生产机械电气控制系统的设计讨论

王银峰

摘 要：生产机械电气控制系统的设计主要是由两部分内容所构成，即电气控制原理的电路设计与工艺设计。其中电气控制原理的电路设计是为了达到生产机械最基本性的要求，而针对机械自动化程度和生产技术先进性所作出的设计；工艺设计则是为了达到设备制造、应用与维修等方面的需求，来针对电气控制系统的外观、实用性等所采取的设计。

关键词：生产机械；电气控制系统；设计

在具体的生产实践当中，只有已定型的机床与机械设备无需再进行设计以外，常常还要结合自身企业的实际需求，来设计并制造出适用于本企业的生产设备，亦或是针对原装设备采取技术改造。本文将基于对设计原则与内容的介绍，进一步提出了经验设计与逻辑设计两种对电气控制原理电路进行设计的方法，并最终就针对生产机械的外观与经济实用性等工艺设计内容展开了具体分析。

1 设计原则与内容

1.1 设计原则

鉴于生产机械的类型较为多样化，因而与之相关的电气控制方案也并非完全一致，然而其在整体设计过程中所采用的设计方法与原则却基本是相同的。全部的设计工作均应当基于正确化的设计理念与工程实践层面上，只有这样方可确保设计工作的高质量完成。在开展具体的设计工作之时，必须要按照相应的原则来实施，应当能够符合于生产机械与工艺对于电气控制系统所提出的基础要求，确保具备实践操作性；电气控制系统设计应当同实际情况密切结合，保证设计的科学、合理；保证设计电气控制系统可稳定运行，具备良好的安全性。

1.2 设计内容

1.2.1 原理设计

在原理设计方面具体包括了对于设计任务的制定；设计原理图，同时针对其中的核心参数信息予以制定并实施；编制机械设计说明书；明确电力设计方案，同时选取适宜的电动机；针对所需应用到的电气元件予以选取，同时制定出明细内容。

1.2.2 工艺设计

为促使制造电气控制系统过程的设计过程的效率更高，同时促使原理设计当中的各项技术性要求能够得到具体落实，便应切实做好相应的工艺设计，只有这样方可给予机械调试、应用与维护工作提供参考资料。其中具体包括如下几方面内容：各电气组合构建的布置图纸、安装与接线图纸设计；整体电气系统的布置、安装与接线图纸；各部分电气元件、器件清单；机械应用及保养维护说明书等。

2 电路设计

2.1 经验设计法

这一方法也经常被称作为分析设计法。此种方法主要是依据实际的生产需求来选取出基本的单元电路或成熟电路设计并依据相应的条件将之予以合并，同时在这一基础之上结合具体状况予以修改与增添内容，促使其成为一项能够符合于控制与设计要求的电路系统。此种设计方法最为突出的优势即为方法简便，掌握起来比较容易，有助于提升工作效率。但其缺点也十分明显，即采用这一方法所设计的电气控制系统很可能存在考虑不全面的状况，进而造成系统的稳定性受到影响。因而在实际设计时应当展开反复性的审核验证，在确保条件许可的基础上实施模拟验证，一旦发现问题及时予以更正，直至电气控制系统达到设计要求。

2.2 逻辑设计法

这一方法是采取逻辑代数，依据生产机械工艺要求，把控制挡路当中各环节视作为一个个具体的逻辑变量，同时依据控制要求将各变量间的关系采用逻辑关系式予以标识，而后通过对关系式的简化处理来给定与之所对应的电路设计图。

应用逻辑设计方法可确保所获得设计方案达到最优化，然而在具体应用之时，其设计难度极大，过程也十分复杂，甚至还要应用到部分新概念，因而在一般的设计工作中这一方法应用较少。

3 工艺设计

3.1 总体布置设计

此环节需要依据先前所确定出的原理设计图，来把控制系统分为多个分部件，而后依据其复杂性，再将各个部件划分成不同的单元，对各部分牵涉到进线与出线作出调节，同时调节连接方式。在对单元划分之时应注意以下3方面的内容：

（1）功能较为接近的元件可予以合并。

（2）为缩短单元连线，与接线有关的控制电器应安排在同一单元当中。

（3）为方便调试，应当将需经常进行调试的元件安排到同一单元之中。

3.2 绘制元件、器件布置图

此环节是依据原理设计图所具体实施的，在进行布置图绘制之时应当把握以下4项要求：

（1）将监视器安排设置于仪表板之上。

（2）于电气板上端，进行发热元件的安装，在下方则应当进行体积或重量较大的元件安装。

（3）要经常性予以调试和检验的元件在进行安装之时应确保高度适中。

（4）为避免强电情况所产生的不利影响，需针对弱电部分增加安装屏蔽或隔离设备。

3.3 绘制电气控制接线图

在对电气控制接线图进行绘制之时应当依据电气元件、器件布设与有关标准规范要求，把握以下几项原则：

（1）在接线图当中每一部分的元件安装位置均应当同实际情况完全相同。

（2）應当尽可能的确保元器件以及接线座当中的标注与原理图像完全相同。

（3）在进行接线图绘制时可选用细线条进行处理，从而确保各部分的接线关系与方向能够得到明确的表示。

接线图的绘制方法主要有符号标注与直接接线两种方式。若元器件数量较多同时各个接线部分的关系较为复杂之时则可采用符号标注的方法进行标示；在电气系统当中的元器件数量相对偏少亦或是接线关系比较简便之时，便可采取直接接线方法来将各部分的接线连接起来。

4 结语

针对电气控制系统的设计工作必须要基于合理化的设计理念与工程实践基础之上，只有这样方可确保设计工作达到较高的质量水准。在开展实际的设计工作之时还应当尽量满足于生产机械与工艺对于电气控制系统所提出的要求，电气控制系统设计应当与真实的情况密切联系，与机械设计互相协调，保证所设计出的电气控制系统可以安全、稳定的运行。

参考文献

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（作者单位：中铁十二局集团第三工程有限公司修造厂）