電氣控制技術第9-10講2023/5/27電氣控制技術第910講回顧：電氣控制電路的一般設計方法先用一些典型電路環(huán)節(jié)拼湊起來實現某些基本要求，然后根據生產工藝要求逐步完善其功能，并加以適當的聯鎖與保護環(huán)節(jié)。以龍門刨床橫梁自動移動和夾緊為例電氣控制技術第910講上下松緊橫梁機構對電氣控制系統(tǒng)提出如下要求：1、保證橫梁能上下移動，夾緊機構能實現橫梁的夾緊或放松2、橫梁夾緊與橫梁移動之間必須有一定的操作程序：(1)按向上或向下移動按鈕后，首先使夾緊機構自動放松；(2)橫梁放松后，自動轉換到向上或向下移動；(3)移動到需要位置后，松開按鈕，橫梁自動夾緊；(4)夾緊后電機自動停止運動。3．具有上下行程的限位保護。4．橫梁夾緊與橫梁移動之間及正反向運動之間具有必要的聯鎖。電氣控制技術第910講設計主電路設計基本控制電路選擇控制參量、確定控制規(guī)則設計聯鎖保護環(huán)節(jié)、電路的完善和校核根據生產機械和工藝對電氣控制電路的要求，一般設計方法設計控制電路的過程：電氣控制技術第910講本課主要內容：

§2.5電氣控制電路的邏輯設計方法§2.5.1邏輯運算§2.5.2邏輯函數的化簡§2.5.3邏輯設計方法舉例電氣控制技術第910講§2.5電氣控制電路的邏輯設計方法邏輯分析設計法邏輯設計法是根據生產工藝的要求，利用邏輯代數來分析、化簡、設計電路的方法。這種設計方法是將控制電路中的繼電器、接觸器線圈的通、斷，觸點的斷開、閉合等看成邏輯變量，并根據控制要求將它們之間的關系用邏輯函數關系式來表達，然后再運用邏輯函數基本公式和運算規(guī)律進行簡化，根據最簡式畫出相應的電路結構圖，最后再作進一步的檢查和完善，即能獲得需要的控制電路。

電氣控制技術第910講邏輯設計法較為科學，能夠用必須的最少的中間記憶元件（中間繼電器）的數目確定實現一個自動控制電路，以達到使邏輯電路最簡單的目的，設計的電路比較簡化、合理。但是當設計的控制系統(tǒng)比較復雜時，這種方法就顯得十分繁瑣，工作量也大。因此，如果將一個較大的、功能較為復雜的控制系統(tǒng)分成若干個互相聯系的控制單元，用邏輯設計方法先完成每個單元控制電路的設計，然后再用經驗設計方法把這些單元電路組合起來，各取所長，也是一種簡捷的設計方法。

§2.5電氣控制電路的邏輯設計方法電氣控制技術第910講§2.5電氣控制電路的邏輯設計方法以“0”、“1”表征兩個對立的物理狀態(tài)，反映了自然界存在的一種客觀規(guī)律---邏輯代數。邏輯代數(也稱開關代數、布爾代數)中存在邏輯與(邏輯乘)、邏輯或(邏輯加)、邏輯非的三種基本運算，并由此而演變出一些運算規(guī)律。繼電器接觸器組成的控制電路，分析其工作狀況常以線圈通電或斷電來判定。若認為供電電源不變，則觸點的通斷是決定因素。電器觸點只存在“1”、“0”兩種狀態(tài)。利用邏輯代數可以將繼電器接觸器系統(tǒng)設計得更為合理，設計出的電路能充分地發(fā)揮元件作用，使所應用的元件數量最少，但這種設計一般難度較大。在設計復雜的控制電路時，邏輯設計有明顯的優(yōu)點。為什么可以用邏輯設計方法？電氣控制技術第910講對于繼電器、接觸器、電磁鐵、電磁閥、電磁離合器等元件，線圈通電狀態(tài)規(guī)定為“1”狀態(tài)，失電則規(guī)定為“0”狀態(tài)。繼電器、接觸器的觸點閉合狀態(tài)規(guī)定為“1”狀態(tài)，觸點斷開狀態(tài)規(guī)定為“0”狀態(tài)。控制按鈕、開關觸頭閉合狀態(tài)規(guī)定為“1”狀態(tài)；觸頭斷開狀態(tài)規(guī)定為“0’狀態(tài)。繼電器、接觸器的觸點與線圈在原理圖上采用同一文字符號。為了清楚地反映元件狀態(tài)，元件線圈、動合觸點的狀態(tài)用同一字符的斜體來表示，而動斷觸點的狀態(tài)以

