学文网电气控制设计篇1
关键词：数控机床；电气控制 ； 系统设计
中***分类号： TG659 文献标识码： A 文章编号：
1、数控机床的特点
1.1对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法。加工精度高，具有稳定的加工质量。可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件。
1.2加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间。机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3~5倍。机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。
1.3有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础。对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。可靠性高。
2、数控车床工作原理
使用数控机床时，首先要将被加工零件***纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、 分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工
3、数控车床的基本组成
3.1 数控车床组成 数控车床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称CNC 单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。
3.11机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
3.12CNC 单元
CNC 单元是数控机床的核心，CNC 单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC 单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。
3.13输入输出设备
输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC 网络通讯串行通信的方式输入。 输出指输出内部工作参数，一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。
3.14驱动装置
驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最后加工出***纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
3.15可编程控制器
可编程控制器 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制， 故把称它为可编程逻辑控制器。当PLC 用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器。PLC 己成为数控机床不可缺少的控制装置。
3.16测量反馈装置
测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC 装置，供CNC 装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。
4、三面铣组合机床的电气控制要求
三面铣组合机床有液压泵、左铣削头、右铣1削头、右铣2削头和立铣削头五台电机,均采用三相交流笼型异步电动机 ,设计要求如下:
4.1五台电机均为单向旋转。
4.2机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式,油泵电机在自动加工一个循环后不停机。
4.3单动力头自动循环工作包括:左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立铣头单循环工作。还要考虑各铣头单循环工作的加工区间。
4.4点动工作包括:四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速(快进、快退)点动调整、松紧油缸的调整 (手动松开与手动夹紧 )。具备这四点运作就会顺利进行.
4.5电源、油泵工作、工件夹紧与放松和加工等信号指示必须明确。
4.6照明电路必须清晰
5、电气控制系统设计
5.1进给伺服驱动电气控制系统设计
伺服系统是CNC装置和机床的联系环节。CNC装置发出的控制信息，通过伺服驱动系统，转换成坐标轴的运动，完成程序所规定的操作。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分，它是以机械为运动的驱动设备,电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。伺服驱动系统的性能对数控机床的性能在很大程度上有决定性的作用，所以对伺服驱动系统的要求也比较高。
5.2主轴电气控制系统设计
主轴是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。 主轴的功率消耗约占机床总功率70～80，其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围、加工质量等。数控系统需要控制主轴的转速、位置，通常系统的标准配置为数字主轴，具有控制精度高，动态响应好的特点。模拟主轴与传统的齿轮变速箱相比其优点是传动链较短、回转精度及机械效率高、工作平稳噪音低、速度连续可调、制造成本低等。缺点是低速挡位扭距受到一定的限制，感觉动力不足。
6、结束语
对数控车床的工作原理以及内部结构的分析研究的基础上，进行了数控车床的电气系统设计，它具有高速、精密、可靠、经济等特点。车床的电气系统设计是整个车床的核心部分，主要分为PLC输入输出设计、伺服驱动进给设计和主轴驱动设计等个方面。
参考文献：
[1]魏杰. 数控机床结构 北京化学工业出版社2009
[2]李清新 伺服系统与机床电气控制北京机械工业出版社1994
[3]邓星钟 机电传动控制武汉华中科技大学出版社2007
电气控制设计篇2
关键词：电厂；自动化；电气控制
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.167
与传统燃煤发电相比，以天然气作为原料的燃气发电机组具有投资低、效率高、建设周期短、污染物排放总量少等诸多优点。燃气电厂电气控制系统事关机组的安全运行，科学、合理设计燃气电厂电气控制系统是电厂机组正常、安全、稳定运行的基本保障。
1 燃气电厂电气控制系统构成及特点
燃气电厂电气控制系统主要由硬件设备系统与总体网络结构系统两部分组成，其中，硬件设备系统方面：燃机―汽机多采用分散控制方式，采用通信、硬接线的方式将各个分散控制系统连接在一起，达到控制燃气机组正常运行的目的，控制器（多采用背板式PC结构等）、网络层以及人机接口是核心；总体网络结构系统方面：新建燃气电厂多采用“机、电、炉”集中控制方式，燃气――、汽机控制系统、DCS系统是整个网络结构的“核心”，主要组成部分包括数据控制中心（比如，存储系统、服务器网卡等）、备份系统、实时监控系统（比如，电气网络监控、水务管理以及单元机组控制网等等），各变压器组、锅炉运行、锅炉余热控制以及汽机旁路等等都由其来实施控制，以促进燃气电厂各个设备正常、安全运行目标的顺利实现。燃气电厂电子控制系统并不特别复杂，与传统的燃煤电厂电气控制系统相比，燃气电厂电气控制系统所采集的信息源相对较少、控制对象较少、操作频率不高以及控制系统设备相对较少，但是，由于“燃气的危险性”要远高于“燃煤”，这就对电厂电气控制系统的安全性、稳定性以及快速反应性提出了较高的要求，否则，就有可能会给电厂造成巨大的经济损失以及产生重大的社会危害。可以说，科学、合理设计燃气电厂电气控制系统是保障电厂高效、安全运行的必然要求。
2 燃气电厂电气控制系统设计分析
一般而言，燃气电厂电气控制系统功能模块设计主要包括以下几个部分：
2.1 厂用电源系统模块
燃气电厂用电源系统模块主要包括厂用电源系统与厂用电源切换系统两部分，其中，厂用电源系统多由6Kv、380Kv常用厂用电源系统与突发事故保安电源系统等，以6Kv为例，6Kv厂用电源系统主要的功能是实现由工作电源向备用电源或者是由备用电源向工作电源的双向切换，一般由DCS系统按照事先设定的“指令”来具体执行操作，比如，当厂区内某段或者某个变压设备等发生故障，DCS系统就会立刻发出“指令”，完成由“工作电源”向“备用电源”的快速切换，避免以外事故的发生；事故保安系统属于典型的备用系统，主要是在燃气机组出现故障无法正常运行时，启用事故保安系统满足厂区用电需求，实践中，多数燃气电厂都采用“柴油发电机组”作为突发事故保安系统，柴油发电机组多处于“热备用”状态，一旦发生厂区停电事故，处于“热备用”状态的柴油发电机组就会立即投入运行，指令仍然由DCS系统发出，实现工作机组与备用机组之间的双向切换，确保燃气电厂厂用电需求。厂用电源切换系统模块的主要功能是确保实现厂用高压电源连续、稳定、可靠供电目标的实现，以MFC2000-2型的微机为例，切换系统模块通过与ECS之间的“硬接线”实现信息源的双向交换，其中，电流电压计算、信号、切换动作执行、输入检测以及自检等诸多模块主要由CPU来完成；另外，系统中快切手动操作控制是对DCS自动控制切换系统的一个补充，当备用分支、工作分支断路器均正常切一个处于合位一个处于跳位的情况下，可以手动实现电源切换。
2.2 发电机―变压器组系统模块
绝大多数燃气电厂的“发电机―变压器组系统模块”涉及到的设备、元器件较多，需要对多个子系统实施有效控制，才能够确保整个电厂电气控制目标的实现。发电机控制方面，可采用“机岛控制系统”来实现，将励磁系统、燃机变频启动系统、发电机保护系统等控制模块、信号源接入***控制系统，按照DCS系统发出的指令完成对发电机运行状态的自动控制；发电机出口开关、主变220Kv侧开关均能够实现“准同期”（自动控制，一般情况下，“机岛控制系统”处于缺省状态下视为同期点）；断路器主要是用于提示接地刀、隔离开关所处的状态以及通过DCS系统实现对近端、远端的自动控制，断路器执行保护动作或者处于故障状态时不能合闸，一旦执行完合闸命令后就能够自动解除“指令”，从而整个发电机―变压器组系统模块回复到正常运行状态。
2.3 电源系统控制模块
一般情况下，燃气电厂电源系统控制模块主要由直流电源系统模块、保安段电源控制系统模块以及UPS不停电电源系统控制模块等三部分组成，其中，直流电源系统模块主要是满足电厂仪表、自动控制、保护、事故照明以及UPS电源等负荷用电需求，一般由DC220Kv、Dc110Kv两种等级的直流电源组成，每一台机组的直流220Kv、110Kv系统都要设计为***运行，绝对不能相互干涉， 并且要确保直流电源所有的蓄电池始终处于浮充电状态；设计保安段电源控制系统目的是在燃气电厂出现重大故障时，各个机组控制系统、大容量事故负荷以及直流系统始终处于运行状态（不停电）；UPS不停电系统主要包括静态开关、整流器以及逆变器等几个部分，主要功能是在电厂机组出现故障时，满足用电负荷连续的交流用电需求，该系统模块电源由交流主电源、直流电源以及旁路电源，实践中，主要是通过交流主回路控制达成供电目标。
总之，燃气电厂电气控制系统必须要结合燃气电厂运行的特点，科学、合理的进行设计，以避免重大危险事故的发生，从而为电厂的安全运行典型坚实的基础。
参考文献：
[1]宋立伟，和艳慧.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].山西电子技术，2015（02）：92-93.
