电气控制设计范例6篇

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电气控制设计

电气控制设计范文1

关键词:燃气电厂;自动化;电气控制系统设计

一、引言

随着社会经济与科技的迅速发展,传统的燃煤电气发展为依靠天然气为能源的燃气电厂,燃气电厂的投资低,发电效率高,环保性能好。但是随着客户用电量的增加,电能质量得不到保障,所以,为了提高电能质量,保持电能的稳定性,就需要一个稳定优化的电气控制系统,以保障电厂机组正常运行。电气控制系统是为推进发电厂电气自动化的发展而将原来的分散控制系统DCS中的电气部分独立出来进行专业管理的系统,电气自动化的目的是对全厂的电气系统进行实时运行监视和控制,其应用主要包括升压站自动化,发电机(变压器组的电气监控及厂用电自动化,发电厂电气系统自动化程度的提高#最大限度地减少了运行人员的工作量,实现了机-炉-电一体化控制#能使机组安全、经济、可靠运行。

二、燃气电厂电气控制系统构成与特点

(一)电气控制系统的组成部分

1、硬件结构燃机—汽机控制系统为主要的控制系统,目前使用较多的是分散控制,每个硬件设备之间的连接方式选择硬接线和通信的方式,通过相关信息与参数的传递,达到控制燃气机组的目的。2、网络结构由于网络的高速发展,燃气电厂基本实现自动化,由于网络结构的运行使得实时监控得以实现,相关信息第一时间传送到自控室,另外一部分为厂级监控信息,主要是负责处理和存储实时监控的信心,实时监控系统采用DCS(集散控制系统)系统为核心,DCS系统可以实现远程控制,整个系统由数据中心、实时监控系统、备份系统以及各个工段的单元机组控制情况,这些都是为了保证燃气电厂的每一部分都可以安全稳定的运作,从而满足整个燃气电厂的生产。

(二)燃气电厂电气控制系统特点

首先,为了使整个控制系统有效的工作,电气控制系统设计在整个反应的过程中需要很及时,时间的单位缩小到以毫米来计算。其次,整个系统在设计程序时,由于其搜集的信息量小,所以操作不会过于频繁,而且相关设备较少,这样就为操作带来了极大的便捷性。在拥有便捷性的同时,为了电气控制系统的稳定性与功能性,相对的会对电气设备的要求有所更高。

三、燃气电厂电气控制系统的设计

(一)燃气电厂厂用电源系统

电源系统是整个电厂运行的前提条件,厂用电源、电源切换与事故保安电源系统这三部分构成整个燃气电厂的电源系统,厂用电源的电压级别有6KV与380V,6KV厂用电源,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;相对应的手动合闸的方式是通过人工进行键盘输入命令来控制,对键盘进行命令后,相关程序就会启动快切装置,根据逻辑的判断,若是满足通气所需的条件时,相关指令将会执行,当然,我们可以通过显示屏观测到整个过程的信号情况。380V电源系统是为电厂提供连续稳定的持续高压电源,整个系统内部由多台机组共同构成,每台机组的构成是相同的,都是两段保安母线、保安电源、工作电源以及备用电源,保安母线最主要的部件就是备用电源。另外一种是事故保安系统,简单地说就是一种备用系统,以备不时之需,当正常的燃气机组发生故障,导致生产不能正常运行时,就需要启动保安系统,以此来满足燃气电厂的用电需求,在具体现实的电场中,保安系统的电机多数为柴油发电机组,一旦电厂突发停电现象,DCS系统发出指令,柴油机组就会立即投入使用,完成了备用机组接替工作机组的双向转换,这是由于柴油机组可以在任何时刻开启和停止,长期处于“热备用”的状态,那么这样就可以保证电厂在某一段时间内的正常运行,直至找到停电原因进行处理。另外,常用电源的断电事故发生的概率相对高一些,必须设置专门的保护措施,以减少事故的发生。

(二)变压器—发电机组系统模块

机岛控制系统的启动系统利用电磁学,将励磁系统、变频系统以及电气模块控制以及信号源共同构成整个控制系统,这也是发电机控制的核心部分,当DCS系统接收到指令时,自动控制发电机的运行状态。发电机出口开关、主变220Kv侧开关均能够实现“准同期”,所谓的准同期是自动控制专业的一个名词,指的是通常情况下,准同期装置采用微处理芯片为核心,主要是为了保证安全地快速地将同步电机可以并入电网,同期点为为整个“机岛控制系统”处于缺省状态下。另外还有一个比较重要的模块就是断路器,它的作用不仅仅是可以对接地刀、隔离开关当时的状态进行提示,而且还可以借助DCS系统对近远端实现自动控制,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。