表示。若元件為“1”狀態(tài)，則表示線圈得電，接觸器吸合，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。得電、閉合都是“l(fā)”狀態(tài)，而斷開則為“0”狀態(tài)。若元件為“0”狀態(tài)，則與上述相反。繼電器接觸器控制電路中邏輯變量的描述電氣控制技術第910講用邏輯函數來表達控制元件的狀態(tài)，實質是以觸點的狀態(tài)（以斜體的同一字符表示）作為邏輯變量，通過邏輯與、邏輯或、邏輯非的基本運算，得出的運算結果就表明了繼電、接觸器控制電路的結構。在繼電接觸器控制電路中，把表示觸點狀態(tài)的邏輯變量稱為輸入邏輯變量；把表示繼電器、接觸器等受控元件的邏輯變量稱為輸出邏輯變量。輸出邏輯變量是根據輸入邏輯變量經過邏輯運算得出的。輸入、輸出邏輯變量的這種相互關系稱為邏輯函數關系，也可用真值表來表示?！?.5.1邏輯運算電氣控制技術第910講基本邏輯關系(a)邏輯非(b)邏輯與(c)邏輯或

電氣控制技術第910講(一)邏輯與--觸點串聯

下圖所示的串聯電路就實現了邏輯與的運算，邏輯與運算用符號“．”表示（也可省略）。接觸器的狀態(tài)就是其線圈K的狀態(tài)（以斜體的同一字符表示)。電路接通，線圈K通電，則K=1；電路斷開，線圈K失電，則K＝0。該圖的電路就可用邏輯關系式表示為：

K＝A?B該公式的含意是：只有當A＝1與B＝1時，K＝1，否則便為0。對于電路來說，只有當觸點A與B都閉合時，線圈K才得電，為“1”狀態(tài)。

ABK電氣控制技術第910講(一)邏輯與--觸點串聯

若將輸入邏輯變量A、B與輸出邏輯變量K列為表格形式，如下表所示，稱為真值表。ABA?B000010100111ABK電氣控制技術第910講(二)邏輯或——觸點的并聯

如下圖所示的并聯電路就實現邏輯或運算，邏輯或運算用符號“+”表示。要表示接觸器的狀態(tài)就要確定線圈K的狀態(tài)。按照下圖的接線，也列出邏輯或的邏輯關系式

K＝A+B該公式的含意是：當A＝1或B＝1時，K＝1。對于電路來說，觸點A或B任一個閉合時，線圈K都得電為“1”。也可列出邏輯或狀態(tài)的真值表，見下表。ABA+B000011101111ABK電氣控制技術第910講(三)邏輯非STAAKAK=A0110下圖表示元件狀態(tài)A對接觸器狀態(tài)K的控制是邏輯非關系。其邏輯關系表達式為K＝A該公式的含意是：當A＝1，A＝0，常閉觸點A斷開，則K＝0，線圈不得電；當A＝0，A＝1，常閉觸點A閉合，則K＝1，線圈得電吸合。其真值表如下表所示。有時也稱：對K是“非控制”。以上與、或、非邏輯運算其邏輯變量不超過兩個，但對多個邏輯變量也同樣適用。電氣控制技術第910講邏輯代數定理1、交換律

