電氣控制線路經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法.ppt

1、電氣控制線路經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,電氣控制線路設(shè)計(jì)方法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 邏輯設(shè)計(jì)法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,概念：就是指根據(jù)生產(chǎn)工藝要求直接設(shè)計(jì)出控制線路。 通常做法： 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，適當(dāng)選用現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)，進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，綜合實(shí)現(xiàn)所需控制線路； 根據(jù)工藝要求自行設(shè)計(jì)，適當(dāng)增刪電氣元件，以滿足給定的工作條件。,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本步驟,主電路設(shè)計(jì) 主要考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)及調(diào)速等控制要求；還應(yīng)考慮短路、過載、欠壓等保護(hù)環(huán)節(jié)及聯(lián)鎖、照明和信號(hào)等環(huán)節(jié)。 輔助電路設(shè)計(jì) 主要考慮如何滿足電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求。 反復(fù)審核電路是否滿足設(shè)計(jì)原則 如條件允許，應(yīng)進(jìn)行必要的模擬實(shí)驗(yàn)，并逐步完善電氣控制線

2、路設(shè)計(jì)。,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本步驟,輔助電路設(shè)計(jì)步驟 基本原則：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計(jì)。 具體步驟： 首先，設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)的控制線路 然后，根據(jù)各個(gè)控制環(huán)節(jié)之間的相互制約關(guān)系，完善并豐富聯(lián)鎖控制電路等輔助電路設(shè)計(jì)。 最后，應(yīng)根據(jù)線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和安全、可靠原則修改線路。,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法特點(diǎn),易于掌握，使用廣泛； 要求設(shè)計(jì)者具有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)； 易造成考慮不周，影響電路的可靠性的問題，需要進(jìn)行必要的模擬試驗(yàn)； 不易得到最佳的設(shè)計(jì)方案； 設(shè)計(jì)需要反復(fù)修改設(shè)計(jì)草圖，設(shè)計(jì)速度較慢。,龍門刨工作原理,龍門刨是具有門式框架和臥式長(zhǎng)床身的刨床。 用途：龍門刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作臺(tái)上裝夾

3、多個(gè)零件同時(shí)加工。 工作過程：龍門刨床的工作臺(tái)帶著工件通過門式框架作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。橫梁上一般裝有兩個(gè)垂直刀架，刀架滑座可在垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個(gè)角度，并可沿橫梁作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；刨刀可在刀架上作垂直或斜向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；橫梁可在兩立柱上作上下調(diào)整。一般在兩個(gè)立柱上還安裝可沿立柱上下移動(dòng)的側(cè)刀架,以擴(kuò)大加工范圍。工作臺(tái)回程時(shí)能機(jī)動(dòng)抬刀，以免劃傷工件表面。機(jī)床工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)可用發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組或用可控硅直流調(diào)速方式,調(diào)速范圍較大,在低速時(shí)也能獲得較大的驅(qū)動(dòng)力。有的龍門刨床還附有銑頭和磨頭，變型為龍門刨銑床和龍門刨銑磨床，工作臺(tái)既可作快速的主運(yùn)動(dòng)，也可作慢速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主要用于重型工件在一次安裝中進(jìn)行刨削、銑削和磨削

4、平面等加工。,龍門刨床橫梁夾緊放松示意圖,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法舉例,設(shè)計(jì)龍門刨床橫梁升降控制線路 工藝要求： 刀架裝在橫梁上，要求橫梁能沿立柱做上升、下降的調(diào)整移動(dòng)； 在加工過程中，橫梁必須緊緊夾在立柱上，不能松動(dòng)。夾緊過程通過夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾緊和放松。 動(dòng)作配合上，橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間必須有一定的操作順序 按向上或向下移動(dòng)按鈕后，首先使夾緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)放松 橫梁放松后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成向上或向下移動(dòng) 移動(dòng)到所需要的位置后，松開按鈕，橫梁自動(dòng)夾緊 夾緊后夾緊電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng) 橫梁在上升與下降時(shí)，應(yīng)有上下行程限位保護(hù) 正反向運(yùn)動(dòng)之間，以及橫梁夾緊與移動(dòng)之間要有必要的聯(lián)鎖。,在了解清楚生產(chǎn)工藝要求之后進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1