电气控制设计篇3
【关键词】机床；电气控制；设计
0 引言
随着新产品、新技术的不断发展，生产机械的控制已经越来越趋于自动控制，但常用的生产机械目前仍应用继电器接触器控制系统。而生产机械种类繁多，其电气控制设备各异，本文以机床电力装备设计为主线，叙述电力拖动方案的选择，电动机容量的计算，电气控制电路的设计，常用电器元件的选择以及机床电力装备的施工设计等。
1 电气控制系统设计的基本原则和主要内容
任何一台机械设备的结构型式和使用功能与其电气自动化程度有着十分密切的联系，因此机床电气设计应与机械设计同时进行并相互配合。对于电气设计人员来说，必须对机床机械结构、加工工艺有一定的了解，这样才能设计出符合机床要求的电气控制设备。
在电气控制系统设计中，应最大限度地满足生产机械对电气控制的要求，在满足控制要求的前提下，力求电气控制系统简单、经济、便于操作、维修方便、安全可靠地工作。
机床电气控制设计的基本内容有：
1）确定电力拖动方案；
2）选择电动机容量、结构型式和容量；
3）设计机床电气控制电路***；
4）选择机床电器，列出电器元件明细表；
5）绘制装配***和接线***；
6）编写设计计算说明书和使用说明书。
2 电力拖动方案的确定
电力拖动方案选择是电气设计主要内容之一，也是电气设计的基础和先决条件。首先根据机床工艺要求和机床结构及运动部件情况来选择电动机的数量，然后根据机床各运动机构的调速范围来选择调速方案。
2.1 拖动方式的选择
电力拖动方式有单电机拖动与多电机拖动两种。电力传动发展的趋势是电动机逐步接近工作机构，形成多电动机的拖动方式。在具体选择时，应根据工艺及结构具体情况决定电动机数量。
2.2 调速方案的选择
一般金属切削机床的主运动和进给运动都要求具有一定的调速范围。为此，可采用齿轮变速调速、液压调速、双速或多速电动机及电气的无极调速等。在选择调速方案时，可从以下几点考虑：
1）重型或大型设备的主运动及进给运动，应尽可能采用无极调速。这有利于简化机械结构，减小齿轮箱体积，降低制造成本，提高机床效率。
2）精密机械设备如座标镗床、精密磨床、数控机床等，为保证加工精度，便于自动控制，应采用电气无极调速。
3）一般中小型设备如普通机床，在没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，配以适当级数的齿轮变速箱。有时为简化结构、扩大调速范围，也可采用双速或多速笼型感应电动机。在选用笼型感应电动机的额定转速时，应满足工艺条件要求，选用二级、四极或更低的同步转速，以便简化机械传动链，降低齿轮减速箱的制造成本。
3 电动机的选择
正确的选择电动机具有重要意义，确定完电动机的数量后电动机的选择包括电动机种类、结构型式、额定转速和额定功率的选择。
3.1 电动机选择的基本原则
1）电动机应满足生产机械提出的有关机械特性的要求；
2）电动机在工作过程中，功率能被充分利用；
3）电动机的结构型式适合周围环境要求。
3.2 根据生产机械调速要求选择电动机种类
感应电动机结构简单、价格便宜、维修方便，但启动及调速性能不如支流电动机。因此在感应电动机能满足生产需要的场合都应采用感应电动机，仅在启动、制动和调速等方面不能满足要求时才考虑选用直流电动机。今年来，越来越多的直流调速应用领域被交流调速所取代。
3.3 电动机型式的选择
按生产机械不同工作制相应选择连续、短时及断续周期性工作制的电机。
按安装方式不同分为卧式与立式两种，一般选用卧式电动机，只有为简化传动装置才选用立式电动机。
按不同工作环境选择电动机的防护型式。开启式适用于干燥及清洁的环境；防护式适用于干燥和灰尘不多，没有腐蚀性和爆炸性气体的环境；封闭式有自冷式、他冷式和封闭式三种，前两种用于潮湿、多腐蚀性灰尘、易受风雨侵蚀的环境，后一种用于浸入水中的机械；隔爆式用于有爆炸危险的环境中。
3.4 电动机额定电压的选择
交流电动机额定电压应与供电电网电压一致；直流电动机的额定电压也要与电源电压相一致。
3.5 电动机额定转速的选择
对于额定功率相同的电动机，额定转速越高，电动机尺寸、重量和成本越小。因此选用高速电动机较为经济，但由于生产机械所需转速一定，电动机转速越高，传动机构转速比越大，传动机构越复杂。因此应综合考虑电动机与机械两方面的多种因素来确定电动机的额定转速。
3.6 电动机容量的选择
电动机的容量反应了它的负载能力，它与电动机的容许温升和过载能力有关。电动机容量的选择有两种方法：一种，是分析计算法；另一种，是调查统计类比法。所谓分析计算法是根据生产机械负载***，在产品目录上预选一台功率相当的电动机，再用此电动机的技术数据和生产机械负载***求出电动机的负载***。最后，按电动机的负载***从发热方面进行检验，并检查电动机的过载能力是否满足要求，如若不合格，则再选一台电动机重新进行计算，直至合格为止。此法计算工作量大，负载***的绘制较为困难。
调查统计类比法是在不断总结经验的基础上，选择电动机容量的一种实用方法，但也有一定的局限性。它是将各国同类型先进的机床电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量与机床主要参数间的关系，再依据我国的实际情况得出相应的计算公式。
此外，还有另一种类比法，通过对长期运行的同类生产机械的电动机容量调查，并对机械主要参数、工作条件进行类比，然后再确定电动机的容量。
4 电气控制电路***的设计
生产机械电气控制电路***的设计有分析设计法与逻辑设计法。
分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整电路。当没有现成典型环节运用时，可根据控制要求边分析边设计。
这种设计方法易于掌握，但不容易获得最佳设计方案；当经验不足或考虑不周时会影响电路工作的可靠性，应反复审核电路工作情况，有条件时应进行模拟试验，发现问题及时修改，直至电路动作准确无误，满足生产工艺要求为止。
逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路。它根据生产过程的工艺要求，将控制电路中的继电器、接触器线圈的通电与断电，触头的闭合与断开，主令元件的接通与断开等，看作逻辑变量，用逻辑函数关系式表示它们之间的逻辑关系，再运用逻辑函数基本公式和运算规律，对逻辑函数进行化简，按化简后的表达式，画出相应的电气原理***。
采用逻辑设计法的控制电路，能求得逻辑功能的最简电路，但其整个设计过程较复杂。
5 常用控制电器的选用
在继电器接触器电气控制电路设计完成后，便应着手选择各种控制电器。正确合理地选择电器元件是电气控制电路安全、可靠工作的重要保证。
5.1 接触器的选用
1）根据主触头接通或分断电路的电流性质来选择直流还是交流接触器；
2）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器；
3）根据负载的功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级；
4）根据被控电路电压等级来选择接触器的额定电压；
5）根据控制电路的电压等级来选择接触器线圈的额定电压等级。
5.2 热继电器的选用
1）根据电动机的接法选择热继电器的类型。热继电器作电动机缺相保护时，若电动机为Y型接法选用普通型热继电器，对于Δ型接法的电动机，采用带断相保护的热继电器。
2）根据电动机的额定电流选择热继电器的规格。
3）根据需要的整定电流选择热继电器的规格。
5.3 熔断器的选用
1）熔断器类型应根据负载的保护特性和短路电流大小来选择；
2）熔断器的额定电压应根据熔断器所接电路的电压来决定；
