电气控制系统(PLC)设计.ppt

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1、电气控制与PLC（四）第4章控制系统设计4.1电气原理图的设计主要设计内容：原理设计和工艺设计4.1.1设计原则满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过优选器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争力。4.1.2电气设计的基本内容1、拟订设计的任务书。2、选择拖动方案和控制方式。3、设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。4、绘制电气安装接线图（工艺设计）。5、汇总资料，编写说明书。4.2电气原理图4.2.1电气设计的一般规律1、选用典型环节2、合理设计电路必要时，可以使用逻辑代数化简电路

2、，优化电路结构。①设计电气原理图时，还要考虑工程施工的要求。例如，图4.2.1b与图4.2.1a相比，具有节省连接导线，可靠性高（减小电流流经的触点数）等优点。2、合理设计电路②减少控制触点，提高可靠性例如，图4.2.2a电路中，继电器线圈电流需要依次流过多个触点。图4.2.2b的控制电路每一个继电器线圈电流仅流过一个触点，可靠性得到提高。2、合理设计电路③防止竞争现象图4.2.4a为反身自停电路，存在电气导通的竞争现象。图4.2.4b为无竞争的反身自停电路。结论：继电、接触器控制电路不得用自身触点切断线

3、圈的导电电路。3、控制电源与导线的选择①控制电源选择交流控制电路电源有36、127、220、380V等规格，电路结构简单的可使用220V或380V电源，电路复杂，故障多发，宜选用低压电源，但须经变压器降压获得。其次，还可以根据安全照明和工作状态指示的要求，以及电磁线圈（电磁铁）的负载性质等综合考虑。变压器容量估算：ST≥KT∑SXC式中：ST-变压器所需容量；SXC为电器元件的吸持功率；∑SXC-控制电路在最大负载时工作电器所需要的功率；KT-变压器容量的储备系数，一般取1.1~1.25。②导线的选择导线

4、的选择包括导线的种类选择和导线的截面积的选择。导线有单股或多股导线，应根据导线的走线方式和美观要求进行选择。铜芯导线截面积一般可按5A/mm2来估算。4.2.2电气控制原理设计方法电气控制原理设计方法有两种，经验设计法和逻辑代数设计法。1、经验设计法电气控制设计的内容包括主电路、控制电路和辅助电路的设计。设计步骤①主电路：主要考虑电动机起动、点动、正反转、制动及多速控制的要求。②控制电路：满足设备和设计任务要求的各种自动、手动的电气控制电路。③辅助电路：完善控制电路要求的设计，包括短路、过流、过载、零压、

5、连锁（互锁）、限位等电路保护措施，以及信号指示、照明等电路。④反复审核：根据设计原则审核电气设计原理图，有必要时可以进行模拟实验，修改和完善电路设计，直至符合设计要求。常用的经验设计方法①根据生产机械的要求，，选用典型环节，将它们有机的组合起来，并加以补充修改，综合成所需的控制电路。②没有典型环节，可以根据工艺要求自行设计，采用边分析边画图的方法，不断增加电器元件和控制触点，以满足给定的工作条件和要求。4.2.2电气控制原理设计方法经验设计的特点①设计方法简单易于掌握，使用广泛。②要求设计者有一定的设计经

6、验，需要反复修改图纸，设计速度较慢。③设计程序不固定，一般需要进行模拟实验。④不宜获得最佳设计方案。2、逻辑设计法利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控制电路。该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。4.3基于导线二维标注法电气接线图设计1、电气接线图的绘制规则用途：电气接线图用来表示电气配电盘内部器件之间导线的连接关系。①标线号：在电气原理图上用数字标注线号，每经过一

7、个器件改变一次线号（接线端子除外）。②布置器件：根据电气原理图，将电气元件在配电盘或控制盘上按先上后下，先左后右的规则排列，并以接线图的表示方法画出电器元件（方框+电气符号）。③标器件号：给安放位置固定的器件标注编号（包括接线端子）。④二维标注：在导线上标注导线线号和指示导线去向的器件号。注意：配电盘的引出、引入导线均须采用接线端子连接。2、电气互连图绘制规则电气互连图的用途：电气互连图表示电气配电盘与盘之间，盘与外部设备之间的连线关系。电气互连图绘制规则：①导线连接关系控制盘（板）之间，控制盘与外设之间

8、用导线束表示导线的连接关系，原理图中应注明导线的颜色、数量、长度、载流面积等参数。②穿线管的使用为保护设备外部的连接导线，经常使用穿线管走线方式。使用穿线管时，应在原理图中注明穿线管种类、内经、长度、及所穿导线根数（含备用）。4.4电气控制系统设计应用举例设计选题电动机的起停控制电路1、电气原理图原理设计时以起停控制电路原理为主，兼顾电路的工作状态指示和设备工作点的局部照明电路。图中标注了线号、导线截面积等参数。元器件清单见P