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有关电气控制线路的设计讨论
张云
（深圳市国际印象建筑设计有限公司上海分公司,上海200092）
摘 要：电气控制线路的设计是机电设备的设计中最为重要的内容,针对于此,本文讨论了电气控制线路的具体设计内容.
关键词：电气工程；控制线路；设计
前言
电气控制线路作为电气设计中必需的一个环节,其能够保证电气系统的安全性、稳定性,因此必须要保证电气控制线路的设计的合理性.
1电气控制线路设计的基本原则
1.1可靠性原则
对于电气设备的控制而言,设计人员所设计的电路应在接线完成后保证安全可靠.在设计线路时,应该以满足生产需求和工艺需求为基础,应根据实际情况,尽量考虑到接地、设备实际布局、负载容量等因素.根据原件性能,科学设计线路,防止一条线路上多种设备同时使用,尽量避免各支路和设备间的电磁干扰、谐振、散热等问题,避免不必要的意外事故,确保线路安全.
1.2通用化原则
对于控制方式而言,电气控制线路的设计应坚持通用化原则,即设计完成后的电气线路,应该对不同性质的对象的要求在最大范围内满足,这要求设计人员应该对被控对象的要求和性能有明确的认识,根据收集的资料综合考虑,设计时选用符合标准要求并且能广泛应用到生产实践中的方案,设计结果应满足不同生产工艺要求,而不应选择较少应用的设备和线路设计方案.
1.3简便化原则
对于设计工作而言,应坚持简明易懂的原则,绘制原理图时应正确掌握其方法,根据线路需求,在满足负载容量的前提下合理选择和使用元器件,尽量合理布局和简化电路,严格控制导线的长度及触电数量,减少不必要的接触点.既要做到工艺的独创性,又要符合普遍使用的原则,线路设计要简单方便、实用性强、安全性高,并且要考虑到日后检修和维护的问题,设计应尽量使线路简单而不繁冗,线路逻辑关系清晰,方便工作人员检修.
1.4电源可靠原则
在机电设备中,电气控制方案的设计应当保证其供电设施的可靠性.例如,机电设备的控制要求比较简单,那么电气控制电路的设计也就比较简单,那么供电设备就能够使用机电设备电网的电源.但是,如果机电设备的控制要求很复杂,并且,电气控制线路也是很复杂,那么就应当隔离其供电设施,使机电设备出现故障的可能性降低.另外,如果机电设备的自动化程度非常高,需要供电设施能够有比较高的可靠性,那么设计人员可以采用单独的直流电源对其进行供电.这样不仅保证了机电设备的可靠性,还使得设备的维护和修理变得更加方便.
1.5适应拖动原则
由于进行电气控制线路设计时,可以选择很多方案,但是用来衡量控制线路是否合理的一个十分重要的标准就是其是否满足经济性要求.例如,当控制系统的逻辑比较简单且容易理解的时候,其加工的程序同样比较可靠,那么就能够采取继电—接触控制的方案.因为这个方案是最符合经济性要求的,同时它也能实现控制系统的功能.反之,若控制系统具有非常复杂的逻辑关系,其加工的程序不可靠,还很复杂,这时候,就应该采取使用编程序控制器的方案.
2电气控制线路设计时需要注意的问题
为了使电气控制线路准确可靠、安全实用、简单经济,在设计时应注意以下问题.
（1）设计人员在具体方案的设计过程中,设计者应遵循主次原则,首先对主回路进行设计,然后再设计控制回路、信号回路等次要电路.
（2）设计者在设计线路结构的过程中,应遵循简单原则和实用原则,科学安排元件的位置,减少触点的使用,减少接线的数量和长度,尽量简化线路,提高线路可靠性.
（3）坚持方便原则,方便用户对设备的运行、操作、调整、检修,避免大规模的修改和重组.务必做到使线路符合使用环境的要求,功效稳定安全.
（4）所设计的线路应最大限度满足生产实际对线路功能的要求和工艺的要求,并确保线路在施工和运行中稳定、安全、可靠.
（5）应根据所在电网及负载的容量等实际情况,精简电器数量,正确选择元件型号和规格并留有裕量,避免过度浪费.
