項(xiàng)廣帥 臧泰森

摘 要：對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的具體線路稱控制線路。但實(shí)際上，設(shè)計(jì)中還經(jīng)常配有信號、檢測等內(nèi)容。因此，可將控制線路、信號線路、檢測線路統(tǒng)稱為輔助線路。顯然，準(zhǔn)確地說應(yīng)為輔助線路的設(shè)計(jì)。線路設(shè)計(jì)是此項(xiàng)工程為滿足要求的重要組織過程，是設(shè)計(jì)中工程量最大、最為復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié)，即使出現(xiàn)微小失誤，設(shè)計(jì)都將無法盡善盡美地達(dá)到工藝要求。一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)可用"十六字方針"確定：技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、價(jià)格合理、維護(hù)方便。因此，要求設(shè)計(jì)者必須認(rèn)真對待。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的運(yùn)用是根據(jù)設(shè)計(jì)熟練程度的不同，其靈活度也不同，設(shè)計(jì)的效果也不盡一致。

關(guān)鍵詞：機(jī)床；設(shè)計(jì)；線路

1、電氣控制線路的分析

機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)保證機(jī)床的使用效能和正確的動(dòng)作程序。在設(shè)計(jì)機(jī)床的電氣原理圖之前，應(yīng)當(dāng)確定電氣控制的方案?？刂品绞綉?yīng)當(dāng)與機(jī)床的通用化和專用化的程度相適應(yīng)。對于專用機(jī)床，其工作程序往往是固定的，使用中并不需要經(jīng)常改變原有的程序。因此，控制線路在結(jié)構(gòu)上往往做成“固定”式的。對于一些數(shù)控機(jī)床，為了適應(yīng)不同的工藝過程的需要，機(jī)床的工作程序往往需要在一定的范圍內(nèi)加以更改。在機(jī)床自動(dòng)線中可根據(jù)控制要求和聯(lián)鎖條件的復(fù)雜程度不同，采用分散控制的控制方式。但是各臺單機(jī)的控制方式和基本控制環(huán)節(jié)應(yīng)盡量一致，以便簡化設(shè)計(jì)和制造過程。自動(dòng)工作循環(huán)的組成在方案中可列出有關(guān)步驟，或說明行程開關(guān)的布置與簡圖。如電磁鐵或電磁閥的通斷狀態(tài)與所執(zhí)行動(dòng)作，對于機(jī)床自動(dòng)線還應(yīng)列出自動(dòng)線的循環(huán)周期表。為控制線路原理設(shè)計(jì)提供具體要求和條件，如自動(dòng)循環(huán)、手動(dòng)調(diào)整、動(dòng)作程序更換或控制系統(tǒng)的檢測測試等等。聯(lián)鎖條件及電氣保護(hù)機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)和操作，都是相互聯(lián)系的。

2、控制方案的確定原則

電氣設(shè)備的控制方案是多種多樣的，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該本著簡便、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的要求進(jìn)行控制方案的制定。具體來說，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵循以下原則：

2.1 控制方式與拖動(dòng)需要相適應(yīng)

經(jīng)濟(jì)效益是控制方式科學(xué)與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。如果控制邏輯較為簡單，其加工程序也較為穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備，則適用于繼電-接觸控制方式，這是較為合理的；反之，如果是加工程序多變，則應(yīng)該考慮采用編程序控制器。

2.2 控制方式與通用化程度相適應(yīng)

通用化指的是生產(chǎn)機(jī)械加工不同對象的通用化程度。如果加工一種或者幾種零件的專用機(jī)床，其通用化程度低，那也是合理的，因?yàn)槠淇梢员３州^高的自動(dòng)化程度，因此，這樣的機(jī)床一般適用于固定的控制電路；而如果是單件、小批量的零件加工的通用機(jī)床，則應(yīng)該采用數(shù)字程序或者編程控制器控制，因?yàn)槠淇梢愿鶕?jù)加工對象的不同設(shè)定不同加工程序，具有相當(dāng)?shù)撵`活性和通用性。