A·B＝B·AA+B=B+A2、結合律

A?(B?C)=(A?B)?CA+(B+C)＝(A+B)+C3、分配律

A?(B+C)=A?B+A?CA+(B?C)＝(A+B)?(A+C)4、吸收律

A+AB=AA(A+B)=AA+AB=A+BA+AB=A+B5、重疊律

A?A=AA+A=A電氣控制技術第910講6、非非律

A=A7、反演律（摩根定律）

A+B=A?BA?B=A+B

電氣控制技術第910講§2.5.2邏輯函數的化簡邏輯函數化簡可以使繼電器接觸器電路簡化，因此有重要的實際意義。這里介紹公式法化簡，關鍵在于：熟練掌據基本定律，采用提出因子、并項、擴項、消去多余因子、多余項等方法綜合運用，進行化簡?；啎r經常用到常量與變量關系：

A+0=AA?0=0A+1=1A?1=AA+A=1A?A=0電氣控制技術第910講舉例：例1例2例3電氣控制技術第910講例：對圖(a)所示電路寫出邏輯函數并進行簡化,K=ABC+ABC+BC+AC+BC=AC（1+B）+BC（1+A）+BC=AC+BC+BC=AC+B化簡后的電路如圖(b)所示。

(a)未化簡電路圖(b)化簡后的簡化電路電氣控制技術第910講利用邏輯函數來簡化電路需要注意以下問題：（1）注意觸點容量的限制。檢查化簡后觸點的容量是否足夠，尤其是擔負關斷任務的觸點。（2）注意電路的合理性和可靠性。一般繼電器和接觸器有多對觸點，在有多余觸點的情況下，不必強求化簡，而應考慮充分發(fā)揮元件的功能，讓電路的邏輯功能更明確。

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§2.5.3繼電器開關的邏輯函數繼電器、接觸器電路是開關電路，符合邏輯規(guī)律。它以按鈕、觸點和中間繼電器等作為輸入邏輯變量，進行邏輯函數運算后得出以執(zhí)行元件為輸出變量。通過下面簡單電路對其邏輯函數表達式的規(guī)律加以說明。

圖2-26(a)、(b)為兩個簡單的起、保、停電路電氣控制技術第910講

例：圖2-26（a）、（b）為兩個簡單的起、保、停電路。按繼電接觸器控制電路中邏輯變量的規(guī)定，常開觸點（動合觸點）的狀態(tài)用相同字符來表示，而常閉觸點（動斷觸點）的狀態(tài)以邏輯非表示。則SB1為起動信號（開啟），SB2為停止信號（關斷），KM的動合觸點為KM。對圖（a）和圖（b）可分別寫出邏輯函數為：

fKM=SB1+SB2·KMfKM=SB2·（SB1+KM） 電氣控制技術第910講

圖中SB1作為開啟信號X開；SB2作為關斷信號X關；KM為自鎖信號；則接觸器KM的邏輯函數fKM的一般形式為：

fKM=X開+X關·KM （2-1） fKM=X關·(X開+KM）（2-2）

圖中的兩個電路圖邏輯功能相似，但從邏輯函數表達式來看:式（2-1）中的X開=1時，fKM=1，X關這時不起控制作用，因此這種電路稱為開啟從優(yōu)形式；式（2-2）中的X關=0時，fKM=0，X開這時不起控制作用，因此這種電路稱為關斷從優(yōu)形式。一般為了安全起見，選擇圖（b）的關斷從優(yōu)形式。

起、保、停電路的邏輯函數一般形式電氣控制技術第910講實際的起、保、停電路往往有很多相互限制的條件，因此需要添加起、保、停電路的聯鎖條件，對開啟信號和關斷信號增加約束條件。例如：銑床的自動循環(huán)工作必須在主軸旋轉條件下進行；龍門刨床的橫梁必須在放松后上下移動；龍門刨返回行程油壓不足也不能停車，必須到原位停車；車床主軸轉動時要求液壓泵先給齒輪箱供潤滑油；動力頭主軸電動機必須在滑臺停在原位時才能起動，滑臺進給到需要位置時，才允許主軸電動機停止。對開啟信號及關斷信號都增加了約束條件。

