1、机电传动控制15.45.4 机电传动控制2一、电气设计的主要内容一、电气设计的主要内容 1.1.电气设计的一般内容电气设计的一般内容 2.2.电气设计的技术条件电气设计的技术条件 3.3.电气传动形式的选择电气传动形式的选择 4.4.电气控制方案的确定电气控制方案的确定二、电气设计的一般原则二、电气设计的一般原则 1.1.最大限度地实现生产机械和最大限度地实现生产机械和 工艺对电气控制线路的要求工艺对电气控制线路的要求 2.2.在满足生产要求的前提下在满足生产要求的前提下 力求使控制线路简单和经济力求使控制线路简单和经济 3.3.保证控制线路工作的可靠性保证控制线路工作的可靠性 4.4.控制线
2、路工作的安全性控制线路工作的安全性 5.5.操作和维修方便操作和维修方便机电传动控制3 一、电气传动方式一、电气传动方式 1.1.单机拖动单机拖动 2.2.分机拖动分机拖动 二、调速性能二、调速性能 1.1.重型或大型设备重型或大型设备 2.2.精密机械设备精密机械设备 3.3.一般中小型设备一般中小型设备 三、负载特性三、负载特性 四、电动机的选择四、电动机的选择 五、起动、制动和反向要求五、起动、制动和反向要求机电传动控制4 电气控制线路的两种设计方法：电气控制线路的两种设计方法：经验设计法，逻辑设计法。经验设计法，逻辑设计法。一、经验设计法一、经验设计法1.1.经验设计法的基本特点经验设
3、计法的基本特点u 首先根据生产机械对电气控制电路的要求，首先根据生产机械对电气控制电路的要求，u 设计出各个独立环节的控制电路或单元电路，设计出各个独立环节的控制电路或单元电路，v 然后根据生产工艺要求然后根据生产工艺要求 找出各个控制环节之间的相互关系，找出各个控制环节之间的相互关系，v 进一步拟定联锁控制电路及进行辅助电路的设计，进一步拟定联锁控制电路及进行辅助电路的设计，w 最后为了努力取得较好的技术经济效果，最后为了努力取得较好的技术经济效果，w 再考虑减少电器与触头数目。再考虑减少电器与触头数目。机电传动控制5一、一、经验设计法经验设计法2.2.经验设计法的基本步骤经验设计法的基本步
4、骤 主电路设计；主电路设计；控制电路设计；控制电路设计；辅助电路设计；辅助电路设计；反复审核电路是否满足设计原则。反复审核电路是否满足设计原则。3.3.具体设计过程中常有的两种作法具体设计过程中常有的两种作法 根据生产机械的工艺要求与工作过程，根据生产机械的工艺要求与工作过程，将现有的典型环节集聚起来加以补充修改，将现有的典型环节集聚起来加以补充修改，综合成所需的控制线路。综合成所需的控制线路。在找不到现有的典型环节时，在找不到现有的典型环节时，则根据生产机械的工艺要求与工作过程自行设计，则根据生产机械的工艺要求与工作过程自行设计，边分析边画图，将输入的主令信号经过适当的转换，边分析边画图，将
5、输入的主令信号经过适当的转换，得到执行元件所需的工作信号。得到执行元件所需的工作信号。机电传动控制6一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例机电传动控制7一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例SB2FR1FR2FR3SB1KT3KM3KM2KM1FR3FR2FR1FU3FU2FU1QSFU4KT1KM1 KT1KT1KM2 KT2KT2KT2KM3KT3M1M2M3机电传动控制8一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例机电传动控制9一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例SB6SB5SB3 SB4
6、KASB2KM2KM2KM2KM1KAFRFRSB1FU2FU1QSRKM1SB5 SB6KAKM1KM2KSKS机电传动控制10一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例SB3FRSB2KM1SB1SQ1KM2KM2KM1SQ2SQ1FRFU2FU1QSKTKM1SQ3SQ4SB3SQ2SB2KTKM2KM1KM2机电传动控制11一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例机电传动控制12一、一、经验设计法经验设计法4.4.经验设计法举例经验设计法举例机电传动控制13二、逻辑设计法二、逻辑设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及
7、运算法则(1)(1)逻辑变量逻辑变量 在逻辑代数中，在逻辑代数中，把这种具有两个对立物理状态的量称为把这种具有两个对立物理状态的量称为“逻辑变量逻辑变量”。在继电接触式控制线路中，在继电接触式控制线路中，每一个接触器或继电器的线圈、触头，每一个接触器或继电器的线圈、触头，以及控制按钮的触头都相当于一个逻辑变量，以及控制按钮的触头都相当于一个逻辑变量，它们都具有两个对立的物理状态，它们都具有两个对立的物理状态，故可采用故可采用“逻辑逻辑0”0”和和“逻辑逻辑1”1”来表示。来表示。机电传动控制14二、逻辑设计法二、逻辑设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及运算法则(1)(
