电气线路设计逻辑设计法与作业
有关电气控制线路设计的研究
有关电气控制线路设计的研究作者：张同君来源：《城市建设理论研究》2013年第30期摘要：电气控制线路设计是电气控制的重要组成部分，和电气设备的生产、设计以及操作都有着十分密切的关系。
所以在日常工作中做好电气控制线路的设计，是做好电气控制工作的关键所在。
本文就电气控制线路设计相关问题进行了简单探讨。
Abstract:;The;design;of;the;electrical;control;circuit;is;an;important;aspect;in;the;electrical;contr ol;system.;Moreover,;it;is;closely;related;with;the;electrical;equipment’s;production,;design;and;opera tion.;In;our;daily;work,;the;electrical;control;line;better;designed;is;the;key;in;the;electrical;control;w orking.;To;sum;up,;some;relevant;issues;about;the;electrical;control;circuit;would;be;discussed;in;this ;paper.关键词：电气控制；线路设计；电气设备Key;Words:;electrical;control；;circuit;design；;electrical;equipment中图分类号：TM726文献标识码： A一、电气控制线路的设计应遵循的基本原则1、控制方式通用化原则所谓的控制方式通用化，实质上就是指电气线路设计的总体方案能够满足生产设备和工艺不同，满足工艺、设备性质对象的要求。
为此，在电气控制线路设计过程中，应当尽可能选择符合设计标准要求，并经过大量实践验证的控制方案，以此来满足生产设备和工艺对电气控制线路提出的要求。
电气设计电气图纸设计规范，系统全面版【精】
电⽓设计电⽓图纸设计规范，系统全⾯版【精】【轻松学习，⽆鸭梨】2016年7⽉，开课在即，开放预约中，提前预约，启程⾃动化培训将可以提供全额贴息贷款，轻松学习，分期还款！⽆鸭梨详情咨询后⾯⼆维码跟启程美⼥联系！！［plc+系统集成+伺服运动控制+变频驱动+组态+电⽓设计］2个⽉封闭式实训！！9⽉就业！！Tel:廖⽼师186****8041袁⽼师186****9568⽤电⽓图形符号、带注释的围框或简化外形表⽰电⽓系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的⼀种图。
⼴义地说表明两个或两个以上变量之间关系的曲线，⽤以说明系统、成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系，或者⽤以提供⼯作参数的表格、⽂字等，也属于电⽓图之列。
⼀、电⽓图分类 1、系统图或框图：⽤符号或带注释的框，概略表⽰系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的⼀种简图。
2、电路图：⽤图形符号并按⼯作顺序排列，详细表⽰电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，⽽不考虑其实际位置的⼀种简图。
⽬的是便于详细理解作⽤原理、分析和计算电路特性。
3、功能图：表⽰理论的或理想的电路⽽不涉及实现⽅法的⼀种图，其⽤途是提供绘制电路图或其他有关图的依据。
4、逻辑图：主要⽤⼆进制逻辑（与、或、异或等）单元图形符号绘制的⼀种简图，其中只表⽰功能⽽不涉及实现⽅法的逻辑图叫纯逻辑图。
5、功能表图：表⽰控制系统的作⽤和状态的⼀种图。
6、等效电路图：表⽰理论的或理想的元件（如R、L、C）及其连接关系的⼀种功能图。
7、程序图：详细表⽰程序单元和程序⽚及其互连关系的⼀种简图。
8、设备元件表：把成套装置、设备和装置中各组成部分和相应数据列成的表格其⽤途表⽰各组成部分的名称、型号、规格和数量等。
9、端⼦功能图：表⽰功能单元全部外接端⼦，并⽤功能图、表图或⽂字表⽰其内部功能的⼀种简图。
10、接线图或接线表：表⽰成套装置、设备或装置的连接关系，⽤以进⾏接线和检查的⼀种简图或表格。
电气培训课程设计