5、設(shè)計(jì)主電路 分析：根據(jù)橫梁能升降移動(dòng)和能夾緊放松的工藝要求，需要用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。 結(jié)論：主電路是控制兩臺(tái)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。需要4個(gè)接觸器KMl、KM2和KM3、KM4，分別控制升降電機(jī)M1和夾緊放松電動(dòng)機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)。 2設(shè)計(jì)基本控制電路 分析：由于橫梁的升降和夾緊放松均為調(diào)整運(yùn)動(dòng)。 結(jié)論：升降和夾緊放松控制采用點(diǎn)動(dòng)控制。采用兩個(gè)點(diǎn)動(dòng)按鈕分別控制升降和夾緊放松運(yùn)動(dòng)。但是僅靠?jī)蓚€(gè)點(diǎn)動(dòng)按鈕控制4個(gè)接觸器線圈是不夠的，需要增加兩個(gè)中間繼電器KAl和KA2。,根據(jù)工藝要求可以設(shè)計(jì)出如圖4-11(b)所示的草圖。,圖4-11(a) 橫梁控制的主電路圖 (b) 橫梁控制的輔助電路草

6、圖,上述線路存在問題： 按上升點(diǎn)動(dòng)按鈕SBl后，接觸器KMl和KM4同時(shí)得電吸合，橫梁的上升與放松同時(shí)進(jìn)行，按下降點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2，也出現(xiàn)類似情況。不滿足“夾緊機(jī)構(gòu)先放松，橫梁后移動(dòng)”的工藝要求。 放松接觸器線圈KM4一直通電，使夾緊機(jī)構(gòu)持續(xù)放松，沒有設(shè)置檢測(cè)元件檢查橫梁放松的程度。 松開按鈕SBl，橫梁不再上升，橫梁夾緊線圈得電吸合，橫梁持續(xù)夾緊，不能自動(dòng)停止。 線路存在問題 不滿足：夾緊機(jī)構(gòu)先放松，橫梁后移動(dòng) 無放松程度檢測(cè)元件 無夾緊程度檢測(cè)元件 解決辦法 選擇合適的控制參量，并確定合理的控制原則,選擇控制參量，確定控制原則 （1）反映橫梁放松程度的參量?？梢圆捎眯谐涕_關(guān)SQl檢測(cè)放松程度

7、。 設(shè)計(jì)方案：當(dāng)橫梁放松到一定程度時(shí)，其壓塊壓動(dòng)SQ1，使常閉觸點(diǎn)SQl斷開，表示已經(jīng)放松，接觸器KM4線圈失電；同時(shí)常開觸點(diǎn)SQl閉合，使上升或下降接觸器KMl和KM2通電，橫梁向上或向下移動(dòng)。 （2）反映橫梁夾緊程度的參量可以有時(shí)間參量、行程參量和反映夾緊力的電流量。 分析：若用時(shí)間參量，不易調(diào)整準(zhǔn)確；若用行程參量，當(dāng)夾緊機(jī)構(gòu)磨損后，測(cè)量也不準(zhǔn)確。 設(shè)計(jì)方案：反映夾緊力的電流參量是適宜的，夾緊力大，電流也大，故可以借助過電流繼電器來檢測(cè)夾緊程度。 夾緊電機(jī)M2的主電路中串聯(lián)過電流繼電器KI，將其動(dòng)作電流整定在2IN。KI的常閉觸點(diǎn)串接在KM3控制支路中。當(dāng)夾緊橫梁時(shí)，M2的電流逐漸增大，當(dāng)

