電氣控制線路經(jīng)驗設(shè)計法.ppt

1、電氣控制線路經(jīng)驗設(shè)計法,電氣控制線路設(shè)計方法,經(jīng)驗設(shè)計法 邏輯設(shè)計法,經(jīng)驗設(shè)計法,概念：就是指根據(jù)生產(chǎn)工藝要求直接設(shè)計出控制線路。 通常做法： 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)，進行有機結(jié)合，綜合實現(xiàn)所需控制線路； 根據(jù)工藝要求自行設(shè)計，適當增刪電氣元件，以滿足給定的工作條件。,經(jīng)驗設(shè)計法的基本步驟,主電路設(shè)計 主要考慮電動機的啟動、點動、正反轉(zhuǎn)、制動及調(diào)速等控制要求；還應(yīng)考慮短路、過載、欠壓等保護環(huán)節(jié)及聯(lián)鎖、照明和信號等環(huán)節(jié)。 輔助電路設(shè)計 主要考慮如何滿足電動機的各種運轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求。 反復審核電路是否滿足設(shè)計原則 如條件允許，應(yīng)進行必要的模擬實驗，并逐步完善電氣控制線

2、路設(shè)計。,經(jīng)驗設(shè)計法的基本步驟,輔助電路設(shè)計步驟 基本原則：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進行電氣控制線路設(shè)計。 具體步驟： 首先，設(shè)計出各個獨立環(huán)節(jié)的控制線路 然后，根據(jù)各個控制環(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。 最后，應(yīng)根據(jù)線路簡單、經(jīng)濟和安全、可靠原則修改線路。,經(jīng)驗設(shè)計法特點,易于掌握，使用廣泛； 要求設(shè)計者具有一定的實際經(jīng)驗； 易造成考慮不周，影響電路的可靠性的問題，需要進行必要的模擬試驗； 不易得到最佳的設(shè)計方案； 設(shè)計需要反復修改設(shè)計草圖，設(shè)計速度較慢。,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，也可在工作臺上裝夾

3、多個零件同時加工。 工作過程：龍門刨床的工作臺帶著工件通過門式框架作直線往復運動。橫梁上一般裝有兩個垂直刀架，刀架滑座可在垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個角度，并可沿橫梁作橫向進給運動；刨刀可在刀架上作垂直或斜向進給運動；橫梁可在兩立柱上作上下調(diào)整。一般在兩個立柱上還安裝可沿立柱上下移動的側(cè)刀架,以擴大加工范圍。工作臺回程時能機動抬刀，以免劃傷工件表面。機床工作臺的驅(qū)動可用發(fā)電機電動機組或用可控硅直流調(diào)速方式,調(diào)速范圍較大,在低速時也能獲得較大的驅(qū)動力。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，工作臺既可作快速的主運動，也可作慢速的進給運動，主要用于重型工件在一次安裝中進行刨削、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)驗設(shè)計法舉例,設(shè)計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； 在加工過程中，橫梁必須緊緊夾在立柱上，不能松動。夾緊過程通過夾緊機構(gòu)實現(xiàn)夾緊和放松。 動作配合上，橫梁夾緊與橫梁移動之間必須有一定的操作順序 按向上或向下移動按鈕后，首先使夾緊機構(gòu)自動放松 橫梁放松后，自動轉(zhuǎn)換成向上或向下移動 移動到所需要的位置后，松開按鈕，橫梁自動夾緊 夾緊后夾緊電動機自動停止運動 橫梁在上升與下降時，應(yīng)有上下行程限位保護 正反向運動之間，以及橫梁夾緊與移動之間要有必要的聯(lián)鎖。,在了解清楚生產(chǎn)工藝要求之后進行設(shè)計： 1