(三)厂用电源切换装置

厂用电源切换对整个电厂的用电质量起着至关重要的作用,具有相对的独立性,在整个电源切换装置的安装过程当中,需要十分谨慎,不仅仅要使整个装置的切换功能正常的发挥,还要在使用他的基础之上不会对其他装置产生干扰,避免互相影响,使切换装置可以与整个电气控制系统想融合。所以为了满足以上需求,切换装置的位置特别重要,通过进行多次实验,发现将切换装置安装在在高压电源系统中工作电源位置的进线开关周围,效果是最好的,另外考虑到用电量大大增加的现状,为了更好的提高电能的质量,还可以利用硬接线实现厂用电源切换装置与电气控制系统之间的有效信息传输,以保证切换装置的正常运行,进而可以保证电厂供电的稳定性与连续性,实现安全供电。

(四)UPS不停电电源系统

UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSupply)的英文简称,代表的是不停电电源系统,能够提供持续、稳定、不间断的电源,是电源供应的重要外部设备,也是整个电源控制系统的重要组成部分,为燃气电厂电气控制系统提供持续不间断的交流电,UPS大致可分成三种:离线式,在线式和在线交互式,逆变器为主要的元器件,主要是为了保持电压的稳定性,还包括静态开关、逆变器、整流器,可以实现电能的有效供给。

(五)保安段电源系统

任何一个系统的设计都必须要有相应的保护措施,所以在设计保安段电源控制就是充当这样的一个角色,会对直流电源系统进行控制与有效的保护,当燃气电厂不可控的出现重大故障影响生产运行时,保安段电源系统可以保证每个机组控制系统、直流系统可以一直处于不停电的运行状态,实现了机组的常规运行,以保证电能的正常供应。前面提过的常用电源发生故障的概率高,就可以使用电气控制系统的电源保护可以很好的降低事故发生的概率,一旦断电情况发生,保安段电源系统就会迅速的将处于“热备用”状态的柴油机组开启,为整个电气系统提供电量,保证整个设备的正常运行,这样既可以保证电能的持续稳定的输出,也可以减少因为断电而给电厂带来的经济损失,所以是非常重要的一个部分。

(六)直流电源的保护系统

直流电源系统的结构是由三组整流器和一组直流母线组成,为了是直流母线达到更好的效果,直流母线之间是需要通过用切换开关将其联络起来,交流保安段负责为该系统中的整流器提供电源,包含两组母线,整流器以及蓄电池组,为了保证不同母线之间能够进行有效联系,网络开关的设置也是必须考虑在内的,另外的包括事故照明也是电厂中很常见的一种用电负荷,还有其他的用电负荷都需要直流电源系统对他们进行保护和合理的控制,

四、结束语

随着科技的进步,电气自动化的应用以及作用在各行各业中已经越来越重要,其中电气控制系统对整个燃气机组可以起到很好的保护作用,不仅是维持生产的正常运行,更重要的是对设备的维护,这样不仅可以保护工作人员的人身安全,还可以降低电厂因断电事故造成的损失。所以电气控制系统的设计尤为重要,尤其是燃气电厂的电源控制系统、电源切换系统,保安段直流电源系统等方面。总之,考虑到燃气电厂设备的特点,整个的设计过程要可以满足最基本的时效性、快速性以及安全性等等,自有以这些特点为前提,设计的结果才有意义。

参考文献:

[1]黄天戍,李明.DCS通信网络的研究与分析[J].计算机工程,2013,29(07):124-125.

[2]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.

电气控制设计范文2

关键词:主电路 控制电路 电动机 接触器 保护环节

一、前言

在生产中,机械设备的使用效能与电气自动化的程度有密切关系,尤其是机电一体化已成为现代机械工业发展的总趋势,所以要搞好几点工作就应当掌握生产工艺电气控制线路的设计。首先要了解生产工艺对电器控制提出的要求,其次要了解生产机械的结构、工作环境和操作人员的要求等。在进行具体线路的设计时,一般应先设计主电路,然后设计控制电路,信号电路及局部照明电路等,初步设计完成后,应仔细检查,看线路是否符合设计要求,并尽可能使之完善和简化,最后选择电气型号和规格。

二 、设计讨论

1.控制线路的设计要求

不同用途的电气控制线路,其控制要求也不尽相同。一般应满足以下几点要求:

1.1应能满足生产机械的工艺要求,能按照工艺的顺序准确而可靠地工作;

1.2线路结构力求简单,尽量选用常用的且经过实际考验过的线路;

1.3操作、调整和检修方便;

