第三章电气控制线路设计课件

第3章电气控制线路设计

电气控制线路的一般设计

1.1第二节电器控制线路的逻辑设计方法1.2第一节电气控制线路的一般设计方法电器控制线路的一般设计法。一般设计法，是靠经验进行设计，因此又通常称为经验设计方法。一、电气设计中应注意的问题（1）尽量减少电源种类及用量。（2）尽量减少电器元件品种、规格与数量，同用途器件尽可能选用相同品牌型号的产品。（3）尽可能减少通电电器数量，以利节能，延长元件寿命，减少故障。一、电气设计中应注意的问题（4）合理使用电器触点。A）尽可能减少触点数量，以简化线路。B)触点容量应满足要求，保证系统工作寿命与可靠性。C）合理安排电器元件及触点的位置。l）尽可能减少触点使用数量，简化线路。C）合理安排电器元件及触点的位置。*（5）尽是缩短导线的数量与长度（6）正确连接电器线圈*（7）在控制线路中应避免寄生电路*（8）避免触点间竞争与冒险现象一、电气设计中应注意的问题（9）电气联锁与机械联锁共用（10）控制线路有完善的保护环节（11）线路设计要考虑操作、使用、调试与维修方便二、电器控制线路一般设计法步骤1）根据生产工艺要求，画出功能流程图。2）确定基本控制环节。3）求逐步完善线路的控制功能，例3-1*例3-1解分析过程：1）刀架有前进、后退2个运动方向，即要求电动机实现正反转。2）要求自动循环，即启动后，经过一个工作周期，自动停止。3）停止和换向，都跟刀架行程位置有关系，需引入行程开关作为控制参量。图3-8实现刀架自动循环的控制线路例3-1例3-2（1）按下启动按钮，小车首先向右；（2）小车碰到S1停车，延时5S；(3）延时时间到，小车自动改向左运行；（4）小车碰到S2时停车，并开始延时5S；(5）延时时间到，小车再次自动改向右运行；(6)依此自动往复运行，直至接下停止按钮SB1，小车停止例3-2，小车自动往复控制线路例3-2电路工作流程图例3-2增设停止继电器小车往返控制例3-2小车自动往返控制例3-4加热炉自动上料机构SB2+→M1正转→炉门3开启→SQ4压下→M1停止→M2正转，推料杆1前移→SQ2压下，上料结束→M2反转→推料杆后退→SQ1压下→M2停止→M1反转，炉门关闭→压下SQ3→M1停止锅轮蜗杆解分析过程：1）按下一次按钮，即可自动完成一系列的动作切换，待循环结束后，自动停止。2）停止按钮SB1是为非正常停止而设置的。例3-4加热炉自动上料机构2）启动按钮只启动M1电动机的正转，电动机M2的正、反转和M1的反转都是按部件的位置自动启停的，因此设置了4个行程开关分别作为部件位置检测元件。例3-4加热炉自动上料机构3）启动之前，各运动部件需处于原位，即行程开关SQl、SQ3都处于被压下的状态，因此，启动的条件除启动按钮外，还有行程开关SQ1、SQ3的状态需为动作状态。

例3-4加热炉自动上料机构控制线路1SB1↓→M1正转，炉门开启2炉门降至SQ4,KM3吸合，推杆进。3推杆进至SQ2，KM4吸合，推杆退。4推杆退至SQ1停，KM2吸，炉门上升至SQ3停。例3-5磨床M7120磨床电气线路图液压泵电动机控制：启动：SB2+→KM1√→KM1+→主触头吸合，M1启动（正常工作时KV吸合）。KM1+辅助常开触点吸合，自锁。停止：按下SB1→KM1×→KM1(-)→主触头释放脱开，M1停止砂轮升降电动机控制：上升启动：按下SB5→KM3√→KM3+→主触头吸合，M4正转启动。上升停止：松开SB5→KM3×→KM3（-）主触头释放，M4正转停止。下降启动：按下SB6→KM4√→KM4+→主触头吸合M4反转启动。下降停止：松开SB6→KM4×→KM4（-）主触头释放，M4反转停止电磁吸盘控制充磁启动：按下SB8＋→KM5√→KM5+→主触头吸合，电磁吸盘充磁。→KM5+辅助常开触点吸合，自锁。充磁停止：按下SB7(-)→KM5×→KM5(-)主触头释放脱开，充磁停止。退磁操作：按下SB9+→KM6√→KM6+→主触头吸合，电磁吸盘退磁。松开SB9(-)→KM6×→KM6(-)主触头释放脱开，退磁结束砂轮旋转电动机控制：启动：SB4+→KM2√→KM2+→主触头吸合，M2启动→XS1插上，M3启动。→KM2+辅助常开触点吸合，自锁。停止：SB3(-)→KM2×→KM2(-)→主触头脱开，M2停止，M3也停止第二节电器控制线路的逻辑设计方法（一）逻辑代数与电器控制线路的对应关系。l）接触器、继电器、电磁铁、电磁间等元件，其线圈得电状态规定为”1”状态，失电状态规定为”0”状态。2）接触器、继电器的触点闭合状态规定为“l”状态，触点脱开状态规定为“0”状态；3）控制按钮、开关触点的闭合状态规定为“l”状态，触点脱开状态规定为“0”状态；