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（1）開啟信號：

當開啟的轉換主令信號不止一個，要求具備其它條件才能開啟時，則開啟信號用X開主表示，其它條件稱開啟約束信號，用X開約表示。顯然，只有條件都具備才能開啟，說明X開主與X開約是“與”的邏輯關系。因而

X開=X開主·X開約。

加約束條件的開啟、關斷信號描述電氣控制技術第910講（2）關斷信號：當關斷信號不止一個，要求具備其它條件才能關斷時，則關斷信號用X關主表示，其它條件稱為關斷的約束信號，以X關約表示。

顯然，X關主與X關約全為“0”時，才能關斷，所以X關主與X關約是“或”的關系。因而

X關=X關主＋X關約。

加約束條件的開啟、關斷信號描述電氣控制技術第910講起、保、停電路的邏輯函數擴展形式：

fKM=X開主·X開約+（X關主＋X關約）KM （2-3）fKM=（X關主＋X關約)（X開主·X開約+KM）（2-4）

fKM=X開+X關·KM（2-1） fKM=X關·(X開+KM）（2-2）起、保、停電路的邏輯函數一般形式開啟從優(yōu)關斷從優(yōu)X開=X開主·X開約

X關=X關主＋X關約電氣控制技術第910講

根據式（2-3）和（2-4）可設計具有開啟條件和關斷條件的動力頭主軸電動機起、保、停電路。若滑臺在原位，壓行程開關ST1運行；若滑臺進給到需要位置時，壓行程開關ST2停止。而起動按鈕為SB1，停止按鈕為SB2。其中：X開主＝SB1，X開約＝ST1，X關主＝SB2，X關約＝ST2。

fKM＝SB1·ST1＋（SB2＋ST2）KM fKM＝（SB2＋ST2）（SB1·ST1＋KM）上述兩式對應的電路如圖2-27（a）、（b）所示。

fKM=X開主·X開約+（X關主＋X關約）KM (2-3)fKM=（X關主＋X關約)（X開主·X開約+KM）(2-4)電氣控制技術第910講圖2-27(a)、(b)動力頭控制電路fKM＝SB1·ST1＋（SB2＋ST2）KM fKM＝（SB2＋ST2）（SB1·ST1＋KM）電氣控制技術第910講邏輯設計方法的一般步驟邏輯設計法可以使電路簡化，充分利用電氣元件來得到較合理的電路。對復雜電路的設計，特別是生產自動線、組合機床等控制電路的設計，采用邏輯設計法比經驗設計法更為方便、合理。邏輯設計法的一般步驟：（1）充分研究加工工藝過程，作出工作循環(huán)圖或工作示意圖；（2）按工作循環(huán)圖作出執(zhí)行元件及檢測元件狀態(tài)表；

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（3）根據狀態(tài)表，設置中間記憶元件，并列寫中間記憶元件及執(zhí)行元件邏輯函數式；

（4）根據邏輯函數式建立電路結構圖；（5）進一步完善電路，增加必要的連鎖、保護等輔助環(huán)節(jié)，檢查電路是否符合原控制要求，有無寄生回路，是否存在觸點競爭現象等。完成以上五步，則可得到一張完整的控制原理圖。

電氣控制技術第910講仍以龍門刨床橫梁升降介紹邏輯設計法設計自動控制電路。用邏輯設計法進行電路設計舉例上下松緊電氣控制技術第910講龍門刨床橫梁升降移動是按上升按鈕SBl或下降按鈕SB2實現。首先橫梁夾緊電機M2由接觸器KM4控制向放松方向運行，完全放松后碰行程開關STl，控制接觸器KMl或KM2動作，然后升降電機M1驅動橫梁上升或下降；當到達需要位置時手松開按鈕SBl或SB2，橫梁停止升降移動，由接觸器KM3控制自動夾緊，ST1復位；當夾緊力達到一定程度時，過電流繼電器KA3動作，夾緊電機停止工作。以下按前面介紹的五個步驟內容進行設計。