电气培训课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电路基本概念，如电流、电压、电阻等，并理解它们之间的关系。
2. 使学生了解并掌握常见电气元件的功能、符号及使用方法。
3. 帮助学生理解电路图的绘制方法和阅读技巧。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行简单电路的设计、搭建和调试的能力。
2. 提高学生分析电路故障、解决问题的实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气工程领域的兴趣，培养他们的探究精神。
2. 培养学生具备安全意识，养成良好的电气操作习惯。
3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调动手操作能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养他们的安全意识和团队协作能力。
通过课后评估，检验学生的学习成果，为后续教学提供依据。
二、教学内容1. 电路基本概念：电流、电压、电阻的定义及关系；欧姆定律的应用。
2. 常见电气元件：电阻器、电容器、电感器、开关、灯泡等元件的功能、符号及使用方法。
3. 电路图的绘制与阅读：掌握电路图的基本元素，学习如何绘制和阅读电路图。
4. 简单电路的设计与搭建：利用所学元件，设计并搭建串并联电路、混联电路等。
5. 电路故障分析与调试：学习分析电路故障的方法，掌握调试技巧，提高解决问题的能力。
6. 安全常识与操作规范：了解电气设备使用过程中的安全知识，养成良好的操作习惯。
教学内容安排：第一课时：电路基本概念及欧姆定律第二课时：常见电气元件的认识与应用第三课时：电路图的绘制与阅读第四课时：简单电路的设计与搭建第五课时：电路故障分析与调试第六课时：安全常识与操作规范的讲解与实践教材章节关联：教学内容与教材中“电路基础知识”、“常用电气元件”、“电路图的绘制与识别”、“电路设计与搭建”、“故障分析与调试”等章节紧密相关，确保教学内容与课本知识体系相吻合。
第三章 电气控制系统设计
3．集中式空调机组电气控制电路工作过程分析 空调机组主要有新风阀、回风阀、排风阀、过
滤器、冷/热盘管、送风机、回风机、加湿器组成。 控制原理： 电动风阀与送风机、回风机联锁控制，当送风
机、回风机关闭时，电动风阀（新风、回风、排风 风阀）都关闭。新风阀与排风阀动作同步，与回风 阀动作相反。根据新风、回风以及送风焓值的比较， 调节新风阀和回风阀的开度。
2．电梯电气控制要求 （1）电梯曳引电机 （2）电梯门机 （3）电气控制要求
(二)电梯电气控制系统 1．交流双速电动机拖动系统的主电路
图3-27是常见的双速电梯拖动电动机主电路。
2．电梯的控制电路 电梯的控制电路由多个基本环节组成，为了便于
分析可将其分成主拖动控制，电梯运行过程控制，自 动开关门控制，呼梯、记忆及消号控制，自动定向及 截梯控制，选层、记忆信号消除控制，信号及指示控 制，轿内照明控制，线路保护九个环节。
如图3-14b控制电路1。
如图3-14c控制电路2。
（二）消防水泵的控制
消防泵和喷淋泵分别为消火栓系统和水喷淋系
统的主要供水设备。 1．室内消火栓给水泵电气控制 图3-15为消防水泵电气控制的一种方案，两台
泵互为备用，备用泵自动投入。 正常运行时，电源开关和SA1均合上。SA2为水
泵检修双投开关，不检修时放在运行位置，
（2）排烟类
1）排烟口：电动、手动或远距离开启，与排烟 风机联动，可设280℃关闭装置，安装于排烟区域的 顶棚或墙壁上。
2）排烟阀：安装在排烟系统管路上，平时一般 呈关闭状态，火灾时手动或电动开启，起排烟作用。 当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭，在一定时 间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起排烟 作用的阀门。
第二节 常用建筑设备的 电气控制电路设计
第三章电气控制线路设计
例3-4加热炉自动上料机构 3）启动之前，各运动部件需处于原 位，即行程开关 SQl、SQ3都处于被 压下的状态，因此，启动的条件除启 动按钮外，还有行程开关SQ1、SQ3的 状态需为动作状态。
例3-4加热炉自动上料机构控制线路
