【導(dǎo)讀】生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)的重要組成部分，生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足生產(chǎn)設(shè)備的總體技術(shù)方案。電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容很廣泛，在這一節(jié)里將概括地介紹一下電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，重點(diǎn)闡述繼電接觸器控制電路設(shè)計(jì)的一般規(guī)律設(shè)計(jì)方法。生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是分不開(kāi)的，而現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及使用效能與電氣自動(dòng)控制的程序又是密切相關(guān)的。正確合理地選擇電氣控制方式是生產(chǎn)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。由于近代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)已深入到電氣控制系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，各種新型控制系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，它不僅關(guān)系到生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)與使用性能，而且也深刻地影響著生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和總體方案。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件是生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)的有關(guān)人員和電氣設(shè)計(jì)人員共同擬定的。實(shí)際上，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是把上述的技術(shù)條件明確下來(lái)并付諸實(shí)施。

　　

【正文】 0Y—400/3302型的低壓斷路器，其額定電壓為380V，額定電流圍10A，完全符合要求。低壓斷路器極性的選擇原則：一般在電機(jī)主回路中，應(yīng)選3+N（三極加地）的低壓短路器。控制回路中一般選擇2P或1極的低壓斷路器。因此，QF0應(yīng)選3+N的極性。擋輪液壓站中IQF1`IQF2的選型參數(shù)為：額定電壓U為AC380V，功率Pe=故選用C45AD 3P+N型的低壓短路器，其額定電壓為380V額定電流為10A，符合要求。擋輪液壓站中IQF4是為控制電路提供保護(hù)的，可選C45N 2P型的低壓斷路器，其額定電流為6A，額定電壓為AC220V，極性為二極。2．交流接觸器的選擇該控制系統(tǒng)中的接觸器均選交流接觸器。主電機(jī)所用的接觸器KM0主觸頭在主電路中所以主觸頭通斷負(fù)載額定電壓為被控制線路額定電壓AC380V線圈在控制電路中（注意：在本系統(tǒng)中，控制回路電壓為AC220V。但有時(shí)控制回路也有AC380V的電壓），線圈電壓取AC220V。主觸頭額定電流按經(jīng)驗(yàn)公式I=Pe*1000/(1~)U計(jì)算，則查閱技術(shù)手冊(cè)知：C120400主要用于額定電壓AC380V 電流400A的電力系統(tǒng)中。所以 選用CJ20400符合系統(tǒng)要求。原理圖中共使用KMO常開(kāi)觸點(diǎn)2個(gè)，常閉觸點(diǎn)1個(gè)。故選3個(gè)常開(kāi)1個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)即可。主減速機(jī)潤(rùn)滑站油泵電機(jī)所用的接觸器2KM1 2KM2的主觸頭通斷負(fù)載額定電壓為被控制線路額定電壓AC380V，線圈在控制回路中，線圈電壓取AV220V，主觸頭額定電流按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：選定B系列接觸器B16，查閱技術(shù)手冊(cè)知B16主要技術(shù)參數(shù)為額定電壓380V，符合系統(tǒng)要求。