用邏輯設計法進行電路設計舉例電氣控制技術第910講

1．按上述工藝過程可列出工藝循環(huán)圖

圖中：SBl／SB2中的“／”表示“或”。

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2．根據工作循環(huán)圖列出狀態(tài)表狀態(tài)表是按照工藝循環(huán)圖的順序把各程序輸入信號（檢測元件）的狀態(tài)、中間元件狀態(tài)和輸出的執(zhí)行元件狀態(tài)用“0”，“1”表示出來，列成表格形式。元件處于原始狀態(tài)為“0”狀態(tài)，受激狀態(tài)（開關受壓動作，電器吸合）為“1”狀態(tài)。將各程序元件狀態(tài)一一填入，若一個程序之內狀態(tài)有1～2次變化，則用、或、。根據上面規(guī)定列出狀態(tài)表2-4。

電氣控制技術第910講表2-4龍門刨床橫梁升降狀態(tài)表程序名稱執(zhí)行元件狀態(tài)檢測元件狀態(tài)轉換主令信號KM1／KM2升/降KM3夾緊KM4放松ST1KA3SB1／SB20原位0/000000/01放松0/001001/1SB1/SB22上升/下降1/100101/1ST13夾緊0/0100/0SB1/SB24停止0/00000/0KA3電氣控制技術第910講

3．根據狀態(tài)表設置中間記憶元件，并列寫中間記憶元件邏輯函數式及執(zhí)行元件邏輯函數式（1）找出特征數特征數是在各個程序中由檢測元件狀態(tài)構成的二進制數，檢測元件分別為ST1、KA3和SB1/SB2。根據表2-4，各程序特征數如下表2-4-1。

電氣控制技術第910講表2-4-1特征數表*程序名稱ST1KA3SB1／SB2特征數0原位000/00001放松001/10012上升/下降101/11013夾緊0/01101000001100100004停止00/0010000電氣控制技術第910講程序名稱執(zhí)行元件狀態(tài)檢測元件狀態(tài)轉換主令信號KM1／KM2升/降KM3夾緊KM4放松ST1KA3SB1／SB20原位0/000000/01放松0/001001/1SB1/SB22上升/下降1/100101/1ST13夾緊0/0100/0SB1/SB24停止0/00000/0KA3特征數001101110100000010000電氣控制技術第910講（2）決定待相區(qū)分組特征數決定了檢測元件的狀態(tài)也決定了電路的輸出狀態(tài)。不同的程序之間，特征數不能相同。從表2-4-1可知，如果程序與程序之間的特征數相同，就意味著相同的輸入，對應于不同的輸出結果，且這些不同的結果是不確定的，這是進行控制系統(tǒng)設計中不允許存在的現象。本例中第三程序的000與第四程序的000特征數相同，程序與程序間的特征數相同稱為待相分區(qū)組，特征數互不相同的程序叫做相分區(qū)組。因此，必須將待相分區(qū)組增加新的特征數，使其成為相分區(qū)組。

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（3）設置中間記憶元件——中間繼電器Ｋ，使待相區(qū)分組成為相區(qū)分組第三程序和第四程序中都有特征數000，為待相分區(qū)組，因此必須設置中間繼電器K來增加特征數。

若第三程序K為1，第四程序K為0，則將待相區(qū)分組轉化為相區(qū)分組。 原特征數 K 新特征數第三程序 000 1 0001第四程序 000 0 0000由于KM3本身就具有記憶功能，可用KM3替代K，以省去一中間繼電器。由表2-4可知，由KM3、ST1、KA3和SB1/SB2組成1000特征數，因而第三程序一定要自鎖。

電氣控制技術第910講（4）列出中間元件和輸出元件的邏輯函數式在前面已經介紹過兩種邏輯函數表達式（2-3）、（2-4）如下：

fKM=X開主·X開約+（X關主＋X關約）KM (2-3)

fKM=（X關主＋X關約）（X開主·X開約+KM）(2-4) 列出邏輯函數首先應根據狀態(tài)表，找出該輸出元件工作的區(qū)域，輸出元件的工作區(qū)域以開啟邊界線和關斷邊界線為界。由表2-4可知，輸出元件在某程序開啟通電，則對應該程序的上橫線為開啟邊界線；在某程序關斷，則對應該程序的下橫線為關斷邊界線，元件在開關邊界線內應為“1”，在邊界線外應為“0”。

