機床電氣設(shè)計入門知識

1、機床設(shè)計的入門知識本章介紹機床電氣系統(tǒng)設(shè)計的一般規(guī)則性知識。第一節(jié)：常用機床電路邏輯一、驅(qū)動線圈與觸點的關(guān)系（一）線圈與觸點接觸器、繼電器等在機床控制電路中是最典型的參與控制的器件，它們都有自身的線圈和觸點。外接電壓線圈常開 /常閉觸點圖 3-1 ：線圈及常開、常閉觸點器件觸點又分常開（動合）觸點和常閉（動斷）觸點，常開觸點在線圈被送電激勵的瞬間閉合（接通） ，常閉觸點在線圈被送電激勵的瞬間打開（分斷）。我們可以利用對線圈的通 / 斷電來控制常開、常閉觸點動作來實現(xiàn)局部電路的通斷，并通過適當?shù)挠|點互連關(guān)系來組成控制邏輯。（二）觸點在電路圖中的畫法觸點在電路圖中，有兩種畫法，一是豎著畫，一是橫著

2、畫。豎畫時，遵行左開、右閉的原則，即常開點在左，常閉點在右。如圖3-1 。橫畫時，遵行上開、下閉的原則，即常開點在上，常閉點在下。如圖3-2 。圖 3-2 ：常開、常閉觸點橫畫實際項目使用中， 國標符號的基本結(jié)構(gòu)得到比較好的采用， 但畫法的方向性并不規(guī)范，更多的是受個人的制圖習慣影響。二、觸點的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)串聯(lián)：兩個觸點的首尾相連的連接方式。圖 3-3 ：觸點的串聯(lián)串聯(lián)的觸點必須兩個同時接通時，電路才形成通路。并聯(lián)：兩個觸點的首端相連、尾端相連的連接方式。圖 3-4 ：觸點的并聯(lián)并聯(lián)的觸點只要有其中一個接通時，電路就形成通路。混聯(lián)：串聯(lián)、并聯(lián)相混用的方式。213123圖 3-5 ：觸點混聯(lián)

3、的例子圖 3-5 中，上面連結(jié)實際上是 1、2 串聯(lián)，如果把 1、2 看做一個觸點，它又和 3 并聯(lián)；下面連接是1、 3 并聯(lián)，如果看做一個觸點，它又與2 串聯(lián)。事實上，無論如何混聯(lián)， 通過等效電路的方法， 都可以最終變?yōu)榇⒙?lián)的基本連接關(guān)系。三、自鎖、互鎖、連鎖（一）自鎖在線圈的控制電路中， 使用該線圈本身的觸點， 保持線圈接通后不再掉電的連接方法叫做自鎖。如圖 3-6 ：線圈 KM 通過按鈕 SB1 送電，接觸器 KM 的輔助觸點閉合，使電源被持續(xù)送到線圈，這時即使啟動按鈕 SB1 松開，線圈 KM 也持續(xù)供電。 KM 通過其輔助觸點實現(xiàn)了自我鎖定，即自鎖。KMSB1KM圖 3-6 ：自鎖

4、電路（二）互鎖互鎖是通過兩個對立的，不允許重復發(fā)生的事件互相連鎖，形成有你無我，有我無你的控制形式，以杜絕兩個事件同時發(fā)生。這類事件如工作臺的前進 / 后退、升降機的上升 / 下降、電動機的正轉(zhuǎn) / 反轉(zhuǎn)等等，都是不允許同時發(fā)生的事件。 如果控制電路不可靠， 造成同一時間內(nèi)發(fā)生，輕則出現(xiàn)故障，重則誘發(fā)重大事故。圖 3-7 給出了互鎖的控制邏輯。電路等效點1KM1KA1KM2KM2KA2KM1電路等效點2圖 3-7 ：互鎖電路上圖中， KA1、KA2 被看做是 KM1、KM2 控制回路的等效電路。當 KM1 的控制條件滿足而得電時， 其輔助觸點強行斷開 KM2 線圈，使 KM2 線圈無法在同一時

