王海吏　王楠

【摘 要】機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用技術(shù)。電氣控制線路設(shè)計(jì)直接影響著機(jī)電設(shè)備的性能和使用效率，因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，電氣控制線路設(shè)計(jì)的要求也在不斷的升級(jí)和提高。本文在闡述電氣控制線路設(shè)計(jì)基本原則的基礎(chǔ)上，介紹了電氣控制線路設(shè)計(jì)的常用方法，并對(duì)電路設(shè)計(jì)過程中需要注意的關(guān)鍵問題進(jìn)行重點(diǎn)的討論。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備；電氣控制線路；設(shè)計(jì)

在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，自動(dòng)化和智能化兩大技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)。對(duì)于機(jī)械設(shè)備來說，其基本性能的實(shí)現(xiàn)主要依靠電氣控制來實(shí)現(xiàn)，可以說，要提高機(jī)電設(shè)備的性能和使用效率，就要對(duì)設(shè)備的電氣控制線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由此可見，電氣控制線路設(shè)計(jì)，在機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)中處于非常重要的地位，電氣控制線路設(shè)計(jì)越優(yōu)化，其可能實(shí)現(xiàn)的功能和效率就會(huì)相應(yīng)的越高。對(duì)于電路設(shè)計(jì)人員來說，設(shè)備性能要求越高，就越需要在電氣控制線路設(shè)計(jì)中提高要求，不斷優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)機(jī)械設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行原理清楚的認(rèn)識(shí)和理解，熟知設(shè)計(jì)的工藝和基本流程，這是電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本要求。

1 電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 通用性原則

通用性設(shè)計(jì)是為了能夠讓設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出來的機(jī)械設(shè)備能夠滿足多種加工生產(chǎn)的需求，提高設(shè)備的應(yīng)用適應(yīng)性，提高使用效率。這就要求在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計(jì)時(shí)，注意能夠滿足多種設(shè)計(jì)要求，并且盡可能的提高實(shí)踐運(yùn)用性，設(shè)計(jì)出能夠與生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備和工藝要求相符合的電氣線路，這是電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本要求。

1.2 可靠性原則

在電氣控制線路設(shè)計(jì)的過程中，電路電源的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中的重中之重，這是機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)所在，必須作為最為優(yōu)先和周全的設(shè)計(jì)點(diǎn)。在電路設(shè)計(jì)方面，要對(duì)其中多個(gè)元素進(jìn)行全面的考慮，包括配電方案、線路布局、接地回路等等，同時(shí)要兼顧電路電源的負(fù)載問題，必須使其保持在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)。各個(gè)電路部門都要各自獨(dú)立，即使某一部分電路出現(xiàn)問題，也不會(huì)對(duì)其它電路造成影響。除此之外，還要兼顧電路安全性問題，避免電路過熱等情況出現(xiàn)。

1.3 正確性原則

這里的正確性主要針對(duì)的是原理圖的繪制，要準(zhǔn)確無誤。電氣控制線路的設(shè)計(jì)，要以導(dǎo)線為連接，將不同種類、多個(gè)數(shù)量的電子元件串聯(lián)起來，利用元件和導(dǎo)線形成的線路圖可以表達(dá)出不同種類生產(chǎn)機(jī)械電氣的基本結(jié)構(gòu)和控制原理。同時(shí)還要賦予線路元件一定的靈活性，也就是說在生產(chǎn)實(shí)踐中，根據(jù)使用能夠?qū)υM(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。電氣控制線路要簡(jiǎn)單，容易理解，使用標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行繪制，每一種符合都有特殊的意義，符號(hào)運(yùn)用要準(zhǔn)確。電氣控制有兩個(gè)關(guān)鍵因素，即原理圖與安裝圖。所謂原理圖即電力運(yùn)行的基本原理，安裝圖是用來表現(xiàn)電路實(shí)際的接線和位置，對(duì)于安裝要點(diǎn)一定要使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號(hào)來加以表現(xiàn)。

