第二章電氣控制線路

第二章電氣控制線路第一節(jié)：電器控制圖的基本知識第二節(jié)：基本控制第三節(jié)：常用基本控制電路第四節(jié)：電氣控制電路讀圖第五節(jié):電氣控制線路的設計方法1.掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。2.掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法。3.掌握常用基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程（如電機啟動、停車、正反轉等控制）。4.能讀懂簡單的控制電路原理圖。5.能設計簡單的控制電路。本章要求：第一節(jié)電器控制圖的基本知識電氣圖的符號

為了表達電氣控制系統(tǒng)的設計意圖，便于分析系統(tǒng)工作原理、安裝、調試和檢修控制系統(tǒng)，必須采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號來表達。電氣控制圖的分類：

電氣原理圖電氣元件布置圖電氣安裝接線圖

電氣控制圖的繪制規(guī)則1.1電器控制原理圖的繪制規(guī)則按國家標準規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動機大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等，(由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸點、接觸器的輔助觸點、按鈕、照明燈、信號燈、控制變壓器等電器元件組成)。控制系統(tǒng)內的全部電機、電器和其它器械的帶電部件，都應在原理圖中表示出來。而與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。電器控制原理圖的繪制規(guī)則（續(xù)前）所有電器的圖形符號，都按沒有通電、無外力作用下的開閉狀態(tài)繪制。（例如，繼電器、接觸器的觸點，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；萬能轉換開關按手柄處于零位時的狀態(tài)畫；按鈕、行程開關的觸點按不受外力作用時的狀態(tài)畫等）。電氣元件應按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布局順序應該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時，類似項目宜橫向對齊；水平布置時，類似項目應縱向對齊。電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導線連接點，要用黑圓點表示；無直接聯(lián)系的交叉導線連接點不畫黑圓點。分析和設計控制電路時應注意以下幾點：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準確可靠；(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一個電器的控制電路；(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)。機床系統(tǒng)控制電路圖第二節(jié)常用基本控制電路2.1籠型異步電動機直接起動控制線路2.2籠型異步電動機串電阻起動控制線路2.3鼠籠式電動機正反轉的控制線路2.4時間控制線路2.5鼠籠式電動機能耗制動控制線路2.6行程控制線路1.直接起動（a）結構圖2.1鼠籠式電動機直接起動的控制線路3～熔斷器FU交流接觸器KM組合開關QS按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM421主電路控制電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQS3~M..熔斷器熱繼電器發(fā)熱元件開關接觸器主觸點起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點熱繼電器動斷觸點(b)原理圖(1)電路合上開關QS起動KM輔助觸點閉合，自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸頭閉合，電動機運轉。KMFRKM..KMSB1SB2..控制電路通電轉動KM主電路FR3~MFUQS（2）控制原理自鎖

利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖松開起動按鈕SB2，線圈仍保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉。起動FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電KM轉動主電路FR3~MFUQS（2）控制原理I停車轉動

停轉FRKM..SB1SB2KM..控制電路通電主電路FRFUQS3~M斷電KM去掉KM輔助觸點,實現(xiàn)點動控制。KM線圈斷電電動機停轉。KM輔助觸頭斷開，取消自鎖。按下停止按鈕SB1主觸頭（KM）斷開（2）控制原理II零壓、欠壓保護控制電路一、直接起動SB1KMSB2FRKMFRKMFUQS3~M..熱繼電器過載保護熔斷器短路保護接觸器熱繼電器動斷觸點主電路控制電路電動機的保護電動機的保護

短路保護是因短路電流會引起電器設備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

欠壓是指電動機工作時，電路電壓減少甚至使電動機停轉，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉，在電源電壓恢復時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設備故障。通常采用繼電器、接觸器控制進行保護。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用欠電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。

過載保護是在電機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用，應進行過載保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關和電流繼電器保護。返回2.點動的控制電路觸頭（KM）打開松開按鈕線圈（KM）斷電

電機停轉。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機轉動；SBFRKMFRKMFUQS3~M..2.點動+連續(xù)運行的控制電路I

按下起動按鈕SB2，電動機運轉，松開起動按鈕SB2，電動機繼續(xù)連續(xù)運行。點動按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復合按鈕控制關系SB2：連續(xù)運行SB3：點動方法一：加復合按鈕后閉合先斷開按下SB3閉合電機運轉點動時：自鎖觸點不起作用通電2.點動+連續(xù)運行的控制電路IKMFR~SB2SB1KMSB3松開SB3電機停轉實現(xiàn)點動用途:試車、檢修以及車床主軸的調整等。KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電該電路缺點：動作不夠可靠。2.點動+連續(xù)運行的控制電路IM3~ABCKMFU按下SB2SBKASB1KASB2KHKMKA2.點動+連續(xù)運行的控制電路II方法二：加中間繼電器（KA）線圈KA通電電動機連續(xù)運轉按下SB電機運轉松開SB電機停轉SB：點動SB2：連續(xù)運行點動+連續(xù)運行控制規(guī)律：

電動機連續(xù)運行與點動控制的關鍵環(huán)節(jié)是自鎖觸點是否接入：若能實現(xiàn)自鎖，則電動機連續(xù)運轉；若斷開自鎖回路，則電動機實現(xiàn)點動控制。

以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、又能連續(xù)運行思考不能點動！KMSB1KMSB2KHSBKM1FUQSKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合閉合1.控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。M1轉動3.電機的順序控制M2轉動....M13~這樣的順序控制是否合理？

兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負荷過重。KM1KM2M23~思考

例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時:M1起動后M2才能起動；停車時:M2停車后M1才能停車。應如何實現(xiàn)控制？起動：KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1通電通電閉合閉合SBKM1FR1