1.4具有各种必要的保护装置和连锁环节,即使在误操作时也不会发生重大事故。

2.控制线路的设计方法

电气控制线路设计方法有两种,一种是经过效验设计法,它是根据生产工艺的要求,按照电动机的控制方法,采用典型环节线路直接进行设计。这两种方法比较简单,但对比较复杂的线路,设计人员必须具有丰富的工作经验,需绘制大量的线路图并经过多次修改后才能得到符合要求的控制线路;另一种为逻辑设计法,在此不做讨论。

对于各种控制线路,都有一个共同的规律,拖动生产机械的电动机的启动与停止均由接触器主触头控制,而主触头的动作则由控制回路中 接触器线圈的通电与断电决定,线圈的通电与断电则由线圈所在的控制回路中一些常开常闭触点组成的“与”、“或”、“非”等条件来控制。下面我们以经验设计法设计控制线路。

某机床有左右两个动力头,用以铣削加工,它们各由一台交流电动机拖动,另外有一个安装工件的滑台,由另一台交流电动机拖动,加工工艺是在开始工作时,要求滑台先快速移动到加工位置,然后自动变为慢速进给,进给到指定位置自动停止,再由操作者发出指令滑台快速返回到原位置自动停车。要求两动力头电动机在滑台电动机正向起动后启动,而在滑台电动机正向停车时也停车。

2.1电路设计

3.尽可能减少电器数量、采用标准件和相同型号的电器。当控制额支路较多,而触点数目不够时,可采用中间继电器增加控制支路的数量。

4.多个点起的依次动作问题

在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制线路。

5.可逆线路连锁

在繁琐的操作可逆线路中,正反向接触器之间不仅要有电器连锁,而且要有机械连锁。

6.要有完善的保护措施

在电气线路控制中,为保证操作人员、电气设备及生产机械的安全,一定要有完善的保护措施、常用的保护环节有漏电、短路、过载、过流、过压、失压、低电压等保护环节,有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必须的指示信号。

四、结论

电气控制线路设计灵活性强,要经常性的读解、分析书本中典型的控制电路。

在设计完电路后 ,务必反复校核,然后再模拟板上进行实操接线,观察是否能安全、可靠、稳定的运行,合理化试车成功的控制电路在机械加工和化工生产中节约了人力、物力资源,给一个企业创造了良好的生产工作环境。

参考文献

电气控制设计范文3

【关键词】电气控制;线路设计;基础

1.电气拖动方案的确定原则

电气控制线路的设计中一个最基本的环节便是电气拖动,因此,所确定的电气拖动方案是否合理科学,将直接关系着整个电气控制路线的设计。在电气拖动方案的确定时,我们应该从以下几个原则加以考虑:

1.1电气无调速要求的机械生产

如果电气的机械生产无调速要求或者电气起动不频繁,则可以考虑鼠笼式异步电动机;若拖动装置中的负载静转矩很大,则应该考虑绕线式异步电动机;如果负载相对平稳、容量比较大且起停的次数也很少时,应该考虑充分发挥电动机的优点,比如效率高、效率因素高,一般可以采用同步电动机。

1.2电气要求调速的机械生产

对于电气的机械生产有调速要求,则应该考虑其调速的平滑性、调速的范围、机械的特性硬度、转速的调节级数、工作的可靠程度等,应该根据这些方面的要求进行拖动方案的选择。不过,不管选择何种拖动方案,都要符合自身的经济技术要求,抉择的拖动方案尽量要经济有效。一般而言(调速的范围用D表示),当D=2-3,调速的级数≤2-4时,则可以采用磁极对数能够改变的双速或多速笼式异步电动机;当D

1.3确定电动机调速的性质

在实际的生产与运用过程中,电动机的调速性质必须适应机械生产的负载特性。双速笼异步电动机的定子绕组连接方式如果从改为了YY接法,转速就会相应转为高速,但功率的变化却不大,因此适用于恒定功率的电机传动;如果从Y变为了YY接法,此时电动机输出的转矩不变,则可以适用于恒定转矩的电机传动。而直流他励电动机,可以改变其电枢电压调速为恒定转矩输出,将其励磁调速改为功率调速。

2.电气控制方案的确定原则

关于电气设备控制方案种类繁多,因此,相关的工作人员在方案的设计与确定时应充分考虑其是否可靠、简便、实用于经济等。具体而言,电气控制方案的确定原则包括以下几个方面:

2.1控制方案应同拖动需求相适应

经济效益是电气控制是否科学的一个重要指标,如果电气控制的逻辑较为简单,而且加工的程序也比较稳定,那么可以用继电—接触控制的方式;反之若加工程序复杂而且逻辑也比较繁琐则应该采用编程序控制器。

