孟令新

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求逐漸提升，機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)用性、安全性有著至關(guān)重要的影響。基于此，筆者在文中對(duì)機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、原則、工藝進(jìn)行了相應(yīng)的闡述，希望為相關(guān)工作人員提供有效參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；電氣控制系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)備是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，電氣控制系統(tǒng)目前也被廣泛應(yīng)用在機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的改變，生產(chǎn)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，這就對(duì)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，同時(shí)這也是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作發(fā)展的重要契機(jī)。因此，探討機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)原則

電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要個(gè)遵守相關(guān)原則，筆者通過(guò)研究調(diào)查將其原則總結(jié)為以下幾點(diǎn)：首先，電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的最終目的，就是為了滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)成本控制、生產(chǎn)步驟控制的需要，這樣才能夠?qū)㈦姎饪刂葡到y(tǒng)的作用最大限度發(fā)揮出來(lái)，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須將設(shè)計(jì)原理以及線(xiàn)路控制步驟作為設(shè)置基礎(chǔ)，將設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)要求作為工作中的導(dǎo)向內(nèi)容。其次，為了方便機(jī)械設(shè)備后期的操作、調(diào)整、維修、改進(jìn)，所以電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的線(xiàn)路要盡可能的“簡(jiǎn)化”，但是同時(shí)也要保證其功能完善。確保機(jī)械設(shè)備的實(shí)用性是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終目的，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以策劃多個(gè)線(xiàn)路方案，然后選取其中最為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案。再次，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，具有一定的危險(xiǎn)性，所以電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施，避免設(shè)備和工作人員因?yàn)樵O(shè)備短路、過(guò)載、斷路而受到傷害。

（二）設(shè)計(jì)程序

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作流程為：策劃設(shè)計(jì)方案

選擇電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)電氣控制電路

模擬實(shí)驗(yàn)

選擇電器

施工設(shè)計(jì)

編寫(xiě)技術(shù)資料。目前隨著社會(huì)高新技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)、電路、電器的選擇已經(jīng)逐漸多樣化，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合企業(yè)的設(shè)計(jì)成本以及生產(chǎn)要求，選擇能耗最低、維修最方便的電路、電動(dòng)機(jī)、電器。

二、電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

（一）邏輯設(shè)計(jì)法

邏輯設(shè)計(jì)法是指將邏輯代數(shù)和電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相互結(jié)合，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)需求、功能需求，將電路中各個(gè)部分“模塊化”，比如其中的接觸器、觸電等等，然后應(yīng)用邏輯代數(shù)將其中的邏輯關(guān)系表達(dá)出來(lái)，同時(shí)根據(jù)邏輯代數(shù)內(nèi)容，繪制出相應(yīng)的電路圖。這種設(shè)計(jì)方式對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求比較高，但是其得出的方案具有較強(qiáng)的參考價(jià)值，是目前電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)方式。

（二）分析設(shè)計(jì)法

分析設(shè)計(jì)法是指根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝需求，對(duì)單元電路進(jìn)行合理的選擇。目前我國(guó)這方面的技術(shù)已經(jīng)比較完善，所以設(shè)計(jì)人員可以應(yīng)用較為完善的電路，直接將其組裝起來(lái)，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上根據(jù)用戶(hù)需求對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其成為符合要求的電器線(xiàn)路。如果缺少可參考的電路模板，設(shè)計(jì)人員也可以根據(jù)實(shí)際需求，在分析其需求的過(guò)程中進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，這種方式是較為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是難度低，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整，這也是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)初學(xué)者應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)方法。但是分析設(shè)計(jì)法的缺點(diǎn)也較為明顯，用這種方法設(shè)計(jì)出的方案參考價(jià)值比較低，因此在應(yīng)用分析設(shè)計(jì)法的過(guò)程中，要盡量設(shè)計(jì)出多種設(shè)計(jì)方案，然后在對(duì)其中最為合理的方案進(jìn)行選取，這樣才能避免線(xiàn)路出現(xiàn)不正常工作的情況。

三、電器原理圖設(shè)計(jì)

電氣原理圖設(shè)計(jì)是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，電氣原理圖設(shè)計(jì)目前主要有以下幾個(gè)步驟：首先，需要繪制出大致的電器原理框架圖，然后根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求對(duì)其中的各個(gè)部分進(jìn)行完善。在這個(gè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)順序，首先將主電路進(jìn)行完善，其次對(duì)輔助電路進(jìn)行完善，再次對(duì)保護(hù)機(jī)制進(jìn)行完善，最后再對(duì)其進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試、修改。設(shè)計(jì)人員在完成了電氣原理圖之后，還要根據(jù)實(shí)際需求選擇相應(yīng)的電器元件，同時(shí)擬出元器件明細(xì)表。

電器原理圖的設(shè)計(jì)是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的核心內(nèi)容，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守其設(shè)計(jì)原則，這樣才能確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行。在實(shí)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先根據(jù)需求對(duì)電源電壓進(jìn)行合理選擇，380v和220v是目前經(jīng)常選擇的電源電壓，應(yīng)用這兩種電壓的設(shè)備所使用的電器元件、控制線(xiàn)路較為簡(jiǎn)單。而控制電路較為復(fù)雜的時(shí)候，就可以選用48v、110V、24v的電源，為了確保運(yùn)行時(shí)的安全性，設(shè)計(jì)人員還要設(shè)置相應(yīng)的變壓器，這樣才能避免短路、過(guò)載現(xiàn)象的發(fā)生。此外，電器原理圖的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

四、電器控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)

（一）總體布置

首先設(shè)計(jì)人員要對(duì)電器設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容是繪制電器總布置圖、總安裝圖、總接線(xiàn)圖。這個(gè)步驟和文章上述的電氣原理圖設(shè)計(jì)有著緊密聯(lián)系，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要將其中的設(shè)計(jì)部分進(jìn)行劃分，對(duì)電路圖中各個(gè)線(xiàn)路用不同符號(hào)標(biāo)注出來(lái)。

（二）元件布置

一般情況下，在同一個(gè)單元的設(shè)計(jì)中，監(jiān)視器元件的設(shè)計(jì)位置通常在機(jī)械設(shè)備的儀表盤(pán)下方；電器板下方所布置的電器元件通常質(zhì)量比較大，而上方的電器元件質(zhì)量比較??；同時(shí)設(shè)計(jì)人員還要考慮到電器元件布局的整潔、美觀程度，以此為后期的維護(hù)、修改提供便利。

（三）接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)

在電氣控制裝置的接線(xiàn)圖中，一定要反映出設(shè)備整體的連接關(guān)系，接線(xiàn)圖中的各項(xiàng)信息要詳細(xì)的進(jìn)行標(biāo)注，而元器件的布置圖和接線(xiàn)圖二者要相互對(duì)應(yīng)，電器元件的帶電部分也要用相應(yīng)的標(biāo)注方式進(jìn)行處理。

（四）清單匯總

清單匯總是機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)設(shè)計(jì)方案中所應(yīng)用的材料、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件都要進(jìn)行詳細(xì)的記錄，進(jìn)而為接下來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要編寫(xiě)相應(yīng)的使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)電器設(shè)備的參數(shù)、維護(hù)、調(diào)試、使用要進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，這樣才能使設(shè)計(jì)方案發(fā)揮最大的作用。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原則，策劃出相應(yīng)的技術(shù)方案，筆者在文中對(duì)其要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望為相關(guān)工作人員提供有效參考，進(jìn)而為我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)、設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展提供動(dòng)力。