8、電流超過KI整定值時(shí)，KI的常閉觸點(diǎn)斷開，KM3線圈失電，M2自動(dòng)停止夾緊的工作。,龍門刨床橫梁夾緊放松機(jī)構(gòu)草圖,上升,下降,放松,夾緊,上升,下降,放松,夾緊,圖4-12 完整的控制線路圖*,聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)說明 限位保護(hù)：行程開關(guān)SQ2和SQ3分別實(shí)現(xiàn)橫梁上升、下降行程的限位保護(hù)。 短路保護(hù)：熔斷器FUl和FU2作短路保護(hù)。 行程開關(guān)SQ1：不僅反映了放松信號(hào)，而且還起到了橫梁升降和橫梁夾緊之間的聯(lián)鎖作用。 中間繼電器KAl、KA2的常閉觸點(diǎn)：用于實(shí)現(xiàn)橫梁升降電動(dòng)機(jī)和夾緊電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖保護(hù)。,線路的完善和校核 控制線路設(shè)計(jì)完畢后，往往還有不合理的地方，或者還有需要進(jìn)一步簡(jiǎn)化之處，應(yīng)認(rèn)真

9、仔細(xì)地校核。對(duì)圖4-12所示線路審核是對(duì)照生產(chǎn)機(jī)械工藝要求，反復(fù)分析所設(shè)計(jì)線路是否能逐條實(shí)現(xiàn)，是否會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，是否保證了設(shè)備和人身安全，是否還要進(jìn)一步簡(jiǎn)化以減少觸點(diǎn)或節(jié)省連線等。 下面分四個(gè)階段對(duì)橫梁升降移動(dòng)和夾緊放松進(jìn)行分析： （1）按下橫梁上升點(diǎn)動(dòng)按鈕SBl中間繼電器KA1線圈得電KM4線圈得電夾緊電動(dòng)機(jī)M2工作將橫梁放松。,圖4-12 完整的控制線路圖*,線路的完善和校核,橫梁升降移動(dòng)和夾緊放松進(jìn)行分四個(gè)分析階段： （2）當(dāng)橫梁放松到一定程度時(shí)，夾緊裝置將SQl壓下 SQl常閉觸點(diǎn)斷開KM4線圈失電 M2停止工作；而SQ1常開觸點(diǎn)閉合KM線圈得電升降電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)橫梁在放松狀態(tài)下向上移

10、動(dòng)。 （3）當(dāng)橫梁移動(dòng)到所需位置時(shí)，松開SBlKA1線圈失電 KA1常開觸點(diǎn)復(fù)原KMl線圈失電使M1停止工作； 由于橫梁處于放松狀態(tài)，SQl的常開觸點(diǎn)一直是閉合的KA1常閉觸點(diǎn)復(fù)原KM3線圈得電使M2反轉(zhuǎn)從而進(jìn)入夾緊階段。,圖4-12 完整的控制線路圖*,線路的完善和校核,橫梁升降移動(dòng)和夾緊放松進(jìn)行分四個(gè)分析階段： （4）當(dāng)M2剛起動(dòng)時(shí)IQ較大，KI動(dòng)作,常閉觸點(diǎn)雖斷開了但SQl的常開觸點(diǎn)閉合KM3線圈仍然得電橫梁繼續(xù)夾緊當(dāng)IQ較小時(shí)KI常閉觸點(diǎn)復(fù)位在夾緊過程中SQl復(fù)位，為下次放松作準(zhǔn)備。 當(dāng)夾緊到一定程度時(shí)KI的常閉觸點(diǎn)斷開KM3線圈失電M2停止夾緊結(jié)束。,當(dāng)夾緊到一定程度時(shí)KI的常閉觸點(diǎn)斷開KM3線圈失電M2停止夾緊結(jié)束。 橫梁下降的操作過程與橫梁上升操作過程類同。,圖4-12 完整的控制線路圖*,以上分析初看無問題，但仔細(xì)分析第二階段即