5、間內(nèi)送電， KM1 的輔助觸點鎖住了 KM2 線圈。同理， KM2 線圈送電時， KM1 線圈也無法送電。以上圖中， KM1、 KM2 通過輔助觸點彼此形成互相鎖定，以避免兩個對立的事件同時發(fā)生。這就是所謂的“互鎖” 。（三）連鎖連鎖是指一個事件的發(fā)生作為另一個事件允許或不允許發(fā)生的條件， 兩個事件之間不形成對立，只形成單向鎖定關(guān)系。這樣的連鎖關(guān)系在現(xiàn)實生活和設(shè)備控制中非常多見： 如砂輪不旋轉(zhuǎn)時， 不允許工作臺工進；吊具不打開到位時，不允許升降機下降；夾具不夾緊時，不允許加工開始等等。我們可以用前一個事件的發(fā)生，作為后一個事件的連鎖條件。圖 3-7 中，如果去掉 KM2 的輔助觸點，那么 KM

6、1 對 KM2 就形成了單向的連鎖關(guān)系，即 KM1 得電時， KM2 不允許得電。四、啟動 / 停止、點動啟動 / 停止和點動電路是最簡單也最常用的電路。（一）啟動 / 停止電路啟動 / 停止電路需要兩個按鈕、一個接觸器（繼電器）來完成。下圖是啟動 / 停止電路圖。KMSB1SB2KM圖 3-8 ：啟動 / 停止電路如圖 3-8 ：線圈 KM 通過按鈕 SB1 送電，接觸器 KM 的輔助觸點閉合，使電源被持續(xù)送到線圈，這時即使啟動按鈕SB1 松開，線圈 KM 也持續(xù)供電，除非通過按鈕 SB2 分斷一次， KM 線圈才掉電。這里的SB1 為啟動按鈕， SB2 為停止按鈕。（二）點動電路點動也叫寸

7、動，一般是指對運動機構(gòu)的控制，即按下按鈕時，輸出動作，抬起按鈕時，輸出停止。KMSB1圖 3-9 ：點動電路上述電路中，即實現(xiàn)了點動的規(guī)定動作。KMSB1SB2KMSB3圖 3-10 ：啟動 / 停止、點動電路上述電路是啟動停止、 點動的合成電路， 即可以完成啟動 / 停止的持續(xù)運轉(zhuǎn)，又可以點動。點動電路一般用于設(shè)備的調(diào)試、調(diào)整、修理作業(yè)。五、自動 / 手動工作方式設(shè)備控制電路常需要設(shè)置若干控制方式，最普遍用到的是自動/ 手動方式，有的設(shè)備為方便維修，還設(shè)有維修方式、標定方式等。工作方式一般用主令開關(guān)（兩位或三位）來選擇。當選擇自動時，其自動條件被加到只有自動循環(huán)時才允許的動作邏輯中；選擇手動

8、時，其手動條件被加到只有手動調(diào)整時才允許的動作邏輯中。KA1SA1SB1KA2自動KA1KA2SA1SB1KA1手動KA2圖 3-11 ：自動 / 手動電路上圖中， SA1 為自 / 手動選擇開關(guān)， SB1 為自動 / 手動復位按鈕， KA1、KA2分別為自動、手動方式繼電器，自動、手動回路通過輔助觸點彼此互鎖，并實現(xiàn)自鎖。后續(xù)電路中，可以引用 KA1、 KA2 的輔助觸點進行控制。實際上，現(xiàn)在的電路中， 這類邏輯普遍使用 PLC 來實現(xiàn)，除非比較簡單的硬線盤，很少有用硬線做邏輯的了。六、正、反轉(zhuǎn)電路下面是一個正反轉(zhuǎn)控制電路。圖 3-12 ：正 / 反轉(zhuǎn)控制電路SB2 、SB3 分別用于啟動正

9、、反轉(zhuǎn)KM1、KM2，同時正、反轉(zhuǎn)通過自身輔助觸點自鎖和互鎖?；ユi控制還通過SB2、SB3 實現(xiàn)。 FR 為電動機的保護熱繼電器，其下的按鈕為停止按鈕。第二節(jié)：機床電路基本結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的機床電路本身又分為主電路和控制電路，前者用于分配電源、 驅(qū)動電動機，是傳輸功率比較大的電路；后者用于完成控制邏輯，不用于傳輸功率。一、主電路最典型的主電路是電動機驅(qū)動電路，同時也包含電子半導體器件電路。（一）供電體制三相四線制主電路包含 A、B、C 三相火線和一根零 / 地線（接在一起），三相五線制主電路包含 A、B、C 三相火線和一根零線 N、一根地線 PE。目前轎車公司采用的是三相五線制。UBUAUC圖 3-1

