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        基于電氣控制的設(shè)計發(fā)展與實踐應用

        2018-04-24 01:25:12
        通信電源技術(shù) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:電氣控制按鈕設(shè)計

        徐 艷

        (中國石油新疆培訓中心(新疆技師學院),新疆 克拉瑪依 834000)

        0 引 言

        電力以高效、價廉等特點,極大地提高了生產(chǎn)、生活質(zhì)量水平。電氣自動化控制技術(shù)的不斷完善,改善了勞動者勞動生產(chǎn)的不安全性,為生產(chǎn)生活提供了更好、更高、更安全的便捷條件,使工作變得更加安全和高效[1]。

        1 電氣控制線路的設(shè)計原則、要求與步驟

        1.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的原則

        (1)設(shè)計的主導思路來源于生產(chǎn)機械和生產(chǎn)工藝的要求,設(shè)計的目的主要是在生產(chǎn)中機械和工藝都能夠最大限度地實現(xiàn)其基本控制要求。

        (2)在電氣控制系統(tǒng)中,設(shè)置的控制電壓要選擇標準電壓等級。

        (3)設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)一方面要滿足簡單、經(jīng)濟、合理的基本要求,另一方面也要便于操作,在維修中更加方便、安全、可靠。

        (4)在生產(chǎn)機械設(shè)計中,采用機電結(jié)合控制的方式來實現(xiàn)電氣控制要求,要在工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復雜性等方面,滿足機械和電氣設(shè)計配合的基本要求。

        (5)電器元件選用合理、正確,要保證電氣控制系統(tǒng)的安全可靠性。為適應工藝的改進,設(shè)備能力應留有裕量。

        1.2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

        (1)首先,基于拖動方案和控制方式,確定設(shè)計系統(tǒng)的原理框圖;

        (2)設(shè)計原理框圖中各部分具體電路[2]。設(shè)計時需要遵從一定的順序,先是主電路,其次是控制電路和輔助電路,最后是聯(lián)鎖與保護、總體檢查;(3)根據(jù)電氣控制要求,正確繪制電氣原理圖;(4)根據(jù)電氣控制要求,合理正確地選用電器元件,并制定出元器件明細表。

        在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計中,為了確保總裝調(diào)試的成功,必須要保證每個獨立部分都達到了生產(chǎn)技術(shù)的設(shè)計需求,促使總體技術(shù)要求能夠得以實現(xiàn)。

        1.3 電氣原理圖的設(shè)計要求

        在電氣原理圖中,主要包括電源電路、主電路以及控制電路等??刂齐娐返脑O(shè)計是電氣原理圖設(shè)計的核心內(nèi)容。在滿足電氣要求的前提下,要以簡單合理、線路優(yōu)化、維修方便的特點完成電氣原理圖的正確設(shè)計[3]。在電氣原理圖設(shè)計中,有許多需要注意的問題。第一,設(shè)計前可以以電氣控制電路的總體要求為基本依據(jù)進行主體設(shè)計,之后再根據(jù)細分要求不斷進行分析和改進,才能逐步完善電氣原理圖的具體要求。第二,電氣原理圖的設(shè)計必須考慮可行性,避免不必要的損失,并且要保證電氣控制線路的安全可靠。電氣原理圖的設(shè)計是為了滿足需求而產(chǎn)生的,要盡可能準確地實現(xiàn)電氣功能需求。一般,普通的電氣原理圖設(shè)計要滿足起動、反向和制動三個方面的需求。如果是比較復雜的電氣原理圖,會要求其在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速,設(shè)計時要滿足各部分的一致配合,并必須要有相應的保護和警報措施。

        2 電氣控制線路的安裝

        2.1 布置電器元件

        設(shè)計電氣設(shè)備總體配置中,要以電氣控制線路圖和選定的電器元件為基本要求,進行總裝配圖和接線圖的設(shè)置。依據(jù)電氣控制線路的連接特點,以方便接線為原則連接線路[4]。電氣元器件依據(jù)接觸器、中間繼電器、時間繼電器從左到右依次排開,確保在接線過程中避免出現(xiàn)交叉線情況,節(jié)省布線時間并保證線路的整體外觀性。