原理圖中2KM1 2KM2使用常開(kāi)觸點(diǎn)3個(gè) 常閉觸點(diǎn)1個(gè)，故選3個(gè)常開(kāi)1個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)即可。3．中間繼電器的選擇中間繼電器在繼電接觸器系列電控系統(tǒng)中主要具有控制電路傳遞與轉(zhuǎn)換信號(hào)，擴(kuò)大控制路數(shù)，將小功率控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭控制，擴(kuò)充交流接觸器及其它電器控制作用的功能。他在本系統(tǒng)中數(shù)量較多，選擇時(shí)應(yīng)滿足線圈額定電壓，額定電流，常開(kāi)常閉觸點(diǎn)數(shù)目主電機(jī)控制電路中KAO選用3TH80400A，其參數(shù)為吸引線圈額定電壓AC220V，故選用觸點(diǎn)數(shù)目為常開(kāi)4個(gè)，常閉0個(gè)。擋輪液壓站電路圖中1KA9~1KA14中間繼電器選用3TH80310A。因這些中間繼電器最多用到兩個(gè)常開(kāi)觸頭，故選用觸點(diǎn)數(shù)為3個(gè)，常閉1個(gè)。4．時(shí)間繼電器的選擇根據(jù)控制回路所需要的延時(shí)方式（得電延時(shí)或斷店延時(shí)），觸點(diǎn)數(shù)量以及種類(lèi)（延時(shí)觸點(diǎn)數(shù)量，種類(lèi)和瞬時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)數(shù)量，種類(lèi)）來(lái)選時(shí)間繼電器。本系統(tǒng)中時(shí)間繼電器的延時(shí)方式均為得電延時(shí)。主減速機(jī)潤(rùn)滑站中的時(shí)間繼電器2KT1得電時(shí)。需用到1個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)12個(gè)常閉觸點(diǎn)，可選用型號(hào)為ST3PC的時(shí)間繼電器，該類(lèi)時(shí)間繼電器可用于額定電壓為AC100V`AC110V`AC200V`DC24V`DC48V，額定電流為3A的電力系統(tǒng)中。 ST3PCC屬瞬動(dòng)型多擋式通電延時(shí)時(shí)間繼電器，~5s`5~50s`~5min`~30min可調(diào)。時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間整定值在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)可按工藝的具體要求設(shè)定。5．熱繼電器的選擇擋輪液壓站中熱繼電器1KR1`1KR2是保護(hù)油泵電機(jī)過(guò)載和斷相保護(hù)的元件。一般情況下可按電動(dòng)機(jī)額定電流選取熱繼電器，~，此1泵`2泵電動(dòng)機(jī)額定電流為12A。取系數(shù)為1。經(jīng)查閱資料，確定選用3UA5900型熱繼電器，其參數(shù)為額定電壓AC380V，電流整定值范圍為4~。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的作用是在控制回路中進(jìn)行多回路的轉(zhuǎn)換和選擇。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類(lèi)`電壓等級(jí)`觸點(diǎn)數(shù)（相數(shù)）和觸頭額定電流來(lái)選擇。2SA1在控制回路中，額定電壓為AC220V。 。2SA1用到6對(duì)觸頭，其觸頭閉合表見(jiàn)圖3824。各轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選型結(jié)束后，要將其觸頭閉合表在原理圖中表示出來(lái)，便于正確了解不同操作情況狀態(tài)下各觸頭的連接狀態(tài)。在電控系統(tǒng)中，經(jīng)常通過(guò)信號(hào)燈閃亮，告知操作者某種信息。當(dāng)需要引起操作者注意時(shí)（如報(bào)警）可采用紅色信號(hào)燈。在擋輪液壓站中，IH6L燈亮表示油壓高故障。應(yīng)采用紅色AD1111/20型信號(hào)燈，額定電壓為AC220V，當(dāng)1油泵工作時(shí)IHL1燈亮，此應(yīng)選綠色AD1111/20型`額定電壓為AC220的信號(hào)燈。