電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)方法

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1、第五篇電氣控制與測(cè)試篇·!$!&·第三十七章電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)方法第一節(jié)電氣控制原理線(xiàn)路設(shè)計(jì)的方法原理線(xiàn)路設(shè)計(jì)是原理設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。在總體方案確定之后，具體設(shè)計(jì)是從電氣原理圖開(kāi)始的，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)是通過(guò)控制原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)它又是工藝設(shè)計(jì)和編制各種技術(shù)資料的依據(jù)。一、電氣原理圖設(shè)計(jì)的基本步驟!"根據(jù)選定的拖動(dòng)方案及控制方式設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖，擬訂出各部分的主要技術(shù)要求和主要技術(shù)參數(shù)。#"根據(jù)各部分的要求，設(shè)計(jì)出原理框圖中各個(gè)部分的具體電路。對(duì)于每一部分的設(shè)計(jì)總是按主電路!控制電路!輔助電路!聯(lián)鎖與保護(hù)!總體檢查!反復(fù)修改與完善的步驟進(jìn)行。$"

2、繪制總原理圖。按系統(tǒng)框圖結(jié)構(gòu)將各部分聯(lián)成一個(gè)整體。%"正確選用原理線(xiàn)路中每一個(gè)電器元件，并制訂元器件目錄清單。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制線(xiàn)路，例如普通機(jī)床的電氣配套設(shè)計(jì)，可以省略前兩步，直接進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)和選用電器元件。但對(duì)于比較復(fù)雜的自動(dòng)控制線(xiàn)路，例如專(zhuān)用的數(shù)控生產(chǎn)機(jī)械或者采用微機(jī)或電子控制的專(zhuān)用檢測(cè)與控制系統(tǒng)，要求有程序預(yù)選、刀具調(diào)整與補(bǔ)償和一定的加工精度、生產(chǎn)效率、自動(dòng)顯示、各種保護(hù)、故障診斷、報(bào)警、打印記錄等，就必須按上述過(guò)程一步一步進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有各個(gè)獨(dú)立部分都達(dá)到技術(shù)要求，才能保證總體技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)，保證總裝調(diào)試的順利進(jìn)行。二、電氣原理圖

3、的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)實(shí)例電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法主要有分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種，分別介紹如下。!"分析設(shè)計(jì)法所謂分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求去選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電路）或經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的成熟電路，按各部分的聯(lián)鎖條件組合起來(lái)并加以補(bǔ)充和修改，綜合成滿(mǎn)足控制要求的完整線(xiàn)路。當(dāng)找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計(jì)，將主令信號(hào)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕M合與變換，在一定條件下得到執(zhí)行元件所需要的工作信號(hào)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，要隨時(shí)增減元器件和改變觸點(diǎn)的組合方式，以滿(mǎn)足拖動(dòng)系統(tǒng)的工作條件和控制要求，經(jīng)過(guò)反復(fù)修改得到理想的控制線(xiàn)路。由于這種設(shè)計(jì)方法是以熟練掌握各種

4、電氣控制線(xiàn)路的基本環(huán)節(jié)和具備一定的閱讀分析電氣控制線(xiàn)路的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，所以又稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。分析設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)是無(wú)固定的設(shè)計(jì)程序，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，容易為初學(xué)者所掌握，對(duì)于具有一定工作經(jīng)驗(yàn)的電氣人員來(lái)說(shuō)，也能較快地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，因此在電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用。其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)方案不一定是最佳方案，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周時(shí)會(huì)影響線(xiàn)路工作的可靠性?！?#’.·新編電氣工程師手冊(cè)下面通過(guò)!"#$%&立式車(chē)床橫梁升降電氣控制原理線(xiàn)路的設(shè)計(jì)實(shí)例，進(jìn)一步說(shuō)明分析設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)過(guò)程。這種機(jī)構(gòu)無(wú)論在機(jī)械傳動(dòng)或電力傳動(dòng)控制的設(shè)計(jì)中都有普遍意義，在立式車(chē)床、搖臂鉆床、龍門(mén)刨床等設(shè)

5、備中均采用類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和控制方法。（&）電力拖動(dòng)方式及其控制要求為適應(yīng)不同高度工件加工時(shí)對(duì)刀具的需要，要求安裝有左、右立刀架的橫梁能通過(guò)絲杠傳動(dòng)快速作上升下降的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。絲杠的正反轉(zhuǎn)由一臺(tái)’%()&*$型三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（&#+,，#-./)).0，’12)/&)3，&##.4/567），同時(shí)，為了保證零件的加工精度，當(dāng)橫梁移動(dòng)到需要的高度后應(yīng)立即通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)將橫梁夾緊在立柱上。每次移動(dòng)前要先放松夾緊裝置，因此設(shè)置另一臺(tái)%8$’*$型（’2-+,，’’./#-.0，&.2"/)2&3，&$#.4/567）三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)夾緊放松機(jī)

6、構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)橫梁移動(dòng)前的放松和到位后的夾緊動(dòng)作。在夾緊、放松機(jī)構(gòu)中設(shè)置兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)9:&與9:’，如圖#1*&所示，分別檢測(cè)已放松與已夾緊信號(hào)。圖#1*&主電路及控制電路設(shè)計(jì)草圖之一（’）橫梁升降控制要求!采用短時(shí)工作的點(diǎn)動(dòng)控制。"橫梁上升控制動(dòng)作過(guò)程。按上升按鈕!橫梁放松（夾緊電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）!壓下放松位置開(kāi)關(guān)!停止放松!橫梁自動(dòng)上升（升/降電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）!到位松開(kāi)上升按鈕一橫梁停止上升!橫梁自動(dòng)夾緊（夾緊電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）!已放松位置開(kāi)關(guān)松開(kāi)，已夾緊位置開(kāi)關(guān)壓下，達(dá)到一定夾緊緊度!上升過(guò)程結(jié)束。#橫梁下降控制動(dòng)作過(guò)程。按下降按鈕!橫梁放松!壓下已放松

7、位置開(kāi)關(guān)!停止放松，橫梁自動(dòng)下降!到位松開(kāi)下降按鈕!橫梁停止下降并自動(dòng)短時(shí)回升（升/降電動(dòng)機(jī)短時(shí)正轉(zhuǎn)）!橫梁自動(dòng)夾緊!已放松位置開(kāi)關(guān)松開(kāi)，已夾緊位置開(kāi)關(guān)壓下并夾緊至!定緊度!下降過(guò)程結(jié)束?？梢?jiàn)下降與上升控制的區(qū)別在于到位后多了一個(gè)自動(dòng)的短時(shí)回升動(dòng)作，其目的在于消除移動(dòng)螺母上端面與絲杠的間隙，以防止加工過(guò)程中因橫梁傾斜造成的誤差，而上升過(guò)程中移動(dòng)螺母上端面與絲杠之間不存在間隙。$橫梁升降動(dòng)作應(yīng)設(shè)置上、下極限位置保護(hù)。（#）設(shè)計(jì)過(guò)程!根據(jù)拖動(dòng)要求設(shè)計(jì)主電路。由于升、降電動(dòng)機(jī);&與夾緊放松電動(dòng)機(jī);’都要求正反轉(zhuǎn)，所以采用<;&、<;’及<;#、<

8、;$接觸器主觸點(diǎn)變換相序控制?？紤]到橫梁夾緊時(shí)有一定的緊度要求，故在;’正轉(zhuǎn)即<;#動(dòng)作時(shí)，其中一相串接電流繼電器<=檢測(cè)電流信號(hào)，當(dāng);’處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，電流增長(zhǎng)至動(dòng)作值時(shí)，過(guò)電流