2.3 控制電路的電源應(yīng)該可靠

如果控制電路比較簡單，則可以采用電網(wǎng)電源，如果元件多且電路復(fù)雜，則對電網(wǎng)電壓隔離降壓，減少故障的可能性。而對于自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)設(shè)備，就應(yīng)該考慮采用直流電源，這樣可以節(jié)省安裝的空間，操作和維修也比較方便。事實(shí)上，影響方案確定的因素還有很多，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，最后方案的確定要根據(jù)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和判斷力來決定。

3、電氣控制路線的設(shè)計(jì)方法

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須要根據(jù)主次原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，順序?yàn)樵O(shè)計(jì)主電路，設(shè)計(jì)控制電路，信號電路及局部照明電路設(shè)計(jì)。在完成初步設(shè)計(jì)后，必須要仔細(xì)檢查，保證線路符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)盡可能使之完善和簡化，最后再根據(jù)實(shí)際需要選擇所用電器的型號與規(guī)格。

3.1 控制線路的設(shè)計(jì)要求

由于電氣的種類繁多，因此不同用途的電氣控制線路，其控制要求也不盡相同，但從規(guī)律上，還是必須要應(yīng)滿足一些基本要求。首先，應(yīng)該滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，正確按照工藝的順序工作，線路結(jié)構(gòu)以簡單為主要目標(biāo)，盡量選用常用的且經(jīng)過實(shí)際考驗(yàn)過的線路；其次，操作、調(diào)整和檢修要符合方便的原則；最后，具有各種必要的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時(shí)也不會發(fā)生重大事故，工作穩(wěn)定，安全可靠，符合使用環(huán)境條件。

3.2 控制線路的設(shè)計(jì)方法

事實(shí)上，電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法主要?dú)w納為兩種：一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，另一種是邏輯設(shè)計(jì)法。所謂經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是指，依照生產(chǎn)工藝的要求，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的控制方法，使用典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)立的控制電路，最后結(jié)合設(shè)備的工藝要求，來決定各部分電路的聯(lián)鎖或聯(lián)系。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單，不過其缺點(diǎn)也很明顯，即對于比較復(fù)雜的線路，就要求設(shè)計(jì)人員擁有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)需要繪制大量的線路圖，而且可能要進(jìn)行多次的修改，才能得到符合要求的控制線路。所謂邏輯設(shè)計(jì)法是指采用邏輯代數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按此方法設(shè)計(jì)的線路結(jié)構(gòu)合理，可節(jié)省所用元件的數(shù)量。

3.3 設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)注意的問題

為了使線路設(shè)計(jì)得簡單且準(zhǔn)確可靠，在設(shè)計(jì)具體線路時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：盡量減少連接導(dǎo)線，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，必須考慮要電氣設(shè)備各元器件的實(shí)際位置，應(yīng)該在符合設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，盡可能減少配線時(shí)的連接導(dǎo)線。正確連接電器的線圈，從理論上看，電壓線圈一般不能串聯(lián)使用，原因就在于它們的阻抗不盡相同，這樣就可能會造成兩個(gè)線圈上的電壓分配不等。而即使是兩個(gè)同型號線圈，在外加電壓是它們的額定電壓之和的理想情況下，也不能這樣連接。因?yàn)椋娖鲃?dòng)作是有先后的，而當(dāng)一個(gè)接觸器先動(dòng)作時(shí)，其線圈阻抗增大，該線圈上的電壓降增大，使另一個(gè)接觸器不能吸合，如果情況嚴(yán)重，還可能使線圈燒毀。此外，如果電感量相差懸殊的兩個(gè)電器線圈，也不應(yīng)該并聯(lián)連接?？刂凭€路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路寄生電路是線路動(dòng)作過程中意外接通的電路。盡可能減少電器數(shù)量、采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號的電器盡量減少不必要的觸點(diǎn)以簡化線路，提高線路可靠性。

4、結(jié)語

綜上所述，可知電氣路線的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是電氣控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對電氣的操作以及設(shè)備的運(yùn)行狀況等，有著直接的影響。因此，電氣控制的設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該在電路的設(shè)計(jì)上進(jìn)行廣泛深入發(fā)研究，從實(shí)際工程需要出發(fā)，結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，采用合理的設(shè)計(jì)方法，保證電氣路線設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確有效。

參考文獻(xiàn)：

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