按鈕是短時(shí)切換小電流控制的開(kāi)關(guān)，依據(jù)控制功能，選擇按鈕的結(jié)構(gòu)形式及顏色，如緊急操作選蘑菇型鈕帽的緊急式按鈕，特殊需要選擇帶指示燈的按鈕，停止按鈕用紅色，啟動(dòng)按鈕用綠色?？筛鶕?jù)同時(shí)控制的路數(shù)`通或斷選擇觸頭對(duì)數(shù)及種類(lèi)，確定所需型號(hào)的按鈕。主電機(jī)控制原理圖中，SB0是主電機(jī)啟動(dòng)按鈕，選綠色的LAY311按鈕，額定電壓為AC220V，帶有一常開(kāi)和一常閉的觸頭。SB1為主電機(jī)停止按鈕，可選額定電壓AC220V的綠色LAY311型按鈕，同樣帶有一常開(kāi)和一常閉的觸頭。刀開(kāi)關(guān)及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)按線路的額定電壓`計(jì)算電流及分析電流選擇，然后按短時(shí)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。輔助電機(jī)中刀開(kāi)關(guān)QS選用HS11100/309，穩(wěn)定電壓AC380V，額定電流100A，采用板后接線方式。10. 控制變壓器的選擇控制變壓器除了在電器控制中為控制電路提供不同的電壓等級(jí)外，還可對(duì)控制電路進(jìn)行電氣隔離，使PLC外電路及電器元件（如接觸器和電磁閥線圈 電氣照明燈和狀態(tài)只是燈等元件）與電網(wǎng)隔離，提高系統(tǒng)的安全性。常用的控制變壓器有BK50 BK100 BK150 BK250 BK300 BK400 BK500 BK700 BK1000 BK1500等型號(hào)，一次側(cè)交流電壓等級(jí)是220V，二次側(cè)提供了可組合的110～220V等交流電壓。選擇控制變壓器的容量時(shí)，可以根據(jù)由它提供的最大工作負(fù)載所需要的功率留有一定裕量來(lái)選取。本系統(tǒng)中的變壓器選BK100由AC220V變換為AC24V。接線端子應(yīng)按端子排所需的端子數(shù)量及端子所能承受的載流量來(lái)選擇。 JH96 JH910四類(lèi)，JH96 JH910用于接電機(jī)和其他電流較大的設(shè)備。端子排長(zhǎng)度可由查取出線端子圖中端子數(shù)量并留有一定裕量選取。例如，經(jīng)查圖3828 后，可得出+，3mm的出現(xiàn)端子端子共用力4個(gè)。 端子30個(gè)，JH96端子5個(gè)。 電流互感器TA和電流表PA在本系統(tǒng)主要用于測(cè)量和顯示住電機(jī)的實(shí)際電流。因主電機(jī)觸頭額定電流公式計(jì)算，則故意電流互感器一次側(cè)的額定電流值應(yīng)不小于248A，而二次側(cè)的電流應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)的5A。電流互感器可選 ，一次側(cè)額定電流為300A，二次側(cè)額定電流為5A。電流表的選擇，只要選用讀數(shù)范圍與電流互感器一次側(cè)額定電流配套的交流電流表即可，故選用電流表42L6A 300/5A。 滑差電機(jī)控制器選JDIB型，額定電壓AC220V，型號(hào)應(yīng)與132W電機(jī)配套。電容選CD3，220uF，額定電壓為DC50V。整流橋選100V ，5A電鈴直徑d=75mm，額定電壓為AC220V元件選型完成后，要按元件所在的電控柜分類(lèi)制成元件明細(xì)表，在表中表明各項(xiàng)重要技術(shù)參數(shù)。冷卻機(jī)電控系統(tǒng)的所有元件明細(xì)表參見(jiàn)完整設(shè)計(jì)圖紙中的B0 B1 B2 B3。 電控柜布置與柜體設(shè)計(jì) 元器件在電控柜上的布置，關(guān)系到作者對(duì)設(shè)備的操作、監(jiān)視與維修，布置得體將會(huì)對(duì)使用帶來(lái)極大的方便。因此元器件的布置須顧及人的心理現(xiàn)象、生理特點(diǎn)及規(guī)律。在進(jìn)行布置時(shí)還因該考慮到監(jiān)視、操作連線及維修方便，并應(yīng)力求整齊美觀。 在控制柜中，一班監(jiān)視器均布置在儀表板上，測(cè)量?jī)x表一般布置在儀表的上部，接觸器和繼電器一般布置在柜內(nèi)的中部，接線段子則布置在柜內(nèi)的最下端，PLC也應(yīng)布置在柜內(nèi)，指示燈和按鈕分別應(yīng)布置在柜內(nèi)上部或中部。 