例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時:M1起動后M2才能起動；停車時:M2停車后M1才能停車。應如何實現(xiàn)控制？KM2SBKM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開順序控制的控制規(guī)律：當要求甲接觸器工作后方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的常開觸點。當要求乙接觸器線圈斷電后方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的常開觸點并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端。2.2籠型異步電機串電阻降壓起動控制線路(a):KM1線圈及KT線圈始終得電，既不安全也無必要。(b):在KM2得電后，用其常閉觸點斷開KM1及KT線圈，同時KM2自鎖。工作過程2.3鼠籠式電動機正反轉的控制線路

將電動機接到電源的任意兩根線對調一下，即可使電動機反轉。

當正轉接觸器工作時，電動機正轉；

當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調一下，電動機反轉。需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。(1)正反轉的控制線路：3~MFRFU正轉觸點KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉接觸器正轉按鈕

正反轉控制電路必須保證正轉、反轉接觸器不能同時動作。反轉接觸器SBRKMRKMR..........反轉按鈕反轉觸點按下SBFSBKMF

在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“互鎖”，也稱“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點：改變轉向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機械聯(lián)鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉閉合機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱為：機械聯(lián)鎖KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當電機正轉時，按下反轉按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉閉合閉合電機反轉聯(lián)鎖的控制規(guī)律當要求甲接觸器工作時，乙接觸器就不能工作，此時應在乙接觸器的線圈電路中串入甲接觸器的常閉觸點。當要求甲接觸器工作時乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時甲接觸器不能工作，此時應在兩個接觸器的線圈電路中互串入對方的常閉觸點。正反轉控制線路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR

下圖所示的鼠籠式電動機正反轉控制線路中有幾處錯誤，請改正之。改錯2.4時間控制線路工作原理

對于正常運行為三角形接法的電動機，在啟動時，定子繞組先接成星形，當轉速上升到接近額定轉速時，再改成三角形接法。

KM3為星形連接接觸器，KM2為三角形連接接觸器。1.Y–

降壓起動2.Y–

降壓起動控制線路Y接法KM1KMFUQ接法KM2..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFRKM接通電源KM1—繞組Y連接KM2—繞組連接按SB2KT通電常開延時閉合常閉延時斷開繞組Y接常開閉合（自鎖）KM1通電松開SB2,電機仍處于Y接起動狀態(tài)。..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFR通電斷電通電常閉斷開通電KM通電起動過程：KM接通電源KM1—繞組Y連接KM2—繞組連接..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFR通電通電通電KT延時時間到：KM1常閉閉合KM2通電常閉斷開KT斷電電機接運行繞組接KT常閉觸點延時斷開，常開觸點延時閉合:KM1斷電斷電通電斷電工作過程2.6行程控制線路KMRM3~ABCKMFFUQSKH行程控制：控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關進行控制。

行程控制實質為電機的正反轉控制，只是在行程的終端要加限位開關。行程控制電路（I）

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運行電機停車（反向運行同樣分析）工作要求：1.能正向運行也能反向運行2.到位后能自動返回正程逆程行程控制(II)--自動往復運動前進(正轉）后退12按SB2時KMF通電(STB常開的閉合，常閉的斷開)KMF斷電KMR通電行程開關擋塊電機正轉工作臺前進到達預定位置，擋塊1撞擊STBSBKMRSB2KMFKMFKMRKMFKMRSBR停止正轉

電機反轉(工作臺后退)(KMF常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開)一、基本控制規(guī)律(環(huán)節(jié))(一)根據(jù)邏輯關系實際的電氣控制線路雖然復雜，但很大一部分都是常開與常閉觸頭的組合。掌握了這些觸頭的組合規(guī)律，就可以給分析電路提供一定的方便，這些觸頭的組合規(guī)律實際上反映繼電器或接觸器線圈與這些觸頭之間的某種邏輯關系，實現(xiàn)這種關系的控制環(huán)節(jié)就是一種基本控制環(huán)節(jié)。

第三節(jié)電氣控制線路的分析方法(b)控制線路實例1．邏輯“與”關系

當幾個條件都必須具備，接觸器線圈才得電時，可采用常開按鈕(或觸頭)串聯(lián)接法來組成控制線路（如順序控制等）圖（b）顯示出了繼電控制線路中“與”運算的實例，它表示觸點的串聯(lián)。若規(guī)定觸點接通為“1”，斷開為“0”，線圈通電為“1”，斷電為“0”，則可以寫出KM＝KA1×KA2，只有觸點KA1、KA2均接通，接觸器線圈KM能通電。（b）控制線路實例（b）顯示出了繼電控制線路中“或”運算的實例，它表示觸點的并聯(lián)，可寫成KM＝KA1+KA2，當觸點KA1或KA2接通，或者KA1和KA2都接通時，接觸器線圈都可通電。2．邏輯“或”關系

當幾個條件中有一個條件滿足控制要求，接觸器線圈就可得電時，可以采用幾個常開按鈕(或觸頭)并聯(lián)接法來組成控制線路（如自鎖、多點啟動環(huán)節(jié)等）３．邏輯“非”關系

若當某個條件滿足時，接觸器線圈不得電(失電)，則可采用常閉按鈕(或觸頭)串聯(lián)接入該線圈電路中的接法來組成控制線路（如互鎖、制約控制等）

b）示出了繼電控制線路中“非”運算的實例，通常稱KA為原變量，為反變量，它們是一個變量的兩種形式，如同一個繼電器的一對常開、常閉觸點，在向各自相補的狀態(tài)切換時同步動作。圖（b）中，觸點KA的取值與線圈KM的取值相同，而KM1與繼電器的常閉觸點的取值相同，所以，故實現(xiàn)了非運算。（b）控制線路實例(二)根據(jù)控制原則