電氣控制技術第910講表2-4龍門刨床橫梁升降狀態(tài)表程序名稱執(zhí)行元件狀態(tài)檢測元件狀態(tài)轉換主令信號KM1／KM2升/降KM3夾緊KM4放松ST1KA3SB1／SB20原位0/000000/01放松0/001001/1SB1/SB22上升/下降1/100101/1ST13夾緊0/0100/0SB1/SB24停止0/00000/0KA3電氣控制技術第910講

列寫邏輯函數表達式的關鍵是找出開啟線和關斷線、X開主和X開約信號、X關主和X關約信號。X開主信號如果主令信號由常態(tài)變成受激，則取其常開（動合）觸點，若相反則取其常閉（動斷）觸點；X關主信號如果主令信號由常態(tài)變成受激，則取其常閉（動斷）觸點，若相反則取其常開（動合）觸點；

X開約信號原則上應取開啟線近旁的“1”狀態(tài)而開關邊界線外盡量為“0”狀態(tài)的輸入變量；X關約信號原則上應取關斷線近旁的“0”狀態(tài)而開關邊界線外盡量為“1”狀態(tài)的輸入變量。

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列出的邏輯函數必須保證輸出元件在開關邊界線內應為“1”，在邊界線外應為“0”，這是確定邏輯函數的依據。

至于是否加自鎖環(huán)節(jié)則應根據X開主·X開約為“1”的范圍而定:若在開關邊界線內X開主·X開約不能保持“1”狀態(tài)（即為短信號），則要加自鎖環(huán)節(jié)；若在開關邊界線內X開主·X開約始終保持“1”狀態(tài)（即為長信號）則不需要自鎖。下面對四個輸出元件KM1、KM2、KM3和KM4寫出邏輯函數表達式。電氣控制技術第910講

①輸出元件KM4，功能為橫梁放松。根據表2-4得出工作區(qū)域為第一程序。開啟邊界線上SB1或SB2，開啟狀態(tài)由常態(tài)到受激，因此取其常開觸點，X開主=（SB1+SB2）。關斷邊界線上為STl受激，因此取其常閉觸點為X關主＝。SB1或SB2為長信號，無須自鎖,即KM4=0。則由2-4式得出：fKM4＝(X關主+X關約)(X開主.

X開約+KM)

＝(SBl十SB2)·(2-5)fKM=（X關主＋X關約）（X開主·X開約+KM）(2-4)電氣控制技術第910講

②輸出元件KMl／KM2，功能為橫梁上升／下降。工作區(qū)域為第二程序。橫梁上升的開啟邊界線上ST1處于受激狀態(tài)，所以取ST1常開觸點（動合）狀態(tài)，即X開主＝ST1；為了防止升、降按鈕同時按壓的誤操作，將SB2的常閉觸點（動斷）的狀態(tài)作為X開約＝SB2。在開關邊界線內X開主·X開約＝ST1·SB2＝1，因此不需要自鎖環(huán)節(jié),KM=0；關斷邊界線上SB1受激變?yōu)槌B(tài)，取其常開觸點（動合）狀態(tài)，即X關主＝SB1。KM2的邏輯函數式原理上與此相同，只是選擇SB2為下降按鈕。得出以下兩式：fKMl＝ST1·SB2·SB1 （2-6）