3）熔体额定电流的选择要根据负载大小、负载性质来选择；
4）熔断器的额定电流大于或等于熔体额定电流。
5.4 塑壳式断路器的选用
1）断路器额定工作电压等于或大于线路额定电压；
2）断路器额定电流等于或大于线路计算负荷电流；
3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算；
4）断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压；
5）断路器分励脱扣器额定电压等于控制电源电压；
6）长延时电流整定值等于电动机额定电流；
7）瞬时整定电流：对保护笼型异步电动机的断路器为8～15倍电动机额定电流，对保护绕线型电动机的断路器为3～6倍额定电流；
8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际启动时间。
5.5 控制变压器的选用
控制变压器一般用于降低控制电路或辅助电路电压，以保证控制电路安全可靠；
1）控制变压器一、二次电压应与交流电源电压、控制电路电压与辅助电路电压要求相符；
2）应保证接于变压器二次侧的交流电磁器件在启动时能可靠地吸合；
3）电路正常运行时，变压器温升不应超过允许温升；
4）控制变压器容量的近似计算公式为：S≥0.6∑S1+0.25∑S2+0.125∑S3K.
5.6 控制按钮的选用
1）根据使用场合选择控制按钮的种类，如开启式、保护式、防水式等；
2）根据用途选用合适的型式，如手把旋钮式、钥匙式、紧急式、带灯式等；
3）按控制回路的需要确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等；
4）按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。
5.7 行程开关的选用
1）根据应用场合及控制对象选择行程开关种类；
2）根据安装环境选择防护型式；
3）根据控制回路的电压和电流选择行程开关系列；
4）根据机械与行程开关的传动力与位移关系选择合适的头部型式。
6 结语
在掌握了这些理论知识的基础上，还要学会查阅手册、电器产品样本，掌握电动机、控制电器等的安装、调整和试车的方法，经过生产实践才能逐步提高我们电气控制电路设计的能力和实际动手能力。
【参考文献】
电气控制设计篇4
【关键词】缸内直喷;电控系统;硬件模块
一、引言
电子节气门控制系统是发动机电子控制系统的重要组成部分，能够显著改善汽车的动力性能、经济性能和安全性能等指标，是汽车电子控制技术发展的重要方向。鉴于当前国内电子节气门控制系统研究和应用的现状，开展电子节气门控制系统的研究与开发具有重要现实意义和应用价值。
电子节气门控制系统根据油门踏板位置传感器和节气门体角位移信号等综合判断发动机实时工况的需求，通过电控单元控制节气门阀的开度，改变进入发动机气缸内的可燃混合气量，使发动机输出整车所需求的功率和转矩。
***1 源稳压电路***
二、电源模块电路设计
电源模块主要为电控单元、传感器和直流电动机提供电源。其中由于传感器电路精度比较高，节气门位置传感器和踏板位置传感器输入的模拟信号供电电压必须非常稳定，否则对踏板位置传感器和节气门位置传感器信号会有很大的扰动，本设计中给传感器单独供电，电控单元5V供电电源与传感器SV供电电源分开。本设计共需两个5V和一个12V直流电源。其中5V电源由两个电压转换器件7805从12V直流电源直接转化得到。
直流电机所需12V直流电源直接从12V蓄电池得到。***1所示为系统采用电源稳压电路***，主要由电源稳压芯片7805组成。
三、角位移信号调理电路
角位移信号调理电路是电控系统的重要组成部分，主要完成信号的跟随和滤波。信号调理可以防止各种干扰信号进入系统，是整个系统抗干扰的重点部分。
电子节气门控制系统信号输入部分包含两路模拟量输入，油门踏板角位移信号和节气门角位移信号。两路传感器信号均为电压信号，其范围为O-5V，数模转换芯片AD7705输入模拟电压范围为0-2.5V，故设计分压电路对传感器信号进行分压;且由于车辆的工作环境比较恶劣，输入的模拟信号存在干扰，故需对模拟信号进行滤波。油门踏板位置信号调理电路与节气门位置信号调理电路原理相同，其原理***如***2所示。
***2 油门踏板与节气门位置信号调理电路
四、A/D转换电路的设计
本设计采用一片AD780转换器，通过三线制与单片机连接，同时为了保证A/D转换器正常工作和复位，将A/D转换器的复位端子和片选信号端子也接到单片机。在三线制连接方式时，通过采用硬件监控DRDY端子的状态来判断寄存器是否被更新，D即Y端子的输出与通信寄存器的DRDY 位同步，DRDY端子一旦变成低电平，表明数据寄存器的数据已经更新，可以读取。通过将DRDY输出端子接至单片机的外部中断端子INTI就可以通过硬件监控数据寄存器的更新，通过中断服务函数就可以读取寄存器的数值，也可以通过软件查询的方式来读取数据。若DRDY端子为高电平，则不能读取数据，以免读到不可靠的数据。A/D转换电路的电路***如***3所示。
***3 A/D转换电路
***4 PWM调速控制原理和电源波形***
五、执行控制模块
近年来，随着单片机在控制领域的应用，采用脉宽调制控制直流电机逐渐成为主要的直流电机控制方式。脉宽调试的原理为：将冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果是相同的。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，通过高速PWM信号对半导体开关器件进行不断的导通和关断的控制，同时控制PWM信号的占空比来获得输出大小变化的电压值。***4所示是利用开关管对直流电动机进行PWM调速控制的原理和电压波形。
***5 H桥电动机驱动电路
在***4中，当开关管的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端电压为Us。tl秒后栅极输入变为低电平，开关管截止，电动机电枢两端电压为0。（T-tl）秒后，栅极输入电压重新变为高电平，开关管的动作重复前面的过程。
六、H桥电动机驱动电路
H桥电路中的四个功率MOS管采用N沟道MOS管，N沟道的MOS管具有以下两方面的优点：一方面，N沟道的MOS管载流子的迁移率较高，频率响应较好，跨导较大;另一方面，N沟道MOS管的导通电流大和导通电阻小。其电路如***5所示。
***中VI、VZ、V3、V4四个MOSFET的型号为IRF840，是H桥的核心元件，其主要的电特性参数如表4.3所示。Dl、DZ、D3、D4为续流二极管，其主要作用是提供电路续流回路，消除电动机所产生的反向电动势，避免该反向电动势击穿MOSFET。电源电压为+12V，由汽车蓄电池提供。
电动机正转时，Vl与V4受同一路PWM控制信号控制，VZ与V3输入低电平，使反转电路截止;电动机反转时，VZ与V3受另外一路PWM控制信号控制，Vl与V4输入低电平，使正转电路截止。
节气门体电机电枢电阻取3.3Ω，正常电流1.2A，峰值电流5-7.8A，工作电压12伏。
七、结论
电子节气门控制系统与传统机械式节气门控制系统相比，具有节能环保、结构紧凑，重量轻，装配方便，成本低，效益高，易与汽车其它电子控制系统集成，保养方便等特点。介绍了电子节气门控制系统的基本原理，对控制系统涉及的电源模块、角传感器信号处理、A/D转换、执行控制模块和H桥电动机驱动等部分的电路进行了分析和设计，为电子节气门控制系统总成的设计提供了硬件支持。
参考文献
[1]勇刚，吴伯农.AD7705高精度数据采集的实现[J].外电子测量技术，2006，1.