根據(jù)變化參量進行控制——“根據(jù)控制原則”就形成了一些典型的基本控制環(huán)節(jié)１．行程原則２．時間原則３．速度原則４．電流原則二、電氣控制線路的分析步驟首先要對生產(chǎn)機械的基本結構、運動型式、工藝要求及操作過程等進行全面的了解然后由此出發(fā)，明確對其控制線路的要求，在此基礎上去分析控制線路?？刂凭€路的分析，應從以下幾方面進行①主電路分析：看生產(chǎn)機械由幾臺電動機拖動，各拖動電動機作何用，負責何種運動，它們的拖動特點是什么，有何要求，各電動機的保護情況如何，等等。②根據(jù)對主電路的分析，按“化整為零看電路”的方法找出各“典型的基本控制環(huán)節(jié)”，然后再進行逐一分析。因為任何復雜的電氣控制線路，基本上都是由若干個“典型的基本控制環(huán)節(jié)”組成的。

③分析清楚各“基本控制環(huán)節(jié)”后，再根據(jù)機械、液壓、電氣三者的配合及運動順序的要求，分析其各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)鎖關系，即：機械手柄與電器元件的關系；液壓系統(tǒng)與電氣控制的關系；運動機構與電器元件的關系等。④根據(jù)生產(chǎn)機械的必要保護功能，分析其相應的保護電路，如，短路保護，過載保護，過流保護，失壓過壓保護，極限保護，誤操作保護等。⑤按照“積零為整看全部”的方法縱觀全電路，進行整體分析。抓住電氣控制的特點，深刻理解并分析各電器元件的作用，以期完全掌握分析的基本方法，養(yǎng)成分析的習慣。

例22-4電氣控制線路的設計方法

任何生產(chǎn)機械電氣的控制系統(tǒng)設計都包括兩個基本方面(1)一個是滿足生產(chǎn)機械和工藝的各種控制要求，決定一臺設備的使用效能和自動化程度(2)另一個是滿足電氣控制系統(tǒng)本身的制造、使用及維修的需要,決定電氣控制設備生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟性、外觀和維修等方面的性能。2.4.1電氣控制系統(tǒng)設計的基本原則電氣控制系統(tǒng)設計的基本原則就是：在最大程度滿足生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝對電氣控制系統(tǒng)要求的前提下，力求運行安全、可靠、動作準確、結構簡單、經(jīng)濟，電動機及電氣元件選用合理，操作、安裝、調試和維修方便。2.4.1.1電氣控制系統(tǒng)設計要求

電氣控制系統(tǒng)的設計是在傳動形式及控制方案選擇的基礎上進行的，是傳動形式與控制方案的具體化。其設計靈活多變，沒有固定的方法和模式，即使是同一個電路的功能結構，不同人員設計出來的線路可能完全不同。因此，作為設計人員，應該隨時發(fā)現(xiàn)和總結經(jīng)驗，不斷豐富和拓寬思路，才能做出最為合理的設計。一般情況下，電氣控制系統(tǒng)的設計應滿足生產(chǎn)機械加工工藝的要求，線路要安全可靠，操作和維護方便，設備投資少等。因此，要求控制電路的設計必須正確，并能合理地選擇電器元件。一般在設計時應該滿足以下要求。

最大限度地實現(xiàn)生產(chǎn)機械和工藝對電氣控制線路的要求

首先要對生產(chǎn)要求、機械設備的工作性能、結構特點和實際加工情況有充分了解。生產(chǎn)工藝要求一般是由機械設計人員提供的，實際執(zhí)行時有些地方可能會有些差異，這就需要電氣設計人員深入現(xiàn)場對同類或接近的產(chǎn)品進行調查、分析和綜合，從而作為設計電氣控制線路的依據(jù)。并在此基礎上考慮控制方式，啟動、反向、制動及調速的要求，設置各種聯(lián)鎖及保護裝置。2.在滿足生產(chǎn)要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟

(1)盡量選用標準的、成熟的環(huán)節(jié)和線路。

(2)盡量減少電器數(shù)量，采用標準件，盡可能選用相同型號的電器元件，以減少備用量。

電器連接圖

(2)盡量縮短連接導線的數(shù)量和長度。

設計控制線路時，應合理安排各電器的位置、考慮各個元件之間的實際接線。要注意電氣柜、操作臺和限位開關之間的連接線，如圖3.1(a)和圖3.1(b)所示，僅從控制線路上分析，沒有什么不同，但若考慮實際接線，圖3.1(a)就明顯不合理，因為按鈕在操作臺上，而接觸器在電氣柜內，這樣就需要由電氣柜二次引出較長的連接線到操作臺的按鈕上。而圖

3.1(b)的連接是將啟動按鈕和停止按鈕直接連接，這樣就可以減少一次引出線，減少布線的麻煩和導線的使用數(shù)量。特別要注意，同一電器的不同觸頭在線路中應盡可能具有更多的公共接線，這樣可以減少導線數(shù)和縮短導線的長度。(4)盡量減少不必要的觸頭，簡化控制線路以減小控制線路的故障率，提高系統(tǒng)工作的可靠性。為此可采用以下4種方法。①合并同類觸頭。如圖3.2所示，在獲得同樣功能的情況下，圖3.2(b)比圖3.2(a)在電路中減少了一對觸頭。但是在合并觸頭時應注意觸頭對額定電流值的限制。圖3.2同類觸頭的合并②利用轉換觸頭。利用具有轉換觸頭的中間斷電器，將兩觸頭合并成一對轉換觸頭，如圖3.3所示。圖3.3轉換觸頭的應用圖3.4利用二極管等效③利用半導體二極管的單向導電性來有效減少觸頭數(shù)，如圖3.4所示。對于弱電電氣控制電路，這樣做既經(jīng)濟又可靠。④利用邏輯代數(shù)進行化簡，以便得到最簡化的線路。

(5)線路在工作時，除必要的電路必須通電外，其余的盡量不通電以節(jié)約電能，并延長電路的使用壽命。由圖3.5(a)可知，接觸器KM2得電后，接觸器KM1和時間繼電器KT就失去了作用，不必繼續(xù)通電，但它們仍處于帶電狀態(tài)。圖3.5(b)線路比較合理。在KM2得電后，就切斷了KM1和KT的電源，節(jié)約了電能，并延長了該電器的壽命。(2)正確連接電器的線圈。