10、3 ：三相火線相電壓A、B、 C 之間的電壓叫做線電壓，為380VAC；A、B、C 對零線的電壓叫相電壓，為 220VAC。三相電壓之間相位依次相差120。（二）火線相序主電路配線需要注意的一個問題是， 如果機床上有電動機等對火線相序有要求的電器， ABC 三相順序就有嚴格要求。以三相異步電動機為例。相序不同時，將造成電機反轉(zhuǎn)，如果一旦接錯，可能引發(fā)設(shè)備事故。（三）主電路下圖是一個晶體管整流、 逆變主電路。交流電通過二極管整流電路得到直流電，再通過 IGBT 功率管逆變電路得到脈動交流電。這是典型的變頻器電路的主電路。圖 3-14 ：變頻器主電路圖 3-15 ：正、反轉(zhuǎn)電路的主電路上面電路中，

11、 FU2 左側(cè)為電動機正 / 反轉(zhuǎn)電路的主電路，反轉(zhuǎn)時，通過 KM1 進行火線相序的改變，從而獲得反轉(zhuǎn)?？刂齐娐放c前面介紹相同。下圖是一個帶有變頻器的電動機驅(qū)動主電路， 即可以實現(xiàn)兩臺電動機的直接啟動（ KM1、 KM3 通），又可以實現(xiàn)變頻啟動（ KM2、KM4 通）。圖 3-16 ：比較復雜的主電路實例二、控制電路控制電路指機床邏輯控制部分。如前面提到的啟動 / 停止、點動、正/ 反轉(zhuǎn)電路等都是。相對于晶體管功率電路（主電路）來講，控制功率器件（如IGBT、SCR 等）工作邏輯的電子線路也可以叫做控制電路，這屬于電子技術(shù)專門課程，此處略。圖 3-15 中， FU2 及其右側(cè)部分即為控制電路

12、。復雜的機床控制電路可以做到非常復雜，不過，由于 PLC 技術(shù)的普及， 現(xiàn)在復雜的機床控制邏輯已經(jīng)被PLC 程序取代。三、 PLC 電路PLC是計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，由于有了該項技術(shù)，機床電氣控制變得越來越容易實現(xiàn)，并大幅度節(jié)省了硬件配線，降低了故障率。（一）輸入 / 輸出電路PLC電路實際上是控制電路的一部分。下面是 PLC 輸入 / 輸出電路圖。PLC 上邊為輸入電路，外部開關(guān)、按鈕等器件被接到PLC 輸入點，把控制信號傳送給 PLC；下邊為輸出電路， PLC 的輸出控制通過輸出點送給外部指示燈、接觸器、變頻器等執(zhí)行電器。圖 3-17 ：PLC 輸入 / 輸出電路（二）程序梯形圖PLC程序

13、圖是 PLC 的控制軟件部分，是PLC 控制設(shè)備圖紙必不可少的組成，對維修故障時分析設(shè)備故障原因非常重要。它包括梯形圖、邏輯圖、語句表等形式，后續(xù)課程將詳細介紹，此處略。四、機床電路的功率放大作用所謂機床電路的功率放大作用， 是指機床動作邏輯不直接被輸出到大功率執(zhí)行電器，如電磁閥、接觸器，而是先由普通的繼電器等進行邏輯運算，再輸出給電磁閥、接觸器等大功率控制電器，通過這類電器去驅(qū)動更大負載。KAKVPLC圖 3-18 ：通過中間繼電器間接控制電磁閥、接觸器等如上圖， PLC 輸出信號直接驅(qū)動 KA 繼電器（幾十毫安），繼電器驅(qū)動電磁閥1000 毫安左右），避免了 PLC 直接驅(qū)動比較大電流的電

14、磁閥，造成接口損壞。維修工通常把這個方法叫做“繼電器隔離” ，其實就是一種功率放大過程。這和半導體電子線路的控制放大類似， 控制邏輯也是由小功率的晶體管 （幾個、幾十個毫安）去驅(qū)動大功率晶體管（幾安到幾千安） ，最后去驅(qū)動電動機等大功率負載。通過功率放大作用，實現(xiàn)了小功率邏輯信號對大功率負載的控制。第三節(jié)：機床電路設(shè)計規(guī)劃要合理設(shè)計機床電路，就要按如下過程進行。一、了解工藝要求電路設(shè)計前的第一步，是要了解機床的工藝要求，這些要求包括：1、機床用來做什么？2、所生產(chǎn)產(chǎn)品的精度要求，決定了對零部件的選擇。3、節(jié)拍要求，影響到后期邏輯或程序設(shè)計。4、加工順序（工藝順序），影響到后期邏輯或程序設(shè)計。5