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[5]李旭，谢运祥.PWM技术实现方法综述[J].电源技术应用，2005，8（2）：51-55.
电气控制设计篇5
关键词：PLC；电气设备控制系统；设计
引言
科学技术的发展带来了生产方式的转变，生产呈现精密化、自动化、智能化的趋势。作为一种精度要求极高的行业，提高数控机床设备控制的精确度，是该行业发展的重点内容之一。基于PLC的电气设备控制系统，为这一研究提供了方向。
一、PLC在电气设备控制系统开发的优势
数控机床（Computernumericalcontrolmachinetools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。它通过数字控制装置发出信号，来控制机床按照***纸要求完成零件的切割加工。它能够有效的解决精度要求高，生产规模小，品种多样化的加工生产。传统的机床点滴控制是基于继电器的，它在使用过程中往往会存在机械触电的故障，也具备极大的排障难度。PLC在其数控装置的开发上具有极大的优势。首先，PLC具有极高的可靠性，它基本上都是采用单片微型计算机的形式，系统的集成度高，同时具备相应的电路保护和自诊断功能，使得其在运行中具有靠靠性。其次，PLC的编程十分简便。与微型机的指令而言要少的得多，十分容易的掌握。非计算机编程专业的人也可以轻易的学会并掌握，具有极强的推广性。第三，灵活组活，可以自由的组合的搭配，这也就使得其可以容易的改变控制系统的功能和模式，使得其具有极强的适应性。且不需要任何的专用机房和严格的屏蔽措施，I/O端子正确对接后，便可以正常运转十分的便利。第四，输入/输出功能模块齐全。针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。第五，高速运转，由程序控制的操控系统比继电器逻辑控制的系统运行速度要快的多，因而其处理起来更加的高效。随着单片机的大量使用，PLC的性能取得了大幅度的提升。
二、基于PLC的电气设备控制系统的设计
1、设计的原理基础在PLC的中央处理单元CPU中包含两种运行模式，即run和stop。在run的模式下，上电位对程序进行初始化，cpu进行循环扫描，当扫描中发现问题时，进入报警，触发stop模式。2、硬件结构构成硬件是电气设备控制系统的基本组成，在硬件构建合理的基础上，才能够实现软件方面的功能。硬件结构构建时，按照电气原理设计原理***，并按照设计***完成设备之间连接。各硬件设备的型号的选择要与控制要求相统一，并且具有极高的性价比。因此在硬件结构构成时，要完成以下目标。一是实现对被控制对象的***分解，促进PLC的资源优化配置。那么它就需要从主运动控制功能的实现即能够借助电机拖动滚珠丝杠来实现对托板的带动，在横纵轴上进行运动；在辅助功能中能够控制起停、换刀、夹具自动夹放等。因此在硬件中必须有按钮、控制面板和检测元件。二是PLC的选型上，按照去除冗杂优化和系统可拓展性的原则的基础上，尽量以小而精的方式来控制系统，则考虑选择小型PLC机。目前来说，西门子公司在PLC小型机的开发上具有领先优势，且性价比比较高。本文中选取的西门子s7-300。三是在PLC配线***与输入/输出点上。在PLC配线***上，需要实现线路的优化设计，通过完整的布线来确保PLC能够在电气元件中起到核心作用，以提高系统运行的可靠性;在输入/输出点上，要求要与相应功能进行对应。选择AC220V供电，DC24V14点输入，继电器型交流10点输出。3、软件构成软件是支持系统运作的部分，它由多个子程序构成，从而完成对机床的控制。系统的在软件设计要需要满足接收上位机命令、驱动电机进行加工、实时监控机床的工作状态并及时上传给上位机等功能需求。同时为了增加系统运行的稳定性，实现高精度、高安全性的要求，需要对上位机进行主动检测，确保所有参数处于正常范围内。当出现问题时则进入开机归位状态。（1）建立通信连接在数控机床电气设备控制系统工作时，需要建立起上下位机的有效通信，它是通过TCP/IP协议完成的。考虑通信的连通性，考虑用下位机在开机或者检测到通信中断后自动进入建立通信连接状态，即下位机通过UDP协议循环向上位机发送建立连接请求。如果上位机己经开机收到建立连接请求后作为客户端与PLC建立连接，成功后向下位机发送连接成功信号，此时PLC作为客户端与作为服务器的上位机建立连接，建立成功后也向上位机连接建立成功信号。当两个连接全部成功建立进入等待命令状态。（2）组态设计。编程之前先要对整个系统进行组态。组态包括驱动器的组态和轴的组态。启动组态设计程序，在插入新设备后进行组态的编译。在编译的过程中完成对数控机床要求的基本参数设计。参数设置过程包括控制方式选择、选择电机功率模块、选择电机、煞车方式、选择电机编码器、通信格式等过程。（3）数据存储功能的实现。在数控机床进行加工时，需要在PLC内存储大量的数组形式孔位信息，并且为数据存储设定两个指针包括孔位信息存储指针以及孔位加工指针。按照指针所处的位置完成数据的存储。即当系统开始执行加工命令时，指针位于孔位加工区，则系统认为数据传输存储完毕，孔位信息存储指针清零。为了降低大量信息同时存储时造成的误差，需要完成CRC校验，从而有效防止产品误加工造成资源浪费。（4）报警系统。报警系统主要是指当系统发现参数故障或者加工故障时，主动发出警示，停止加工。报警系统需要完成的是对各项参数的有效监测，包括水温、气压等指标，并对机床各轴进行限位保护。限位保护包括三种，硬件限位、组态限位以及程序限位。在任一报警发生时，系统自动对报警做出反应，停止机床运行，将下位机的信息反馈到上位机之中。在系统未发出下一步指令前，机床不再继续工作。
三、基于PLC的电气设备控制系统的实践和结果分析
系统设计完成后，需要进行实测校验，并完善各项功能和相应的调整。1、电气设备控制的实践结果分析在电气设备控制系统设计完成后，在当地的某工厂生产线上进行调试和运作。调试标准为日运行时间10小时，采取2个月的运行数据为比较基础。在这个过程中主要针对传感器、主轴、上位机控制等进行调试和检测。总体来讲运行状态良好，尚未出现明显差异。在调试运行三个月后，再度进行采样时发现，系统的灵敏度有所降低。分析出现问题的原因发现，在调试运行过程中，未对系统运行过程中进行正常的维护和保养，且系统的参数经人为改动后，与该厂的生产要求不相符，因此出现测控偏差。2、实践结果的反馈和调整根据实践调试结果来看，系统的运行状态基本良好，数据显示直观清晰，整体的系统抗干扰能力比较强，在该过程中进行的零件加工基本上无质量差异。但在系统的运行过程中，出现对系统保养不当的问题，需要进行关注。同时，所有的操作人员需要对机床和零件的生产加工标准进行系统的了解和掌握，才能够正确的运用控制系统来提升机床加工的精度。
结束语
当前生产环境发生了巨大的变化，生产操作、检验检测均已进入智能化时代。提升机械技工的精度和自动化效果能够有效的释放劳动力，实现批量化、差异化的高效生产加工。伴随着数控机床的发展，进行基于PLC的电气设备控制系统的设计和开发能够进一步优化控制系统。随着PLC技术与设备的更新换代，电气设备控制系统的设计也应该进行相应的调整，需要我们给予持续的关注。
参考文献：
[1]高波.基于PLC的电气设备控制系统设计与实现[J].中国新通信,2016,18(6):2-2.