2.2控制方案应同通用化程序相适应

通用化所指的的是机械的生产加工针对不同的对象采用的通用化程度。对于那些种类一种甚至几种部件的专用机床生产而言,通用化程度普遍不高,但也在情理之中,因为它能够保持自身高速的自动化程度,这种机床一般适用较为固定的控制型电路中;而那生产小批量或单件零件的加工机床,则可以采用数字程序或编程控制器加以控制,这样便可以根据不同的加工对象设置不同的加工程序,十分灵活与通用。

2.3控制方案应同电路控制电源相适应

设计的控制方案还应该同电路的控制电源相适应,一般而言,对于不复杂的控制电路,可以采用电网电源,如果元件较多且电路也比较复杂,则应该对电网电压进行隔离降压处理,尽量减少故障的发生。在当前,很多生产设备的自动化程度越来越高,这就要求大部分电路控制采用直流电源,这样操作与维修都比较方便,而且能节省部分安装的空间。

3.电气控制线路的设计方法

电气控制线路关系重大,不仅关系着我们的日常生活,同时也与我们的生命财产安全息息相关。如何才能保障电气控制路线的便捷、高效、安全,那就需要仔细考虑其设计方法。在电气控制线路的设计方法上,本文主要从以下几个方面展开探讨:

3.1设计的具体要求

电气控制的线路设计具体要求包括:

(1)要满足机械生产的工艺规范与标准,按照相关的顺序进行操作。

(2)线路设计越简单越好,尽量减少不必要的线路,避免出现问题后线路繁杂而检修困难。

(3)操作、调节以及检修应该符合方便原则。

(4)要安装必要的保护装置与联锁环节,这样即使出现了错误操作也不会导致重大事故。

(5)必须符合环境的使用条件,确保工作安全、可靠、稳定进行。

3.2设计的具体方法

从目前来看,电气控制线路的设计方法可以归纳为以下两种:

(1)经验设计法。指的是依照相关的工艺生产要求,根据控制电动机的方法,使用较为典型的线路直接设计。这种设计比较简单,操作也很方便,但其缺点也是显而易见的,比如在复杂的线路中,不仅需要工作人员有很强的工作经验,绘制出种类繁多的线路图,而且可能会出现多次修改,才能达到相关的线路控制要求。

(2)逻辑设计法。指的是采用逻辑代数的方式进行设计,这种方法设计出来的线路结构比较合理,并且在一定程度上节省了使用的元件数量。

3.3设计顺序

电气控制线路在设计的时候,相关工作人员必须考虑主次原则,其线路的设计顺序应为:主电路控制电路信号电路局部照明电路。

(1)主电路:主电路属于整个电气控制系统的主要部分,也可以说是它的灵魂,因为主电路贯穿了整个系统工程。在主电路的设计时,要注意电路的电压与电流是否能承受过载、接地是否恰当等。比如,假设电动机采用的是三相鼠笼式异步电动机,则可以通过接触器控制起动与停止,此外线路中还必须有短路、过载、缺相以及欠压保护。

(2)控制电路:控制电路属于电气控制系统的一个闸门,它左右着整个系统的运行。在它的设计上,要考虑是否安全、方便以及适用。为了操作方便,我们往往会在线路中设置总停按钮,考虑到某些电气设备需要重载起动,为了防止起动时重载过大引起了热继电器动作,则可以采取以下两个办法加以处理:第一,把热继电器的整定电流调大,尽量让其在起动时不会发生动作;第二,在起动的时候,将热继电器的发热元件采取短接方式,等起动之后再接入。

(3)信号电路:信号电路属于信号的传输通道,其作用是采集信号以及传输信号,包含的范围相对较广,在具体的信号电路设计的时候,要考虑其周围电磁对它的影响,尽量避开那些强辐射与电磁感应较强的地方。此外,信号接收与传送装置尽量选择先进且实用的类型。

(4)局部照明电路:局部照明电路属于电气控制系统的一个补充,它也起着非常重要的作用。对于局部照明而言,要做好相关的照明路线的构造设计(一般为图纸设计方式),这是局部照明电路的一个重要指向,只有设计出了完善的局部照明路线,才能更好的将其运用在具体的操作中。

3.4设计中注意的问题

为了确保线路的设计简便、可靠、准确,因此在具体的设计中应该注意以下问题:

(1)尽量减少连接导线的数量。相关的工作人员在进行控制线路的设计时,应该充分考虑电气设备的元件所处的实际位置,在符合了设计原则的基础上,尽可能地减少连接导线的数量。