15、、對操作的要求，影響到后期邏輯或程序設(shè)計，器件選型、布置。等。二、了解設(shè)備結(jié)構(gòu)了解機械工程師設(shè)計出來的設(shè)備結(jié)構(gòu)，包括：1、機械構(gòu)成和大致的裝配關(guān)系。2、哪些部分為固定部分、哪些是運動部分。3、驅(qū)動動力源選擇（電動機、氣、液）及力矩要求。4、機床結(jié)構(gòu)的限制，如行程、正反轉(zhuǎn)、保險構(gòu)件等。等。電路相當于為人的軀體匹配思維和神經(jīng)系統(tǒng)，因此必須對機械結(jié)構(gòu)有詳細的了解，才能正確控制機床工作，并保證不損害設(shè)備。例 3-1：從機械工程師給出的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速要求選擇電動機：依據(jù)電動機功率：P=M 計算電動機的名牌功率，其中P 為功率（瓦）、M 為轉(zhuǎn)矩（ N.m ）、為角速度（弧度 /秒）。由于電動機的名牌功率P 使

16、用千瓦（ KW ），轉(zhuǎn)速 n 使用轉(zhuǎn) /分（ RPM ），所以上面公式要進行轉(zhuǎn)換。P=(M 2n/60)/1000三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速和極對數(shù)有關(guān)（后續(xù)課程），分別為1000RPM6 極電機）、1500RPM （ 4 極電機）、3000RPM （ 2 極電機），不是可以連續(xù)選擇的，如果要得到任意轉(zhuǎn)速，還需要加機械減速機、離合器或變頻器等。算得的功率也要靠標準的功率等級，如 0.55 、0.75 、1、1.1 、1.5 、2.2 、3.7 、5.5 、7.5 （ KW ）等。一般留取余量為30-40% 。三、了解氣 / 液/ 潤滑工作時序液壓、氣動、潤滑等部分， 機械工程師會在設(shè)計時根據(jù)自己

17、的要求給出控制時序圖，即要求電器設(shè)計時， 按照他要求的動作邏輯去驅(qū)動電磁閥，以滿足最終動作過程。這個時序圖一定要讀懂，才能正確地設(shè)計控制電路去完成這個邏輯過程。表 3-1 ：工作臺進給的時序表進給閥（ KV1）后退閥（ KV2）節(jié)流閥（ KV3）快進+-工進+-+光刀+-+快退-+-停止-如上表就是一個工作臺完成快進工進光刀快退停止循環(huán)過程的時序。四、熟悉外購件使用方法現(xiàn)代的產(chǎn)品系列中，有大量的功能電器可供選擇。如PLC、變頻器、過程儀表、擰緊控制器、數(shù)控系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的設(shè)計有自身不同的要求，電氣工程師必須詳細地閱讀外購產(chǎn)品的資料，按照其要求進行匹配設(shè)計。需要說明的是， 這些產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計往往

18、不比機床整體設(shè)計簡單， 大部分產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計既包括硬件線路，又包括軟件設(shè)計，需要投入比較大的人力。后面有專門的章節(jié)對這部分進行介紹。五、組合設(shè)計在了解了工藝要求、機械結(jié)構(gòu)等細節(jié)后，可以進行組合設(shè)計。大致過程為：1、規(guī)劃主、控制電路方案，進行功能分配，確定各部分大致設(shè)計思路。2、確定使用的零部件，選擇零部件型號、規(guī)格等，列出選型表。3、進行器件編號、地址分配等，列出分配表，在設(shè)計過程中邊設(shè)計邊完善。如各器件在圖紙中的編號、作用，PLC 軟元件地址分配、作用（后續(xù)課程） 。表 3-2 ： PLC 地址分配表（部分）4、分開設(shè)計主、控制電路。5、設(shè)計功能器件電路，如PLC、變頻器電路。6、設(shè)計功能電