1.4 明確性原則

所謂明確性，是指在設(shè)計(jì)之前，要明確生產(chǎn)要點(diǎn)，清晰的了解實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械和電氣控制的基本要求，在明確設(shè)備生產(chǎn)使用的需要后，在針對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)特點(diǎn)和基本性能開展設(shè)計(jì)工作。電氣控制線路是用于整個(gè)設(shè)備，服務(wù)與設(shè)備運(yùn)行的全程，所以明確生產(chǎn)要點(diǎn)就是要清楚明白設(shè)計(jì)的核心和方向，這是電氣控制線路設(shè)計(jì)的前提要求。

2 電氣控制線路的常用設(shè)計(jì)方法

電氣控制線路的設(shè)計(jì)必須是建立在滿足線路用途的基本要求之上，只有這樣設(shè)計(jì)出來的電氣控制線路才具有合理性。因此，電氣控制線路設(shè)計(jì)的第一要求就是能夠滿足機(jī)電設(shè)備的基本運(yùn)行要求，并通過對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)化升級(jí)來實(shí)現(xiàn)控制線路通過機(jī)械設(shè)備能夠發(fā)揮出最大的效能。其次電氣控制線路設(shè)計(jì)的第二要求就是安全性，任何一種設(shè)計(jì)，都要求有很高的安全性和可靠性，設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單易懂，配合保護(hù)裝置，提高線路的安全性，以保證生產(chǎn)的持續(xù)性和順暢性。

常用的電氣控制線路設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。前者適用于簡(jiǎn)單的電氣控制線路設(shè)計(jì)，通常是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和典型案例，再配合設(shè)備的工藝要求，在原來線路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和重組進(jìn)行設(shè)計(jì)。后者適用于復(fù)雜的電氣控制線路設(shè)計(jì)，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有較高的要求，對(duì)設(shè)計(jì)的線路圖反復(fù)研究和修改，最終確定出最優(yōu)化的方案。邏輯設(shè)計(jì)法是以邏輯代數(shù)作為理論基礎(chǔ)，這對(duì)于提高線路的合理性，提升優(yōu)化設(shè)計(jì)水平十分有利。

3 電氣控制線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 盡量減少連接導(dǎo)線

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)線路的整體有所把握，具有大局性，對(duì)線路中的所有電子元件的整體位置進(jìn)行全面的設(shè)定，盡可能的減少元件間的連接導(dǎo)線數(shù)量。比如通常情況下，接觸器的位置在電氣柜內(nèi)，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，要采用二次連接線將接觸器從柜內(nèi)連接出來再與操作臺(tái)連接。在設(shè)計(jì)時(shí)就需要對(duì)此特別注意，優(yōu)化線路，盡量避免引出連接導(dǎo)線。

3.2 正確連接線圈

一般來說電壓線圈是不要以串聯(lián)的形式存在，這是因?yàn)榫€圈之間阻抗大小不同，進(jìn)而兩個(gè)線圈之間電壓分配不同。即使線圈型號(hào)是相同的，但是如果串聯(lián)使用，電氣動(dòng)作都會(huì)有先有后，那么后動(dòng)作的線圈阻抗力就會(huì)因?yàn)榍懊婢€圈的接觸動(dòng)作而增加，相應(yīng)的電壓也會(huì)增加，造成后面的接觸器不能立刻產(chǎn)生吸合動(dòng)作。在高壓作用下，線圈被燒毀的機(jī)率大大增加，從而使線路故障率增加。如果在同一個(gè)線路上兩個(gè)線圈并聯(lián)，電源接通，運(yùn)行正常。如果電源切斷，電磁鐵線圈電感比繼電器中的線圈電感高，其中蘊(yùn)含的自感電動(dòng)勢(shì)能會(huì)直接作用于繼電器，繼電器出現(xiàn)吸和現(xiàn)象，從而造成繼電器的誤動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械工業(yè)設(shè)備與電氣控制線路關(guān)系十分密切，設(shè)備的運(yùn)行依靠電氣控制線路來實(shí)現(xiàn)，因此在電氣控制線路設(shè)計(jì)時(shí)要選擇合理的施工方案和電路控制線路圖，這不僅能夠提升電氣控制線路圖的具體應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)能夠提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和順暢性。通過對(duì)電氣控制線路圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠是機(jī)械設(shè)備滿足多種加工要求，提高使用效率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)量。同時(shí)清晰明了的線路圖，能夠防止按照錯(cuò)誤，使生產(chǎn)更加具有實(shí)效性。

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