汪懷蓉

（貴州建設職業(yè)技術學院，貴州貴陽510002）

淺析電氣控制線路設計的應用

汪懷蓉

（貴州建設職業(yè)技術學院，貴州貴陽510002）

主要研究電氣化控制的各個要素，包括設計、操作、生產等諸多要素，在結合各個要素發(fā)展的同時通過改進線路圖的邏輯設計方法，讓電氣控制線路在未來有著更好的發(fā)展前景。

淺析電氣控制；線路設計；應用

電路設計圖需要涉及主要的線路方案和電力控制方案，并在了解元器件的基礎上，做好明確的線路圖控制，本文主要涉及線路圖設計中的各類要點，并在邏輯設計法的基礎上設計線路圖，使電路設計滿足當前電氣化的發(fā)展要求。

1　電路設計概述

1.1電路設計中的主要涉及內容

實際的生產中，電氣的自動化與機械的使用效能密不可分。這也給對應電路設計提出了對應要求：第一，電氣自動化對控制機械設備有著十分重要的要求，需要設計人員深刻的認識或者理解機械的原理以及結構，并且充分了解機械設計的工藝和流程，以保證電路設計完成機械設計的要求。機械設備隸屬于電氣控制拖動系統(tǒng)，設計時主要的內容包括：（1）確定相關的電力拖動方案；（2）設計相關機械電力拖動自動控制線路；（3）選擇合適的電氣元部件，制定出明細表格；（4）通過施工設計方案了解機械生產的關鍵；（5）在施工完成后需要編寫使用說明書或者設計的文件。

1.2控制電氣線路的主要原則

1.2.1通用化設計原則

通用化主要是在線路的設計方案中，為了讓生產出來的機械設備適應不同性質的生產對象，要求在控制電氣線路時，滿足各類設計要求，并要求在實踐活動中運用線路設計方案，生產出適應生產機械設備和生產工藝要求的線路，這是保障電氣控制線路科學有序完成的必要措施［1］。

1.2.2電路電源可靠性原則

電氣控制工程設計的關鍵在于電路電源，由于該設置是確保機械設備能夠正常元轉的基礎，所以在平時的機械運作中處于重要地位。首先，設計電路上，要求綜合考慮的因素為配電方案、接地回路、線路布局等，并要求電路電源的整體負載處于標準范圍內。其次，控制系統(tǒng)的各個電路設置，要求各部分相互獨立，不要相互影響。最后，避免出現振蘊，或電路過熱等情況。在簡單控制線路時，選擇電網電源非常重要，尤其是機械設備自動化程度達到標準后，要求運用直流電［2］。

1.2.3掌握原理圖繪制

關于電氣控制線路，要求在導線的影響下，將各類電器元件比如儀表、電機、電器等元件都串聯在一起，這些元件在使用時能夠表達出各類生產機械電氣的主要控制系統(tǒng)原理和結構，并且在今后使用中可以根據元件的情況調整、使用。電氣控制線路的主要依據標準是簡單易懂，繪制時要求使用固定的方法和符號。在電氣控制線路中兩個主要部分是電力和控制電路，由于控制電路流經的電流比較小，故原理圖或者安裝圖也是電氣控制的兩個決定性因素，繪制原理圖的依據是電路工作原理，繪制安裝的依據是根據電路的實際位置和實際接線，通過規(guī)定的圖形符號，表現出安裝的要點［3］。

1.2.4明確生產要點

在設計生產之前，需要最大限度地實現生產的機械和工藝控制電氣要求，調查生產需要后，了解各項機械設備的施工特點以及工作性能、實際加工情況。線路控制作用是服務于整個設備，并且作用于整個工藝過程，如果設計之初沒有弄明白設計要點和設計方向，那么所有的設計關鍵點存在將沒有任何意義。作為機械生產人員，設計施工時提供的生產工藝需要有一些原則性的意見，因而電氣設計人員需要在深入調查同類產品技術情況，以及市場銷售狀況會，收集熱銷產品的各類數據，做出分析和參評，考慮不同控制方式，并且做好設備啟動、制動、反向等要求，設計電氣線路額連鎖和保護設置。

