当前课程知识点：电气控制技术与PLC > 第3章 电气控制线路的绘制与设计 > 3.4 电气控制电路的设计方法 （一） > 电气控制电路的设计方法 （一）
大家好
人们希望在掌握了
电气控制的基本原则和基本控制环节后
不仅能分析
生产机械的电气控制电路的工作原理
而且还能根据生产工艺的要求
设计电气控制电路
本讲我们就一起来学习
电气控制电路的设计方法
电气控制电路的设计方法通常有两种
经验设计法和逻辑设计法
我们先来看一下经验设计法
什么是经验设计法呢
经验设计是根据生产机械的工艺要求
和加工过程
利用各种典型的基本控制环节
加以修补 补充 完善 最后得出最佳方案
若没有典型的控制环节可采用
则按照生产机械的工艺要求逐步进行设计
经验设计法比较简单
但前提是必须熟悉大量的控制线路
掌握多种典型线路的设计资料
同时具有丰富的实践经验
同时具有丰富的实践经验
由于是靠经验进行设计
因此没有固定模式
通常的做法是
先采用一些典型的基本环节
实现工艺基本要求
然后逐步完善其功能
并加上适当的联锁与保护环节
初步设计出来的线路可能有多种
设计者要加以分析比较
甚至通过试验加以验证
检验线路的安全和可靠性
最后确定比较合理完善的设计方案
采用经验设计法
一般应注意以下几个问题
第一个是
保证控制电路工作的安全和可靠性
具体来讲 体现在这两个方面
选用可靠的元件和具有完善的保护环节
和必要的信号指示
选用可靠的元件就是指
选用机械和电气寿命长 结构坚实
容量充足 动作可靠 抗干扰性能好的电器
完善的保护环节包括
短路 过电流 过载 过电压
失零电压等保护环节
它们可以避免因误操作
或其他原因而发生的事故
防止事故扩大
有时还应该设置合闸 跳闸 事故
安全等必要的指示信号
用以提示人们
从而达到减少误操作的目的
经验设计法第二个注意事项是
要保证控制电路连接正确性
具体内容包括以下六点
我们分别来看看
第一点是 要正确连接电器的线圈
在交流控制线路中
不能串联接入两个电器线圈
即使外加电压是两个线圈额定电压之和
也是不允许的
如图a所示
每一个线圈上分配的电压与线圈阻抗成正比
两个电器动作有先有后
先吸合的电器
线圈上的电压相应增大
没有吸合的线圈电压就达不到吸合值
两个电气需要同时动作
正确的做法是线圈应该并联连接
如图b所示
第二点是
要正确连接电器的触头
同一个电器的常开触头
和常闭触头位置靠得很近
不能分别接在电源的不同相上
如图a所示
电器触头的连接方式是错误的
限位开关SQ的常开触头
和常闭触头不是等电位
当触头断开产生电弧时
很可能在两触头之间
形成飞弧而引起电源短路
如图b所示是正确连接方式
两触头电位相等
不会造成飞弧而引起电源的短路
第三点是
尽量避免多个电器元件
依次动作后才能接通另一个电器元件
如图a所示
线圈KA3的接通
要经过KA KA1 KA2三对常开触头
若改为图b
则每一线圈的通电只需经过一对常开触头
工作较可靠
第四点是
应该考虑电器触头的接通和
分断能力是否足够
如图a所示
若容量不够
会导致触头损坏
进而导致控制电路出错
解决方法可采用在线路中增加中间继电器
如图b所示
也可采用增加线路中触头的数目
一般增加接通能力
多用触头并联连接
如图c所示
增加分断能力
多用触头串联连接如图d所示
第五点是
应该考虑电器触点的竞争问题
同一继电器的常开触头和常闭触头有
先断后合型和先合后断型
先断后合型指的是
通电时常闭触头先断开
常开触头后闭合
断电时常开触头先断开
常闭触头后闭合
先合后断型是指通电时常开触头先闭合
常闭触头后断开
断电时常闭触头先闭合
常开触头后断开
如果触头动作先后发生竞争的话
电路工作则不可靠
举例说明
如图所示
若继电器KA采用先合后断型
则自锁环节起作用
如果KA采用先断后合型
则自锁环节不起作用
第六点是
防止寄生电路
那什么是寄生电路呢
控制电路在工作中出现意外接通电路
叫寄生电路
寄生电路是会破坏线路的正常工作
造成误动作
如图所示
是一个具有过载保护
和指示灯显示的可逆电动机的控制线路
电动机正转时过载
则热继电器动作时会出现寄生电路
图中虚线所示
使接触器KM1不能断电
起不了保护作用
经验设计法第三个注意事项是
控制线路力求简单经济
具体内容包括以下四点
我们分别来看看
第一点是
尽量减少电器元件和触头的数目
所用的电器触头越少则越经济
出故障的机会也越少