5、設(shè)計主電路 分析：根據(jù)橫梁能升降移動和能夾緊放松的工藝要求，需要用兩臺電動機來驅(qū)動，且電動機能實現(xiàn)正反向運轉(zhuǎn)。 結(jié)論：主電路是控制兩臺電機正反轉(zhuǎn)。需要4個接觸器KMl、KM2和KM3、KM4，分別控制升降電機M1和夾緊放松電動機M2的正反轉(zhuǎn)。 2設(shè)計基本控制電路 分析：由于橫梁的升降和夾緊放松均為調(diào)整運動。 結(jié)論：升降和夾緊放松控制采用點動控制。采用兩個點動按鈕分別控制升降和夾緊放松運動。但是僅靠兩個點動按鈕控制4個接觸器線圈是不夠的，需要增加兩個中間繼電器KAl和KA2。,根據(jù)工藝要求可以設(shè)計出如圖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： 按上升點動按鈕SBl后，接觸器KMl和KM4同時得電吸合，橫梁的上升與放松同時進行，按下降點動按鈕SB2，也出現(xiàn)類似情況。不滿足“夾緊機構(gòu)先放松，橫梁后移動”的工藝要求。 放松接觸器線圈KM4一直通電，使夾緊機構(gòu)持續(xù)放松，沒有設(shè)置檢測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，不能自動停止。 線路存在問題 不滿足：夾緊機構(gòu)先放松，橫梁后移動 無放松程度檢測元件 無夾緊程度檢測元件 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檢測放松程度

7、。 設(shè)計方案：當橫梁放松到一定程度時，其壓塊壓動SQ1，使常閉觸點SQl斷開，表示已經(jīng)放松，接觸器KM4線圈失電；同時常開觸點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。 （2）反映橫梁夾緊程度的參量可以有時間參量、行程參量和反映夾緊力的電流量。 分析：若用時間參量，不易調(diào)整準確；若用行程參量，當夾緊機構(gòu)磨損后，測量也不準確。 設(shè)計方案：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夾緊程度。 夾緊電機M2的主電路中串聯(lián)過電流繼電器KI，將其動作電流整定在2IN。KI的常閉觸點串接在KM3控制支路中。當夾緊橫梁時，M2的電流逐漸增大，當

8、電流超過KI整定值時，KI的常閉觸點斷開，KM3線圈失電，M2自動停止夾緊的工作。,龍門刨床橫梁夾緊放松機構(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)鎖保護環(huán)節(jié)說明 限位保護：行程開關(guān)SQ2和SQ3分別實現(xiàn)橫梁上升、下降行程的限位保護。 短路保護：熔斷器FUl和FU2作短路保護。 行程開關(guān)SQ1：不僅反映了放松信號，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：用于實現(xiàn)橫梁升降電動機和夾緊電動機正反向運動的聯(lián)鎖保護。,線路的完善和校核 控制線路設(shè)計完畢后，往往還有不合理的地方，或者還有需要進一步簡化之處，應(yīng)認真

9、仔細地校核。對圖4-12所示線路審核是對照生產(chǎn)機械工藝要求，反復分析所設(shè)計線路是否能逐條實現(xiàn)，是否會出現(xiàn)誤動作，是否保證了設(shè)備和人身安全，是否還要進一步簡化以減少觸點或節(jié)省連線等。 下面分四個階段對橫梁升降移動和夾緊放松進行分析： （1）按下橫梁上升點動按鈕SBl中間繼電器KA1線圈得電KM4線圈得電夾緊電動機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,橫梁升降移動和夾緊放松進行分四個分析階段： （2）當橫梁放松到一定程度時，夾緊裝置將SQl壓下 SQl常閉觸點斷開KM4線圈失電 M2停止工作；而SQ1常開觸點閉合KM線圈得電升降電動機M1起動橫梁在放松狀態(tài)下向上移

10、動。 （3）當橫梁移動到所需位置時，松開SBlKA1線圈失電 KA1常開觸點復原KMl線圈失電使M1停止工作； 由于橫梁處于放松狀態(tài)，SQl的常開觸點一直是閉合的KA1常閉觸點復原KM3線圈得電使M2反轉(zhuǎn)從而進入夾緊階段。,圖4-12 完整的控制線路圖*,線路的完善和校核,橫梁升降移動和夾緊放松進行分四個分析階段： （4）當M2剛起動時IQ較大，KI動作,常閉觸點雖斷開了但SQl的常開觸點閉合KM3線圈仍然得電橫梁繼續(xù)夾緊當IQ較小時KI常閉觸點復位在夾緊過程中SQl復位，為下次放松作準備。 當夾緊到一定程度時KI的常閉觸點斷開KM3線圈失電M2停止夾緊結(jié)束。,當夾緊到一定程度時KI的常閉觸點斷開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，但仔細分析第二階段即