在交流控制電路中不能串聯(lián)接入兩個電器的線圈，即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許的，如圖3.6(a)所示。因為每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個電器動作總是有先有后，不能同時吸合。若接觸器KM1先吸合，線圈電感顯著增加，其阻抗比未吸合的接觸器KM2的阻抗大，因而在該線圈上的電壓降增大，使KM2的電壓達不到動作電壓。因此，若需兩個電器同時動作時，其線圈應該并聯(lián)連接，如圖

3.6(b)所示。

3.保證控制線路工作的可靠性

(1)選用的電器元件要可靠、抗干擾性能好。

在直流控制電路中，對于電感較大的電磁線圈，如電磁閥、電磁鐵或直流電動機勵磁線圈等，不宜與相同電壓等級的繼電器直接并聯(lián)工作。如圖

3.7(a)所示，當觸頭KM斷開時，電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生大的感應電動勢，加在中間繼電器KA的線圈上，造成KA的誤動作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路中串入KM常開觸頭，如圖3.7(b)所示，這樣就能獲得可靠工作。

(3)在控制線路中，采用小容量繼電器的觸頭來斷開或接通大容量接觸器的線路時，要計算繼電器觸頭斷開或接通容量是否足夠，不夠時必須加小容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。

(4)在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器應選加重型的接觸器，同時應有電氣和機械的聯(lián)鎖。

圖3.9觸頭的連接(5)在線路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制線路。圖3.9(a)中的繼電器K4需要在K1、K2、K3相繼動作后才接通。改為如圖3.9(b)所示的接線形式，每一繼電器的接通只需經(jīng)過一對觸頭，工作可靠性大大提高了。

(6)防止觸頭競爭現(xiàn)象。圖3.10(a)為用時間繼電器的反身關閉電路。當時間繼電器KT的常閉觸頭延時斷開后，時間繼電器KT線圈失電，又使經(jīng)ts秒延時斷開的常閉觸頭閉合，以及經(jīng)t1秒瞬時動作的常開觸頭斷開。若ts＞t1，則電路能反身關閉；若ts＜t1則繼電器KT再次吸合，這種現(xiàn)象就是觸頭競爭。在此電路中，增加中間繼電器KA便可以解決，如圖3.10(b)所示。圖3.10反身自停電路

(7)設計的線路應能適應所在電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)容量的大小，電壓頻率的波動范圍，以及允許的沖擊電流數(shù)值等。據(jù)此決定電動機的啟動方式是直接啟動還是間接(降壓)啟動。

圖3.11寄生電路(8)防止寄生電路?？刂齐娐吩谡９ぷ骰蚴鹿是闆r下，發(fā)生意外接通的電路叫寄生電路。若控制電路中存在寄生電路，將破壞電器和線路的工作順序，造成誤動作。圖3.11所示電路在正常工作時能完成正、反向啟動，停止時信號指示，但當熱繼電器FR動作時，線路出現(xiàn)了寄生電路，如圖3.11中虛線所示，使正向接觸器KMl不能釋放，起不了保護作用。4.控制線路工作的安全性

電氣控制線路應具有完善的保護環(huán)節(jié)，用以保護電網(wǎng)、電動機、控制電器以及其他電器元件，消除不正常工作時的有害影響，避免因誤操作而發(fā)生事故。在自動控制系統(tǒng)中，常用的保護環(huán)節(jié)有短路、過流、過載、過壓、失壓、弱磁、超限、極限等。這些內容已在第2章中作了介紹。5.保證操作、安裝、調整、維修方便和安全

為了使電器設備維修方便，使用安全，電器元件應留有備用觸頭，必要時應留有備用電器元件，以便檢修調整改接線路；應設置隔離電器，以免帶電檢修?？刂茩C構應操作簡單，能迅速而方便地由一種控制形式轉換到另一種控制形式，例如由手動控制轉換到自動控制。

為避免帶電維修，每臺設備均應裝有隔離開關。根據(jù)需要可設置手動控制及點動控制，以便于調整設備。必要時可設多點控制開關，使操作者可在幾個位置均能控制設備。需要注意的是裝有手動電器的控制線路和帶行程開關的控制線路，一定要有零壓保護環(huán)節(jié)，以避免由于斷電時手動開關沒扳到分斷位置或行程開關恰好被壓動，在恢復供電時造成意外事故。還要注意實際上總有誤操作的可能性，在控制線路中應該加入必要的聯(lián)鎖保護2.4.1.2電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容

電氣設計的基本任務是根據(jù)控制要求設計和編制出設備制造和使用維修過程中所必需的各種圖紙、資料，其中包括電氣系統(tǒng)的組件劃分與元器件布置圖、安裝接線圖、電氣原理圖、控制面板布置圖等，編制設備清單、電氣控制系統(tǒng)操作使用及維護說明書等資料。因此，電氣控制系統(tǒng)設計包含原理設計與工藝設計兩部分。1.原理設計內容電氣原理設計是整個系統(tǒng)設計的核心，它是工藝設計和制定其他技術資料的依據(jù)，電氣控制系統(tǒng)原理設計內容主要包括以下部分。

(1)擬定電氣設計任務書。

(2)確定拖動方案，選擇所用電動機的型號。

(3)確定系統(tǒng)的整體控制方案。

(4)設計并繪制電氣原理圖。

(5)計算主要技術參數(shù)并選擇電氣元件。

(6)編寫元件目錄清單及設計說明書，為工程技術人員的使用提供方便。工藝設計的主要目的是便于組織電氣控制系統(tǒng)的制造，實現(xiàn)原理設計要求的各項技術指標，為設備的調試、維護、使用提供必要的圖樣資料。工藝設計的主要內容如下。

