张艳玲
山东卫建机电设备工程有限公司，山东省淄博市255000
摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。在当今社会，机械设备是我国工业生产发展的主要推动力之一，生产机械的电气化控制系统也已经被广泛的使用。但是，随着工业行业的深入发展，行业对生产机械设备性能的要求越来越高，因此，电气控制系统的设计也越来越受到人们的重视。本文就生产机械电气控制系统的设计要点展开探讨。
关键词：生产机械；电气控制系统；设计
引言
电气控制系统在生产机械中的使用非常广泛。由此，在电气控制系统中利用网络结构进行远程控制，使控制系统和办公系统能很好地实现数据交换，从而达到共享的目的是非常重要的。在对生产机械进行电气控制系统设计时，首先必须全面掌握理论基础知识，然后将原理设计作为核心，随后对设计流程进行思考，最后在整体设计中把握设计要点，方能设计出较好的生产机械电气控制系统。
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。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电气控制系统的设计基本原则
由于生产机械的种类非常多，因此相关的电气控制方案也各不相同，但总的设计方法和原则都是统一的。所有的设计工作都必须建立在正确的设计理念和工程实践的基础上，才能保证设计的高质量、高效率。在设计过程中，要遵循的基本原则包括：必须满足生产机械和工艺对电气控制系统的基本要求，具备可行性；电气控制系统的设计要与实际的情况紧密结合，具备合理性；电气控制系统的设计要和机械的设计相配合，具备相融性；确保设计的电气控制系统能够安全地工作，具备可靠性。
3电气控制原理电路设计的方法
3.1分析设计法
分析设计法是指可以根据工艺生产的需要对基本控制环节即单元电路，做出正确的选择，或者是把当前比较完善的电路按照其要求组装起来，并且对其进行不断的补充和改进，把它组合成能够完成控制条件的完整线路。当如果没有现成的典型环节时，也可根据控制需要，在分析的同时也进行设计，因此，分析设计法也可以被称作是经验设计法。分析设计法的最大优点就是没有固定的流程，设计方法比较简单，可以被看作是初学者的福音，比较容易掌握，因此，在电气控制系统设计中也得到了较为广泛的使用。然而，分析设计法的缺点也是不容忽视的，此方法设计出的不一定会是最优的解决方案，因此分析设计法对设计者的经验要求较高，在缺乏经验的情况下或者是没有考虑周全时，经常会导致线路的不正常工作。
3.2逻辑设计法
逻辑设计法与经验设计法相对，其是指在电路设计阶段，从逻辑代数思维出发，结合工艺实际需求，设定控制系统中电路的各个环节为不同的逻辑变量，设定具体的控制要求，对变量之间存在的多个逻辑关系进行表达，满足所有要求之后，设计出与之对应的电路设计图。这样设计出的方案科学性高、安全性好、可靠程度高。但是，逻辑设计法要求设计师具有非常扎实的设计基础，要有灵活多变的业务技能，整个设计过程相对复杂，需要解决的问题较多。在常规设计过程中，该方法的应用概率较小。
3.3电气原理图的设计
在电气原理图设计过程中，首先需要对电路中的电源类型以及电压大小进行合理的选择，一般在简单控制电路中可以采用220V电源或者380V电源，但是在控制电路比较复杂的情况下，还需要在结合操作实际基础上将控制电压控制到24V、48V或者110V，并需要通过变压器来对电路中的电压值进行合理的控制，这样才能保障电气控制电路的运行稳定性与可靠性。
4生产机械电气控制系统的设计要点
4.1电气设备的总体布置设计
在进行电气系统的总体布置设计时，其目的在于绘制电气总布置图、总安装图以及总接线图，并需要在结合电气原理图设计结果的基础上来进行。一般需要将电气控制系统按照一定的标准划分为几个部分，随后再结合操作难易程度的基础上进行划分条件的缩小，对各个部位所用到的进线和出线号进行整理，并对线路的连接方式进行优化与调整。
4.2绘制电器元件布置图
同一部件或单元中，电器元件布置图的绘制要遵循下列原则：一般监视器件的安装位置是仪表板；电器板的上下方安装的元器件是不一样的，下方安装的必须是质量较大的元器件，而上方则固定安装发热元件；电器元件的外观的优美程度是布置时一定要纳入考虑的因素；安排电器元件布局时，应该预留出一部分以便做出相关的调整，如布线、接线。
4.3电气控制装置接线图的绘制
电气控制装置接线图上需要对设备整体的连接关系进行明确，而在具体设计绘制过程中还需要在结合《电气制图接线图和接线表》要求基础上来进行，并需要对导线的详细信息进行标注处理。在实际操作过程中，要求元器件安装位置跟接线图所绘位置保持一致，并需要通过细线条将统一电器元件中各带电部分采用细实线框来进行连接处理。
4.4节能化设计
对使用生产机械电气控制系统的客户而言，考虑节能就是降低客户的运行成本，是提升整体控制系统的核心竞争力。所以，电气控制系统设计过程中，从节能角度出发，设计出节约能源、节约成本的系统尤为重要。进行生产机械的电气控制系统设计时，加入节能化设计的元素，一方面能在环境保护政策下进行生产，另一方面也能在资源短缺的紧张格局下为人类的居住环境提供更好的保障。进行PLC控制系统设计时，考虑从控制器的分段控制入手。因变压器的低负载或空载会在很大程度上造成浪费，分段控制策略能将变压器分成手动开启和自动开启模式，不同的控制器完成不同的工作。自动控制系统中，改变变压器的档位，多个连接点连接到继电器上，变压器在空载或是低负载的情况下能自动完成单台代点，若负载较大则自动调节到多台供电的模式上，这样的设计体现了节能减排的思想。因此，进行电气控制系统的整体设计时就应该根据控制的具体要求，根据电气电源的改造、电气线路的布局、仪表的控制和布局等对控制对象和控制目标进行研究。
结语
随着我国工业行业的不断发展，对于电气控制系统的性能也就提出了更高的要求，只有在保障电力控制系统应用效果的基础上，才能够让各生产机械设备的效能得到最大限度的发挥，借此来为企业带来良好的经济效益。
参考文献
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