1.2.5生產前提下的經濟適用

適應實際生產前提下要求生產出的產品更具實用性能，因此電氣線路要做到簡單和經濟。第一要選擇比較經常用的，或者線路標準的，能經受到實際考驗的各類線路和環(huán)節(jié)；第二，盡量在使用時減少導線的具體長度以及數量；第三，在結合元件之間的實際接線后，將電路位置合理安排妥當，其中重點集中在電器柜、限位開關、操作臺上面［4］。

2　電氣控制線路的設計和應用要點

2.1研究和探討設計要點

研究和探討設計要點是需要分析設計方法的，主要就是在工藝設備開展之前根據工藝要求，將工藝中的各個環(huán)節(jié)作出源，也就是將典型環(huán)節(jié)聚集在一起，根據實際工作經驗將各個要點補充完整，修改設計中的不足之處，自行設計整個線路情況。但是這種方法也有不足存在，就是在試畫圖不能達到要求的前提下，就要在這個過程中不斷地增加電氣元件、觸電的數量，因而不能保證設計的電路簡單明了，經濟效益好。如果前期設計中沒有充分考慮到實際工作狀況，會出現很多差錯，威脅線路的可靠性以及工作性。任何一項設計都會利弊各半，因而簡單的線路設計中通過運用分析設計法，對復雜線路采用邏輯設計法能夠提升設計效率［5］。

2.2設備突發(fā)情況

若設備在操作時沒有嚴格地按照規(guī)定操作，發(fā)生意外，讓本來不應該啟動的電機自動啟動，那么需要如何應對這一問題，處理意外情況?？梢越柚幼龊喴f明，比如在圖1中，需要根據要求完成SQ1的閉合操作，因而在SQ1被壓后，才能進一步的閉合S2、S3，再操控SB1啟動KM1控制的電機。但是操作過程中沒有對SQ1做閉合操作，就馬上閉合了S2，導致KM1控制的電機自己啟動，并且H1也開始發(fā)亮。

圖1　線路原圖

在進一步分析中了解，出現以上情況的真正原因是，線路結構中的負元件串聯在電源上面，因而在實際工作中為了有效地規(guī)避這一串聯問題，可以將圖一變出圖2的形式，當然在使用時，如果能夠改成圖3的形式，就能有效地避免問題，讓線路結構更為美觀和整齊，閱讀也跟清晰。

圖2　改進線路1

圖3　改進線路2

2.3邏輯設計法

邏輯設計法的理念主要是運用代數邏輯的方式與真值表結合，綜合分析和控制線路，需要根據要求把設計人員的相關執(zhí)行元件和工作狀態(tài)表顯示出來，并且在表中找到主令電氣邏輯自變量，邏輯變量的表示是執(zhí)行邏輯線圈，給出固定的邏輯代數式，然后在邏輯代數式的基礎上做出代數。由于邏輯代數式是借助邏輯法則做出簡要計算，因而邏輯設計法中簡單便捷的優(yōu)勢可以讓結構體更簡要，控制功能體相同的優(yōu)質電氣。在結合企業(yè)生產工藝要求的情況下，將電氣元件的動作狀態(tài)看成邏輯變量，在邏輯運算中找到到簡單的邏輯，控制畫出的線路圖，讓其有著更少的元件表達式，該方法的應用主要是控制復雜的線路，并且在控制中優(yōu)勢表現的非常明顯，但是也有一定的難度，就是在線路設計中，針對元件運用至少，控制線路簡單的圖紙，要求電壓都控制在380 V到220 V左右，并且不需要附加電壓器等元件。這樣讓控制線路直接引進動力電源電壓，一方面可以避免電氣元件可靠性的產生情況，避免各類隱患。另外，在電壓過高的情況下，不能便于線路之間的安全維護或者安全操作技能。因而在維護期間需要重視線路的保護以及完善措施，在設計結束后，要求反復的核對和查驗，保障沒有回路狀況的存在，讓電路設計準確無誤。

