3.3電氣原理圖的設(shè)計方法及設(shè)計實例3.3.1分析設(shè)計法

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用各種典型的電路環(huán)節(jié)，直接設(shè)計控制電路。這種設(shè)計方法比較簡單，但要求設(shè)計人員必須熟悉大量的控制電路，掌握多種典型電路的設(shè)計資料，同時具有豐富的設(shè)計經(jīng)驗，在設(shè)計過程中往往還要經(jīng)過多次反復(fù)地修改、試驗，才能使電路符合設(shè)計的要求。即使這樣，設(shè)計出來的電路可能不是最簡，所用的電器及觸頭不一定最少，所得出的方案不一定是最佳方案。此方法無固定的設(shè)計程序，設(shè)計方法簡單，容易為初學(xué)者掌握。當(dāng)經(jīng)驗不足時或考慮不周時會影響電路工作的可靠性。分析設(shè)計法，由于是靠經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計的，因而靈活性很大，初步設(shè)計出來的電路可能是幾個，這時要加以比較分析，甚至要通過實驗加以驗證，才能確定比較合理的設(shè)計方案。這種設(shè)計方法沒有固定模式，通常先用一些典型電路環(huán)節(jié)拼湊起來實現(xiàn)某些基本要求，而后根據(jù)生產(chǎn)工藝要求逐步完善其功能，并加以適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。前面已給出了基本的電氣控制電路，討論了基本的電氣控制方法，分析了常用的典型控制電路。在此基礎(chǔ)上，通過下面一個實際例子來說明電氣控制電路的一般設(shè)計方法。以龍門刨床（或立車）橫梁升降自動控制電路設(shè)計，說明分析設(shè)計法的設(shè)計過程。這種機(jī)構(gòu)無論在機(jī)械傳動或電力傳動控制的設(shè)計中都有普遍意義，在立式車床、搖臂鉆床等設(shè)備中均采用類似的結(jié)構(gòu)和控制方法。（1）橫梁機(jī)構(gòu)對電氣控制系統(tǒng)提出的要求：橫梁升降M1，點動控制；橫梁夾緊與放松M2；橫梁夾緊與橫梁移動之間必須有一定的操作程序：按上升（下降）移動按鈕→自動放松→橫梁上升（下降）→到位后→松開按鈕→橫梁自動夾緊；橫梁升降具有上下行程的限位保護(hù)；橫梁夾緊與橫梁移動之間及正反向運(yùn)動之間具有必要的聯(lián)鎖。

（2）控制電路設(shè)計

①設(shè)計主電路M1—橫梁移動電機(jī)，KMl，KM2控制正反轉(zhuǎn)M2—橫梁夾緊電機(jī)，KM3，KM4控制正反轉(zhuǎn)②設(shè)計基本控制電路

4個接觸器—4個線圈2只點動按鈕，觸頭不夠—KA1和KA2進(jìn)行控制。根據(jù)生產(chǎn)對控制系統(tǒng)所要求的操作程序可以設(shè)計出圖3-11所示的草圖。但它還不能實現(xiàn)在橫梁放松后才能自動升降，也不能在橫梁夾緊后使夾緊電機(jī)自動停止，需要恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過程中的變化參量來實現(xiàn)上述自動控制要求。

③選擇控制參量、確定控制原則反映橫梁放松的參量，可以有行程參量和時間參量。由于行程參量更加直接反映放松程度，因此采用行程開關(guān)進(jìn)行控制。SQ1↓—橫梁已經(jīng)放松KI↓—橫梁已經(jīng)夾緊，選用電流參量④設(shè)計聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)互鎖—KA1、KA2，M1正反轉(zhuǎn)；—KM3、KM4，M1正反轉(zhuǎn)順序—SQ1，實現(xiàn)橫梁松開與移動的聯(lián)鎖保護(hù)。限位保護(hù)—SQ2、SQ3分別實現(xiàn)上、下限位保護(hù)短路保護(hù)—FU⑤電路的完善和校核控制電路初步設(shè)計完畢后，可能還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核。例如，進(jìn)一步簡化以節(jié)省觸頭數(shù)，節(jié)省電器間連接線等，特別應(yīng)該對照生產(chǎn)要求再次分析設(shè)計電路是否逐條予以實現(xiàn)，電路在誤操作時是否會產(chǎn)生事故。上述電路中，如果按下SBl或SB2的時間很短，橫梁放松還未到位就已松開按下的按鈕，致使橫梁既不能繼續(xù)放松又不能進(jìn)行夾緊，容易出現(xiàn)事故。改進(jìn)的方法是將KM4的輔助觸頭并聯(lián)在KA1，KA2兩端，使橫梁一旦放松，就必然連續(xù)工作至放松到位，然后可靠地進(jìn)入夾緊階段。KM43.3.2邏輯設(shè)計法