[2]张娜.电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用分析[J].电子技术与软件工程,2015(6):180-180.
电气控制设计篇6
【关键词】电气控制线路；设计；基础研究
引言
随着信息全球化的发展，自动化和智能化已经成为评价现代电子设备产品的重要标准，为了满足电子产品的智能化功能，热电企业对电气控制线路设计的要求也相应提高，从而使其表现出了多样化的特征。电气控制线路设计的优化是完善电路设计的关键环节，因此本文对电控线路设计的基础探讨具有重要的实际价值。
1电气控制线路设计的目的
1.1满足电气控制线路运行的承受力
线路功率超标是影响整体线路安全的关键问题，因此在进行电气控制线路的设计时要加强对线路功率稳定性的设计，考虑到系统线路功率的额定负荷，从而保证电路运行的安全性和可靠性。电气控制线路设计是电路设计中的关键环节，其直接影响到电路的运行速度及其质量，电气控制系统在运行电气线路发出的指令时，线路中的部分机械需要进行大功率的运转，功率运转的条件设计是电气控制线路设计中的核心[1]。
1.2适应电气控制线路运行的多样化特点
必须实现电气控制线路的兼容性，其是电气控制线路设计的重要目的，同一机电设备为了满足多样化的功能需求会配置多套线路运行方式，为了避免不同线路之间的互相影响，就需要从电气控制线路的设计入手，使得不同线路在运行过程中彼此兼容。例如一般工作状态下，电动机既要做好调压工作，同事还要进行转矩工作，此时为了保证其功能表达的有效性，就需要从电气控制线路设计入手，增加不同的解决方案和运行方式[2。
1.3电气控制线路运行的速度与设计一体化
电气控制线路设计与电路的转速具有一定的相关性，为了适应不同机电多变的速度，在设计电气控制线路过程中要注意运行速度与机电设施的适用性及准确性。为此，电气控制线路的设计主要是为了使电气控制线路能承载运行时的的承受力，适应电气控制线路运行的多样化特点并满足电气控制线路在运行过程中对速度的要求。
2.电气控制线路设计的思路与原则
2.1电气控制线路设计的思路
电气控制线路设计要以服务企业生产流程和工艺为目的，在设计过程中要加强对电气控制线路功能性和灵活性的设计，在传统线路设计的基础上对其改造和创新，从而适应时展和企业应用的需求[3]。
2.2电气控制线路设计的原则
在设计电气控制线路时，必须遵循其适用性原则，即电气控制线路设计的功能性与线路的复杂性无关，因此在设计过程中要尽量通过简单的线路系统设计，满足生产运行需求。其次，在设计过程中要提高设计方法的规范性和标准性。在设计过程中不建议以设计经验为依据，而是按照一定的设计标准对其展开标准化设计，通过标准的设计规范有利于检查设计中存在的问题，减少线路故障发生的可能性。最后，线路设计要保证较好的稳定性和较高的安全性。
3.电气控线路设计的方法内容及注意问题
3.1电气控制线路设计的方法和内容
设计电气控制线路需严格按照国家规定的标准，规范设计流程，必须将主电路设计出来，才能设计控制电路和其它电路。在设计过程中首先要按照设计要求规划设计方案，从工艺要求着手提高设计的实用性，在设计过程中要注重对相关参数的设计和优化。在得到初步的设计方案以后，要画出对应方案的线路***。其次，在分析线路***的基础上，以线路设计原理为依据检查线路设计中存在的问题，并对其可能出现的故障进行排查，对其中的数据参数进行优化，从而得到最终的线路设计***[4]。设计电气控制线路的具体流程如下：第一，确定好电气设计的技术条件；第二，选择合适的电气传动形式及控制方案；第三，选定电动机的类型、容量大小及其转速型号；第四，明确设计电气控制的原理；第五，制定电动机和电器器件明细表；第六，设计电气控制元件及监测元件的总布置***；第七，设计电气柜和操作台的专用装零件；第八，绘制装配***及接线***。在设计过程中一般会将线路设计内容作为设计主体，其它辅助部件的设计会参考类似线路设计中的相关部件[5]。
3.2电气控制线路设计应注意的问题
电气控制线路设计过程中应该注意以下问题：①在满足生产要求的基础上，最大程度地控制电气控制线路的成本，尽管线路中有很多的公共联线，但可以减少电气外部的接线，尽可能地降低连接导线的数量；②一般情况下，同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，一旦将两者分别接到电源的不同位置，触点断开时产生的电弧会在两个触点之间形成飞弧，致使电源短路，因此在设计过程中需注意连接电器的触点并保证线圈连接的准确性；③在控制线路设计过程中要避免寄生电路的出现，其属于电路动作过程中的意外接通电路，会严重的影响到电路的运行安全。4.结论综上所述，通过研究电气控制线路的设计原则，得知电气控制线路设计对电路设计和机电运行中的重要作用。通过分析电气控制线路设计的思路和原则，说明线路设计过程中使用性能和安全性是保证线路设计有效性的前提，在其基础上探讨了电气控制线路设计的方法、内容和应注意的问题。
【参考文献】
[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播,2011,（02）:18-19.
[2]林虹.电气控制线路设计基础的探究[J].科技资讯,2014,（34）:95-97.
[3]郗维全.电气控制线路设计基础的探究[J].山东工业技术,2014,（23）:208.
[4]伍繁盛.电气控制线路设计基础探析[J].科技致富向导,2013,（03）:147-143.
