电气控制设计基础的.ppt

第三章 电气控制设计基础 主要内容 电气控制设计包括：原理设计和工艺设计。 原理设计——满足控制要求。 工艺设计——满足设备制造要求。 §3-1 电气控制原理线路的分析设计法 §3-2电气控制原理线路的逻辑设计法 第七章作业 §3-1 电气控制原理线路的分析设计法 一、简单系统 1、根据设计要求选择一个与控制要求相似的基准电路，该基准电路应该是成熟可靠的。 2、对所选基准电路做必要的修改、补充以满足控制要求。 例：习题2-18，小车控制。 基准电路：选择P47，图2-7自动往复循环控制线路。 修改：第一步，改为单周期控制；第二步，末端加延时控制。 二、复杂系统设计 1、分解系统，选择单元电路 2、补充各单元之间的联锁电路 3、复核、简化电路 总结：分析设计法，是一种经验设计法，设计者需要掌握大量的成熟可靠的电路才能设计出较为合理的控制线路 §3-2电气控制原理线路的逻辑设计法 利用逻辑代数这一工具进行电路设计。 一、基本思路 1、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状态用状态变量进行表示。 2、然后根据控制要求列出状态变量的逻辑表达式。 3、简化逻辑表达式。 4、最后根据逻辑表达式绘制控制线路。 二、预备知识 （一）状态变量的假定 输入量： 触点A=1，表示触点动作（常开触点闭合、常闭触点断开）。 触点A=0，表示触点复位（常开触点断开、常闭触点闭合）。 输出量： 线圈K=1，表示线圈上电。 线圈K=0，表示线圈失电。 （二）基本逻辑表达式与控制电路 1、“与”电路 1）电路图 2、“或”电路 1）电路图 3、“非”电路 4、时序电路 （三）逻辑代数定理 1、交换率 A·B=B·A 2、结合率 A·（B·C）=（A·B）·C A+（B+C）=（A+B）+C 3、分配率 A·（B+C）=A·B+A·C A+（B·C）=（A+B）·（B+C） 4、重迭率 A·A=A，A+A=A 三、组合逻辑电路设计 组合逻辑电路：执行元件的输出状态只与同一时刻控制元件的状态有关。即输出对输入无影响。 电路设计方法： 1、确定状态变量 2、列出状态表——满足控制要求 3、写出执行元件的逻辑表达式 4、简化逻辑表达式 5、绘制控制线路 设计举例 某电路只有在继电器KA1，KA2，KA3中任何一个或两个动作时，才能运转，而在其他条件下都不运转，试设计其控制线路。 解： 1、确定状态变量 2、列状态表 输入：KA1、KA2、KA3； 输出：KM 4、绘制控制线路 2、状态表 四、时序逻辑电路设计 时序逻辑电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，而且还与输出量的原有状态及其组合顺序有关，即输出量通过反馈作用，对输入状态产生影响。 这种逻辑电路的设计要设置中间记忆元件（如中间继电器等），记忆输入信号的变化，以达到各程序两两区分的目的。 设计举例——机械动力滑台控制线路 （一）具有一次工作进给的控制线路 1、设计要求： 双电机驱动：M1工进、M2快进、快退。 三接触器控制：KM1快进、KM3快退、KM2工进。 2、确定状态变量 主令元件： SB1—起动； SQ1—原位； SQ2—工进位； SQ3—末位。 执行元件： KM1—快进； KM3—快退； KM2—工进。 3、列出状态表，并确定状态转换的激励信号 4、列出执行元件的逻辑表达式 方法a：写出执行元件的所有逻辑组合，然后再化简。例如对KM1有： KM1=（SB1+KM1）·SQ1·SQ2·SQ3·KM2·KM3 = （SB1+KM1）·SQ2 方法b：根据激励信号直接写出最简式，如： KM1=（SB1+KM1）·SQ2 其中：SB1为起动激励信号，SQ2为停止激励信号，KM1的自锁触点实现记忆功能。 同理可得：KM2=（SQ2+KM2）·SQ3 KM3=（SQ3+KM3）·SQ1 5、绘制基本电路控制线路 6、检查、完善电路 （二）具有正反向工作进给的控制线路 1、设计要求： 双电机驱动：M1工进、M2快进。 三接触器控制：KM1正向、KM3反向、KM2快速开关。 取消长挡铁 2、确定状态变量 主令元件：SB1—起动；SQ1—原位；SQ2—工进位；SQ3—末位。 执行元件：KM1—进；KM3—退；KM2—加速。 中间记忆单元：KA1、KA2、KA3、KA4分别对应4个工作状态，快进、工进、反向工进、快退。 3、列出状态表，并确定状态转换的激励信号。 动作状态表 4、列出执行元件的 逻辑表达式