电气控制技术与PLC第4章课件.ppt

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1、第4章电气控制系统设计14.1电气控制设计基础4.2电气控制线路的设计方法4.3常用电气元器件的选择4.4电气控制的工艺设计第4章电气控制系统设计24.1电气控制设计基础在现代生产的控制设备中，对机—电、液—电、气—电等设备的配合要求越来越高。虽然生产机械的种类繁多，其电气控制设备也各不相同，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本是相同的。电气控制系统设计的基本原则就是：在最大程度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠、动作准确、结构简单、经济，电动机及电气元件选用

2、合理，操作、安装、调试和维修方便。34.1.1电气控制系统设计任务和内容任务：电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计和编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料。内容：1.电气原理设计内容2.电气工艺设计内容41.电气原理设计内容(1)拟定电气设计任务书。(2)确定拖动方案和控制方式，选择所用电动机及电气元器件型号，计算主要技术参数。提出专用元器件的技术指标。并合理选择电气元件(3)确定系统的整体控制方案。总体框图(4)设计并绘制电气原理图。(总图及分图)。(5)编写元件目录清单及设

3、计说明书，为工程技术人员的使用提供方便。5(1)设计绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。(2)绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图，标明技术要求。(3)标准构件选用与非标准构件设计。(4)列出外购件清单，标准件清单以及主要材料消耗定额。(5)汇总资料编写操作、使用、维护说明书。2.电气工艺设计内容61、应最大限度地实现生产机械和工艺的要求2.保证控制线路简单、经济3.保证控制线路工作的可靠性、安全性4.保证操作、安装、调整、维修方便和安全5.设计中贯彻最新的国家标准。4.1.2电气设计的一般

4、原则7首先要对生产要求、机械设备的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分了解。不同的场合对控制线路的要求有所不同，生产工艺要求一般是由机械设计人员提供。实际执行时有些地方可能会有些差异，这就需要电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进行调查、分析和综合，从而作为设计电气控制线路的依据。并在此基础上考虑新技术控制方式，启动、反向、制动及调速的方法等。不断的应用新的电气元器件和电气装置。1、实现生产机械和工艺的要求8在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。(1)控制线路应标准。尽量选用标准

5、的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电路，优化电路结构。(2)尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型号的电器元件，以减少备用量。2.控制线路简单、经济线路元件9(3)尽量缩短连接的数量和长度设计控制线路时，应考虑到各元器件之间的实际接线。特别要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线。图4.1电器连接图--连接导线导线10简化控制线路以减小控制线路的故障率，提高系统工作的可靠性。为此可采用以下4种方法。①合并同类触头②利用转换③利用半导体二极管的单向导电性

6、④利用逻辑代数进行化简，以便得到最简化的线路(4)尽量减少不必要的触头触头11①合并同类触头在获得同样功能的情况下减少触头。但是在合并触头时应注意触头对额定电流值的限制。12图4.3转换触头的应用利用具有转换触头的中间断电器，将两触头合并成一对转换触头。②利用转换触头13利用半导体二极管的单向导电性来有效减少触头数，对于弱电电气控制电路，这样做既经济又可靠。③利用半导体二极管的单向导电性图4.4利用二极管等效④利用逻辑代数进行化简，以便得到最简化的线路14(5)尽量电能控制线路在工作时，除必要的

7、电器必须通电外，其余的电器尽量不通电，以节约电能。在电动机起动后，接触器KM3和时间继电器KT就失去了作用，可以在起动后利用KM2的常闭触点切除KM3和KT线圈的电源。星—三角降压起动控制线路断开KM3节约153、保证控制线路安全可靠前提:为了使控制线路可靠、安全，最主要的是选用可靠的元器件，如尽量选用机械和电气寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电器。同时在具体线路设计中应注意以下几点:正确连接电器的线圈(2)应尽量避免电器依次动作的现象(3)避免出现寄生电路(4)避免发生触点“竞争”与

8、“冒险”现象(5)正确连接电器的触头(6)应考虑各种联锁关系(7)控制线路具有完善的保护环节16(1)正确连接电器的线圈(AC)在交流控制电路中两个电器的电压线圈不能串联使用，即使外加电压是两个线圈额定电压之和也是不允许。其线圈应该并联连接。(a)不合理连接(b)合理连接图3.4线圈不能串联连接17(1)正确连接电器的线圈(DC)并联放电电阻R在直流控制电路中，对于电感较大的电磁线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电动机励磁线圈等，不宜与相同电压等级的继电器直接并联工作。大感应电动势断开时误动作18(2