(1)根據(jù)設計原理圖及所選用的電器元件，設計繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖?？傃b配圖應能反映各電動機、執(zhí)行電器、各種電器元件、操作臺布置、電源及檢測元件的分布狀況；總接線圖應能反映系統(tǒng)中的電器元件各部分之間的接線關系與連接方式。

2.工藝設計內容(2)根據(jù)原理框圖和劃分的組件，對總原理圖進行編號，繪制各組件原理電路圖，列出各部分的元件目錄表，并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計出各組件的進出線號。

(3)根據(jù)組件原理電路及選定的元件目錄表，設計組件裝配圖(電器元件布置與安裝圖)、接線圖，圖中應反映各電器元件的安裝方式與接線方式。這些資料是組件裝配和生產(chǎn)管理的依據(jù)。

(4)根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非標準的電器安裝零件圖，標明技術要求。這些圖樣是機械加工和外協(xié)作加工所必需的技術資料。

(5)設計電氣原理圖。根據(jù)組件尺寸及安裝要求確定電氣柜結構與外形尺寸，設置安裝支架，標明安裝尺寸、面板安裝方式、各組件的連接方式、通風散熱以及開門方式。在電氣原理圖設計中，應注意操作維護方便與造型美觀。

(6)根據(jù)總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖資料進行匯總，分別列出外購件清單，標準件清單以及主要材料消耗定額。這些是生產(chǎn)管理(如采購、調度、配料等)和成本核算所必須具備的技術資料。

(7)編寫使用維護說明書。2.4.1.3電氣控制系統(tǒng)設計步驟根據(jù)電氣設計的內容，電氣控制系統(tǒng)設計的基本步驟如下。

(1)擬定電氣控制系統(tǒng)設計任務書。電氣控制系統(tǒng)設計任務書是整個電氣設計的依據(jù)，任務書中除扼要說明所設計設備的型號、用途、加工工藝、動作要求、傳動參數(shù)及工作條件外，還要說明以下主要技術指標及要求。①控制精度和生產(chǎn)效率的要求。②電氣傳動基本特性，如運動部件數(shù)量、用途、動作順序、負載特性、調速指標、啟動、制動方面的要求。③穩(wěn)定性及抗干擾要求。④聯(lián)鎖條件及保護要求。⑤電源種類、電壓等級。⑥目標成本及經(jīng)費限額。⑦驗收標準及驗收方式。⑧其他要求，如設備布局、安裝要求、操作臺布置、照明、信號指示、報警方式等。

(2)確定拖動(傳動)方案、選擇電動機型號。根據(jù)零件加工精度、加工效率、生產(chǎn)機械的結構、運動部件的數(shù)量、運動方式、負載性質和調速等方面的要求以及投資額的大小，確定電動機的類型、數(shù)量、拖動方式，并擬定電動機的啟動、運行、調速、轉向、制動等控制方案。在這里，電動機的選擇非常重要，選擇電動機的基本原則如下。①電動機的機械特性應滿足生產(chǎn)機械提出的要求，要與負載特性相適應，以保證加工過程中運行穩(wěn)定并具有一定的調速范圍與良好的啟動、制動性能。

②工作過程中電動機容量能得到充分利用。③電動機的結構形式應滿足機械設計提出的安裝要求，并能適應周圍環(huán)境工作條件。④在滿足設計要求的情況下、應優(yōu)先考慮采用結構簡單、價格便宜、使用和維護方便的三相交流異步電動機。如果生產(chǎn)設備的各部分之間不需要保證一定的內在聯(lián)系，則可采用多臺電動機分別拖動的方式，以縮短設備的傳動鏈，提高傳動效率，簡化設備結構。

(3)確定控制方案。為了保證設備協(xié)調準確動作，充分發(fā)揮其效能，在確定控制方案時，應考慮以下幾點。①確定控制方式。根據(jù)控制設備復雜程度及生產(chǎn)工藝精度要求的不同，可以選擇幾種不同的控制方式。例如：繼電接觸控制、順序控制、PLC控制、計算機聯(lián)網(wǎng)控制等。②滿足控制線路對電源種類、工作電壓、頻率等方面的要求。③構成自動循環(huán)。畫出設備工作循環(huán)簡圖，確定行程開關的位置。如在電液控制時要確定電磁鐵和電磁閥的通斷狀態(tài)，列出上述電器元件與執(zhí)行動作的關系表。

④確定控制系統(tǒng)的工作方法。一臺設備可能有不同的工作方式，例如自動循環(huán)、手動調整、動作程序轉換及控制系統(tǒng)中的檢測等，需逐個予以實現(xiàn)。

⑤妥善考慮聯(lián)鎖關系及電氣保護。聯(lián)鎖關系及電氣保護是保證設備運行、操作相互協(xié)調及正常執(zhí)行的條件，所以在制定控制方案時，必須全面考慮設備運動規(guī)律和各動作的制約關系，完善保護措施。(4)畫出電氣控制線路原理圖。

(5)選擇電器元件，制定電機和電器元件明細表。

(6)設計電氣柜、操作臺、電氣安裝板，畫出電機和電器元件的總體布置圖。(7)繪制電氣控制線路裝配圖及接線圖。

(8)編寫設計計算說明書和使用說明書。

(4)正確選用原理線路中每一個電器元件，并制訂元器件目錄清單。對于比較簡單的控制線路，例如普通機械或非標設備的電氣配套設計，可以省略前兩步直接進行原理圖設計和選用電器元件。但對于比較復雜的自動控制線路，生產(chǎn)機械或者采用微機或電子控制的專用檢測與控制系統(tǒng)，要求有程序預選和一定的加工精度、生產(chǎn)效率、自動顯示、各種保護、故障診斷、報警應按上述4步驟進行設計，以保證總裝調試的順利進行。電氣原理設計的方法主要有分析設計法(又稱經(jīng)驗設計法)和邏輯設計法兩種，下面將分別介紹。