19、器程序、參數(shù)。7、設(shè)計保護電路、匹配保護器件參數(shù)，這些電路包括短路、過載、超程等對設(shè)備的保護，及對人身傷害的保護等。比較典型的如保護設(shè)備的空氣開關(guān)、熱元件、保險器設(shè)置， 保護人身安全的緊急制動、門禁開關(guān)、光幕等。8、各部分電路關(guān)聯(lián)、完善。六、故障、隱患分析真正完善的設(shè)計應(yīng)該包含一個容易忽略的細節(jié)，就是從設(shè)備實際使用經(jīng)驗，特別是反面教訓的收集中去完善設(shè)計。很多重復采購的設(shè)備品種， 在使用中積累了大量經(jīng)驗教訓，應(yīng)該反饋到前期設(shè)計中，這是我們項目管理人員必須做的一門功課。這些經(jīng)驗包括：1、操作工人反饋的操作不輕便；2、維修工人反饋的重復性故障和零部件早期劣化；3、維修工人反饋的維修手段方面的困難；4

20、、設(shè)備發(fā)生過的安全事故；5、設(shè)備重復發(fā)生的影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題；6、其它可以預見的，可能發(fā)生的事故。所以，我們在研討方案時，要多汲取其它部門意見，所謂的技術(shù)要求會簽，其實就是這個意思，而不是分散項目責任。七、電路原理圖電路原理圖是表示機床控制原理， 詳盡表達控制邏輯關(guān)系的圖紙。 有了原理圖，就可以正確理解設(shè)備的工作原理。電器原理圖是電氣設(shè)計最重要的圖紙， 維修工往往憑借一張原理圖， 就可以獨立完成維修過程。工藝人員應(yīng)該學會設(shè)計簡單的原理圖。原理圖要畫清楚所有電器、 連線之間的關(guān)系， 一個器件的不同部分 （如線圈、觸點）可以畫在圖紙中的不同位置， 甚至不同頁， 它關(guān)注的是如何正確畫出控制邏輯關(guān)系。

21、所有的連線要有唯一的編號，我們把這叫做“線號” 。線號要用不脫色的顏料打印或手寫在線號管上，然后套在接線的端部。具體的圖紙實例見第二章第三節(jié)讀圖舉例，不再列出。第四節(jié)：安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計電路設(shè)計完成后，要進行安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，拿出布置圖和接線圖。一、電氣系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)成一般電器系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)從外觀直接看，包括1、電柜2、操作臺3、分線盒4、過線盒5、金屬橋架6、管線7、直接敷設(shè)電纜8、外部安裝器件二、電柜電柜內(nèi)主要包含主、控制電路的繼電器件、變壓器、保護電器、電源等，這些器件被集中安裝在主電柜中。規(guī)模比較大的設(shè)備，有些電器集中的位置，也布置分電柜，如升降機等。一般來講，主電柜內(nèi)的元件布置要求強弱電分離，

22、即強電器件和弱電器件在區(qū)域上分開布置， 必要時要加隔離屏蔽板或分置在不同電柜中。所以我們經(jīng)常會看到多個電柜拼在一起，組成整機的主電柜組。電柜和外部導線的進出有兩種方式：1、通過端子板進行轉(zhuǎn)接，這樣的連接方式比較牢靠，是用戶喜歡的方式；2、通過插頭在柜壁上插接，這樣的連接方式容易松動，但拆解容易，便于搬運和重新安裝，是設(shè)備供應(yīng)商喜歡的方式。圖 3-19 ：電柜布置圖電柜內(nèi)元件間的接線及出柜線是通過線槽走線的，要求露線最短，橫平豎直。為了方便配線工配線，一般設(shè)計工程師要給出電柜布置圖和接線圖?，F(xiàn)在大部分電柜采用標準電柜，而不需要非標設(shè)計。三、操作臺操作臺用于集中布置操作元件， 一臺機床根據(jù)操作位置

23、的便捷性需要， 可以有多個操作臺，但一般都有一個主操作臺。主操作臺上一般包括總系統(tǒng)的工作模式、 送電、總啟動、總急停、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)狀態(tài)等集中的操作器件和設(shè)備狀態(tài)信息。操作臺的布置有立式和斜面式兩種， 按照國家標準， 各有具體要求 （后續(xù)課程），總體以操作方便，肢體最小疲勞為宜。操作臺與電柜之間的接線同樣可以采用插頭和內(nèi)部端子板兩種形式。圖 3-20 ：操作臺操作臺設(shè)計同樣需要給出布置圖和接線圖。四、分線盒、過線盒分線盒用于外部集中安裝元件超過 1 個的區(qū)域，用于把來自電柜的一捆線分散連接到各分散安裝器件。如液壓站的多個電磁閥區(qū)域。圖 3-21 ：分線盒圖 3-22 ：過線盒分線盒內(nèi)部一般使用

