生產機械電氣控制系統的設計討論

王銀峰

摘 要：生產機械電氣控制系統的設計主要是由兩部分內容所構成，即電氣控制原理的電路設計與工藝設計。其中電氣控制原理的電路設計是為了達到生產機械最基本性的要求，而針對機械自動化程度和生產技術先進性所作出的設計；工藝設計則是為了達到設備制造、應用與維修等方面的需求，來針對電氣控制系統的外觀、實用性等所采取的設計。

關鍵詞：生產機械；電氣控制系統；設計

在具體的生產實踐當中，只有已定型的機床與機械設備無需再進行設計以外，常常還要結合自身企業的實際需求，來設計并制造出適用于本企業的生產設備，亦或是針對原裝設備采取技術改造。本文將基于對設計原則與內容的介紹，進一步提出了經驗設計與邏輯設計兩種對電氣控制原理電路進行設計的方法，并最終就針對生產機械的外觀與經濟實用性等工藝設計內容展開了具體分析。

1 設計原則與內容

1.1 設計原則

鑒于生產機械的類型較為多樣化，因而與之相關的電氣控制方案也并非完全一致，然而其在整體設計過程中所采用的設計方法與原則卻基本是相同的。全部的設計工作均應當基于正確化的設計理念與工程實踐層面上，只有這樣方可確保設計工作的高質量完成。在開展具體的設計工作之時，必須要按照相應的原則來實施，應當能夠符合于生產機械與工藝對于電氣控制系統所提出的基礎要求，確保具備實踐操作性；電氣控制系統設計應當同實際情況密切結合，保證設計的科學、合理；保證設計電氣控制系統可穩定運行，具備良好的安全性。

1.2 設計內容

1.2.1 原理設計

在原理設計方面具體包括了對于設計任務的制定；設計原理圖，同時針對其中的核心參數信息予以制定并實施；編制機械設計說明書；明確電力設計方案，同時選取適宜的電動機；針對所需應用到的電氣元件予以選取，同時制定出明細內容。

1.2.2 工藝設計

為促使制造電氣控制系統過程的設計過程的效率更高，同時促使原理設計當中的各項技術性要求能夠得到具體落實，便應切實做好相應的工藝設計，只有這樣方可給予機械調試、應用與維護工作提供參考資料。其中具體包括如下幾方面內容：各電氣組合構建的布置圖紙、安裝與接線圖紙設計；整體電氣系統的布置、安裝與接線圖紙；各部分電氣元件、器件清單；機械應用及保養維護說明書等。

2 電路設計

2.1 經驗設計法

這一方法也經常被稱作為分析設計法。此種方法主要是依據實際的生產需求來選取出基本的單元電路或成熟電路設計并依據相應的條件將之予以合并，同時在這一基礎之上結合具體狀況予以修改與增添內容，促使其成為一項能夠符合于控制與設計要求的電路系統。此種設計方法最為突出的優勢即為方法簡便，掌握起來比較容易，有助于提升工作效率。但其缺點也十分明顯，即采用這一方法所設計的電氣控制系統很可能存在考慮不全面的狀況，進而造成系統的穩定性受到影響。因而在實際設計時應當展開反復性的審核驗證，在確保條件許可的基礎上實施模擬驗證，一旦發現問題及時予以更正，直至電氣控制系統達到設計要求。

2.2 邏輯設計法

這一方法是采取邏輯代數，依據生產機械工藝要求，把控制擋路當中各環節視作為一個個具體的邏輯變量，同時依據控制要求將各變量間的關系采用邏輯關系式予以標識，而后通過對關系式的簡化處理來給定與之所對應的電路設計圖。

應用邏輯設計方法可確保所獲得設計方案達到最優化，然而在具體應用之時，其設計難度極大，過程也十分復雜，甚至還要應用到部分新概念，因而在一般的設計工作中這一方法應用較少。

3 工藝設計

3.1 總體布置設計

此環節需要依據先前所確定出的原理設計圖，來把控制系統分為多個分部件，而后依據其復雜性，再將各個部件劃分成不同的單元，對各部分牽涉到進線與出線作出調節，同時調節連接方式。在對單元劃分之時應注意以下3方面的內容：

（1）功能較為接近的元件可予以合并。

（2）為縮短單元連線，與接線有關的控制電器應安排在同一單元當中。

（3）為方便調試，應當將需經常進行調試的元件安排到同一單元之中。

3.2 繪制元件、器件布置圖

此環節是依據原理設計圖所具體實施的，在進行布置圖繪制之時應當把握以下4項要求：

（1）將監視器安排設置于儀表板之上。

（2）于電氣板上端，進行發熱元件的安裝，在下方則應當進行體積或重量較大的元件安裝。

（3）要經常性予以調試和檢驗的元件在進行安裝之時應確保高度適中。

（4）為避免強電情況所產生的不利影響，需針對弱電部分增加安裝屏蔽或隔離設備。

3.3 繪制電氣控制接線圖

在對電氣控制接線圖進行繪制之時應當依據電氣元件、器件布設與有關標準規范要求，把握以下幾項原則：

（1）在接線圖當中每一部分的元件安裝位置均應當同實際情況完全相同。

（2）應當盡可能的確保元器件以及接線座當中的標注與原理圖像完全相同。

（3）在進行接線圖繪制時可選用細線條進行處理，從而確保各部分的接線關系與方向能夠得到明確的表示。

接線圖的繪制方法主要有符號標注與直接接線兩種方式。若元器件數量較多同時各個接線部分的關系較為復雜之時則可采用符號標注的方法進行標示；在電氣系統當中的元器件數量相對偏少亦或是接線關系比較簡便之時，便可采取直接接線方法來將各部分的接線連接起來。

4 結語

針對電氣控制系統的設計工作必須要基于合理化的設計理念與工程實踐基礎之上，只有這樣方可確保設計工作達到較高的質量水準。在開展實際的設計工作之時還應當盡量滿足于生產機械與工藝對于電氣控制系統所提出的要求，電氣控制系統設計應當與真實的情況密切聯系，與機械設計互相協調，保證所設計出的電氣控制系統可以安全、穩定的運行。

參考文獻

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（作者單位：中鐵十二局集團第三工程有限公司修造廠）