電路控制線路設(shè)計

劉惕乾

摘 要：作為電氣設(shè)計中必需的一個環(huán)節(jié)，電氣控制線路的設(shè)計對于保證電氣系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有著決定性的作用，尤其是在后期的電氣設(shè)備維護以及設(shè)備的正常使用上，所以，設(shè)計電氣控制線路的過程中，其基本的一些要求是必須要了解和掌握的。

因此，文章將簡單地介紹設(shè)計電氣控制線路的目的，其次對其設(shè)計的原則進行分析，最終，提出可靠的、合理的設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：電氣控制；線路設(shè)計；研究由于社會的進步，科技的發(fā)展，德國率先提出了“工業(yè)4.0”的概念，為了順應(yīng)時代潮流，我國也相應(yīng)地提出“中國制造2025”的戰(zhàn)略計劃。然而在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，機械制造智能化非常依賴一個國家的電氣化水平，隨著機電一體化的不斷發(fā)展，在機電設(shè)備的設(shè)計過程中，電氣控制線路的設(shè)計是其中最為重要的。因此必須要保證電氣控制線路的設(shè)計是合理的，才能保證機電設(shè)備的正常運行。

1 設(shè)計電氣控制線路的目的

1.1 符合負(fù)載的要求

在進行電氣控制線路的設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該將整個系統(tǒng)的最大負(fù)載考慮進去。如果機電設(shè)備在進行大功率的輸出時，電氣控制線路承受不了那么高的負(fù)載，那么機電設(shè)備就會發(fā)生故障，輕則設(shè)備損壞，重則造成人員傷亡。但是，在電氣控制線路的設(shè)計過程中，也不能為了提高線路的最大負(fù)載而采用負(fù)載高高的線路，因為這樣會增加投入的資金，提高設(shè)計成本，造成資源的浪費。因此，在進行電氣控制線路的設(shè)計過程中，設(shè)計人員務(wù)必要綜合地進行考慮，保證電氣控制線路的經(jīng)濟性和可靠性。

1.2 符合運行的要求

進行機電設(shè)備設(shè)計時，可以設(shè)計多種方案，進行設(shè)計的技術(shù)員會按照對機電設(shè)備的運行要求進行設(shè)計，然而，機電設(shè)備設(shè)計方案的不同會導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)的一些參數(shù)有很明顯的差異。所以，在對電氣控制線路進行設(shè)計時，一定要綜合性的、全面的進行考慮，以保證機電設(shè)備能夠滿足不同的控制需求。例如，電動機在不同的工作環(huán)境下的要求不同，有時需要轉(zhuǎn)矩恒定，有時需要功率恒定等，這就需要設(shè)計人員把握好電氣控制線路的設(shè)計，設(shè)計出最合適的電氣控制線路。

1.3 符合調(diào)速的要求

一般情況下，機電設(shè)備在不同工作環(huán)境下，對速度的要求也不同，當(dāng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度不同時，此時，對設(shè)備內(nèi)部的電氣控制線路的需求也不同。所以，在進行電氣控制線路設(shè)計的過程中，負(fù)責(zé)設(shè)計的技術(shù)人員務(wù)必要按照電氣控制設(shè)備對于不同條件下設(shè)備運轉(zhuǎn)速度的要求來進行電氣控制線路的設(shè)計，使得機電設(shè)備在不同的環(huán)境下，都能夠確保電氣控制線路不發(fā)生故障，能夠正常的、穩(wěn)定的運行。

2 設(shè)計電氣控制線路的原則

由于進行電氣控制線路的設(shè)計過程中，能夠有多種控制方案進行選擇，進行設(shè)計的技術(shù)人員在從中進行選取時，務(wù)必要把握三條原則：第一，簡單方便；第二，經(jīng)濟實惠；第三，可靠性強。

2.1 適應(yīng)拖動需求

由于進行電氣控制線路設(shè)計時，可以選擇很多方案，但是用來衡量控制線路是否合理的一個十分重要的標(biāo)準(zhǔn)就是其是否滿足經(jīng)濟性要求。例如，當(dāng)控制系統(tǒng)的邏輯比較簡單且容易理解的時候，其加工的程序同樣比較可靠，那么就能夠采取繼電———接觸控制的方案。因為這個方案是最符合經(jīng)濟性要求的，同時它也能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能。反之，若控制系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的邏輯關(guān)系，其加工的程序不可靠，還很復(fù)雜，這時候，就應(yīng)該采取使用編程序控制器的方案。