(2)必须正确连接电器的线圈,一般而言不能将电压线圈串联使用,那是一种不正确的连接方式。

(3)控制线路中切勿出现寄生线路,寄生线路属于意外连接的一种电路方式,它对于线路起不到保护的作用,反而是一种累赘。

(4)尽量减少使用的电器数量,在采用标准件与相同型号的电器时要做好触电处的简化工作,以此提高线路的可靠性。

4.结语

总之,电气控制线路设计基础属于电气控制中的重要环节,对于电气的操作及其设备的运行状况等都有着直接的影响。因此,电气控制的相关工作人员,应该在这方面加大研究力度,从实际工程的需求出发,结合自身经验,采用合理的设计方法,确保电气线路设计的准确可靠。 [科]

【参考文献】

[1]孙海珉.电气控制线路设计的应用[J].中国新技术新产品,2011,(24):166-166.

[2]杨嘉鹏,刘岩,王晓辉等.电气控制线路设计基础研究[J].商品与质量:学术观察,2011,(12):310-310.

电气控制设计范文4

【关键词】电气控制;线路设计;现存问题;注意事项

电气设备的研发和推广离不开电气控制线路的设计工作。而如今科技带动工业迅猛发展的同时,也使得工业、农业里电气设备的应用越加广泛。电气设备的设计是否准确合理,直接决定了生产力的高低,而工业生产所用的设备能否完成预期目标,也取决于电气控制线路设计的可靠性与可行性。

1气控制线路设计的基本原则

一般电气控制线路包括主电路以及辅助电路。电气控制线路里的大电流主要流通在前者部分,而它的电气元件则为将电源与发动机联系起来的关键,通常包括组合开关、主熔断、热继电气热元件与电动机。后者一般是小电流,有控制、照明、信号与保护4种电路。而控制电路的电气元件包括保护电器触点、热继电器触点、按钮、接触器、继电器线圈和辅助触点等。进行线路设计的时候,通常在左侧画主电路而右侧画控制电路。机电一体化的广泛应用,要求机电的设计具备更多的基础知识。一般的设计原则如下:(1)在保证控制效果的同时,达到生产的目标,使得机械设备在电气控制线路方面的控制和保护达到最大化。(2)采取适当的元器件,尽量简化线路且不影响使用要求,具备一定的设计创新性与科学性。(3)设计时必须尽量采取一些简便、实用且经过检验具备较好安全度的电路,避免出现意外。(4)电路使用后要注意元件的维修养护工作,重视控制的安全性能,尤其是保护装置与连锁环节。通常采用电气接线图来检修电路。而电气控制体系里,各部分的元件和部件以及设备之间的连接,线路类别以及铺设均能够在电气接线图上看到。机械设备控制大多为电力拖动装置控制系统,因此,进行生产型机械电气控制设计时,有以下几个原则:(1)设计电力拖动方案。(2)设计机械电力拖动自动控制线路。(3)设计相关的电力设备。(4)确定拖动电机和电气元件,记录相关的电气明细表。(5)制定相关系统的说明书以及设计文件。

2电气控制路线的设计

2.1电力拖动方案确定的原则

通常设计生产机械的电气控制系统时,必须要先制定拖动方案,而这一般要注意以下几点:(1)依据机械的调速要求来确定调速水平。(2)按照设备的工艺及结构组织来确定电动机的需求数。(3)重视电动机的运转效能,尤其是平衡好它的调速性能与负载性能。

2.2控制方案的确定原则

电气控制线路的设计会因为设备的更新而不断改进变化。所以,设计者在工作时一定要注意电气设施的实用性能,尽量做到方案简便、科学且具有较高可行性。

2.3电气控制路线的设计方法

电气控制线路大多是按照主次原则进行设计的,而设计者必须首先确定主电路,继而确定辅助电路。而方案设计完成之后,要对控制电路进行检修,保证线路具备一定的可靠性与可行性。除此之外,设计者也要按照实际要求来确定适用的电气设备型号与规格,尽量保证设计的准确性与可行性。

3电气控制线路设计应该注意的问题

3.1选择电气元件时应该注意的问题

要进行电气线路的整体设计,首先必须制定设备电气控制电路图,按照这个图来规范控制管理设备,杜绝所有的偷工减料现象。而在控制设备时,应该确定诸如操作台、悬挂式操控箱等电气控制设备的类别,继而确定这些设备的摆放位置,尽量简便的将这些电气设备串联成一体。除此之外,还有部分位置特殊的安装组件,包括按钮、行程开关、手动控制开关、电动机以及离合器等,就必须按照设备的规格型号以及使用要求来确定安放处,禁止随便挪动。如今电气控制领域发展的愈来愈快,也使得设计者必须及时学习一些新的科研知识,掌握新型电器元件的使用,满足现有主流设计的要求,且不脱离实际生活需求。而一个电气设备系统里的元件在设计时需尽可能做到品种、规格与制样的统一,且在能够满足设计需求的前提下做到高性价比。