2.4.1.1分析設計法

所謂分析設計法指根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或將經(jīng)過考驗的成熟電路按各部分的聯(lián)鎖條件組合起來并加以補充和修改，以綜合成滿足控制要求的完整線路。當找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時，可根據(jù)控制要求邊分析邊設計，將主令信號經(jīng)過適當?shù)慕M合與變換，在一定條件下得到執(zhí)行元件所需要的工作信號。設計過程中，要隨時增減元器件和改變觸頭的組合方式，以滿足拖動系統(tǒng)的工作條件和控制要求，經(jīng)過反復修改得到理想的控制線路。

電氣原理設計的方法主要有分析設計法(又稱經(jīng)驗設計法)和邏輯設計法兩種，下面將分別介紹。1.經(jīng)驗設計法的基本步驟一般的生產(chǎn)機械電氣控制電路設計包括主電路、控制電路和輔助電路等的設計。

1)主電路的設計主要考慮電動機的啟動、點動、正反轉、制動及多速電動機的調速。

2)控制電路的設計主要考慮如何滿足電動機的各種運轉功能及生產(chǎn)工藝要求，包括實現(xiàn)加工過程自動或半自動的控制等。

3)輔助電路的設計主要考慮如何完善整個控制電路的設計，包括短路、過載、零壓、聯(lián)鎖、照明、信號、充電測試等各種保護環(huán)節(jié)。

4)反復審核電路是否滿足設計原則在條件允許的情況下，進行模擬試驗，直至電路動作準確無誤，并逐步完善整個電器控制電路的設計。在具體的設計過程中常有兩種作法：

(1)根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求，適當選用現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)。將它們有機地組合起來，并加以補充修改，綜合成所需要的控制線路。

(2)在找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時，可根據(jù)工藝要求自行設計電器元件和觸頭，以滿足給定的工作條件。2.經(jīng)驗設計的基本特點(1)這種方法易于掌握，使用很廣，但一般不易獲得最佳設計方案。(2)要求設計者具有一定的實際經(jīng)驗．在設計過程中往往會因考慮不周發(fā)生差錯，影響電路的可靠性。(3)當線路達不到要求時，多用增加觸頭或電器數(shù)量的方法來加以解決，所以設計出的線路常常不是最簡單經(jīng)濟的。(4)需要反復修改設計草圖，設計速度較慢。(5)一般需要進行模擬試驗。(6)設計程序不固定。以龍門刨床橫梁升降控制線路為例說明(一)橫梁升降機構的工藝要求①由于機床加工工件位置的高低不同，因此，要求橫梁能作上升、下降的調整運動。②為了保證機床能夠進行加工，橫梁在立柱上必須有夾緊裝置，在移動前，首先將橫梁放松，然后再移動到所需位置，到位后，隨即自動夾緊。所以，橫梁的上升、下降和夾緊、放松應分別由兩臺電動機驅動。③橫梁的夾緊與橫梁移動之間必須遵循以下操作程序：橫梁上升時，應能自動按照橫梁放松→橫梁上升→橫梁夾緊的順序動作。橫梁下降時，應能自動按照橫梁放松→橫梁下降→橫梁夾緊的順序動作。橫梁夾緊后電動機自動停止運動。④橫梁夾緊與橫梁移動之間及正反向運動之間應有必要的聯(lián)鎖。

（二）主電路設計

橫梁移動和橫梁夾緊需用兩臺異步電動機拖動采用接觸器KM1和KM2來控制電動機M1的正反轉，實現(xiàn)橫梁的上升、下降的運動。采用接觸器KM3和KM4來控制電動機M2的正反轉，實現(xiàn)橫梁的夾緊與放松。（三）控制電路設計

按以下幾個步驟進行1.設計基本控制電路２．選擇控制參量，確定控制原則3．連鎖保護環(huán)節(jié)的設計經(jīng)驗設計的基本特點(1)這種方法易于掌握，使用很廣，但一般不易獲得最佳設計方案。(2)要求設計者具有一定的實際經(jīng)驗．在設計過程中往往會因考慮不周發(fā)生差錯，影響電路的可靠性。(3)當線路達不到要求時，多用增加觸頭或電器數(shù)量的方法來加以解決，所以設計出的線路常常不是最簡單經(jīng)濟的。(4)需要反復修改設計草圖，設計速度較慢。(5)一般需要進行模擬試驗。(6)設計程序不固定。

由以上設計過程可知，掌握較多的典型環(huán)節(jié)和具有較豐富的實踐經(jīng)驗對設計工作會大有益處，通過設計實踐是能較快地掌握該設計方法的。因此一般設計法的優(yōu)點是易于掌握，但存在以下的缺點：４．電路的完善和校核由以上設計過程可知，掌握較多的典型環(huán)節(jié)和具有較豐富的實踐經(jīng)驗對設計工作會大有益處，通過設計實踐是能較快地掌握該設計方法的。因此一般設計法的優(yōu)點是易于掌握，但存在以下的缺點：①在設計中發(fā)現(xiàn)畫出來的線路達不到要求時，往往用增加電器元件或觸點數(shù)量的方法加以解決，所以設計的線路不一定是最簡單、最經(jīng)濟的。②設計中可能因為考慮不周而發(fā)生錯誤，影響線路的可靠性和工作性能。③設計中需要反復修改草圖，設計速度慢，工作效率低。④設計程序不固定。所以一般設計法只適用于簡單控制線路的設計