可編程控制器能經(jīng)受電的干擾及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大電流沖擊所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響，因而一般直接用于現(xiàn)場(chǎng)而無(wú)須保護(hù)措施，有時(shí)與其他控制部件裝于同一柜內(nèi)。其布置安裝須遵循相應(yīng)安裝說(shuō)明的規(guī)定。在PLC控制柜內(nèi)風(fēng)機(jī)應(yīng)布置在柜的上部，PLC機(jī)架安置在柜中，穩(wěn)壓器等放在柜的下部。 、繼電器的布置 控制柜上繼電器、接觸器均應(yīng)符合本身的安裝要求。噴弧距離較長(zhǎng)的接觸器應(yīng)布置在屏柜的最上部，并保證噴弧距離，以免引起事故。必要時(shí)，可增設(shè)阻隔電弧的設(shè)施，但應(yīng)注意構(gòu)架的機(jī)械強(qiáng)度及振動(dòng)的影響。大型原件可裝在屏柜的下部。 在柜的整個(gè)區(qū)域內(nèi)均可布置小型接觸器和繼電器，而手動(dòng)復(fù)位繼電器則應(yīng)布置在便于操作的部位，~。元器件的空間距離應(yīng)符合GB4720《電器控制設(shè)備第一部分：低電壓電控設(shè)備》的規(guī)定，即安裝在設(shè)備上的電器元件與內(nèi)一個(gè)電器元件的導(dǎo)電部件之間、一個(gè)導(dǎo)電部件（如母線、金屬架與金屬體等）與內(nèi)一個(gè)導(dǎo)電部件之間的爬電距離和電氣間隙，不得低于14mm和8mm（額定絕緣電壓大于300~660V時(shí)）。電器間隙和爬電距離的具體規(guī)定見(jiàn)表34。 布置元件時(shí)，應(yīng)留有布線、接線、維修和操作的空間距離。板前接線式元器件應(yīng)大于板后接線式元器件的空間距離。 在布置元件時(shí)，應(yīng)留有線圈的拆換空間。 在本電控系統(tǒng)主電機(jī)、擋輪液壓站、主減速器潤(rùn)滑站、輔助電機(jī)電控柜布置圖中，交流接觸器、中間接觸器、時(shí)間接觸器、熱繼電器均布置在柜內(nèi)的中部，元件按各自相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)間隔一定距離。 低壓斷路器一般布置在柜內(nèi)的上部，~，布置宜按照操作順序由左到右、由上至下布置。 向上噴弧的低壓斷路器應(yīng)保留有足夠的噴弧距離，以免損壞其他元器件。 在主電機(jī)擋輪液壓站、主減速器潤(rùn)滑站、輔助電機(jī)電控柜中，低壓斷路器均按由左到右的順序布置在柜內(nèi)的上方。例如在擋輪液壓站電控中。1QF1QF1QF1QF1QF5 按順序布置在柜內(nèi)的上方，且按標(biāo)準(zhǔn)間隔一定距離。刀開(kāi)關(guān)應(yīng)布置在易于操作的區(qū)域。在本系統(tǒng)中放在輔助電機(jī)電控箱的上部。因?yàn)檩o助電機(jī)電控箱放置于現(xiàn)場(chǎng)，且電控箱僅為1m，故刀開(kāi)關(guān)應(yīng)布置在電控箱的上部，便于操作。～。用于外部接線的端子宜布置在柜內(nèi)最下部，在柜內(nèi)布置不應(yīng)低于200m，周?chē)仨毩粲凶銐蚩臻g，以便于外部電纜的引入。在本系統(tǒng)各個(gè)電控柜中，接線端子均布置在柜內(nèi)下端，、JH910，擋輪液壓站電控柜則選JH9接線端子后面的代號(hào)表示連接導(dǎo)線的截面積，接電機(jī)的端子應(yīng)根據(jù)電機(jī)的餓功率選擇接線端子的連接導(dǎo)線面積。、滑差電機(jī)控制器的布置電流表、滑差電機(jī)控制器3應(yīng)布置在柜的上部，以便于觀察和操作。安裝電流表時(shí)，應(yīng)注意該電流表能否直接安裝在鋼板上（控制屏、臺(tái)、柜、箱在布置電流表、電壓表時(shí)均應(yīng)考慮到這一點(diǎn)），以免影響電流表（電壓表）的測(cè)試精度。數(shù)只電流表安裝在一處時(shí)，應(yīng)避免分流器磁場(chǎng)所產(chǎn)生的附加誤差。在豬電機(jī)電控柜上，電流表、滑差電機(jī)控制均布置于柜的上部（滑差電機(jī)控制器上電位的調(diào)節(jié)操作事業(yè)不頻繁）。指示燈應(yīng)布置在電控柜的恰當(dāng)位置，一般應(yīng)在正常視野范圍內(nèi)，～2m的區(qū)域內(nèi)，以利于對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)視，指示燈應(yīng)分為紅、綠燈區(qū)域分開(kāi)放置具體的布置參見(jiàn)個(gè)柜和箱的面板布置圖。