电气控制设计篇7
关键词：电气控制；线路；设计基础
引言
如今，我国的工业化进程发展速度越来越快，各类机电设备的应用范围也日益广泛。众所周知，机电设备的使用性能如何，在很大程度上取决于电气控制方案的设计。因此，从这个角度来说，把握好电气控制线路设计基础，能够显著提升电气控制线路的使用性能，也能更好地保证电气控制线路运行的稳定性与安全性，为电气电路运行提供一个良好的环境。
1电气控制线路设计的要求
1.1满足电气控制线路运行负荷
电气控制线路的设计，第一要点就是要满足线路运行的负荷需求。一般情况下，电气控制系统发出命令，需要机电设备进行相关作业，而机电设备作业需要较大的动力，这就要求电气控制线路必须能够提供满足其作用的功率负荷。如果电气控制线路不能提供所需负荷，则可能会损坏线路，严重时甚至可能会导致整个机电设备发生故障。鉴于此，在电气控制线路的设计阶段，就必须要对这一点要求引起重视，明确线路运行所需要的负荷。但是需要注意的是，负荷不仅仅是做到够大，同时也需要控制在合理的范围内，如果负荷过大，则不满足成本效益原则。
1.2符合电气控制线路运行方案
就目前市面上所有的机电设备而言，功能已然做到了多元化，能够在进入运行状态之后，为用户提供多种方案的选择，而用户可以根据自定义的需要进行抉择，从而在更大程度上满足用户的多样化需求，提高机电设备的使用效能，充分发挥机电设备的使用价值。但是需要明确的一点是，要能够提供多种可选择的运行方案，其参数设置之间是存在较大差异的，这就必须要考虑到线路的兼容性问题。只有有效地解决了电气控制线路的兼容性问题，才能更好地满足线路运行方案的多样化需求。例如异步电机可以在不同的方案中开展不同的工作，用户可以根据自己的实际需求使用异步电机进行调压工作或者恒定转矩工作。所以，在电气控制线路设计时，必须要考虑到线路运行的方案选择以及相关问题。
2电气控制线路设计方法
2.1电气控制线路的设计思路
在对于电气控制线路进行设计的过程中，首先必须要明确设计思路，而电气控制线路设计的基本思路主要如下：尽可能地在合理的范围之内减少所连接导线的数量，因为如果导线的数量过多，往往会使线路变得复杂。同时还必须要尽量减少导线的交叉，因为导线交叉过多会加剧导线之间的相互影响，同时如果导线的交叉过多，也会使电气控制线路变得更加复杂，极容易导致故障的出现，因而要在设计的过程中尽可能地避免导线的交叉。以上就是电气控制线路设计的主要思路，只有严格地遵循以上的思路来进行设计，才能够有效地保证电气控制线路的质量。
2.2电气控制线路的设计方式
当前在对于电气控制线路进行设计的过程中，常常采用的设计方法主要包括两种：第一种是绘制电路***法，第二种是直觉设计法。其中，绘制电路***法由于较为容易修改以及判断而得到了广泛的应用。而直觉设计法则对于设计人员的经验有着较高的依赖性，需要设计人员具有较为丰富的设计经验。因此在实际进行设计的过程中，需要灵活地对两种方法加以应用，首先运用直觉设计法设计出初步的方案，然后再通过绘制电路***法对初步设计方案进行修改和完善，确保设计方案的合理。
2.3电气控制线路的设计顺序
要想确保所涉及的电气控制线路合理且实用，在进行设计的过程中，必须要先对电气线路的整体进行构思，明确电气线路的设计顺序，从而使得设计更加合理。在对电气控制线路进行整体设计的过程中，首先必须要对所需要的元件加以确定，比如说需要使用哪些控制元件，以及这些元件是否能够采用无功补偿技术等。在完成了整体的设计之后就应该进行电气控制线路的辅助设计，辅助设计主要包括信号判断和局部照明设计。而在进行辅助设计的过程中，信号判断的主要功能就是提高线路的兼容性，在进行设计的过程中，必须要确保其能够防磁、防水、防电以及防油污，使得电气设备更加实用。而在进行局部照明设计的过程中，则应该充分考虑到其与整体的关系。
3结语
从上面的分析不难发现，在对电气控制线路进行设计的过程中，必须要对电气线路的基础设计引起足够的重视。在进行设计的过程中，必须要确保其满足电气控制线路运行负荷，同时符合电气控制线路运行方案，并且还要适应电气控制线路运行调速。只有明确电气控制线路的设计思路，选择科学的电气控制线路的设计方式，并且严格按照电气控制线路的设计顺序来进行设计，才能够有效地保证电气控制线路设计的质量。
参考文献：
[1]王宏亮,王双林,周鸿亮等.论电气控制线路设计的应用[J].山东工业技术,2017(14):170.
[2]叶菲,李玉铁,张禹生等.基于电气控制线路设计进行探究[J].房地产导刊,2013(05):348.
电气控制设计篇8
【关键词】电气控制；线路设计；应用
1 电气控制线路的分析
电气控制线路设计是电气控制的重要环节,对电气设备的设计、生产、操作等方面都有着直接或间接的影响。因此,做好电气的线路设计工作,是做好电气控制的关键环节。随着工业化进程的加速,工业生产中电气化设备的运用越来越广泛,而机械设备的使用效能无疑是和气电气化的程度及有效性密切联系的。电气控制线路分为主电路和控制电路时电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机之间相连的电器元件，一般有组合开关、主熔断、热继电器的热元件和电动机组成。辅助电路时控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小，辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路、和保护电路。其中控制电路时有按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。一般主电路画在左侧，控制电路画在右侧。在机电一体化逐步发展的今天,掌握电气控制线路设计,是做好机电工作的基础工作。而设计工作的关键问题在于其设计思想和原则的正确性,电气设计的基本原则是电气控制线路要最大限度满足生产设备、生产工艺的要求。在满足要求的前提下尽量简化线路。尽量选用标准、广泛采用并经过长期使用的控制环节，同时要注意触点的等电位布置。合理选用元器件。在表示电气控制系统中各项目（包括电气元件、组件、设备等）之间连接关系、连线种类和敷设路线等详细信息的电气***称为电气接线***，电气接线***是检查电路和维修电路不可缺少的技术文件，根据表达对象和用途不同，可细分为单元接线***、互连接线***和端子接线***等。电气设计的基本内容主要包括以下几个方面：电力拖动方案的制定；电气控制方式的选择；工艺设计；***纸绘制；编制使用维修说明书。在电气设计的基本方法主要有：拖动方案的制定和控制线路的设计。
2 电气控制路线的设计与应用
电气线路的一般设计顺序是：首先设计主电路，然后设计控制电路。继电器-接触器控制系统的控制线路设计，常用的设计方法有逻辑设计法和分析设计法。
2.1 分析设计法是根据机械设备的工艺要求和工作过程，将现有的典型环节集聚起来，根据经验加以补充和修改，综合成所需要的控制线路。有时候再找不到现成电路的情况下要进行部分电路或全部电路的自行设计。这种设计方法的主要缺点如下：在发现试画出来的线路达不到要求时，往往用增加电器元件或触点数量的方法加以解决，所以设计的线路往往不一定是最简单、最经济的。设计中可能因为考虑不周发生差错，影响线路的可靠性或工作性能。尽管如此，对于一些比较简单的控制线路仍然采用分析设计法，但对于一些比较复杂的控制线路则多用逻辑设计法。
