许华荣
福建中志电力设备工程有限公司363000
摘要：在电气控制线路设计和优化过程中，设计人员要尽可能探索和发现，从而设计出更加合理、科学、安全、可靠的控制线路，在经济和美观的角度上，保证控制线路的优化。
关键词：电气控制；线路设计；方法
在电气设备的应用过程中，电气控制线路设计是实现自动化运行的关键环节，并且会对设备运行的安全性造成直接的影响。因此，在进行电气控制线路设计时，必须根据设备的具体要求选择正确的线路设计方法，对电气控制线路进行科学合理的设计，确保控制线路能够安全稳定的运行。
1 电气控制线路设计原则
1.1电气控制线路设计中控制方式的通用原则
通用化是在生产机械加工过程中，线路设计方案可以生产出不同属性的产品。这对电路设计标准提出了更高要求。电路设计中，要尽可能符合设计标准，在长期反复实践中得到有效的控制方案，达到生产设备和生产工艺均符合要求的目的。
1.2电气控制线路设计中控制电路电源的可靠性原则
电气控制中，电源是所有电气设备顺利运行的前提。在电气控制电路设计过程中，设计人员需要对线路的配电方案、总体布局、接地线路等因素进行综合、全面考虑，确保电路电源的负载量在预计范围之内。此外，需要考虑电路的其他问题，如电路间的相互干扰、电路过热等，规避可能造成的事故和隐患。控制电路电源设计要遵循可靠性原则，在线路控制较为简单的情况下选择电网电源，生产设备高度自动化的情况下选择直流电源，从而提高控制电路电源的可靠性。
1.3电气控制线路设计中控制电气设备的安全性原则
在电路控制线路设计满足电气设备生产需求的前提下，应满足经济实用、无寄生电路、简单可靠的原则。要避免各类电气设备在同一条线路上同时使用，并且尽可能减少触点。此外，要简化设计电路，有效避免电路故障的发生，确保电器设备控制线路的安全性。
2 电气控制线路的设计方法
2.1经验设计法
在复杂电气控制线路设计中，经验设计法起着重要作用。由于复杂线路设计的难度较高，设计人员需要绘制大量的线路图。线路图要经过多次修改和反复实践协调，才能保证整体的准确性和可靠性。因此，在复杂线路设计时，为了保证线路性能良好，设计人员必须具备丰富的工作经验。
2.2逻辑设计法
逻辑设计法指以生产对象的需求为设计前提，按照生产设备运行特点和规律，在设计过程中将电器元件看作逻辑变量，经过一些逻辑运算得出最简逻辑表达式，然后画出相应的控制线路图。电路图可以通过逻辑控制各种动态的电器元件，保持控制线路良好的性能。
具体的设计步骤如下。
（1）明确控制对象动作的每个启动信号和停止信号。设计整体逻辑线路变量系统前，对控制对象的生产工艺需求和生产状态进行分析，保证控制对象的工作和动作状态在一个完整的系统工作周期内完成。
（2）明确电气控制线路的逻辑函数关系。电气控制线路的控制对象工作状态有两种——线圈得电和线圈失电，触点闭合和触点断开。这两种关系相互独立且稳定。设计人员可以在逻辑变量系统中将控制对象每个动作的启动信号和停止信号看作逻辑变量。启动信号和停止信号的变化规律应符合逻辑变量系统的逻辑规律。因此，可通过逻辑运算得出控制线路的最简逻辑表达式。
（3）按照最简逻辑表达式画出逻辑变量系统的工作循环图和控制线路。以控制对象的工作状态在工作循环中对控制对象各个动作之间的关联、互动、互锁及动作顺序为基础，把握好每个动作之间的逻辑关系，依照生产工艺的需求，将各个被控对象之间的逻辑关系整合成整体逻辑变量系统的逻辑方程，即系统的逻辑表达式。
根据所得的逻辑表达式画出逻辑变量系统的工作循环图和控制线路，分析各个被控对象之间动作的顺序是否合理、互锁，以及每个被控对象动作的启动和停止信号安全性能是否可靠，以保证控制线路运行良好有效。
3 电气控制线路设计的优化方法