fKM2＝ST1·SB1·SB2 （2-7）fKM=（X關主＋X關約）（X開主·X開約+KM）(2-4)電氣控制技術第910講

③輸出元件KM3，功能為橫梁夾緊。工作區(qū)域為第三程序。橫梁上升開啟邊界線上SBl由受激轉為常態(tài)，取常閉觸點，即X開主＝SBl，X開約＝ST1·SB2；同理，橫梁下降時開啟邊界線上SB2由受激轉為常態(tài)，取常閉觸點，即X開主＝SB2，X開約=ST1·SBl。由于STl在開關邊界內由1變0，因此需要KM3自鎖。在關斷邊界線上KA3由常態(tài)到受激，因此取常閉觸點，即X關主=KA3。分別根據式（2-3）和（2-4）可得fKM3＝SB1·SB2·ST1＋KA3·KM3 （2-8）fKM3＝KA3·(SB1·SB2·ST1+KM3) （2-9）fKM=X開主·X開約+（X關主＋X關約）KM(2-3) 開啟從優(yōu)

fKM=（X關主＋X關約）（X開主·X開約+KM）(2-4)關斷從優(yōu)電氣控制技術第910講

在式（2-9）關斷優(yōu)先形式中，夾緊電機M2起動時KA3動作，KA3的常閉觸點斷開而使X開主·X開約不起作用，fKM3為“0”。只有選擇式（2-8）開啟優(yōu)先形式方可使fKM3在開啟線內為“1”。對式（2-8）進行化簡。由狀態(tài)表可知SB1·SB2在開關線內一直為“1”值的變化，因此將上式演變?yōu)椋?/p>

fKM3＝ST1·SB1·SB2+KA3·KM3·SB1·SB2＝(ST1+KA3KM3)·SB1·SB2 （2-10）fKM3＝SB1·SB2·ST1＋KA3·KM3 （2-8）fKM3＝KA3·(SB1·SB2·ST1+KM3) （2-9）電氣控制技術第910講fKM4＝(SBl十SB2)·(2-5)fKMl＝ST1·SB2·SB1 （2-6）

fKM2＝ST1·SB1·SB2 （2-7）fKM3＝(ST1+KA3KM3)·SB1·SB2 （2-10）

4．畫電路圖按上面求出的邏輯函數式畫電路圖，這時應注意元件的觸點數。電氣控制技術第910講

例如，以上4式中有3個式中都有ST1，一個行程開關可能沒有這么多觸點，這時可利用中間繼電器增加等效觸點，或者分析可否找到等位點。對于上面的式子只要將STl置于最上面位置，成為KMl、KM2、KM3公共通路，則ST1將包含在這三個邏輯函數式內。因為將ST1合并，也就是將KM3的關斷信號KA3·KM3與ST1并聯，并聯后要分析其影響。由于KM1、KM2不工作時，SB1、SB2為0，因此這樣并聯對KM1、KM2無影響，但可節(jié)省ST1的一對常閉觸點。其電路如圖2-29所示。

fKM4＝(SBl十SB2)·(2-5)fKMl＝ST1·SB2·SB1 （2-6）

fKM2＝ST1·SB1·SB2 （2-7）fKM3＝(ST1+KA3KM3)·SB1·SB2 （2-10）電氣控制技術第910講圖2-29橫梁升降電路圖*電氣控制技術第910講圖2-29中SB1、SB2的觸點是兩對常開、兩對常閉，數量太多，元件難以滿足要求，同時控制按鈕到開關柜的距離也很遠，穿線太多，應予簡化。若K＝SB1＋SB2則K＝SB1＋SB2＝SB1·SB2

fKM1＝ST1·SB2·SB1＝ST1·（SB1＋SB2·SB2）·SB2＝ST1·（SB1＋SB2）·SB2＝ST1·K·SB2

（2-11）

同理可得：

fKM2＝ST1·K·SB1 （2-12）電氣控制技術第910講fKM3＝（ST1+KA3·KM3）·SB1·SB2＝（ST1+KA3·KM3）· K （2-13）

fKM4＝（SB1＋SB2）·ST1＝K·ST1 （2-14）根據以上關系作電路如圖2-30所示。

電氣控制技術第910講

K＝SB1＋SB2fKM1=ST1·K·SB2fKM2＝ST1·K·SB1fKM3＝（ST1+KA3·KM3）·KfKM4＝K·ST1圖2-30橫梁升降電路圖電氣控制技術第910講5．進一步完善電路加上必要的連鎖保護等輔助措施，校驗電路在各種狀態(tài)下是否滿足工藝要求，其他保護、聯鎖、互鎖等在經驗設計法中已敘述。最后得到完整控制電路圖如圖2-31所示。