2.2 逻辑设计法是用真值表与逻辑代数式相结合对控制线路进行综合分析，就是参照在控制要求中由设计人员给出的执行元件及主令电器的工作状态表，找出执行元件线圈同主令电器触点间的逻辑关系，将主令电器的触点作为逻辑自变量，执行元件线圈作为逻辑应变量，写出有关逻辑代数式，最后根据逻辑式做出对应电路，由于逻辑代数式可以通过有关计算法则进行运算和化简，所以，逻辑设计法往往能得到功能相同，但简单优化的控制电路。逻辑代数设计法是根据生产工艺的要求，把电器元件的动作状态视为逻辑变量，通过逻辑运算找出最简单的逻辑表达式，画出相应的控制线路，使线路使用的元件最少，逻辑代数设计法用于复杂控制线路的设计时具有明显的优势，当然这种设计的难度也比较大。在设计中对于比较简单的控制线路，而且电器元件也不多时，往往采用交流380V或220V电压供电，不附加控制电源变压器。此时动力电源电路中的过电压将直接引进控制线路，不利于控制电路中电器元件的可靠工作。同时控制电路电压较高，也不利于维护与安全操作。并且要考虑完善的保护环节。在电路设计完成后，一定要反复分析检查，避免产生寄生回路，影响电路工作的可靠性。对于机器的选择，我们就要在电动机类型的选择中，优先考虑采用结构简单、价格便宜、使用维护方便的三相交流异步电动机，如一般机床、自动生产线、传送带、风机及各类机泵等电力拖动场合，大量选用普通三相鼠笼式异步电动机；高起动转矩的三相鼠笼式异步电动机适用于某些纺织机械的压缩机及皮带运输机等；对于调速要求不高的有级调速机械，可选用双速或三速鼠笼式异步电动机。对于变压器的容量问题，主要控制变压器一般用于降低控制电路或辅助电路的电压，以保证控制电路安全可靠。选择控制变压器的原则为：控制变压器原、副边电压应与交流电源电压、控制电路电压、与辅助电路电压要求相符。应保证接于变压器副边的交流电磁器件在通电时能可靠地吸合。电路正常运行时，变压器温升不应超过允许温升。
3 电气控制线路的设计中的问题
电气控制设计中应重视设计、使用和维护人员在长期实践中总结出来的许多经验，使设计线路简单、正确、安全、可靠、结构合理、使用维护方便。通常应注意以下问题。1.选择控制电源。尽量减少控制线路中电源的种类，控制电源用量，控制电压等级应符合标准等级。在控制线路比较简单的情况下，可直接采用电网电压，即交流220V、380V供电，以省去控制变压器。当控制系统使用电器数量比较多时，应采用控制变压器降低控制电压，或用直流低电压控制，既节省安装空间，又便于采用晶体管无触点器件，具有动作平稳可靠、检修操作安全等优点。选择低压电器时，注意某些电器之间的区别。有的电器在一定条件下可以相互替代，如在通断电流较小的情况下，中间继电器可以代替接触器起动电动机；有的电器在电动机负载的情况下不能互相替代，对于微机控制系统应注意弱电控制与强电电源之间的离，不能共用零线，避免引起电源干扰。照明、显示及报警等电路应采用安全电压。2.选择电器元件。在进行电气设备的总体布置时，按照国标规定，首先要根据设备电气控制电路***和设备控制操作要求，决定采用哪些电气控制装置，如控制柜、操纵台或悬挂操纵箱等，然后确定设备电气装置的安放位；尽可能把电气设备组装在一起，使其成为一台或几台控制装置。只有那些必须安装在特定位置的部件，如按钮、手动控制开关、行程开关、离合器、电动机等才允许分散安装在设备的各处。尽量减少电器元件的品种、规格与数量。在电器元件选用中，尽可能选用性能优良、价格便宜的新型器件，同一用途尽可能选用相同型号。电气控制系统的先进性总是与电器元件的不断发展、更新紧密联系在一起的，因此，设计人员必须密切关注电机、电器技术、电子技术的新发展，不断收集新产品资料，以便及时应用于控制系统设计中，使控制线路在技术指标、稳定性、可靠性等方面得到进一步的提高。3.减少通电电器的数量。正常工作过程中，尽可能减少通电电器的数量，以利节能，延长电器元件寿命以及减少故障。4. 合理使用电器触点。正确地选择接触器就是要使得所选用的接触器的技术数据，能满足控制线路对它提出的要求，所以，在复杂的继电接触控制线路中，各类接触器、继电器数量较多，使用的触点也多，只有合理使用，才能促进其设计的使用。
4 结束语：
电气控制线路设计是电气控制的重要环节,对电气设备的设计、生产、操作等方面都有着直接或间接的影响。因此,做好电气的线路设计工作,是做好电气控制的关键环节。所以，我们在设计的过程中要考虑全面，对其进行设计。
参考文献：
电气控制设计篇9
[关键词]电气自动化；控制系统；设计方式
在当前社会经济不断发展的情况下，人们对于工业生产的需求不断增加，对于生产效率有了更高的要求，为进一步提升社会工业化水平，电气自动化控制系统的重要性逐渐得以凸显。科学合理地进行控制系统的设计，能够进一步提高电气工程运行的稳定性以及可靠性。因此加强对于电气自动化控制系统的设计和应用研究是十分有必要的。
1.控制系统设计特点及其功能
相较于传统热机机械设备而言，电气系统有着更为突出的优势，不仅有着更大的存储能力，而且简化了操作流程，在提高了作业效率的同时，也实现了对于成本的有效控制。在此情况之下，电气系统的设计自然相对更为复杂，而且对于系统的反应速度、抗干扰性能等方面也有着较高的要求，同时为实现电气自动化控制系统的功能，还必须确保整个系统具备极强的设施管理能力和相应效果。电气自动化控制系统的基本功能主要有：第一，监督和电气控制功能，充分发挥电气自动化控制系统的功能和作用；第二，保障电气设备运行稳定，通过科学合理的监督和控制，及时处理电气设备运行过程中潜在的问题，或已经发生的问题，借助增磁、减磁的相应功能，实现控制系统功能；第三，避免设施损坏，在系统实际运行检测过程中，非常容易由于电压不足等问题，导致设备遭到破坏，因此在进行系统设计的过程中，加强对于此项功能的研究是十分有必要的；第四，确保电气自动控制系统整体运行的安全性以及稳定性，不仅要加强对于励磁系统的重视，同时还需要做好灭磁、启动操作，保障整个系统功能的稳定发挥[1]。
2.电气自动化控制系统设计方式
电气自动化控制系统的设计，对于电气系统而言有着十分重要的作用，直接影响着整个电气系统运行的稳定性以及安全性。在我国研究学者多年的努力之下，当前我国对于此系统的设计已经取得一定成效，目前常用的控制系统设计方式包括以下三种类型。一是集中监控，实际上就是指通过集中的方式实现对于电气系统的自动化控制，通过将控制系统的所有功能都集中在一个处理器中。相较于其他方式而言，其主要的优势和特点就是在实际使用和操作的过程中，程序和方法相对更为简单便捷，因此，集中监控设计方式在电气自动化控制系统设计当中得到了十分广泛地应用。这种控制系统设计方式，由于其高度集中化特点，因此极大地提高了电气控制操作的效率，提升了系统控制的应对速度和处理速度。但是与此同时，集中监控这种设计方式也存在一定局限性和要求，随着当前电气自动化系统的功能逐渐增加，在实际应用集中监控方式进行系统设计的过程中，在所需要监控的设备以及系统数量不断增加的情况下，对于控制系统也会有更多的要求，在此过程中可能就会引发一系列问题，其中最为明显的就是随着监控数量的增多，导致控制系统所连接的电缆数量也在逐渐增多，不仅在一定程度上增加了系统投入的资金成本，与此同时，过多的电缆也会对系统稳定性产生一定影响。除此之外，由于电缆过多，而且实际接线情况可能要更为复杂，给后续线路检查和维修也带来一定困难，极大地增加了控制系统维护和检测的工作量，与此同时，也在一定程度上提高了人为失误的可能性。基于集中监控的以上几个特点，为确保整个自动化控制系统的运行稳定性，所以，经常在对安全等级没有过高要求的设备中使用这一设计方式。***1为某水电站集中控制中心监控系统结构。二是远程监控，顾名思义就是能够实现对于电气设备的远程监控和管理的电气自动化控制系统设计方式。在传统电气系统当中，为进一步保障电气设备的正常运行，采用的是人工方式在现场进行电气设备的检测和维修，这种方式不仅需要耗费大量的人力和物力，而且人为检查和控制操作的时间相对较长，难以有效提升设备控制和检修的效率，除此之外，人力检查的过程中会受到多因素影响，增加了失误的概率，这也在一定程度上增加了整个系统运行的成本，降低了企业经济效益。与之相比，远程监控控制系统的设计，能够实现对于电气设备的远程监控和监测，不仅能够有效解决上述问题，而且还能够在一定程度上降低相关人员的工作量，提高工作效率，除此之外，远程监控方式还能够为后续设备的检修和维护提供可靠的数据支持，进一步提高设备检修的效率和质量，极大地保障了电气系统运行的稳定性。与此同时，相较于其他控制系统设计方式，远程监控系统的设计无须进行电缆安装和布设工作，极大地节约了此方面的费用，为企业节约了大量的资金成本。但是，在实际采用远程监控设计方式的过程中，为保障设计质量和系统的功能，需要加强对于大型系统管理问题的重视，确保该系统的通信速度能够符合电气自动化控制需求。电气自动化远程监控系统示意***如***2所示。三是现场实时监控，也是电气自动化控制系统的一种设计方式。在电气系统实际运行的过程中，经常会受到各种因素的影响，而使得系统出现各种问题，在此情况之下，为确保系统能够持续稳定地运行下去，必要时就需要安排专门的工作人员到现场进行检查和维修。但是，相较于系统操作而言，在进行人工检查的过程中难免会由于人为因素的影响而引发其他问题，从而给系统正常运行带来一定风险。对此，就可以对电气自动化控制系统采用现场实时监控设计方式，既能够全面系统地对电气设备进行监控和管理，同时还能够对一些故障提前采取相应预防措施，并及时作出反应和处理，相比于现场人工检修而言，能够及早定位故障点并进行上报，针对一些简单的故障问题，还能够采取即时处理措施，进一步缩短了故障处理的时间，提高了检修效率，有效保障了系统运行的可靠性以及稳定性[2]。