（6）正确设计线圈,禁止串联线圈造成的分压不均损坏元器件,避免控制线路中出现寄生电路,防止元件误动作.必须要确保装置和联锁环节的完整,必须要有完整的保护措置,防止发生重大事故.
3电气控制线路设计的具体方法
3.1经验设计法
经验法又称分析法,是指根据生产工艺和使用要求,利用各种经典线路直接设计电气线路的方法.这种方法比较简单,但要求设计人员具备丰富的电路设计经验,并且熟悉大量经典电路.经验设计法没有固定模式,对于各种复杂电路,要求设计人员根据被控对象的要求和实际过程,综合自身设计经验,运用各种典型电路的组合满足设计要求,再根据工艺要求将其完善.这种设计方法也有其不足之处,当实际控制需求十分复杂,设计出的线路方案无法满足时,设计者解决此类问题的方法只能是增加元件和触电数量,这种方式会在一定程度上影响设计方案的可靠性,使设计出的线路的操作性能降低.
3.2逻辑设计法
逻辑设计法常用于设计复杂线路.它从生产的实际要求出发,以满足工艺需求为前提,根据生产要求及被控对象的工作周期和运动特点,找到主令电器和执行元件的逻辑关系,将主令电器的动作状态看作自变量,将元件运动状态看作逻辑变量,对其进行综合分析和设计.通过逻辑运算得出最简单的逻辑表达式,再根据逻辑表达式画出相应电路的方法.这种运用变量和逻辑计算得出元件逻辑关系的方法,叫逻辑设计法.
逻辑设计法的步骤可分为以下三步：第一步,分析被控对象的工艺要求和特点,明确被控对象每一个动作的启动、停止信号,把握一个完整的循环工作中被控对象的动作过程,分析每一个元件的信号表示.第二步,确定电路的逻辑关系,
通过逻辑运算得出最简单的逻辑表达式,把握好每个控制环节的逻辑关系,观察启动、停止信号的变化对线圈得电失电、触电闭合断开等工作状态的影响,分析变化规律与逻辑规律是否相符.第三步,根据逻辑表达式,画出控制线路图和工作循环图,并检验各动作先后顺序是否正确,启动、停止信号是否安全可靠.为了确保每个动作环节的合理和安全,设计者必须反复检验线路设计图纸,尽量精简元件和线路,务必杜绝安全隐患,保证设计图的有效性,降低设计、施工和运行的成本.
4电气控制线路常见的故障诊断
4.1故障诊断的原理
电气控制线路使用中如果发生故障,检修人员会对系统运行参数进行检测,与额定数据进行比较,这样能够更准确的判断故障发生模块.例如线路断连或者是变压设备故障等方面.任何清况下发生电气控制线路故障,都会影响到控制功能实现,自动化系统中反馈得到的数据也会因此出现不同程度的误差变化,这也为检修工作的开展提供了有利条件.经验丰富的技术人员,还会结合对控制线路的观察来进行故障诊断,如果发生了线路损坏,在高温状态下绝缘层会发出独特的气味,同时在损坏位置也会有明显的颜色变化,可以作为故障检修的有力依据.电气控制线路检修要在断连的情况下来进行,避免威胁到技术人员的人身安全.
4.2故障诊断的内容
电气设备的故障诊断方法一直是大多数关注的问题,并且随着设备以及技术的不断更新,检测方法也取得了不错的效果.目前电气设备故障诊断方法大致可分为三个方面：即状态监测、定期检查、故障维修.状态监测是在定期检测的前提下进行的一种可以为公司带来经济利益的检修方法.此方法是对设备的运行状态进行分析,从而推断出设备可能存在的安全隐患,从根本上杜绝设备发生事故.定期检查即为一种一段时间进行对电气设备进行维护的方法,一般清况下电气设备出现问题将会为公司带来损失,因此,只是在设备发生故障后再进行维修是远远满足不了现代的要求的,定期检查对于故障的发生起到了一定的降低作用.故障维修即是在电气设备发生故障时工作人员进行及时有效的修复,在最短的时间内进行对设备的修复.
5结语
电气控制线路是电气控制系统重要的组成部分之一,其影响着设备的可靠性和安全性,为了确保控制系统正常的运行,必须采取科学、合理、有效的设计方法,从工程实际出发进行设计,从而保障线路可靠、安全、稳定的运行.
参考文献：
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电气控制论文范文结:
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