8、1)逻辑变量逻辑变量 对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀等元件的线圈，对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀等元件的线圈，规定通电为规定通电为“1”1”状态，失电则规定为状态，失电则规定为“0”0”状态。状态。对于按钮、行程开关元件，对于按钮、行程开关元件，规定压下时为规定压下时为“1”1”状态，复位时为状态，复位时为“0”0”状态。状态。对于元件的触点，对于元件的触点，规定触点闭合状态为规定触点闭合状态为“1”1”状态，触点断开状态为状态，触点断开状态为“0”0”状状态。态。机电传动控制15二、逻辑设计法二、逻辑设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及运算法则(2)(2)逻
9、辑函数逻辑函数 在继电接触式控制线路中，在继电接触式控制线路中，把表示触头状态的逻辑变量称为输入逻辑变量；把表示触头状态的逻辑变量称为输入逻辑变量；把表示继电器、接触器等受控元件的把表示继电器、接触器等受控元件的 逻辑变量称为输出逻辑变量。逻辑变量称为输出逻辑变量。输出逻辑变量的取值随各输入逻辑变量取值变化而变化。输出逻辑变量的取值随各输入逻辑变量取值变化而变化。输入、输出逻辑变量的这种相互关系称为输入、输出逻辑变量的这种相互关系称为逻辑函数关系逻辑函数关系。控制线路中输入和输出关系用列表方式表示称为控制线路中输入和输出关系用列表方式表示称为真值表真值表。机电传动控制16二、逻辑设计法二、逻辑
10、设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及运算法则(3)(3)三种基本逻辑运算三种基本逻辑运算(与、或、非与、或、非)逻辑逻辑“与与”(也称逻辑也称逻辑“乘乘”、逻辑、逻辑“积积”)逻辑逻辑“或或”(也称逻辑也称逻辑“加加”、逻辑、逻辑“和和”)逻辑逻辑“非非”(也称逻辑也称逻辑“求反求反”）逻辑逻辑“与与”电路电路逻辑逻辑“或或”电路电路逻辑逻辑“非非”电路电路机电传动控制17二、逻辑设计法二、逻辑设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及运算法则(4)(4)逻辑代数的基本运算规则和定律逻辑代数的基本运算规则和定律交换律交换律分配律分配律结合律结合律吸
11、收律吸收律机电传动控制18二、逻辑设计法二、逻辑设计法1.1.逻辑变量、逻辑函数及运算法则逻辑变量、逻辑函数及运算法则(4)(4)逻辑代数的基本运算规则和定律逻辑代数的基本运算规则和定律重叠律重叠律非非律非非律反演律反演律(摩根定律摩根定律)化简中常用的基本恒等式：化简中常用的基本恒等式：A0A A 1A A11 A 00机电传动控制19二、逻辑设计法二、逻辑设计法2.2.继电接触器控制线路的逻辑函数继电接触器控制线路的逻辑函数对图对图 (a)(a)可列出逻辑函数为：可列出逻辑函数为：对图对图 (b)(b)可列出逻辑函数为：可列出逻辑函数为：其一般形式为：其一般形式为：其一般形式为：其一般形式
12、为：f KMX开主开主X开约开约(X关主关主X关约关约)KMf KM(X关主关主X关约关约)()(X开主开主X开约开约KM)一般形式扩展为：一般形式扩展为：两个简单的起、停、保电路两个简单的起、停、保电路机电传动控制20二、逻辑设计法二、逻辑设计法3.3.逻辑设计方法的一般步骤逻辑设计方法的一般步骤 充分研究加工工艺过程，充分研究加工工艺过程，做出工作循环图或工作示意图。做出工作循环图或工作示意图。按工作循环图做执行元件节拍表及检测元件状态表。按工作循环图做执行元件节拍表及检测元件状态表。根据状态表，确定中间记忆元件的开关边界线，根据状态表，确定中间记忆元件的开关边界线，设计中间记忆元件。设计
13、中间记忆元件。列写中间记忆元件逻辑函数式及执行元件逻辑函数式。列写中间记忆元件逻辑函数式及执行元件逻辑函数式。根据逻辑函数式建立电路结构图。根据逻辑函数式建立电路结构图。进一步完善电路，增加必要的连锁、保护等辅助环节，进一步完善电路，增加必要的连锁、保护等辅助环节，检查电路是否符合原控制要求，有无寄生回路，检查电路是否符合原控制要求，有无寄生回路，是否存在竞争现象等。是否存在竞争现象等。机电传动控制21设计要求：设计要求：某电动机只有在继电器某电动机只有在继电器 KAl、KA2、KA3中任何一中任何一 个或两个动作时才能运转，个或两个动作时才能运转，而在其他条件下都不运转，而在其他条件下都不运
14、转，试设计其控制线路。试设计其控制线路。设计步骤：设计步骤：列出控制元件与执行元件的动作状态表；列出控制元件与执行元件的动作状态表；根据状态表写出根据状态表写出KM的逻辑代数式；的逻辑代数式；二、逻辑设计法二、逻辑设计法4.4.逻辑设计法举例逻辑设计法举例机电传动控制22设计步骤：设计步骤：根据状态表写出根据状态表写出KM的逻辑代数式；的逻辑代数式；二、逻辑设计法二、逻辑设计法4.4.逻辑设计法举例逻辑设计法举例利用逻辑代数基本公式化简至最简利用逻辑代数基本公式化简至最简“与或与或”式；式；机电传动控制23设计步骤：设计步骤：二、逻辑设计法二、逻辑设计法4.4.逻辑设计法举例逻辑设计法举例利用
15、逻辑代数基本公式利用逻辑代数基本公式 化简至最简化简至最简“与或与或”式；式；根据简化了的逻辑式根据简化了的逻辑式 绘制控制电路。绘制控制电路。设计要求：设计要求：某电动机只有在继电器某电动机只有在继电器 KAl、KA2、KA3中任何一个中任何一个 或两个动作时才能运转，或两个动作时才能运转，而在其他条件下都不运转，而在其他条件下都不运转，试设计其控制线路。试设计其控制线路。机电传动控制24 一、一、电气设备总体配置设计电气设备总体配置设计 二、二、电器元件布置图的设计与绘制电器元件布置图的设计与绘制 三、三、电器部件接线图的绘制电器部件接线图的绘制 四、四、电气柜、箱及非标准零件图的设计电气柜、箱及非标准零件图的设计 五、五、各类元器件及材料清单的汇总各类元器件及材料清单的汇总 六、六、编写设计说明书编写设计说明书
