电气控制系统设计

 一、电气控制系统设计的一般原则

　　1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。

　　2．设计方案要合理。在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。

　　3．机械设计与电气设计应相互配合。许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。

　　4．确保控制系统安全可靠地工作。

　　二、电气控制系统设计的基本任务、内容

　　电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等。

　　电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分：

　　1、原理设计内容

　　（1）拟订电气设计任务书。

　　（2）确定电力拖动方案，选择电动机。

　　（3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。

　　（4）选择电器元件，制订元器件明细表。

　　（5）编写设计说明书。

　　2、工艺设计内容

　　（1）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。

　　（2）设计组件布置图、安装图和接线图。

　　（3）设计电气箱、操作台及非标准元件。

　　（4）列出元件清单。

　　（5）编写使用维护说明书。

　　三、电气控制系统设计的一般步骤

　　1、拟订设计任务书

　　设计任务书是整个电气控制系统的设计依据，又是设备竣工验收的依据。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。

　　电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：

　　（1）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。

　　（2）电力拖动的方式及控制要求等。

　　（3）联锁、保护要求。

　　（4）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。

　　（5）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。

　　（6）设备验收标准。

　　（7）其它要求。

　　2、确定电力拖动方案

　　电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。

　　主要从几个方面考虑电力拖动方案：

　　（1）拖动方式的选择：电力拖动方式，独立拖动？集中拖动？

　　（2）调速方案的选择：

　　大型、重型设备的主运动和进给运动，应尽可能采用无级调速；精密机械设备为保证加工精度也应采用无级调速；对于一般中小型设备，在没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。

　　（3）电动机调速性质要与负载特性适应

　　恒功率负载？恒转矩负载？在选择电动机调速方案时，要使电动机的调速特性与生产机械的负载特性相适应，使电动机得到充分合理应用。

　　3、拖动电动机的选择基本原则

　　（1）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。

　　（2）工作过程中电动机容量要得到充分利用。

　　（3）根据工作环境选择电动机的结构型式。

　　4、选择控制方式

　　控制方式要实现拖动方案的控制要求。随着现代电气技术的迅速发展，生产机械电力拖动的控制方式从传统的继电接触器控制向PLC控制、CNC控制、计算机网络控制等方面发展，控制方式越来越多。控制方式的选择应在经济、安全的前提下，最大限度地满足工艺的要求。

　　5、设计电气控制原理图，并合理选用元器件，编制元器件明细表。

　　6、设计电气设备的各种施工图纸。

　　7、编写设计说明书和使用说明书。