3.2选择控制电源时应该注意的问题

要避免控制电源种类多样化的问题。熟悉电气设备控制电源用量、最大用电功率,基于国家法规中的相关规定,科学设定电压等级。在控制线路设计的过程中,若电气设备没有严格规范一些特殊要求,就能够直接选用标注规格的电网。若控制系统中多台电气设备一起运行,就需要采用控制变压器控制电压,或者是选用直流低电压方案实施控制,采取这种方案时,要特别注意电压相关要求,选择科学的串联或并联方式。低电压控制系统能有效节省安装体积,利于晶体管无触点器件的整合安装,且今后的更换与检修工作更加方便。应在安全电压范围安装显示、报警及照明设备,零线不能并接,避免火灾事故的发生。若电流较小,电气设备能实现替换,如如接触器起动电动机能被中间继电器替换,具有安全性。当然若电动机在超负荷情况下运转,电气设备不能相互替换的情况也存在。

3.3使用电气触点时应该注意的问题

选用接触点需要遵循科学、合理的原则。若控制线路具有一定的复杂性,就需要合理确定继电器、接触器的规格以及数量。控制线路的复杂性会导致接触点也非常多,如此需要合理规划线路,避免电气元件难以正常使用或者是电路烧毁相关问题发生。充分准备设备的相关技术资料与数据是科学展开接触器设计的基础,也需要契合多控制线路选择需求。设备运转的过程中,要尽可能减少使用的设备数量,有效防止线路出现跳闸、短路等问题,也延长元件的使用年限。

4结语

电气控制线路设计属于电气控制的关键环节,对其控制质量有着关键影响。在各行各业电器设备从设计、生产一直到设备实施与运行的各个方面,都产生着或多或少的影响。所以,应该优化电气设备设计,结合实践经验,不断总结与反思,由此设计出更加完善、实用的电气设备。

参考文献

[1]吴桂林.电气控制线路设计的重要性及优化策略[J].数字技术与应用,2014(12).

[2]仇辉.电气控制线路设计基础探析[J].山东工业技术,2015(12).

电气控制设计范文5

【关键词】电气控制;关联属性;原理图

1 前言

电气设计工程师往往习惯于用以前的图纸进行修改设计,但很容易出现遗漏、疏忽等情况,特别是端子修改、元件标记、线号等处,而更改后再根据原理来设计接线图、屏柜图也非常繁琐。

电气控制设计其流程基本是原理图-接线图(端子排)-屏柜图-各种报表,不使用专业的电气软件,每个环节都需要手工完成;通过使用专业的设计软件,可以解决原理图绘制的问题,但尚不能完全有效地解决原理图与接线图、端子排、屏柜图甚至报表间的关联更新。原因是:国内开发的专业软件是以接线图为核心,而国外的这些软件以原理图为核心,但没有考虑接线图,两种软件都有缺陷。若是采用基于关联属性的电气控制设计,这一问题便可以迎刃而解。借此,文中就基于关联属性的电气控制设计措施进行研究。

2 基于关联属性的电气控制设计

2.1 端子排

目前,国内一些比较专业的电气控制软件在处理端子排问题时,一般都是通过位置代号对是否需要上端子来进行判断的,而并不是在原理图上画出端子的位置。虽然这种处理方式较为简单方便,但是也造成了信息脱节的问题,具体地讲是实际的原理图与绘制出来的原理图存在不一致的问题,其主要原因是端子没有画到原理图上。而国外使用的一些电气控制设计专业软件基本都是以原理图作为核心,并且端子也都会画在图上,但对于端子排的处理却不够精细。

2.2 接线图

(1)接线图块的制作。对于普通的用户而言,尽管可以忽略接线表,但是却必须使用接线图。现阶段,许多计算机软件已经实现了接线图的处理功能,然而处理原理图与接线图之间的关联仍旧是一项较为繁琐的工作。在处理接线图时,由于电气元件种类繁多,接线插脚也各不相同,所以导致接线图符号多种多样,增加了符号编辑、定义和管理的难度。设计者在选择设计软件时,应当选用带有接线图符号编辑功能的软件,利用设计工具创建符合电气工程需要的接线图符号。通过绘制图形、设定相应属性值,并将设定的图形另存为独立文件中,便可以在处理接线图时随意调出,插入使用。