1SB1↓→M1正 转，炉门开启 2炉门降至 SQ4,KM3吸合， 推杆进。 3推杆进至SQ2， KM4吸合，推 杆退。 4推杆退至SQ1 停，KM2吸， 炉门上升至 SQ3停。
（2）“或”运算 K＝A+B
1．三种基本逻辑运算
（3）逻辑“非”
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-6 A+1＝1
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-7
2.逻辑代数公理、定理与电器控制
例3-8
A B A B
例3-10,已知逻辑函数关系画电气线路图
KM 1 SB1 KA1 ( SB2 KA2) KM 1 KM 2 ( SB4 KA2) ( SB3 KA1 KM 2)
例3-14，例3-13的电气线路图
KA1 ( SB KA1) SQ2 KA2 ( SQ1 KA2) SQ3 YA1 KA1 YA2 KA2
(二）运算元件的一般逻辑式
1用持续信号排除额外起始信号
1用持续信号排除额外起始信号
图3-41 (b)
2、用持续信号排除额外终止信号(a)
电磁吸盘控制
充磁启动：按下SB8＋ → KM5 √ → KM5+ →主 触头吸合，电磁吸盘充磁。 → KM5+辅助常开触点吸合，自锁。 充磁停止：按下 SB7(-) → KM5 × → KM5 (-)主 触头释放脱开，充磁停止。 退磁操作：按下SB9+ → KM6 √ → KM6+ →主 触头吸合，电磁吸盘退磁。 松开SB9(-) → KM6 × →KM6 (-)主触头释 放脱开，退磁结束
程序设计方法
组合逻辑设计法适合于设计开关量控制程 序，它是对控制任务进行逻辑分析和综合，将 元件的通、断电状态视为以触点通、断状态为 逻辑变量的逻辑函数，对经过化简的逻辑函数， 利用PLC逻辑指令可顺利地设计出满足要求且较 为简练的程序。这种方法设计思路清晰，所编 写的程序易于优化。
LD X1 AND X2
INV OUT Y0
X1为A X2为B Y0为F
或非 F= A + B
LD X1 OR X2
INV OUT Y0
X1为A X2为B Y0为F
与或
F= A B + C
LD X1 AND X2 OR X3 OUT Y0
X1为A X2为B X3为C Y0为F
二、PLC程序的组合逻辑设计法
基本逻辑
逻辑表达式
PLC实现方式
与 F=AB
LD X1 AND X2 OUT Y0
X1为A X2为B Y0为F
或 F = A+B
LD X1 OR X2 OUT Y0
X1为A X2为B Y0为F
非 F= Ａ
LD X1 INV
OUT Y0
X1为A Y0为F
组合逻辑
逻辑表达式
PLC实现方式
与非 F= A B
二、PLC程序的组合逻辑设计法
3、组合逻辑设计举例
例１、三层电梯的控制。控制要求如下：
（1） （2）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当电梯停在一层或二层时，如果按3AX按钮呼 叫，则电梯上升到三层，由行程开关3LS停止。
当电梯停在二层或三层时，如果按1AS按钮呼叫， 则电梯下降到一层，由行程开关1LS停止。
（3） （4）
当电梯停在一层时，如果按2AS按钮呼叫，则 电梯上升到二层，由行程开关2LS停止。
探究加强企业电气控制线路的合理设计
探究加强企业电气控制线路的合理设计[摘要]为了进一步提高企业生产能效，企业应当加强电气控制线路的设计。
本文首先从企业电气控制线路合理设计应遵循的基本原则入手，而后从确定电力拖动方案、确定控制方案以及电气控制线路的设计方法这三个方面，对加强企业电气控制控制线路的合理设计进行探究，通过本文的研究对企业电气控制线路的合理设计具有重要的意义。
[关键词]企业；电气控制线路；合理设计中图分类号：tm92 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）10-0093-01一、企业电气控制线路合理设计应遵循的基本原则对于企业而言，想要进一步提高生产能效，电气设备的高效、稳定、安全、可靠运行是关键，而想要实现这一目标就必须对电气控制线路进行合理设计。
在具体设计过程中，应当遵循以下几点原则：（一）控制方式通用化原则所谓的控制方式通用化实质上就是指电气线路设计的总体方案能够满足生产设备加工不同性质对象的要求。
为此，在电气控制线路设计过程中，应当尽可能选择符合设计标准要求并经过大量实践验证的控制方案，以此来满足企业生产设备和工艺对电气控制线路提出的要求。
