设备时，一般要求保持较高 的通用性，所以较多使用灵活性较高的数字程序或者编程控制器。 反之，加工某些专用零件的电气设备不需要较高的通用程度，因为 专用零件使用的范围较为狭窄，～般只适用在特定的设备上，所以 在设计这种专门设备时可以在自动化和灵活性上相应提高，进而降 低设计和生产成本。 （３）科学稳定的电路电源：电源对电气设备的重要程度毋庸置 疑，为了保证电气设备的安全性，电网只能为电气控制电路简单时 提供电源。将电源设计放在电气智能控制线路设计的最后会增加设 计成本，因此，电源设计方案是在设计初期必须确定的部分。当电气 外部设备组成及内部电路设计复杂时，为了降低电气设备的故障 率，必须由专业操作人员人工对电网电压进行隔离降压。特别是自 动化程度高的设备，因其故障率较高，设备相对精密，设计人员往往 需要使用直流电源，～方面在发生故障时较易维修，另一方便能够 节省一部分的安装空间。 （４）控制方式要经济适用：在设计电气设备时，设备的先进程度 并不是最重要的因素，设计者首先要考虑的是电气设备的实用性和 经济性，特别是经济性，即对生产成本的控制。如何将先进性、实用 性、经济性有机的结合起来可以考虑如下方案：对已经形成完整控 制逻辑，加工程序形成完成套路的设备，可以实用继电器接触控制 方式；而对于控制逻辑不固定，加工方式新颖的设备，可以选择可编 程序控制器。 ２电气控制中线路设计的方法 ２．１经验设计法 复杂线路设计会产生多种多样的技术难题，在设计过程中需要 绘制大量的线路图，针对不同的技术难题多次修改设计方案，这意 味着设计新人在设计复杂线路时一般难以把握，这种情况下就需要 拥有丰富设计经验的设计人员才能完成。 ２．２逻辑设计法 电机一般是按照一定的逻辑运行的，因此结合电机运行的固定 逻辑，在考虑生产工艺的基础上，可以设计出一定的逻辑运算，使电 子元件可以通过逻辑运算正确运行。采用逻辑设计法的时候可以参 考如下设计步骤。一是要明确控制对象每个动作的启动信号和停止 信号。在设计智能控制线路前，必须从整体着眼，把握被控对象运行 的整个工作过程。由于在工作循环过程中一个控制对象存在多次启 动和停止，每次启动和停止的信号及先后顺序必须加以明确。二是 确定电路运行的逻辑结构。电气智能控制设备在工作过程中，线圈 和触点的工作状态有两种，一是线圈的得电和失电，二是触点的闭 合和断开。这两种状态相互之间的变化存在着客观的规律，把握这 个规律，将启动和终止的信号作为逻辑表达式的两个变量，有利于 简化设计过程，提高线路的安全性。三是根据逻辑表达式画出工作 循环图和控制线路。根据电气设备运行中不同控制对象的工作情 况，要求设备运行中控制对象的每个动作要相互关联，相互影响，并 按照一定的顺序运行完成。将每个阶段的逻辑关系组合起来，形成 一个整体的逻辑方程式，依照该逻辑表达式，绘制出控制线路图和 工作循环图。绘制完成后，通过分析控制对象在运行过程中的合理 程度、安全程度、可靠程度来判断线路的设计是否合理。 ３设计控制线路时应注意的问题 设计具体线路时，要求线路设计准确、有效的同时要尽量将线 路设计得简单化。应该从以下几个方面着手。 首先是要力求电路的简单，设计电路时考虑到各个元件的实用 位置，尽量减少导线的数量，尽量避免出现寄生电路。其次是要正确 连接电器的线圈。无论是相同的电压线圈还是不同的电压线圈都必 须并联实（使）用。