邏輯設(shè)計法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)來分析、設(shè)計電路的。將執(zhí)行元件需要的工作信號以及主令電器的接通與斷開狀態(tài)看成邏輯變量，并根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯函數(shù)關(guān)系式表達(dá)，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行簡化，成為最簡“與、或”關(guān)系式，用這種方法設(shè)計的電路比較合理，特別適合完成較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝所要求的控制電路。但是相對而言邏輯設(shè)計法難度較大，不易掌握。邏輯電路有兩種基本類型，對應(yīng)其設(shè)計方法也各不相同。一種是執(zhí)行元件的輸出狀態(tài)，只與同一時刻控制元件的狀態(tài)相關(guān)。即輸出量對輸入量無影響，稱為組合邏輯電路，其設(shè)計方法比較簡單，可以作為經(jīng)驗設(shè)計法的輔助和補(bǔ)充，用于簡單控制電路的設(shè)計，或?qū)δ承┚植侩娐愤M(jìn)行簡化，進(jìn)一步節(jié)省并合理使用電器元件與觸頭。其設(shè)計步驟為：①慢列出根控制考元件類與執(zhí)鄙行元犯件的商動作餐狀態(tài)億表；②竊根據(jù)給狀態(tài)催表寫鴨出的裝邏輯糕代數(shù)拉式；③策利用暗邏輯亮代數(shù)址基本鳥公式混化簡寒至最奪簡“數(shù)與或攪”式粉；④忍根據(jù)帖簡化痰了的滅邏輯盒式繪紋制控趨制電芹路。另一烈類邏肌輯電乏路被化稱為費(fèi)時序顯邏輯解電路魄，即鍵輸出事量通港過反庭饋作乏用，抗對輸?shù)谷霠铠Q態(tài)產(chǎn)霧生影漫響。棒這種寒邏輯絮電路簽設(shè)計愉要設(shè)拴置中孟間記責(zé)憶元瘦件（妹如中春間繼葬電器低等）相，記鬼憶輸椒入信在號的師變化假，以污達(dá)到氧各程夫序兩恰兩區(qū)液分的饒目的殺。其愈設(shè)計矛過程濕比較抄復(fù)雜收，基名本步里驟如讓下：①納根據(jù)逮拖動傲要求來，先求設(shè)計起主電蠅路，介明確古各電遭動機(jī)請及執(zhí)課行元瘡件的矛控制影要求庫，并村選擇緞產(chǎn)生膝控制校信號什（包撫括主障令信斃號與獨檢測悉信號籃）的徑主令劈燕元件副（如與按鈕仔、控朱制開古關(guān)、傭主令借控制袍器等焰）和叉檢測溉元件血（如豎行程牙開關(guān)海、壓厘力繼勾電器飛、速挺度繼儲電器另、過馬電流拜繼電刮器等布）。②宇根據(jù)菌工藝育要求緞作出毒工作飼循環(huán)夢圖，捉并列全出主啟令元拆件、鍵檢測帽元件色以及疤執(zhí)行將元件園的狀蜻態(tài)表師，寫撞出各甲狀態(tài)性特征隊碼（攤一個哈以二艱進(jìn)制債數(shù)表時示一負(fù)組狀昂態(tài)的灣代碼唱）。③膛為區(qū)引分所旬有狀討態(tài)（猛重復(fù)帝特征共碼）框而增齒設(shè)必割要的瓜中間急記憶牲元件烏（中舊間繼欲電器經(jīng)）。④秩根據(jù)純已區(qū)診分的摩各種繪狀態(tài)俯的特擠征碼測，寫抓出各迫執(zhí)行測元件館（輸盞出）倘與中朗間繼錢電器蒸、主最令元殘件及群檢測勻元件翼（邏興輯變睛量）懂間的明邏輯藝關(guān)系翼式。⑤寧化簡巧邏輯顧式，晴據(jù)此面繪出沫相應(yīng)囑控制膠電路妹。⑥福檢查黎并完拴善設(shè)期計電魔路。由于厘這種悄方法箏設(shè)計蹄難度山較大活