煤礦設備電氣控制與PLC應用技術（簡體書）

四、知識拓展——電氣控制系統的設計方法
電氣控制系統設計包括電氣原理圖設計和電氣工藝設計兩部分。電氣原理圖設計是為滿足生產機械及其工藝要求而進行的電氣控制系統設計，電氣工藝設計是為電氣控制裝置本身的制造使用運行和維修的需要而進行的生產工藝設計。前者決定設備的實用性、先進性和自動化程度的高低，是電氣控制系統設計的核心。后者決定電氣控制設備的制造、使用、維修的可行性，直接影響電氣原理圖的設計的性能目標和經濟技術指標的實現。
1．電氣控制系統設計的一般原則
在電氣控制系統設計過程中，應遵循以下幾個原則：
1）最大限度地滿足生產機械和生產工藝對電氣控制的要求，這些生產工藝要求是電氣控制系統設計的依據。因此在設計前，應深入現場進行調查，收集資料，并與生產過程有關人員、機械設計人員、實際操作者密切配合，明確控制要求，共同擬定電氣控制方案，協同解決設計中的各種問題，使設計成果滿足生產工藝要求。
2）在滿足控制要求的前提下，設計方案力求簡單、經濟、合理，不要盲目追求高自動化、高性能和高指標。力求控制系統操作簡單、使用和維修方便。
3）正確、合理地選用電器元件，確保控制系統安全可靠地工作，同時考慮技術先進、造型美觀。
4）為適應生產的發展和工藝改進，在選擇控制設備時，設備能力應留有適當的裕量。
2．電氣控制系統設計的基本任務和內容
電氣控制系統設計的基本任務是根據控制要求，設計和編制電氣設備制造使用維修中必備的圖樣和技術資料等。圖樣包括電氣原理圖、電氣系統的組件劃分圖、電氣元器件布置圖、安裝接線圖、電氣簡圖、控制面板圖、元器件安裝地板圖和非標準件加工圖等。技術資料有外購件明細表、材料消耗清單和設備說明書等。電氣控制系統設計主要內容包括電氣原理圖的設計和電氣工藝設計兩部分。
1）電氣原理圖設計內容：
①擬定電氣設計任務書。
②選擇電氣拖動方案和控制方式。
③確定電動機類型、規格型號、容量和轉速。
④設計電氣原理控制框圖，確定各部分之間的關系，擬定各部分技術指標和要求。
⑤設計并繪制電氣原理圖，計算主要技術參數。
⑥選擇電器元件，確定元器件目錄清單。
⑦編寫設計說明書。
2）電氣工藝設計內容：
①根據設計出的電氣原理圖和選定的電氣元器件，設計電氣設備的總體配置，繪制電氣控制系統的總裝配圖及總接線圖。總圖應反映出電動機、執行電器、電器箱各組件、操作臺布置、電源以及檢測元器件的分布情況和各部分之間的接線關系和連接方式，以供總裝調試和日常維護使用。
②按照原理框圖或劃分的組件，對總原理圖進行編號，繪制各組件原理電路圖，列出各部件的元器件目錄表，并根據總圖編號列出各組件的進出線編號。
③根據組件原理電路圖和選定的元器件目錄表，設計組件電器裝配圖（電器元件布置與安裝圖）、接線圖，圖中應反映出各電器元件的安裝方式和接線方式。這些資料是組件裝配和生產管理的依據。
④根據組件裝配要求，繪制電氣安裝板和非標準的電器安裝零件圖樣。這些圖樣是機械加工的技術資料。
⑤設計電器箱柜，根據組件尺寸及安裝要求確定電器箱柜結構和外形尺寸，設置安裝支架，標明安裝方式、各組件的連接方式、通風散熱方式及開門方式等。
⑥匯總電氣原理圖、總裝配圖以及各組件原理圖等資料，列出外購件清單、標準件清單、主要材料消耗定額等，這些都是生產管理和成本核算的必備技術資料。
⑦編寫使用維護說明書。
3．電氣控制系統設計的一般程序
以電力拖動電氣控制設計為例，電氣控制系統設計通常按以下步驟進行：
1）擬定設計任務書。設計任務書是整個系統設計的依據，也是竣工驗收的依據。設計任務書內容包括控制系統功能要求和技術指標的粗略輪廓，設備能夠達到的各項具體技術指標和各項具體要求，最后以技術協議形式確定。
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