3.1电气控制线路
电气控制线路通常有以下3种表示方法：第一，电气原理图。该图主要依据于电器的运转结构，并且以其工作原理为基础进行绘制。该图展示了主电路、控制电路、保护、配电电路等几个重要组成部分，并针对以上各个重要组成部分的类别、结构以及接线方式等做出简要描述。因此，要从该图中读取更多信息，掌握准确的看图方法十分重要。设计一个总控制线路，总控制线路应能实现多个控制线路快速切换，且多个控制线路可共用一套电器元件。第二，电气接线，主要取决于电器的实际设置位置及安装状况，能够充分展示电器的位置、配线方式以及多种复杂的接线方式。第三，电器布置图。该图能够清晰的表明电气系统中的电机电器的具体位置。该图主要由机床电气设备布置图、控制柜及控制板电气设备布置图等部分组成。设计通过进出线接线端子将装置内部设备与外部设备进行连接，内部接线则与内部接线端子进行连接。在此图的绘制中，要划出粗细不一的轮廓线，以便于快速正确读图进而做出正确分析。
3.2电气控制线路设计要尽量简单
设计电气控制线路时，要在不影响电气系统正常运行的前提下尽量使线路布局简洁、节省费用投入以及满足环保要求。这要从3个方面入手：首先是在选取电线时要严格选取经过检验、符合相关检验标准的电线；其次是在不影响电气系统正常运行的前提下将导线连接的数量控制在最少，将其长度控制在最优。在操作台上安置启动和停止按钮，在电气柜里安置接触器。考虑到按钮与接触器相隔较长，所以，把两个按钮连接在一块，从而使导线连接简洁化。最后，尽量选择同一型号的标注构件，最大程度地减少电气元件数量。
3.3电气控制线路设计中主电路的优化
在对该项目的优化中要注意以下几点：首先，要充分了解电气控制线路设计内容和思路，然后结合实际情况和控制任务进行仔细的、详细的、严谨的分析，最后制定出切实可行的解决方案。其次，可以参考或者借用既有的电路设计方案，这样有利于工作效率的提高，也能为线路设计提供优化思路。最后，对主线路的优化要严格遵守工作原理。在实际操控电气设备的时候遇到问题，要认真的核查电气控制图。
3.4电气控制线路设计中控制电路的优化
充分了解主电路设计是优化控制线路的基础。只有对所设计的主电路进行认真把握和分析，紧密联系实际情况，筛选出科学有效的控制方法以及操控手段，才能确定详细的控制线路方案。在电气线路的工作中，通常一种控制电路可以供多种电气设备进行各自的运行。因此，在控制电路的优化设计中，也可以参考和借鉴既有的控制电路图。
3.5电气控制线路设计中控制方法的优化
在电气控制线路的设计中，不合适的控制方法会导致电气控制线路运行不畅，因此要结合相关要求慎重选择控制方法。举例来说，在设计一件电器的过程中，设置自动控制还是手动控制要围绕实际需要进行综合判断和选择。如果是设计楼道的声控灯，显然，应该选择自动控制。这时候，如果选择了手动控制，那么就会给住户增添麻烦，造成电力资源上的浪费。
综上所述，电气控制线路的质量与机械设备的使用效率成正比，因此电气控制线路设计要准确合理，做到机械设备价值的延伸，促进机械设备的使用安全和使用流畅。同时，做到电气控制线路的安全性以及实用性，利用好的电气控制线路的设计，做到资源配置的优化，减少生产成本，提高生产效率，满足各种产品加工的需求，促进工业企业的科学发展。
参考文献：
[1]电气控制线路设计的重要性及优化策略 [J]. 王海洋. 中国新技术新产品. 2018(12)
[2]电气系统设计与电气设备的选择 [J]. 王恩鹏,陈浩. 信息记录材料. 2018(01)
[3]组合镗床的电气控制线路设计 [J]. 阎诚,田苗. 信息记录材料. 2018(01)
[4]电气控制线路设计基础分析 [J]. 马宇驰. 门窗. 2018(01)