机械电子论文生产机械电气控制系统设计

分类：机械论文发表 时间：2017-02-18 14:53 关注：(1)

　　在设计过程中需要满足生产机械和工艺对电气控制系统的基本要求，本篇机械电子论文电气控制系统的设计要与实际的情况紧密结合，电气控制系统的设计要和机械的设计相配合，确保设计的电气控制系统能够安全地工作，具备合理性、相融性、可行性、可靠性。可以发表机械电子论文的期刊有《机械工程学报》(半月刊)创刊于1953年，是由中国机械工程学会主办、机械工业信息研究院承办的机械工程类高学术水平期刊。本刊是中国机械工程领域的顶级学术刊物，主要报道机械工程领域及其交叉学科、新兴学科、边缘学科等领域具有创新性及重要意义的前沿基础研究、应用研究的最新科研成果。本刊已经被美国工程索引(Ei)、美国化学文摘(CA)、英国科学文摘(SA)、日

　　摘要：生产机械的电气控制系统设计主要是针对电气控制的原理设计以及工艺设计两个部分进行的。前者主要是以为了满足生产机械、生产工艺的基本要求为前提而对机械的自动化程度以及生产技术的先进性做出考量;而工艺设计则是为了满足设备的制造、使用以及维修的需要，从而对电气控制系统的外观以及经济实用性等进行设计。

　　关键词：生产机械;电气控制系统;设计分析

　　在生产机械电气控制系统设计实践中，已经定型的机床和机械设备可以不用通过设计、制造一些专用的生产设备，或者对原有的机械设备进行技术改造，其它种类的机械就需要进行设计制造，主要是通过介绍经验设计法及逻辑设计法来实现对生产机械电气控制系统的设计，从而能够对生产机械的电气控制系统的设计规律及方法进行分析和研究。

　　1电气控制系统的设计

　　在设计电气控制系统的过程中，需要根据实际电气控制的要求编制和设计出机械制造、机械使用以及机械维修过程中需要用到的资料(包含了外购件的目录、材料消耗清单以及机械说明书等)以及图片样本(包含了电气原理图、电气元件的布置图、电气组建的划分图、电气系统安装接线图、控制面板图、电气箱图、非标准件的加工图以及元件、器件的安装底板图)等。根据电气设计任务书的方案可以确立电力设计方案，然后针对性的选择所涉及到的电动机类型，并且设计出合理的原理图，然后通过计算得到主要的技术参数并且核实;选择需要的电气元件、器件后制定相关的明细表，编写出机械设计的说明书。在设计内容过程时，要严格的对原理图进行设计，因为原理图是生产机械电气控制系统的关键，能够为后续的的工艺设计以及技术资料的制定提供行之有效的凭证。为了提高制造电气控制系统的效率，并将原理设计环节所涉及到的技术达到指标，必须采取工艺设计，来为机械的调试、使用以及维护提供切实可行的图样资料[1]。其所需的资料内容包含了电气系统总的布置图、安装图以及接线图的设计;电气组建的布置图、安装图、接线图的设计，电气箱、非标准元件、操作台的设计，电气元件、器件清单，机械的使用和维护说明书。

　　2电气控制系统中电气控制原理的电路设计

　　经验设计法也可以称之为分析设计法，其主要是根据具体的生产要求来选择基本的单元电路，或者将已经完备的电路设计按照一定的条件组合起来，在一定基础上根据实际情况进行修改和补充，使其成为一个满足控制要求和设计要求的完整电路，该种方法的优点是设计简单，不受固定的程序的困扰，整个过程是建立在电气控制系统设计基本环节的掌握程度以及较高的电气控制系统电路分析能力的基础上，能够快速提高工作的效率。因此在平常的设计中，经验设计法获得了广泛的应用，但是，经验设计法有其局限性:设计出来的电气控制系统的方案可能会出现漏洞，或者因为设计人员经验的不足而造成影响设计方案的完整性，间接的影响了电气控制系统的可靠性。所以，在实际的设计过程中，必须要经过反复审核检查，在一定条件下最好通过模拟实验来确定设计方案。当问题发生时作出适时的调整修改直到电气控制系统电路的设计满足生产要求。而逻辑设计法则是在电路设计中根据生产机械的工艺需要来利用逻辑代数，把控制电路中的各环节当做逻辑变量，然后根据电路控制的要求把逻辑变量之间的关系通过各逻辑关系式进行表达，在简化逻辑关系式后设计出相应的电路设计图。逻辑设计法的优势在于能够将设计方案最佳化，但是不足之处在于在实际使用过程中，设计难度较高且过程复杂，有时还可能需要结合新的理念，因此在常规的设计当中，逻辑设计法需要结合其它方法一起使用。原理图设计在满足生产工艺的要求时必须充分了解和掌握机械的性能、结构及其实际情况，然后通过控制方式、反向、启动、调速、制动等考量并且设计出联锁和保护装置，然后控制电路电源的种类和电压数值。一般简单的电气控制电路包含的元件和器件不是很复杂，可以直接采用220V的电源或者380V的电源;但如果控制电路较为复杂，就必须将控制电压根据实际情况降到24V、48V或者110V，并且要采用控制电源的变压器，以此确保电气控制电路在工作时的安全可靠性，实现的提前就是必须要保证电气元件、器件的稳定和可靠性[2]。元器件的连接不仅要符合国家的相关规定，还需要合理的安排位置和触头的位置，以便正确的连接电器线圈。

　　3电气控制系统中的工艺设计

　　电气设备设计需要根据之前制定好的原理设计图，将控制系统划分成若干个部件，然后根据实际情况将各个部件划分为若干个单元，然后整理好各个部分涉及到的进线及出线，并调整好连接方式。一般情况下，电气控制系统设计单元划分时应注意：相似功能的元件需要组合在一起;而且，为了减少单元间的连线，接线相关的控制电器应该在同一单元内;为了防止受到外界因素的干扰，需要分开强弱电;为了便于调试和检查，经常需要调节、维护的易损元件、器件应当组合在同一单元内。元件、器件布置图的绘制是依据原理设计图来制定的，在绘制时应当按照以下原则进行：监视器件应当安装在仪表板上;在电器板上方需要安装发热元件，而下方安装体积较大或者较重的元件和器件;需要经常调试和检查的元件和器件在安装时不能太高或太低，为避免受到强电以及外界的干扰，需要对弱电部分加装屏蔽设施和隔离设施。电气控制接线图的绘制时需要根据电气元件、器件的布置图以及国家的相关规定采取以下原则：接线图中各元器件的位置应当与实际安装位置一致;元器件和接线座上的标注应该与原理图中的标注一致;绘制时应当采用细线条，以便清楚地表示出接线的关系和去向。

　　4结论

　　因为生产机械的种类繁杂，所以相关的电气控制方案也不一，但是电气控制系统的设计方法和原则是一致的。电气控制系统设计工作必须建立在合理的设计理念以及工程实践上，才能确保设计的高质量、高效率。