如图所示b图相较a图就更合理
第二点是 尽量减少连接导线
方法是
将电器元件触头的位置合理安排
可减少导线根数和缩短导线的长度 简化接线
举例说明 如图所示
起动按钮和停止按钮
同放置在操作台上
而接触器放置在电气柜内
从按钮到接触器要经过较远的距离
所以必须把
起动按钮和停止按钮直接连接
这样可减少连接线
b图就比较合理
第三点是
尽量减少电源的种类
在电气控制电路设计中
尽可能直接采用电网电源
以省去控制变压器等电路
第四点是
尽量减少长期通电的电器
控制电路在工作时
除必要的电器元件必须长期通电外
其余电器应尽量不长期通电
以延长电器元件的使用寿命和节约电能
如图所示
电动机不需要供电时
除了断路器QF要打开
隔离开关也要打开
否则 变压器会长期通过空载电流消耗电能
本讲到此结束
谢谢大家
-1.1 低压电器简介
--低压电器简介
-1.2 低压开关电器
--低压开关电器
-1.3 主令电器
--主令电器
-1.4 接触器
--接触器
-1.5 熔断器
--熔断器
-1.6 继电器（一）热继电器和速度继电器
-1.7 继电器（二）时间继电器
-小测验
-2.1 三相异步电动机的直接起动控制
-2.2 三相异步电动机点动控制和长动控制
-2.3 三相异步电动机降压起动控制(一)
-2.4 三相异步电动机降压起动控制（二 ）
-2.5 三相异步电动机的多点控制和顺序控制
-2.6 三相异步电动机的调速控制
-2.7 三相异步电动机的制动控制（一）
-2.8 三相异步电动机的制动控制（二）
-2.9 三相异步电动机正反转控制（一）
-2.10 三相异步电动机正反转控制（二）
-2.11 电气控制线路的设计方法
-小测验
-3.1 电气控制电路图的绘制（一）
-3.2 电气控制电路图的绘制（二）
-3.3 电气控制电路图的绘制（三）
-3.4 电气控制电路的设计方法 （一）
-3.5 电气控制电路的设计方法 （二）
-小测验
-4.1 认识PLC
--认识PLC
-4.2 PLC组成及工作原理
-4.3 S7-200 SMART PLC硬件介绍（上）
-4.4 S7-200 SMART PLC硬件介绍（下）
-4.5 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件（上）
--STEP 7-MicroWIN SMART编程软件（上）
-4.6 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件（下）
--STEP 7-MicroWIN SMART编程软件（下）
-小测验
-5.1 PLC编程语言与程序结构
-5.2 指令基础
--指令基础
-5.3 位逻辑指令
--位逻辑指令
-5.4 PLC编程规则与技巧
-5.5 定时器指令的工作原理
-5.6 定时器指令应用举例
-5.7 计数器指令的工作原理
-5.8 计数器指令的应用
--计数器指令应用
-小测验
-6.1 功能指令概述
--功能指令概述
-6.2 数据处理指令（一）：比较指令与数据传送指令
-6.3 数据处理指令（二）：数据转换指令
--数据转换指令
-6.4 数据处理指令（三）：表格指令和时钟指令
-6.5 算术运算指令及其应用
-6.6 逻辑运算指令及其应用
-6.7 程序控制指令：跳转指令、循环指令
-6.8 子程序的编写与调用
-6.9 中断程序与中断指令
-6.10 高速计数器指令与高速脉冲输出指令(一）
-6.11 高速计数器指令与高速脉冲输出指令(二）
-小测验（一）
-小测验（二）
-小测验（三）
-7.1 梯形图的经验设计法
-7.2 顺序控制设计法与顺序功能图概述
-7.3 顺序功能图的基本结构和绘制方法
-7.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法
-7.5 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法
-7.6 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计法
-小测验
-8.1模拟量控制概述
--模拟量控制概述
-8.2模拟量输入输出配置及数值的规范化
-8.3PID控制指令
--PID控制指令
-8.4水箱水位PID控制程序举例
-小测验