3.电气自动化控制系统实现策略
电气自动化控制系统的设计不仅涵盖了电力电子技术和计算机技术，而且还涉及了电机电器技术以及网络控制技术等多种先进技术，具有极强的综合性。随着当前我国科学技术水平的不断发展，以及社会需求的提高，对电气自动化控制系统的应用提出了更高的要求，想要进一步实现该系统的应用，充分发挥控制系统的作用，需要从以下三个方面入手。一是加强智能化研究。随着科学技术水平的提高，社会节奏的不断加快，智能化已然成为未来很多行业发展的主要方向，电气自动化控制系统的设计也不例外。智能化水平的提升对于控制系统的设计而言有着十分重要的意义和作用，不仅能够进一步提升远程控制操作的效率以及智能程度，而且还能够实现无人操作。一方面，智能化水平的提高能够使得远程操作效果得到进一步发挥，有效减少系统控制人员以及设备检测维修人员的工作量，不仅能够提升系统运行效率和可靠性，而且还极大地节约了人力成本的支出，为企业节约了大量的成本投入，有着提高企业经济收入的作用。另一方面，相较于人为操作，智能化检测行为出错的概率相对更低，对于故障问题判断的准确性和效率更高，而且还能够有效预防由于人为操作引起的其他问题，进一步提高系统运行效率和运行的可靠性。除此之外，智能化远程监控系统的设计，也能够进一步降低现场检查作业过程中发生安全事故的概率。二是建设数字化系统。在当前数字化技术不断发展的情况下，将其引入到电气自动化控制系统的设计当中也是控制系统应用的重要方向之一，数字化发展不仅是当前时代背景下对于企业发展的必然要求，同时也能够为电气设备的运行以及管理提供可靠参考，给后续电气设备以及电气工程的正常运行管理提供数据支持，促使电气自动化控制系统的功能得到进一步发挥。三是培养人才加强创新探索。基于电气自动化控制系统的强大优势，该系统在各种工业生产的过程中不断得以应用，对于我国各生产行业的发展都起到了十分关键的推动作用。在当前信息技术、通信技术、电力电子技术等先进技术不断发展的情况之下，电气自动化控制系统的设计和研究也在随之不断推进，想要使得该技术能够在各行各业当中得到更加深入的应用，进一步帮助行业发展，就必须加强对于该控制系统的深入研究。一方面，企业需要加强对于相关技术人员以及操作人员的培训和培养，不仅要加强电气自动化相关知识的理论学习，同时还需要结合相应的实践活动，确保其能够具备实际系统操作能力。另一方面，积极引进和培养综合素质能力较高的专业人才，为企业电气自动化控制系统的设计和应用储备人才，同时加大对于电气自动化控制系统的设计力度和资金投入[3]。
4.结语
电气控制设计篇10
关键词:建筑钢结构;设计;工程造价;控制
中***分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0039-01
近年来,电气自动化控制系统在工业中的应用广泛,方便生活的同时也使得智能化水平不断扩大,能够应用于精准的控制仪器设备,并且大容量信息数据传输的实现,也应用依托在不断发展的家用电器的设备上。可见,电气自动化控制系统在生活中发挥着举足轻重的作用。在机械制造、航天领域、医术领域以及交通等领域电气自动化控制系统将得到普遍应用,而随着新技术的不断开发,电气自动化不断地融合进新的内容,诸如智能化系统和大容量的信息输送系统。进一步提高电气自动化在工业领域的应用。
一、电气自动化控制系统的功能
电气系统的控制,根据电池单元和电气控制的优点,包括在ECS监测。它的基本功能是:
1.出口220kV/500k变压器组断路器和保护开关的控制和操作。工厂监控系统的变压器保护。
2.220kV/500kV较上年同期并网的网络和手动自动开关。自动控制功能。的高电压和高电流的开关设备的体积,一般是操作系统用于控制分合闸,尤其是当设备发生故障,需要切换自动切断电路,有它自己的调整控制系统,用于电自动控制设备
3.6KV高压厂用电源监控,辅助电压快速切割设备状态监测工作,投票,手动启动。
4.380V LV辅助电源测量,操作,控制低电压器件,考虑。测量功能。灯和声音信号只能定性显示的设备的工作状态,如果你想知道的电气设备数量的工作,但还需要有各种仪器设备,测量线路的各种参数,如电压,电流, ,频率和功率的大小。在操作和监控设备,传统的组件的操作,控制了大部分的电器,仪器仪表及信号设备的计算机控制系统和电子元件可以更换,但仍然有一个小装置和地方的控制电路的应用,这也是微电脑全自动控制电路基础。
5.柴油发电机组的安全监控和运行。
6.直流系统的LPS系统的控制工作。
二、电气自动化控制系统组成及安装
电源供电回路。供电回路的供电电源有ac380v和220v等多种-保护回路-信号回路。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备。自动与手动问路-制动停车回路-自锁及闭锁同路。编写程序的人员可以选择他们喜欢的编程语言进行编程。这样就使得培训时间大大缩短,节约系统利用的时间。当然该平台除了可以使用DK方式,还应该支持可视化开发,并能集成逻辑调试、测试和发送。这样经过测试后的程序可以适时地发送给主体,让它按照新的方式工作。另外如果选择在该平台做开发工作,那么所选的程序语言就不再是按部就班,可以按照不同的系统的需要系统来执行语言操作。
三、电气自动化控制系统的设计思想
总体的设计思想是集中监控方式、远程监控方式、现场总线监控方式相结合。集中控制方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易;远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组装灵活等优点;现场总线监控方式。目前,对于以太网、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站整体的自动化系统中,且已经掌握了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了稳步的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了丰富的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的技术语言,这样可以按照控制的不同需要进行安装。
四、电气自动化控制系统的未来发展方向
PC控制系统是未来的发展趋势。该工厂是否接受新的系统,该系统在很大程度上取决于它的操作是否适合基本操作。如果控制系统的设计不考虑人的因素和个别的移动设备的设计操作。系统安装过程中,感觉最终让未来的维护和操作设备的工作人员了解安装过程中,这将使他们的情绪控制系统。 PC模块的设计,充分扩大产能,以满足发展的需要。通常情况下,一般只需要更换或更新控制系统,可以。但在安装控制系统的过程中,往往需要安装类似设备。电脑应用程序总是要考虑未来的福利,系统的扩展,以及目前的需求。很强的可操作性控制系统会为未来准备的备用设备,使成本和加速经济增长。随着的,OPC(OIJEforProcess Control)技术,IEC61131颁布,以及广泛的Microsoft Windows平台上的应用程序,使得相结合,电工技术,计算机被越来越多地发挥着不可替代的作用。 IEC61131已经成为国际标准,是主要的控制系统制造商广泛采用
参考文献:
[1]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[J].中国新技术新产品,2010,2