（一）逻辑代数与电器控制线路的对应关系。4）接触器、继电器的触点和线圈在原理图上采用同一字符标识；5）常开触点的状态用字符的原变量的形式表示，如继电器K的常开触点也标识为K；6）常闭触点的状态用字符的非变量的形式表示，如继电器K的常闭触点标识为1．三种基本逻辑运算所描述的电器控制过程（1）“与”运算K＝AB1．三种基本逻辑运算（2）“或”运算K＝A+B1．三种基本逻辑运算（3）逻辑“非”2.逻辑代数公理、定理与电器控制例3-6A+1＝12.逻辑代数公理、定理与电器控制例3-72.逻辑代数公理、定理与电器控制例3-8例3-10,已知逻辑函数关系画电气线路图例3-11已知电气线路图写逻辑函数关系（二）电器控制线路逻辑设计的步骤

本节所介绍的逻辑设计方法，属于图解设计法，其核心用示意图的形式描述控制元件与受控元件之间的逻辑关系，故通常称其为“逻辑关系图”。逻辑设计的步骤基本步骤如下：

l）将控制要求用文字叙述，或以图形方式示意；2）根据控制要求绘制逻辑关系图；3）布置运算元件工作区间；4）写出各运算元件和执行元件的逻辑表达式；5）根据各运算元件和执行元件的逻辑表达式绘制电器控制线路图；6）检查并进一步完善设计线路（三）电器控制系统的工作过程及控制要求的描述［例3－12］某两位四通电磁阀控制液压缸活塞要求：（1）按下按钮，电磁阀YA得电，液压缸活塞杆前进；（2）活塞杆碰到行程开关SQ时．电磁阀的电磁铁失电，活塞杆后退至原位处，停下。（三）电器控制系统的工作过程及控制要求的描述例3-12描述按下启动按钮SB→YA得电→活塞杆前进→SQ（－）→YA失电→活塞杆后退至原位停下（四）逻辑关系图的画法关系图组成因素1、检测信号（1）有效信号（2）非控信号（四）逻辑关系图的画法2、检测信号特性（1）瞬时信号（2）持续信号逻辑设计的步骤3、执行元件的工作区间例3-13示意图和动作状态图*例3-13,动作状态图和逻辑关系图例3-13逻辑关系图二、运算元件的逻辑表达式

运算元件的逻辑表达式描述的是运算元件与控制信号之间的逻辑关系，逻辑表达式是根据逻辑关系图来列写的（一）运算元件基本逻辑式运算元件的基本逻辑式(失电优先型）KM——运算元件的线圈；km——运算元件自锁常开触点；Ss——发出起始信号元件的开触点；——发出终止信号元件的常闭触点得电优先型运算元件基本逻辑式“失电优先型”基本逻辑式条件1）起始信号的同名信号只能出现在运算元件的工作区间之内，以及终止信号持续区间内；2）终止信号的同名信号只能出现在运算元件的工作区间之外。对于同时满足上述两个条件的逻辑关系图才可以用基本逻辑式来描述，否则不能。图3-37（a)逻辑关系图行图3-37（b)逻辑关系图行图3-37（c)逻辑关系图不行图3-37（d)逻辑关系图行图3-37（e)逻辑关系图行图3-37（f)逻辑关系图不行例3-14,例3-13的逻辑表达式例3-14，例3-13的电气线路图(二）运算元件的一般逻辑式1用持续信号排除额外起始信号1用持续信号排除额外起始信号图3-41(b)2、用持续信号排除额外终止信号(a)2、用持续信号排除额外终止信号(a)2、用持续信号排除额外终止信号(b)例3-15按下SB→YA1得电→，活塞杆A前进→压下SQ4→压下SQ1→YA2得电，活塞杆B前进→压下构SQ5、SQ2→YA3得电，活塞杆C前进→压下SQ3→YA1失电，活塞杆A后退→压下SQ4→YA2失电，活塞B后退→压下SQ5→YA3失电，活塞C后退→ABC活塞杆均退至原位，停止。例3-15按下SB→YA1得电→，活塞杆A前进→压下SQ4→压下SQ1→YA2得电，活塞杆B前进→压下构SQ5、SQ2→YA3得电，活塞杆C前进→压下SQ3→YA1失电，活塞杆A后退→压下SQ4→YA2失电，活塞B后退→压下SQ5→YA3失电，活塞C后退→ABC活塞杆均退至原位，停止。例3-15例3-15例3-18

原位：SQ3+、SQ4+→（1）按下SB→YA1+A前进，SQ3--→SQ1+→YA1--A停止（2）

YA3+→，B前进，SQ4--→SQ2+→YA3--B停止（3）YA2+→A后退，SQ1--→压下SQ3→YA2--，A原位停止（4）

YA4+→B后退，SQ2--→压下SQ4→YA4--，B原位停止例3-18原位：SQ3+、SQ4+→（1）按下SB→A1+A前进，SQ3--→SQ1+→

YA1--A停止（2）

YA3+→，B前进，SQ4--→SQ2+→YA3—B停止（3）YA2+→A后退，SQ1—→压下SQ3→YA2--，A原位停止（4）

YA4+→B后退，SQ2—→压下SQ4→YA4--，B原位停止例3-18例3-18［例3－19］两台电动机