24、端子板接線。標準和非標設(shè)計的分線盒都有。過線盒相當于多通，用于在布線中途，把一捆線分拆成兩捆（含）以上的線束，分別去不同的區(qū)域。五、金屬橋架和管線金屬橋架用于大量導線的外部集中敷設(shè)，公司的控制標準，一般建議長于3米的導線敷設(shè)使用橋架。金屬無縫鍍鋅管用于較少量導線的外部敷設(shè)（幾十根內(nèi)），公司控制標準建議 1-3 米以內(nèi)的導線敷設(shè)采用。蛇皮管、編織軟管、電纜直敷建議使用場合為1 米以內(nèi)，不建議長距離敷設(shè)。比較正規(guī)的廠商， 線路安裝相對規(guī)范， 但很多皮包商線路敷設(shè)喜歡電纜直接敷設(shè)，整個機床線路做得像蜘蛛織網(wǎng)一樣。六、外部安裝器件與防護等級（一）防護等級電動機、行程開關(guān)、電磁閥及遠程 I/O 模塊等，

25、都是外部安裝電器部件，這些部件之所以可以外部直接安裝，是因為它們的防護等級符合了現(xiàn)場使用要求。事實上，不僅外部安裝器件，電柜、橋架等也有相應(yīng)防護要求。防護等級的采用，要看使用環(huán)境，和設(shè)備對防護自身的要求。那么如何定義防護等級（IP ）呢？IP 等級是針對電氣設(shè)備外殼對異物侵入的防護等級，來源是國際電工委員會的標準 IEC 60529 ，這個標準在 2004 年也被采用為美國國家標準。IP 等級的格式為 IPXX，其中 XX 為兩個阿拉伯數(shù)字， 第一個表示接觸保護和外來物保護等級，第二個表示防水保護等級。數(shù)字越大表示其防護等級越佳。1、防塵等級0 無防護：無特殊的防護；1 防止大于 50mm 之

26、物體侵入：防止人體因不慎碰到電器內(nèi)部零件，防止直徑大于 50mm 之物體侵入；2 防止大于 12mm 之物體侵入：防止手指碰到電器內(nèi)部零件；3 防止大于 2.5mm 之物侵入：防止直徑大于 2.5mm 的工具，電線或物體侵入；4 防止大于 1.0mm 之物侵入：防止直徑大于 1.0 的蚊蠅、昆蟲或物體侵入；5 防塵：無法完全防止灰塵侵入，但侵入灰塵量不會影響電器正常運作；6 防塵：完全防止灰塵侵入。2）防水等級0 無防護：無特殊的防護；1 防止滴水侵入：防止垂直滴下之水滴；2 傾斜 15 度時仍防止滴水侵入：當電器傾斜15 度時，仍可防止滴水；3 防止噴射的水侵入： 防止雨水、或垂直入夾角小于

27、50 度方向所噴射之水；4 防止飛濺的水侵入：防止各方向飛濺而來的水侵入；5 防止大浪侵入：防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入；6 防止大浪侵入：電器侵入水中一定時間或水壓條件下， 仍可確保正常運作；7 防止浸水侵入：電器無期限沉沒水中在一定水壓條件下，可確保正常運作；8 防止沉沒的影響。普通的工業(yè)環(huán)境， IP54 應(yīng)該已經(jīng)可以滿足一般使用要求。（二）安裝位置要求外部安裝器件的安裝位置一般有如下要求：1、一定要安裝在易于維修的位置，以縮短維修時間；2、安裝點還要有好的穩(wěn)定性，不容易變形、受震動；3、要兼顧布線的簡單、節(jié)省和美觀。七、電氣安裝布置圖 / 布（接）線圖電器布置圖和接線圖是設(shè)備安裝必須