按扭的布置應(yīng)考慮操作方便，可按操作順序由左到右、從上向下布置，或按目視的生產(chǎn)流程順序布置。常用按扭應(yīng)布置在視角左右的范圍，盡可能把連續(xù)調(diào)節(jié)、頻繁操作的元件配置在右方，操作件一般布置在易于操作的部位。緊急停車(chē)按扭宜布置在控制柜上不易被碰撞的位置。按扭之間要間隔一定的距離，便于操作。～。按上述要求，本系統(tǒng)按扭布置于控制柜面板上，位于指示燈下方，且按一定的順序排列。蜂鳴器應(yīng)放在控制柜前門(mén)板的后部，便于發(fā)出聲音，且在較遠(yuǎn)的地方也能清晰聽(tīng)到聲響。電容除柜內(nèi)頂部外，其余區(qū)域均可布置。整流橋的布置同電流 互感器的餓布置原則?？刂谱儔浩髟诠駜?nèi)整個(gè)區(qū)域均可布置。電流互感器在主電機(jī)電控柜內(nèi)布置在低壓斷路器、接觸器、繼電器的餓下方。在擋輪液壓站電控柜中，電容 整流橋布置在低壓斷路器 接觸器 繼電器的下方，變壓器布置在上部。10：銘牌的布置銘牌布置在操作和指示元件的上方，最好用標(biāo)簽插入有機(jī)玻璃護(hù)套內(nèi)。柜體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下三方面的要求：尺寸要求。機(jī)柜為電器元件和各種附件提供必須的安裝空間。首先是尺寸問(wèn)題，由于工程設(shè)計(jì)和機(jī)柜本身配套的需要，對(duì)機(jī)柜的外型尺寸 安裝尺寸和某些互換性尺寸必須作出一些規(guī)定，一般都以標(biāo)準(zhǔn)的尺寸加以規(guī)范。設(shè)計(jì)時(shí)可參照GB7267—87“電器系統(tǒng)二次回路控制 保護(hù)屏及柜基本尺寸系列”標(biāo)準(zhǔn)。功能要求。機(jī)柜的功能要求包括產(chǎn)品功能要求和機(jī)柜結(jié)構(gòu)的功能要求兩方面。歸納起來(lái)大致有： 1電器元件及其附件的安裝要求。 2 外殼防護(hù)要求。 3屏蔽和接地要求。 4 通風(fēng)和散熱要求 5人機(jī)學(xué)要求 6布線要求 7 機(jī)柜的強(qiáng)度和剛性要求等。機(jī)柜的工藝要求。 機(jī)柜的工藝要求是指在滿足使用功能使用功能要求的前提下，對(duì)機(jī)柜的總體及零件 部件制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及機(jī)柜滿足電器設(shè)備的工藝性和可維護(hù)的要求。在設(shè)計(jì)電控柜時(shí)，柜體可選用標(biāo)準(zhǔn)系列柜。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)柜，也可根據(jù)以上原則進(jìn)行設(shè)計(jì) 在工業(yè)控制中，電控裝置除了常用的控制柜外，還有控制屏 控制臺(tái)和控制箱。控制柜柜體常用有鋁型材輕刑柜 ZG型通用柜 GGD柜 3H型柜 8MF柜等?？刂破脸Ｓ玫装迨胶蜔o(wú)底板式控制臺(tái)常用TT型控制臺(tái)和翻轉(zhuǎn)操作臺(tái)。本系統(tǒng)電柜（控制箱）柜（箱）體全部采用鋁型材輕刑柜，柜體美觀 耐用，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)的GGD柜。該柜由外骨架和內(nèi)骨架組合而成，外骨架為鋁型材，內(nèi)骨架由鋼板彎制成型，整個(gè)機(jī)柜用螺釘連接。柜體有前門(mén) 后門(mén) 儀表板門(mén)及可拆卸的側(cè)壁，側(cè)壁不影響拼柜，該柜可單獨(dú)使用，也可并柜使用。該柜為右手開(kāi)門(mén)式，柜體由前后開(kāi)門(mén)，防生密封。柜內(nèi)走線用行線槽。根據(jù)每個(gè)電控柜 箱內(nèi)部元件的數(shù)量及布置狀況，按能滿足各項(xiàng)工指標(biāo)，又節(jié)約成本的原則，確定出各電控柜 箱的尺寸；+AL0控制柜為2000（高）*600（寬）*600（深），+AL1控制柜為2000（高）*800（寬）*600（深）。+AL2控制柜為2000（高）*800（寬）*600（深），+AX3控制柜為2000（高）*800（寬）*400（深）。3. 冷卻機(jī)在水泥工藝中的使用 熟料冷卻的目的熟料的冷卻速率對(duì)熟料的結(jié)構(gòu)、熟料的礦物組成，熟料的研磨性能以及水泥性能是相當(dāng)重