(2)接线图的生成。在完成设定接线图符号的步骤之后,接下来进入创建接线图的环节。即使设计者运用的是专业设计软件,也必须将原理图、元件清单和接线信息作为根本性依据,并根据需要指出元件生成接线图的状态,这是接线图和原理图关联设计的关键环节。

(3)关联的修改。端子排、连接图和原理图间的关联应在原理图修改后完成,由于端子排和接线图的信息会在关联后自动更新,所以不需要对其进行重新创建。

3 需要注意的几点问题

3.1 避免触头之间竞争

3.1.1 电磁元件间的触头竞争

电气控制回路当中常会发生接触器、继电器等电子元器件之间的触头竞争。图1 为顺序控制部分的线路图,在这一电路中,每一个工步均对应一个继电器得电,当由工步1 转入工步2 时,元件的动作顺序如下:SQ1K2 得电K2 断开K1 失电K2 支路中的K1 断开,在这一过程中,如果SQ1 闭合直至K1断开的用时小于K2 得电时间,那么便会引起K1 与K2之间的触头竞争。就直流的控制线路而言,可以将二极管并联到继电器线图的两端,借此来延缓断电的速度,以达到消除竞争的目的。如图1 中虚线部分所示。

图1 顺序控制部分的线路图

3.1.2 按钮与电磁元件间的触头竞争

图2(a) 为三相异步电动机运行与点动控制线路图。在点动过程中,通过常开及常闭触头SB3 断开的瞬间,能够使KM 出现失电现象而无法完成自锁,如果该瞬间比KM 的失电时间小,那么KM 便不会出现失电现象,而是始终保持在得电状态,这样点动便会失败。为避免按钮与电磁元件间发生触点竞争的现象,可在电路中添加中间继电器,其具置如图2(b)所示。

图2 三相异步电动机运行与点动控制线路图

3.2 防止出现寄生回路

在正常情况下寄生回路是不会出现的,只有在发生故障时才会出现电流通路。如图3 所示。电动机处于正转状态下,当发生过载现象时,热继电器应能够自行断开KM1 控制回路,然而由于指示灯的存在,从而形成了一条寄生回路(图中虚线部分为寄生回路),此时KM1 无法进行可靠释放,致使过载保护失效,进而造成电气故障。为避免这一情况的发生,应防止寄生回路的出现,可以通过将指示灯与接触器进行并联或是将FR移至SB1 位置前,便可以解决这一问题。

3.3 应减少连接导线

在1 个控制电路中,在控制原理图中想要发现各个功能部分的具置对连接造成的影响是十分困难的。但是,如果仔细认真地进行分析或是通过画接线图的方法便能够有所发现,从而实现同一功能应用相同电器的目的。一旦位置摆放得不正确或不合理,极有可能导致接线数量增加。为避免在实际设计过程中发生此类情况,必须正确合理地摆放各功能部分的位置,这样还能够减少连接导线的数量。

3.4 应减少触头的数目

应尽可能减少触头的个数,同时在对触头进行简化及合并时,还应充分考虑同类属性触头的合并,如果采用1 个触头就能够完成正常动作,绝对不要使用2个触头。

4 结语

电气控制设计工作是一项技术要求高且繁琐的复杂工程。电气控制设计工作要求设计人员具有全局的思想意识,系统而全面的思维进行设计工作的开展。本文探索了关联属性电气控制设计的特点及其所需注意的问题,有利于帮助解决电气控制设计工作的一些突出问题。

参考文献:

[1]李子昀.一种具有多工作流程自动生产线控制系统的设计[J].岳阳职业技术学院学报,2011(1).

电气控制设计范文6

【关键词】电气控制综合实验系统;创新基地;高等教育;创新教育

0.引言

为了进一步推进素质教育,深化改革,我国提出相关部门提出:抓紧建立更新教学内容的机制,对课程的综合性以及实践性进行进一步的加强,同时加大对于实验课教学的重视程度,培养学生实际操作的能力。目前状况下,各种技术发展迅速,而且各个学科之间的渗透性日益增强,这对实验室的硬件、软件配置提出了更高的要求,传统的实验室的条件以及实验教学已经不能适应其发展。因此,应该对实验室的硬件设施以及相应的试验方法进行创新与改革,只有这样,才能进一步提高学生的综合素质,促进其全面发展,适应社会的发展需求。