3　電路設計要點

3.1設計是避免連接導線

設計電氣控制線路時，要求設計人員充分的考慮清楚元器件整體位置設定，減少配線的連接導線。如圖4所示，出現這一問題的主要原因在于按鈕都安裝在操作平臺上面，但是接觸器需要安裝在電氣柜中，也就是在設計控制線路時，需要從電器柜內導出二次連接線，讓操作臺和連接線相互連接，簡單說，就是連接啟動按鈕和停止按鈕，這是減少引出連接導線的關鍵。

圖4　線路圖導向連接錯誤方式

3.2確保線圈連接正確

通常情況下，電壓線圈禁止串聯使用，比如圖5中（a）所示就不正確，主要的原因是阻抗不相同，因而兩個電壓之間分配不均的情況會出現，雖然兩個線圈型號上面一致，但是外加電壓作為額定電壓的和，不能按照常規(guī)方式連接線路，所以無論導線連接情況是什么樣，電氣動作都存在這先來和后來之分，也就是其中一個接觸器有接觸動作以后，線圈阻抗力就在這一情況下開展逐步增加，電壓在這種情況下也開始同步增加，另外一個接觸器就不能馬上吸合，線圈在高壓電作用下，容易被燒毀，如果這兩個電壓感加大，那么線圈更不能進行并聯，比如在圖5（b）中，直流的電磁鐵YA、繼電器KA兩者并聯，那么在該情況下，將電源接通以后，要求電源正常運行，但是如果要切斷電源，那么電磁鐵線圈電感高于繼電器中的線圈電感，其中蘊含的自感電動勢能會直接作用于繼電器，繼電器出現吸和現象，但是在操作是沒有讓繼電器做出任何動作，因而這就造成繼電器的誤動。如圖5（c）這種線路連接方式就是正確的連接方式。

圖5　線路圖線圈連接

4　結束語

電氣控制線路密切聯系著機械機電設備，因而在設計時選擇合理的施工方案和電路控制線路圖，這將提升線路圖的具體應用，并能保障設備安全、正常、可靠的運行，本文通過線路圖的連接狀況了解了線路圖的不同連接要點，這不但能提升生產效率，還能避免安裝錯誤，帶動生產實效性。故此研究和分析電氣控制線路意義非凡，是科學推行線路控制設計要點的關鍵所在。

［1］唐亦敏.電氣控制線路設計的相關問題及解決策略［J］.電子技術與軟件工程，2014，（16）：28-29.

［2］呂應剛.關于繼電-接觸器電氣控制線路的設計研究［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014，（09）：31-32.

［3］戴月.電氣控制線路設計的重要性及優(yōu)化策略［J］.電子制作，2014，（19）：41-42.

［4］龍海明.電氣控制線路設計基礎問題闡述［J］.企業(yè)技術開發(fā)，2016，（01）:12-32.

［5］陳景鑫，郭玲玲，張苗.時序概念在電氣控制線路設計中的運用研究［J］.現代商貿工業(yè)，2010（，07）:23-56.

The App lication of ElectricalControlCircuitDesign

WANG Huai-rong
（Guizhou building Career Technical College，Guiyang Guizhou 510002，China）

Due to the influx of new technology，the application of electrical control equipment has become more and more widely，especially in the field of automation.Electrical control circuit is the main part of the electrical control，in which the control of the design，operation，production and other factors have to be acting on the electrical control circuit.Through the effort with various factors，the electrical control circuit has more development prospects in the future.

analysis of electrical control；circuit design；application

F416.6

B

1672-545X（2016）06-0192-04

2016-03-22

汪懷蓉（1971-），女，四川成都人，工學碩士，副教授，研究方向：電氣控制方向。