電氣控制技術第910講圖2-31完整的橫梁升降電路圖電氣控制技術第910講學習邏輯設計法能加深對電路的分析與理解，有助于弄清電氣控制系統(tǒng)中輸入與輸出的作用與相互關系，認識到繼電接觸器控制電路設計的實質，對以后學習可編程控制器打下良好的基礎。

電氣控制技術第910講

電氣控制系統(tǒng)的工藝設計

在完成電氣原理設計及電氣元件選擇之后，就應進行電氣控制的工藝設計。工藝設計的目的是為了滿足電氣控制設備的制造和使用要求。工藝設計內容包括：（1）電氣控制設備總體配置，即總裝配圖、總接線圖。（2）各部分的電器裝配圖與接線圖，并列出各部分的元件目錄、進出線號以及主要材料清單等技術資料。（3）編寫使用說明書。

電氣控制技術第910講一、電氣設備總體配置設計

各種電動機及各類電氣元件根據各自的作用，都有一定的裝配位置，在構成一個完整的自動控制系統(tǒng)時，必須劃分組件。以龍門刨床為例，可劃分機床電器部分（各拖動電動機，抬刀機構電磁鐵，各種行程開關和控制站等）、機組部件（交磁放大機組，電動發(fā)電機組等）以及電氣箱（各種控制電氣、保護電器、調節(jié)電器等等）。根據各部分的復雜程度又可劃分成若干組件，如印制電路組件、電器安裝板組件、控制面板組件，電源組件等。同時要解決組件之間，電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線問題。

電氣控制技術第910講1．劃分組件的原則（1）功能類似的元件組合在一起。例如用于操作的各類按鈕、開關、鍵盤、指示檢測、調節(jié)等元件集中為控制面板組件，各種繼電器、接觸器、熔斷器、照明變壓器等控制電器集中為電氣板組件，各類控制電源、整流、濾波元件集中為電源組件等。（2）盡可能減少組件之間的連線數量，接線關系密切的控制電器置于同一組件中。（3）強弱電控制器分離，以減少干擾。（4）力求整齊美觀，外形尺寸、重量相近的電器組合在一起。電氣控制技術第910講（5）便于檢查與調試，需經常調節(jié)、維護和易損元件組合在一起。2．電氣控制設備的各部分及組件之間的接線方式（1）電器板、控制板，機床電器的進出線一般采用接線端子（按電流大小及進出線數選用不同規(guī)格的接線端子）。（2）電器箱與被控制設備或電氣箱之間采用多孔接插件，便于拆裝、搬運。（3）印制電路板及弱電控制組件之間宜采用各種類型標準接插件。

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總體配置設計是以電氣系統(tǒng)的總裝配圖與總接線圖形式來表達的。圖中應以示意形式反映出各部分主要組件的位置及各部分接線關系，走線方式及使用管線要求等。總裝配圖、接線圖是進行分部設計和協(xié)調各部分組成一個完整系統(tǒng)的依據?？傮w設計要使整個系統(tǒng)集中、緊湊，同時在場地允許條件下，對發(fā)熱厲害、噪聲和振動大的電氣部件，如電動機組、起動電阻箱等盡量放在離操作者較遠的地方或隔離起來；對于多工位加工的大型設備，應考慮兩地操作的可能；總電源緊急停止控制應安放在方便而明顯的位置。總體配置設計合理與否將影響到電氣控制系統(tǒng)工作的可靠性，并關系到電氣系統(tǒng)的制造、裝配、調試、操作以及維護是否方便。

電氣控制技術第910講二、元件布置圖的設計及電器部件接線圖的繪制

總體配置設計確定了各組件的位置和連線后，就要對每個組件中的電氣元件進行設計，電氣元件的設計圖包括布置圖、接線圖、電氣箱及非標準零件圖的設計。1．電氣元件布置圖電氣元件布置