2.4.1.3經(jīng)驗設計法中的簡單設計法1.簡單設計法的介紹簡單設計法遵從經(jīng)驗設計法的主要原則,利用邏輯設計法中繼電器開關邏輯函數(shù),把控制對象的啟動信號、關斷信號及約束條件找出,即可設計控制電路.2.邏輯設計法中的繼電器開關邏輯函數(shù)繼電器開關邏輯函數(shù)是電氣控制對象的典型代表邏輯函數(shù)為若把KA替換成一般控制對象K,啟動/關斷信號換成一般形式X,則開關邏輯函數(shù)的一般形式為擴展到一般控制對象:X開為控制對象的開啟信號,應該取在開啟邊界線上發(fā)生狀態(tài)改變的邏輯變量X關為控制對象的關斷信號,應該取在關閉邊界線上發(fā)生狀態(tài)改變的邏輯變量在線路圖中使用觸點K為輸出對象本身的常開觸點,屬于控制對象的內部反饋邏輯變量,起自鎖作用.注意:X開和X關一般選短信號,這樣可以有效防止啟/停信號的波動,保證系統(tǒng)的可靠性簡單設計法舉例2:現(xiàn)在三臺電機M1、M2、M3,要求啟動順序為:先啟動M1,經(jīng)過5秒后啟動M2,再經(jīng)過10秒后啟動M3;停車要求:先停M3,經(jīng)過8秒后再停M2,再經(jīng)過6秒后停M1。三臺電機使用的接觸器分別為KM1、KM2和KM3。試設計該三臺電動機的啟/?？刂凭€路。題目分析:該系統(tǒng)有一個啟動按鈕(SB1)和一個停止按鈕(SB2),另外要用四個時間繼電器KT1、KT2、KT3和KT4.其定時時間依次為5S、10S、8S和6S.工作順序圖為:解題分析:從上圖中可以看出:M1的啟動信號為SB1,停止信號為KT4計時到;M2的啟動信號為KT1計時到,停止信號為KT3計時到;M3的啟動信號為KT2計時到,停止信號為SB2。KT1的啟動信號為SB1,斷電信號為KM2得電;KT2的啟動信號為KT1計時到,停止信號為KM2得電;KT3的啟動信號為SB2,停止信號為KT3計時到;KT4的啟動信號為KT3計時到,KT4的啟動信號為KT4計時到.注意:在設計時,考慮到啟、停信號要用短信號以及本著節(jié)約原則,所以要注意對定時器及時復位。簡單設計法例2:2.4.1.3邏輯設計法

用經(jīng)驗設計法來設計繼電接觸式控制線路，對于同一個工藝要求往往會設計出各種不同結構的控制線路，并且較難獲得最簡單的線路結構。通過多年的實踐和總結，工程技術人員發(fā)現(xiàn)，繼電器控制線路中的各種輸入信號和輸出信號通常只有兩種狀態(tài)：通電和斷電。而早期的控制系統(tǒng)基本上是針對順序動作而進行的設計，于是提出了邏輯設計的思想。

所謂邏輯設計法就是從系統(tǒng)的工藝過程出發(fā)，將控制線路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸頭的閉合與斷開，以及主令元件的接通與斷開等看成邏輯變量，并將這些邏輯變量關系表示為邏輯函數(shù)關系式，再運用邏輯函數(shù)基本公式和運算規(guī)律對邏輯函數(shù)式進行化簡，然后按化簡后的邏輯函數(shù)式畫出相應的電路結構圖，使之成為“與”、“或”、“非”的最簡關系式，根據(jù)最簡式畫出相應的電路結構圖，最后再做進一步的檢查和完善，得到所需的控制線路。1.繼電接觸式控制線路中邏輯變量的處理一般在控制線路中，電器的線圈或觸頭的工作存在著兩個物理狀態(tài)。對于接觸器、繼電器的線圈是通電與斷電；對于觸頭是閉合與斷開。在繼電接觸式控制線路中，每一個接觸器或繼電器的線圈、觸頭以及控制按鈕的觸頭都相當于一個邏輯變量，它們都具有兩個對立的物理狀態(tài)，故可采用“邏輯0”和“邏輯1”來表示。任何一個邏輯問題中，“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)所代表的意義必須做出明確的規(guī)定，在繼電接觸式控制線路邏輯設計中規(guī)定如下。

(1)對于繼電器、接觸器、電磁鐵、電磁閥、電磁離合器等元件的線圈，通常規(guī)定通電為“1”狀態(tài)，失電則規(guī)定為“0”狀態(tài)。

(2)對于按鈕、行程開關元件，規(guī)定壓下時為“1”狀態(tài)，復位時為“0”狀態(tài)。

(3)對于元件的觸頭，規(guī)定觸頭閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，觸頭斷開狀態(tài)為“0”狀態(tài)。分析繼電器、接觸器控制電路時，元件狀態(tài)常以線圈通電或斷電來判定。該元件線圈通電時，其本身的常開觸頭(動合觸頭)閉合，而其本身的常閉觸頭(動斷觸頭)斷開。因此，為了清楚地反映元件狀態(tài)，元件的線圈和其常開觸頭的狀態(tài)用同一字符來表示，而其常閉觸頭的狀態(tài)用該字符的“非”來表示。例如對于接觸器KM1來說，其常開觸頭的狀態(tài)用KM1表示，其常閉觸頭的狀態(tài)用則用表示。2.繼電接觸式控制線路中的基本邏輯運算繼電接觸式控制線路中的基本邏輯運算可以概括為3種：與、或、非。下面對這3種基本邏輯運算做詳細分析。

1)繼電接觸式控制線路中的邏輯“與”如圖3.12所示，用邏輯“與”來解釋，只有當K1和K2兩個觸頭全部閉合即都為“1”態(tài)時，接觸器線圈KM才能通電為“1”態(tài)。如果K1和K2兩個觸頭中有其中任一個觸頭斷開，則線圈KM就斷電。所以電路中觸頭串聯(lián)形式是邏輯“與”的關系。邏輯“與”的邏輯函數(shù)式為式(3-1)。

?????????????????????(3-1)

