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 > 3.5 电气控制电路的设计方法 （二） > 电气控制电路的设计方法（二）
大家好
我们继续学习电气控制电路的设计
通过上一讲我们知道
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
本讲我们一起来学习第二种方法
逻辑设计法
那什么是逻辑设计法呢
是指利用逻辑代数这一数学工具
来设计电气控制线路
具体做法是
把电器控制线路中的接触器
继电器等电器元件线圈的通电和断电
触头的闭合和断开看成是逻辑变量
通常线圈的通电状态和触头的闭合状态设定为“1”态
线圈的断电状态和触头的断开状态设定为“0”态
根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达
然后运用逻辑定律进行化简
设计出满足控制要求的电气控制电路图
逻辑设计法中
触头的状态作为逻辑变量
通常用到逻辑与 逻辑或 逻辑非三种基本运算
我们分别看看
首先
是逻辑与运算
如图1所示
表示的是常开触头KA1与KA2串联的逻辑与电路
当常开触头KA1与KA2同时闭合时
即KA1=1 KA2=1
则接触器KM通电
也就是KM=1
当常开触头KA1与KA2任何一个不闭合
即KA1=0或KA2=0
则接触器KM断电即KM=0
因此图1可以用逻辑与关系式表示为
KM=KA1*KA2
逻辑与真值表如表1所示
接着 我们来看看逻辑或运算
如图2所示
表示的是常开触头KA1与KA2并联的逻辑或电路
当常开触头KA1或KA2闭合时
即KA1=1或KA2=1
则接触器KM通电即KM=1；
当KA1与KA2都不闭合时
即KA1=0，KA2=0
则接触器KM断电即KM=0
因此图2可以用逻辑或关系式表示为
KM=KA1+KA2
逻辑或真值表如表2所示。
最后
我们来看看逻辑非运算
如图3所示
表示的是继电器常闭触头K\A\与接触器线圈KM串联的逻辑非电路
当继电器线圈通电即KA=1时
其常闭触头K\A\断开即K\A\=0
则接触器KM断电
也就是KM=0
当KA断电即KA=0时
常闭触头K\A\闭合即K\A\=1则KM=1
因此图3可以用逻辑非关系式表示为
逻辑或真值表如表3所示
一般利用逻辑运算符
得到满足生产要求的原始逻辑式都比较繁琐
涉及的变量比较多
作出的电气控制线路图复杂
因此在保证逻辑功能不变前提下
应用逻辑代数的定律将逻辑式进行化简
可得到简化的电气控制线路图
逻辑代数常用的基本公式和运算规律见表4
下面我们来看看逻辑电路的基本类型
有两种 分别是逻辑组合电路和逻辑时序电路
我们先来看逻辑组合电路
该电路没有反馈电路
比如自锁电路
电路对于任何信号都没有记忆功能
控制线路的设计比较简单
我们举例子进行说明
某电动机只有在继电器KA1 KA2 KA3中任何一个
或两个继电器动作时
才能运转
而在其他任何情况下都不运转
请大家根据要求设计其控制线路
该如何设计呢 步骤是
第一步
电动机的运转是由接触器KM控制
根据题意要求 我们可以列出接触器通电状态的真值表
如表5所示
第二步
根据真值表 以及逻辑与 或 非基本运算符
我们可以列出继电器KA1 KA2 KA3中
任何一个继电器动作时
接触器KM通电的逻辑函数式
如式4所示
第三步
我们继续列出继电器
KA1 KA2 KA3中任何两个继电器动作时
接触器KM通电的逻辑函数式
如式5所示
第四步
综合第二步和第三步
可以列出接触器通电的逻辑函数关系为式4子加式子5
记为式6
第五步
参照表5利用逻辑代数分配律 互补律 以及吸收律
对式6进行化简 得到式子7
最后
根据简化的逻辑函数关系式
可绘制出如图4所示的电器控制电路
下面我们看看逻辑时序电路
逻辑时序电路具有反馈电路
即具有记忆功能
设计过程比较复杂
一般按照下面的步骤进行
第一步
根据工艺要求 做出工作循环图；
第二步 根据工作循环图
作出执行元件和检测元件的状态表
也就是转换表
第三步
根据转换表 增设必要的中间记忆元件如中间继电器
第四步
列出中间记忆元件逻辑函数关系式
和执行元件的逻辑函数关系式
并进行化简
第五步
根据逻辑函数关系式绘制出相应的电气控制线路
第六步
检查并完善所设计的控制线路
这种设计方法比较复杂
难度大
在一般常规设计中很少采用
本讲到此结束
谢谢大家
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