（二）电源可靠性原则在电气控制线路中所有设备的运行基础是电源，它的可靠性直接关系到设备的运行安全性和稳定性。
为此，在电气控制线路设计过程中，必须对配电方案、线路总体布局以及接地方式等因素进行综合考虑，以此来确保电源负载在标准要求的范围以内。
同时，还应当采取有效地措施防止控制系统中各个电路之间的干扰以及过热等问题。
对于较为简单的控制线路而言，可直接选用电网电源进行供电，如果企业的生产设备自动化、智能化程度较高，那么必须选用直接电源，若是条件均匀应当采用双电源供电设计。
（三）安全性原则电气控制线路设计的最终目标就是确保企业电气设备能够安全运行，从而保障正常生产。
为此，在对电气控制线路进行设计时，应在满足生产需要的前提下，力求做到简单、经济、安全、实用，不得存在寄生电路。
电气控制原理电路的基本设计方法.doc
电气控制原理电路的基本设计方法
1、分析设计法
分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。
当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。
优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用；
缺点是设计出的方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。
2、逻辑设计法
逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。
优点是能获得理想、经济的方案。
缺点是这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。
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电
子 一、 电气控制设备设计的内容
信
息
及 1．拟订电气设计的技术条件（任务书）；
电 气
2．提出电气控制原理性方案；
工 3．绘制电气原理图（总图和分图）；
程 系
4．选择电气元器件及装置；
5．设计电器柜、操作台、配电板等；
6．绘制总装单元装配图、接线图；
7．绘制电气安装图、位置图、互连图；
8．编写设计计算说明书及使用说明书。
子 信
起动按钮为SB1，停止按钮为SB2，设计分析。
息 及
其中：
电 气
(a)
开启 优先
f km
SB1• SA1 （SB2
SA2）• KM 1
工
程 系
SB1
SB2 S2
SB2
S2
S1
KM
SB1
KM
S1
(a)
(b)
KM
KM
(b)关断 优先
fkm （SB2 SA2）•（SB1• SA1 KM）
3.6 电气控制设计的基本内容、程序
3
前进
.
.
.
4
停止
执行元件状态
检测元件状态
KM1 KM2 S1 S2 SB2 SB1
0
0
10 0
0
1
0
10
10
0
0
0
1
0 10
0
0
1 . .
0
10 0
0
0
.
0
0
00 0
1
0
转换主
令信号 特征数
1000
1010 SB2 1000
0010 0000
S2
0100 0000
S1
1000 0000
SB1 0001 0000
X开主 为1或
1 0
X开约 在线的附近为1
X开主为0 X关主为
系
X关主为1
X关约为1
fkm 为0
X关主为1
fkm 为1
若在此边界内
X关约在线的附近为0
fkm 为0
x开主·x开约 不能保
持“1”状态，加
自锁环节
开启线与关断线
例：某动力头主轴电机控制线路设计
要求滑台停在原位（S1）时，主轴电机
电 起动，进给到需要位置（S2）时才允许停止。
KM
SB1 KM
KM (a) 开启优先
KM (b)关断优先
（b） fkm SB2 ·（ SB1 + KM ）
一般 f
形式：
km
= X开 ·（X关+ KM ）
两种起、保、停电路环节
2、逻辑函数的一般表达式
电 1）开启约束信号X开约：
子 信
X开主：开启信号
息
X开约：开启约束信号
及 电
二者是“与”的逻辑关系；
气
工 程
f km = （X开主·X开约）·（X关主·X关约）
系逻辑函Biblioteka 的简单表达式为：fkm = X开·X关
fkm
4、开启信号和关断信号的选择形式
电 开启线：逻辑函数的状态由“0”变“1”的界线