        2.2 標注位置

        電氣原理圖和電器元件上要保持編號一致。接線工作中,端子要套上相應的號碼管,之后需統(tǒng)一進出線的方向,以保證接線的正確,也更便于檢查控制線路。

        2.3 檢測方法

        依據(jù)電氣原理圖完成線路接線時,要仔細檢查所有導線與元器件接線端子接觸是否良好、有無松動現(xiàn)象,檢查接線端子有無壓導線絕緣層,最后檢查有無超過規(guī)定的裸露導線。線路外觀檢查完后檢測線路的通斷,這里可以使用數(shù)字萬用表的蜂鳴檔和電阻檔位。通過檢測可以判斷控制電路,明確其連接是否正常。萬用表紅黑表筆以兩只熔斷器為測量點,然后將數(shù)字萬用表置于電阻擋(R×2K)的檔位。按下啟動按鈕后,若有相應的電阻顯示,表示按下啟動按鈕時控制電路接通。然后再按下交流接觸器的動觸點,萬用表有電阻顯示,表示控制電路能實現(xiàn)自鎖控制。如果按下啟動按鈕后按下停止按鈕出現(xiàn)萬用表指針回到“∞”位置的現(xiàn)象,則表示能夠順利斷開控制電路。對比萬用表對兩點之間的電阻值,可以明確判斷電路是否有斷接、虛接、短路等問題。

        3 電氣控制的發(fā)展與應用

        進入21世紀,電氣與電子技術(shù)、計算機與檢測技術(shù)以及自動控制理論隨著科技的發(fā)展更加成熟。電氣控制自動化技術(shù)水平的不斷提升,使生產(chǎn)電氣自動化控制方式發(fā)生了深刻變革[5]。PLC以結(jié)構(gòu)簡單、操作方便快捷、維修方便、高可靠性等優(yōu)點,使其與DCS相互吸收彼此特點逐步同化,廣泛應用于數(shù)字化油田領(lǐng)域。

        PLC編程實例。以施耐德為例,實現(xiàn)PLC對三相異步電動機雙重聯(lián)鎖控制線路的改造,如圖1所示。

        圖1 三相異步電動機雙重連鎖正反轉(zhuǎn)控制

        輸入輸出端口設(shè)置,如表1所示。

        表1 輸入輸出端口設(shè)置

        編程思路。第一,正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1常開觸頭與KM1輔助常開觸頭先并聯(lián),再與停止按鈕SB3常閉觸頭和反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2常閉觸頭、KM2輔助常閉觸頭、KM1線圈串聯(lián)。第二,反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2常開觸頭與KM2輔助常開觸頭先并聯(lián),再與停止按鈕SB3常閉觸頭和正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1常閉觸頭、KM1輔助常閉觸頭、KM2線圈串聯(lián)。需要注意,熱繼電器常閉觸頭不再梯形圖中參與編程。

        繪制梯形圖,如圖2所示。指令表則如表2所示。

        圖2 梯形圖

        表2 指令表

        4 結(jié) 論

        電氣控制線路設(shè)計是電氣控制的重要環(huán)節(jié),對電氣設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、操作等有著直接或間接影響,而電氣自動化控制的發(fā)展將會滿足生產(chǎn)技術(shù)提出的更高需求。

        參考文獻:

        [1] 王明磊.《電力拖動控制線路》教學探索[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2012,(10):270-271.

        [2] 徐松林.電力拖動控制線路在安裝中的應用[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(15):141.

        [3] 高 欣.電力拖動控制線路在安裝中的運用分析[J].科技展望,2016,(27):86.

        [4] 李建軍.電力拖動控制線路在安裝中的應用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014,(9):124.

        [5] 黃幼珍.“電力拖動控制線路”一體化課堂教學改革探析[J].職業(yè)教育研究,2014,(8):85-87.

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