2.2 適應(yīng)通用化程序

在機械生產(chǎn)加工過程中，不同機床加工的零件的通用化程度。例如某些專用機床，它們通常只能加工單一的零件，所以其通用化程度是相當(dāng)?shù)偷模牵@類專用機床卻能夠保證比較高水平的自動化，所以對于這類機電設(shè)備，固定式的電氣控制線路是比較適合的；另外，通用機床能夠進行小批量的生產(chǎn)和加工不同的零件，那么對于這類通用機床，最好選用編程控制器等控制方式，因為這樣通用機床就可以編寫不同的加工程序來進行不同零件的加工。并且采取這樣的方式很符合實際情況，非常的靈活方便。

2.3 保證電源可靠

在機電設(shè)備中，電氣控制方案的設(shè)計應(yīng)當(dāng)保證其供電設(shè)施的可靠性。例如，機電設(shè)備的控制要求比較簡單，那么電氣控制電路的設(shè)計也就比較簡單，那么供電設(shè)備就能夠使用機電設(shè)備電網(wǎng)的電源。但是，如果機電設(shè)備的控制要求很復(fù)雜，并且，電氣控制線路也是很復(fù)雜，那么就應(yīng)當(dāng)隔離其供電設(shè)施，使機電設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性降低。另外，如果機電設(shè)備的自動化程度非常高，需要供電設(shè)施能夠有比較高的可靠性，那么設(shè)計人員可以采用單獨的直流電源對其進行供電。這樣不僅保證了機電設(shè)備的可靠性，還使得設(shè)備的維護和修理變得更加方便。

3 設(shè)計電氣控制線路的方法

電氣控制線路的設(shè)計影響著人們的日常生活，還與人們的生命財產(chǎn)相互關(guān)聯(lián)，因此是十分重要的。若要確保電氣控制線路的安全性、穩(wěn)定性，那么在進行線路的設(shè)計時，就應(yīng)該全面的考慮電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。

3.1 設(shè)計要求

（1）一定要滿足機電設(shè)備的運行要求。

（2）要保證電氣控制線路的簡單化，盡量刪減沒有必要的線路，降低設(shè)備維護和修理的難度。

（3）要設(shè)置控制保護裝置，及時在操作發(fā)生重大失誤時，機電設(shè)備不會發(fā)生安全事故。

在不同的環(huán)境下，保證機電設(shè)備能夠正常運作。

3.2 設(shè)計方法

（1）經(jīng)驗設(shè)計法。經(jīng)驗設(shè)計法的基本思路是：依據(jù)機電設(shè)備的需求，安裝控制電機的運轉(zhuǎn)方式，設(shè)計出典型并且直接的電氣控制線路。經(jīng)驗設(shè)計法的特點是：簡單方便；其缺點是：在控制要求比較復(fù)雜的情況下，對設(shè)計技術(shù)員的經(jīng)驗要求很高。

（2）邏輯設(shè)計法。邏輯設(shè)計法的基本思路是：利用邏輯的方法進行電氣控制線路的設(shè)計。邏輯設(shè)計法的特點是：設(shè)計出的控制線路通常會是科學(xué)的、合理的，并且能夠減少電子元件的使用。

3.3 設(shè)計順序

在進行電氣控制線路的設(shè)計時，通常其設(shè)計的先后順序分別是：主電路，控制電路，信號電路。其中，主電路是電氣控制線路最核心的部分，其將會決定整個控制系統(tǒng)的好壞以及系統(tǒng)的反應(yīng)速度；控制電路可以看作是控制系統(tǒng)的一個開關(guān)，其能夠控制整個控制系統(tǒng)的正常運行；信號電路可以看作是電氣控制系統(tǒng)的信息傳輸?shù)木€路，其主要負(fù)責(zé)對信號進行收集和傳輸。

4 結(jié)束語

電氣控制線路是電氣控制系統(tǒng)重要的組成部分之一，其設(shè)計的好壞將會直接影響整個控制系統(tǒng)，因此必須要采取科學(xué)、合理、有效的設(shè)計方法，以確保控制系統(tǒng)正常的運行。

參考文獻

[1]莫少榮.電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)的探究[J].科技傳播，2011（2）.

[2]王倫娥.芻議電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)[J].企業(yè)科技與發(fā)展月刊，2015（8）：107-108.