1.电气控制的教学现状以及改革

对于电气控制来说,它具有十分强的实践性,这一课程主要分为两个部分:第一,继电—接触器的控制系统,这一系统相对来说较为传统;第二,现代电气控制系统,这一系统主要是以可编程控制器作为中心。在过去,这两个部分是分开的,而近年来,随着对于教学内容改革的不断深化,逐渐将这两个内容合并成“电气控制及其PLC技术应用”,并同时对于一些新兴的技术进行了一定程度上的引用,取得了一定的进步。然而,仍然存在着一些不足之处。主要表现在试验环节上的不足,目前状况下,所开设的试验大多都为验证性的实验,而不存在现代工业控制网络以及通信技术方面的内容,主要是条件上没有达到相应的要求。正是由于这一方面的不足,使得学生的实践能力难以得到提高且对于实际工程技术的掌握不够。为了对上述的问题进行有效的解决,我们对实验设备以及实验内容进行了一定程度上的改革,并配套的对于新型现代电气控制综合实验装置进行研制,除此之外,还对于综合性实验进行了相关的设计,以此向现代教学的方向发展。这样一来,就可以对电气控制实验的教学内容进行一定程度上的完善,同时,还可以对学生的综合能力进行进一步的提高。

2.系统的硬件平台

这一实验系统主要是由两部分共同组成的,分别是PLC以及相应的计算机,他它们相互连通与配合,组成了一个小型的局域网。其中又包含了多个部件,主要有上位主机、主机配置的组态软件,可以实现对于网络状态的有效监测。对于PCL的选择,主要选取了LG公司的产品,与其他公司生产的产品比较,在价格以及质量上存在一定的优势,符合相关的要求。对于MK200S主要采用插卡式的结构,其最大的优势表现在通信的功能之上,具有强大的通信功能。我们实现了对于G6L-PUEA(PROFIBUS通讯主站) 和G6L-EUTB(INTERNET通讯模块)的配置。对于相应的从站来说,它主要是由6个MK120S共同构成的。而主站与从站之间的连接主要是通过RS485总线与G7L-PBEA来实现的。

对于其中的继电器-接触器这一试验装置来说,它具有一定程度上的独立性,能够将其作为PLC的功率进行输出。以此来实现对于电机以及其他一些执行机构的驱动。同时,我们还选择了较为常用的一些低压电器,并针对此开放出全部低压电器的触点。不仅如此,还对于PLC进行连接的接口进行了相关的设计。这种结构在很大程度上提高了相关系统的可分解性以及可扩展性。

3.系统软件的配置

这一系统的软件主要包含了两个部分,分别是PLC的编程软件KGL-WN以及组态软件MCGS,对于组态软件来说,它是我们这次设计之中的一个创新。通过对相应的组态软件进行一定程度上的利用,可以对设计系统的电气功能以及实际系统的工作流程有一个清晰而又直观的了解。同时,我们还创建出一个模拟的仿真环境,在这一环境之中,可以对自己的设计进行一定程度上的验证。不仅如此,对于主控界面以及系统流程图的制作,可以发挥出创造性以及灵活性,拓展了思维。这样一来,就能够将将实际的工程训练真正融入到实验教学之中,具有较大的意义。

4.实验创新设计

对于创新能力的培养,不可一蹴而就,它需要一个循序渐进的过程。所以,我们对3个层次的相关实验进行了设计,下面我们对这3个实验进行一一阐述:

①基础性实验。这一层次的实验较为简单,主要是基础性的。通过这一层次的试验,能够对一些知识点有一个初步的了解与掌握。这一层次实验的运行主要是通过单独的子系统来实现的。

②综合性实验。这一层次的实验综合性较强,可以通过相关的实验来对知识点“铺网”,使其能够连成一个体系。不仅如此,在这一层次的实验之中,我们进行了对于设计性内容的添加,对于部分环节进行一定程度上的改进。这样一来,就可以对相关的知识点有着更为透彻而深刻的理解。

③创新型实验。这一层次的实验主要目的在于对创新意识、创新能力的培养。首先,提出相应的任务及其指标,然后由学生进行创新型实验,自行的组建相关的系统并进行对于实验程度的设计。而在其中,学生可以运用网络对彼此进行监控,在一定程度上增加了实验的趣味性。

5.结束语

本文主要针对现代电气控制综合实验系统设计进行了一定的介绍,主要从电气控制的教学现状以及改革、系统的硬件平台、系统软件的配置以及实验创新设计这四个方面进行了具体的阐述。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。 [科]

【参考文献】

[1]袁泉,杜万里,张东驰,等.汽车人机工程综合实验平台的设计构建[J].实验技术与管理,2005,22(11):46-49.

[2]张运波.培养应用型人才的电气工程实训中心的建设[J].实验技术与管理,2005,22(10):141-144.

[3]刘丽丽,何存富.测控技术与仪器专业“实践教学一条线”体系探索[J].实验技术与管理,2005,22(1):93-95.