电气控制线路设计的应用
摘 要
随着信息化时代的发展，建筑业不断改革，充分利用新科学技术提高其效率和质量，推动其自动化、智能化发展。电气控制线路设计出现了许多新的策略，其技术有很大的提高。电气控制线路设计在其整体设计中占据重要位置，对其整体的设计、生产、使用等起着重要作用。本文主要从其设计原则、设计方法等方面进行刍议。
【关键词】电气控制线路设计科学技术
电气控制技术的发展以科学技术的快速发展为依托和承载，当科技飞速发展时，电气控制技术也在长足进步。电气控制技术的控制由简单化向智能化发展，手动化向自动化转变，手工操作向信息化操作进步。而作为核心位置的电气控制线路是促进其不断发展的根基。企业为提高其效率和市场竞争力，必须促进电气控制线路设计与科学技术相结合，推动其科学化高效化发展。保证电气控制线路设计的合理性和正确性，依照科学设计的原则，提高所设计电路的安全可靠性，推动各行各业在与电气控制线路智能化发展的道路上结合越来越密切。
1 设计的科学原则
第一，针对其控制方式而言，坚持通用化和简便化原则。即其设计方案需满足不同性质对象的机械加工。设计人员必须对机械结构的结构及其原理有正确的了解和丰厚的知识和经验。明确生产的要求，了解设备的实际情况和性能等，收集相关资料，根据资料综合考虑和设计，从经济和实际使用出发，确保其设计能满足生产设备和工艺的现实要求。
第二，针对其控制电气设备而言，所设计线路与设备必须保证安全可靠。以满足生产需求为基点，设计方案从简单、经济角度出发，因此需要注意以下三点：首先，选择常用的合格的、实践检验过的线路。其次，严格控制连接导线的长度和数量，防止一条线路上有多种设备同时使用，减少不必要的接触点。再则，根据各元件的接线，科学设计各电器的位置。确保线路的简化，防止不必要的意外故障，保证其设计在实际应用中的安全合理。
第三，绘制设计图和原理图时正确掌握其方法和要点，坚持简明易懂功能完善的原则。其控制线路必须根据要求，使用正确的导线连接一系列元件，使其正常运作。设计线路时要注意功能完善，如图所示，交流鼠笼式异步电动机定子串电阻起动，a图虽然也可以实现相应功能，但不够完善，当KM2得电M电机运转后，KM1和KT不再使用，应该进行删除。但a图中没有实现，通过改进b图更加完善。不使用时，通过切除KM1和KT，提高设备使用寿命，建设能量损耗。
其设计图的绘制需按照正确的方法和规定的符号，便于工人实际安装。为其实际运用时，元件的调试、使用和维修提供可靠的科学的参考依据，提高实际工作效率。
2 设计的科学方法
电气控制线路的设计有分析法和逻辑法两种最常用的设计方法，下面分别进行介绍。
第一种方法分析法又称经验法，它对设计者自身的经验等要求较高。它主要是设计者根据机械设备的要求和实际过程，综合现有的一些典型环节，再结合设计者自身的经验设计出实际需要的控制路线方案。这种设计方法存在一定不足，例如：当设计出的线路方案无法满足现实需要时，设计者往往通过增加元件或者触电数量的方式解决问题，这会在一定程度上影响设计方案的可靠性和其设计线路的实际操作性能。一般简单的设计方案适合分析法，比较复杂的设计方案也可以用经验法，但是经验法要求设计者在设计复杂线路时，需具备丰富的实际经验。
第二种方法更常用于复杂线路的设计。它从生产工艺的实际要求出发，根据机器的运作特点和工作状态表，找到主令电器和执行元件的逻辑关系，将两者分别作为自变量和因变量，运用逻辑代数式，将其与真值表结合，对其设计进行综合分析。首先，设计者需要明确掌握元件的所有启动和停止信号，确保每个运行元件的工作状态和要求，将其放入一个完整的工作过程中，把握每个元件的信号表示。其次，设计者确定其逻辑函授，电气控制中被控元件只有线圈的得电与失电，触点的闭合与断开这两种状态。将启动和终止信号作为变量，得出其变化规律与逻辑规律是否相符。通过这种方法得出相对简单的逻辑表达式。最后，根据运算好的逻辑表达式设计出线路图。
例如：以顺序起动为例，设 为停止按钮，SB2为正转起动按钮，SB3为反转起动按钮，KM1控制M1电机先起动，KM2控制M2电机后起动；停止按钮低电平有效，其他高电平有效。 、SB2、KM1、KM2为输入，M1、M2为输出，×为任意值，则列真值表如下：
根据真值表写出M1电机表达式：M1= *SB2+ *KM1= （SB2+KM1）
根据真值表写出M2电机表达式：M2= *（KM1*KM2+ SB3*KM1）= * KM1 （SB3+KM2）
利用逻辑关系，考虑过热和短路保护，线路设计连接如图1。
根据元件的工作状态设计其之间的运作环节，把握其逻辑关系。然后根据逻辑表达式画出设计图，为确保每个环节是否合理、安全，设计者需要对其进行反复的检验，避免隐患的产生，保证设计图有效性。为减少设计方案的经济成本，精简线路和元件。
3 设计具体方法和要求
设计者根据实际情况选择使用分析法或者逻辑法进行设计。这个实际操作过程中，设计者在设计其具体方案时应遵循主次原则，先设计主电路，然后设计控制电路、信号电路等次要电路。这个过程完成后，设计者需要对其进行仔细的检查，确保其设计满足实际需求，遵循经济和简化的原则。最后根据市局情况选择适合的电器型号和规格。
现在市场上的电器种类丰富，设计者在选择时需要注意五点要求：第一，将其与生产机械的工艺要求和顺序结合。第二，线路结构的选择遵循简单和实际的原则，以此增加其安全可靠性。第三，坚持方便原则，操作简便，调整和检修都方便，避免大规模的修改和重组。第四，装置和联锁环节要确保完整，避免重大事故的发生。第五，与使用环境相符，功效稳定安全。
4 其他注意事项
为了提高所设计的电气控制线路的准确性和安全性，在其具体设计时应注意以下四个方面。
第一，严格控制连接导线的数量和质量。设计者在设计电气控制线路时必须合理会考虑到其各个元件的位置，科学的排列各个元件，减少连接导线的数量，确保其质量，提高设计图实际使用的安全性。
第二，注意线圈设计的正确性。由于线圈的阻抗不同，为避免其电压的分配不均，减少不必要的经济损失，设计者需注意不能将其串联。两个线圈连接使用，加之电器触动的先后顺序，容易导致另一个线圈被烧毁。
第三，杜绝寄生电路和电器的顺序动作。提高其安全性能。
第四，精简电器数量，在使用同等型号和标准件电器时控制触点数量，避免产生故障，而造成不必要的损失。
5 总结
综上所述，电气控制线路的设计作为控制系统的重要部分，是整个控制系统的根据，对其所构成的设备与系统的操作和运行有着重要的影响。为确保其安全可靠性和简便性，要求设计人员熟练掌握相关知识，具有一定的实际工作经验。充分利用先进的科学技术，其在设计过程中，充分利用分析方法和逻辑设计方法，将实际需求与自身的经验相结合，选用合理的设计方案，保证其设计的科学性和有效性。
参考文献
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[3]杨克峰.电气控制线路设计[J].河南科技，2012.
[4]孙海珉.电气控制线路设计的应用[J].中国新科技新产品，2011.
作者单位
青岛港湾职业技术学院 山东省青岛市 266404