式(3-1)中，K1和K2均稱為邏輯輸入變量(自變量)，而KM稱為邏輯輸出變量。2)邏輯“或”如圖3.13所示，用邏輯“或”來解釋，當觸頭K1和K2任意一個閉合時，則線圈KM通電即為“1”態(tài)，只有當觸頭K1和K2都斷開時，線圈KM斷電即為“0”態(tài)。邏輯“或”的邏輯函數(shù)式為式(3-2)。

(3-2)圖3.12邏輯“與”電路圖3.13邏輯“或”電路

3)邏輯“非”邏輯“非”也稱邏輯“求反”。圖3.14表示元件狀態(tài)KA的常閉觸頭與觸發(fā)器KM線圈狀態(tài)的控制是邏輯非關系。其邏輯函數(shù)式為式(3-3)。

(3-3)圖3.14邏輯“非”電路

當開關K合上，常閉觸頭的狀態(tài)為“0”，則KM＝0，線圈不通電，KM為“0”狀態(tài)；當K打開，＝1，則KM＝1，線圈通電，接觸器閉合，KM為“1”狀態(tài)。在任何控制線路中，控制對象與控制條件之間都可以用邏輯函數(shù)式來表達，所以邏輯法不僅用于線路設計，也可以用于線路簡化和讀圖分析。3.邏輯設計法的一般步驟

(1)按工藝要求作出工作循環(huán)圖。

(2)按工作循環(huán)圖畫出主令元件、檢測元件和執(zhí)行元件等的狀態(tài)波形圖。

(3)根據(jù)狀態(tài)波形圖，列寫執(zhí)行元件(輸出元件)的邏輯函數(shù)式。

(4)根據(jù)邏輯函數(shù)式畫出電路結構圖。

(5)進一步檢查、化簡和完善電路，增加必要的聯(lián)鎖、保護等輔助環(huán)節(jié)。4.邏輯電路的設計方法邏輯電路的設計有組合邏輯電路設計和時序邏輯電路設計兩種方法。下面將分別介紹這兩種設計方法。

1)組合邏輯電路的設計所謂組合邏輯電路是指執(zhí)行元件的輸出狀態(tài)只與同一時刻控制元件的狀態(tài)有關，輸入、輸出呈單方向關系，即只能由輸入量影響輸出量，而輸出量對輸入量無影響。以下以沖床的控制過程為例來說明如何進行組合邏輯電路的設計。

(1)沖床的控制要求。為了保護沖床操作者的人身安全，采用在兩地有兩個人同時控制才能啟動沖床的方案，如圖3.15所示。線路中使用3個按鈕，分別為SB1、SB2、SB3，控制沖床電機的接觸器線圈為KM，同時按下SB1、SB2或同時按下SB2、SB3時，KM接通，其余情況下KM均不通電。(2)組合邏輯電路的設計步驟。①根據(jù)功能與要求列出元件狀態(tài)表，見表3-1。表3-1沖床的元件狀態(tài)表SB1SB2SB3f(KM)00001000010000101101011110101110②列出邏輯變量和輸出變量的邏輯代數(shù)式并化簡為式(3-4)。

(3-4)③根據(jù)邏輯代數(shù)式繪制控制電路，如圖3.15所示。④檢查、完善所設計的線路。主要檢查是否存在寄生電路及觸頭競爭，然后繪制主電路并加入必要的保護環(huán)節(jié)。盡管邏輯設計法較復雜，但其化簡電路的過程容易實現(xiàn)。例如要求化簡圖3.16(a)所示的控制電路，先列出圖3.16(a)電路的邏輯代數(shù)式為式(3-5)。

(3-5)

然后根據(jù)邏輯代數(shù)基本運算法則化簡上面的代數(shù)式為式(3-6)。

(3-6)

化簡后的控制電路如圖3.16(b)所示。圖3.15沖床的控制電路3.16化簡電路

組合邏輯設計方法簡單，所以作為經(jīng)驗設計法的輔助和補充，用于簡單控制電路的設計，或對某些局部電路進行簡化。2)時序邏輯電路的設計時序邏輯電路的特點是輸出狀態(tài)不僅與同一時刻的輸入狀態(tài)有關，而且還與輸出量的原有狀態(tài)及其組合順序有關，即輸出量通過反饋作用，對輸入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路設計要設置中間記40元件(如中間繼電器等)記憶輸入信號的變化，以達到各程序兩兩區(qū)分的目的。其設計過程比較復雜，基本步驟如下。

(1)根據(jù)拖動要求，先設計主電路，明確各電動機及執(zhí)行元件的控制要求，并選擇產(chǎn)生控制信號(包括主令信號與檢測信號)的主令元件(如按鈕、控制開關、主令控制器等)和檢測元件(如行程開關、壓力繼電器、速度繼電器、過電流繼電器等)。

(2)根據(jù)工藝要求作出工作循環(huán)圖，并列出主令元件、檢測元件及執(zhí)行元件的狀態(tài)表，寫出各狀態(tài)的特征碼(一個以二進制數(shù)表示一組狀態(tài)的代碼)。

(3)為區(qū)分所有狀態(tài)(重復特征碼)而增設必要的中間記憶元件(中間繼電器)。

(4)根據(jù)已區(qū)分的各種狀態(tài)的特征碼，寫出各執(zhí)行元件(輸出)與中間繼電器、主令元件及檢測元件(邏輯變量)間的邏輯關系式。

(5)化簡邏輯式，據(jù)此繪出相應控制線路。

(6)檢查并完善設計線路。由于這種設計方法難度較大，整個設計過程較復雜，還要涉及一些新概念，因此，在一般常規(guī)設計中，很少單獨采用。采用邏輯設計法能獲得理想、經(jīng)濟的方案，所需元件數(shù)量少，各電器元件都能充分發(fā)揮作用，當給定條件變化時，能找出電路變化的內在規(guī)律，尤其在復雜電路的設計中更能顯示其優(yōu)越性。例(1)----運料小車的控制設計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求：

1.小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復運動：到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向A。

2.有過載和短路保護。

3.小車可停在任意