子 信
关断线：逻辑函数的状态由“1”变“0”的界线
息 及
开启线
关断线
电
气 工 程
X开主为0 X开约 在线的 附近为1
往复，直至
按下停止按
钮。
3.6 有三台电机M1、M2、M3。要求在M1起动一段时间后M2和M3 同时起动，当M2或M3停止后，经一段时间M1停止。三台电动机均 直接起动，且带有短路和过载保护。要求画出主电路和控制电路。
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
3.6 有三台电机M1、M2、M3。要求在M1起动一段时间后M2和M3 同时起动，当M2或M3停止后，经一段时间M1停止。三台电动机均 直接起动，且带有短路和过载保护。要求画出主电路和控制电路。
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
3.4 设计一工作台自动循环控制线路，工作台在
电 原位（位置1）启动，运行到位置2后立即返回，
子 信
循环往复，直至按下停止按钮。
息
及
电
气
工
程 系
SB2
S2 前
后
S1 前
SB1 停
进
退
进
止
工作循环图
程序 名 称
电 子 0 信 原位 息 1 及 前进 电 气 工 2 程 后退 系
f k = （SB2 ·S1 + K）·SB1
f km1 = K ·（S1 + KM1） ·S2
f km2 = K ·（S1 + KM2） ·S1
3.9 该机床用于镗某一零件前后孔，其程序和使
用电机如下：
电
快进→工进→快进→工进→快退→停止
子
主电机 M1 Y112M-4 4KW
信 息
工进电机 M2 Y100L1-4 2.2KW
气
工 程
2） X关主：关断信号
系
X关约：关断约束信号
二者是“或”的关系。
（a） f km = X开主·X开约+ (X关主+ X关约)·KM
（b） fkm = X关· X关约·（ X开· X开约+ KM ）
3、逻辑函数的简单表达式
电
当X开主·X开约 均为长信号时，一般不需
子 信
要自锁。
息
及
电
逻辑函数的简单表达式为：
息 1、确定拖动方式
及 电
2、确定调速方案
气 3、电动机的调速特性与负载特性相适应
工 程
4、电动机的选择
系 5、电动机的起动、制动和反向要求
四、 电气控制方案的确定及控制方式的选择
1、电气控制方案的可靠性
2、电气控制方案的确定
3、控制方式的选择
五、电气控制的工艺设计
电 子
1. 电气设备总体配置设计
电
子 信 息
第三章
及
电
气
工 程
电气控制线路设计
系
3.5 电气控制系统的逻辑设计方法
电 子
一、 继电-接触器开关逻辑函数的一般表达式
信
1．两种电动机起、保、停线路的逻辑函数
息 及
表达式：
电 气
（a） fkm SB1 SB2 ·KM
工
SB2
程
SB1
SB2
一般 f km = X开 +X关 ·KM
系
形式：
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
例：保龄设备控制系统
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电
回球设备
子
信
息
及
电
气
工
程
系
电
子
信 息
趣
及 电
味
气
动
工 程
画
系
画
面
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
信
2. 元件布置图的设计
息 及
3. 电器部件接线图的绘制
电
4. 电气箱及非标准零件图的设计
气 工
5. 清单汇总和说明书的编写
程
系
P81
3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9
3.4 设计
电
一工作台自
子
动循环控制
信 息
线路，工作
及
台在原位
电 气
（位置1）启
工
动，运行到
程 系
位置2后立即
返回，循环
及 电
快进电机 M3
气 设计要求：
Y801-2
0.75KW
工 程
1）工作台除起动时采用按钮外，其它过程由行
系 程开关自动控制，并能完成一次循环。为保证
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
电 子 信 息 及 电 气 工 程 系
二、工厂电气设备的设计步骤
三个阶段：
电
初步设计→技术设计→产品设计
子 信
三、电力拖动方案的确定及电动机的选择