28、的。（一）電氣布置圖布置圖是進行電器外部器件安裝的示意圖， 用于確定所有外部敷設(shè)電器及布線位置、結(jié)構(gòu)。如下場合需要提供布置圖：1、主電柜、分電柜；2、操作臺、分線盒；3、整體機床布置；4、局部安裝結(jié)構(gòu)比較復雜的部位。圖 3-23 ：沈陽新松公司AGV（自動導航車）布置圖（二）電氣布（接）線圖電氣接線圖是布線工正確布線的必要圖紙， 它指導各電器之間的正確接線方法，對復雜的設(shè)備只憑原理圖是不可能完成布線的。1、電柜類布線圖電柜、操作臺等柜體布線圖一般是按實際器件擺放位置畫的， 并標明每個出線端子在器件本身的編號， 相同器件相同端子出線號碼是重復的， 用于識別元件的接線位置。 而電路原理圖的線號是統(tǒng)

29、一編號的， 不可以重復， 每根線的號碼是唯一的。2、外部敷設(shè)布線圖外部敷設(shè)線路的器件往往不能按實際位置畫，但要畫出彼此間的連接關(guān)系。圖 3-24 ：AGV 后驅(qū)動輪部分電氣布（接）線圖上圖給出的是 AGV 系統(tǒng)的整機布線圖第五節(jié)：機床電路設(shè)計的基本要求一個好的設(shè)計，除了滿足工藝、機械要求外，應(yīng)該同時考慮如下輔助要求：一、安全性合理的電氣設(shè)計， 必須設(shè)計可靠的保護電路。 既要包括對人的保護， 也要保護對設(shè)備的保護。（一）典型的電氣保護1、對設(shè)備1）短路保護：使用保險器2）過載保護：使用空氣開關(guān)、熱繼電器3）過電壓保護：過壓繼電器、壓敏元件4）行程保護：形成開關(guān)5）流量保護：如液壓、潤滑，使用流量

30、開關(guān)6）壓力保護：如液壓、過濾系統(tǒng)堵塞保護，使用壓力開關(guān)等等。2、對人員1）觸電保護：漏電保護器2）區(qū)域機械傷害保護：光柵、光電3）旋轉(zhuǎn)工具傷害保護：能耗制動系統(tǒng)4）碰撞保護：超聲檢測、保險杠開關(guān)5）誤送電保護：鑰匙開關(guān)等等。3、綜合性保護如急停裝置等。（二）本質(zhì)安全機床的保護系統(tǒng)設(shè)計，必須從機械、電氣方面綜合考慮，盡量做到完善，零風險。但再好的保護系統(tǒng)設(shè)計， 即使可以防范危險的傷害， 也是在風險發(fā)生后采取的措施。不如在設(shè)計上采取措施， 讓危險源沒有機會發(fā)生。 這種從設(shè)計上杜絕危險發(fā)生的方法，叫做本質(zhì)安全設(shè)計。顯然，本質(zhì)安全是最好的安全措施。二、可維修性電氣系統(tǒng)設(shè)計要便于維修， 表現(xiàn)在一旦出現(xiàn)

31、故障， 或進行檢修， 可以在最短的時間內(nèi)完成。具體表現(xiàn)在：1、作業(yè)高度：可能拆卸器件的高度要便于人站立或蹲下處理，使維修工最少體力消耗下可以修理。位置不能太高太低。2、維修空間：所有可能拆卸的位置、電柜門開度、電柜門附近空間大小等要便于操作。一般電柜門 1 米空間內(nèi)不允許有干涉物。3、器件安裝：器件的安裝位置要考慮方便拆卸，盡量不設(shè)置在隱蔽區(qū)域、蓋板下、作業(yè)空間狹小、落腳點不穩(wěn)定的位置。4、固定方式：非標性固定方式要便于拆卸， 盡量少使用或不使用特殊工具。等。三、可操作性電氣設(shè)計要考慮便于操作工人操作，如：1、操作臺的高度、角度；2、顯示系統(tǒng)的位置、高度、角度、亮度；3、操作點的布置、拆分；4、操作器件的選擇（影響操作手感、力量、習慣）；5、硬、軟操作元件的分配合理性： 最常用的操作元件一定要使用實體元件，比較少使用的可以使用觸摸屏幕設(shè)計；6、機床工作照明；7、操作流程設(shè)計要最簡單，最少的動作可以完成必須的操作；8、必要的聲、光提示，充分利用人的感官。等等。四、高可靠性高可靠性包括諸多方面：1、電