原因是电器元件的运行顺序存在先后之别，当一 个线圈首先使用时会出现电压增大的情况。另外不型号的线圈因为 电阻的差异，分配到线圈的电压数值不等的电阻不同导致了线圈的 压力不等，电压差可能会导致线圈毁坏，因此电压线圈必须只能并 联实用。除此之外，两个电感量差异较大的电气线圈要用接触器的 触点控制。当其并联连接时，虽然在电源接通的情况下可以安全使 用，但是一旦电源切断，电感量较弱的继电器线圈迅速释放，而电磁 铁线圈因其电感量较强则继续呈现持续吸合的状态，会造成电器的 误判发生危险。 通过以上分析可以看出电气线路控制的线路设计工作对电气 控制系统的重要性。电气设计人员一方面需要加强学习、提高自身 专业技能，另一方面还要遵循一定的设计原则，在设计中积累经验， 在设计过程中综合考虑多种情况，确保电气线路的经济性和可行 性。 参考文献 ［１］莫少荣．电气控制线路设计基础的探究［Ｊ］．科技传播，２０ｌ １（０２）． ［２］陆斌．电气控制线路的设计探讨［Ｊ］．法制与经济（下旬），２０１１（Ｏ８）． ［３］王春富．浅析电气控制线路设计的应用［Ｊ］．中国新技术新产品， ２０１ ２（１８）． ［４］刘晓东．普通机床屯气控制线路故障诊断与维修［Ｍ］．北京：北京师 范大学出版社，２０１ １．
管旭： 救生艇、救助艇电气控制设计 ・ ２９ ・
， ＪＰｏ—ｆ删 ＪＰＩ—ｆ 图１左舷救生艇电气控制原理图
图２左舷救生艇电气控制外部接线图
转换开关ＳＡ２启动电机加热器，为电机驱除潮气。
按下ＳＢ１线圈ＫＭ１得电，主触点闭合，电机进入低 速运转。ＫＭ１常闭触点串接在ＫＭ２线圈电路及加 热器电路中，保证ＫＭ１线圈得电期间，ＫＭ２线圈及
加热器不工作。如果想切换成快速，则松开ＳＢ１，按 下ＳＢ２按钮开关（见图１），时间继电器ＫＴ得电，其
常开触点得电，ＫＭ１线圈得电，电机先低速运转到 时间继电器ＫＴ整定时间，给电机缓冲时间，一旦到 达整定时间，时间继电器ＫＴ的常闭延时断开触头 断开、常开延时闭合触头闭合，线圈ＫＭ１失电，电机
加热器失电不工作，线圈ＫＭ２得电，ＫＭ１主触头断 开，ＫＭ２主触头闭合，电机进人快速运转期间Ｌ５］。
在控制电路中，ＳＱ１、ＳＱ２为两个限位开关，分 别安装在吊艇壁的内侧面，一旦达到限定位置，限位
开关断开，线圈失电主触点断开，电机失电停转。 电路中三个指示灯：ＨＬ、ＨＬ１、ＨＬ２分别作为 控制线路、船舶电源及加热器正常时的指示。
图２所示为船舶左舷救生艇电气控制外部接线 图，它表示同一系统中的各个装置，例如电动机、控
制箱等之间的外部联系。图中表明系统处于不同地
点的各个装置的进线与出线端头及其编号、装置之 间连接电缆的牌号、线径等 ］。此图用于不同地点
的器件之间电缆敷设及外部接线。
２．２左舷救生艇兼救助艇线路保护
（１）短路保护。用熔断器ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３实 现短路保护。若有短路电流流过时，熔体便熔断，使 电路失电，电动机停转，从而得到了保护＿７］。
（２）热过载保护。线路中的热继电器ＦＲ１、ＦＲ２ 可以起到过载保护作用。当电动机过载运行时，热 继电器ＦＲ１、ＦＲ２动作，其常闭触点打开，使控制线
路失电，从而使电动机停止运转。这就避免了电动
机的损坏。 （３）紧急保护。为了使救生艇可随时停止运动，
