合理選出基本環節,并進行聯系 機床的電氣控制線路在進行設計時,已經制定好一些功能和要求,按照功能要求,可以羅列出不同的控制單元,假如把工作看作連續的,那么就涉及自保持環節;假如線路中要設定好時間,則要進行延時設置控制;假如線路中要進行正反向動作,那么離不開正反轉控制功能。如果需要更復雜的功能,也可以把基本線路控制組合在一起,其具體數量按照實際情況而定。如果要對多臺電動機進行單線控制,則需要一定數目的自保持控制環節;延時控制環節的數量和其步驟數量是一致的;順序控制的級數永遠小于自保持環節的數量;保護環節的數量和種類也是一致的。比如需要一個配備了定時器功能的電動機控制回路,要求電動機在工作一段時間后自動暫停,則可以對基本控制環節進行組合,選擇自保持環節和延時控制環節即可。圖1為基本環節的選擇和組合示意圖。
選擇好基本環節后,還需要把選擇的基本環節進行聯系。實際上,每一個基本環節都包括受令環節和發令環節,不同的部分,其輸入量和輸出量有所區別。目的是要把不同的單元組合成有機的整體,每一個基本環節聯系在一起不僅僅是結構上的關系,在動作上保持控制鏈,在結構上構成聯鎖。上文中提到的短時控制電動機線路,其中的延時控制是位于電動機啟動后,所以要把自保持控制的輸出和延時控制的輸入聯系在一起。而且延時控制要在延時結束后將電動機暫停工作,也就是切斷自保持控制的功能。
進行線路的簡化 因為不同的基本線路、不同的控制環節都具有獨立性,每一個控制單元組合在一起有可能出現復雜又繁瑣的線路情況,所以線路需要進行簡化。實際上線路簡化是有章可循的,可以利用邏輯代數法,也就是按照現有的線路,將其羅列出邏輯表達式,之后將其代入計算公式中,再將表達式進行簡化,按照簡化之后的表達式再重新繪制線路。該方法適合比較復雜的線路。除此之外還有一個方法,就是直接化簡法,和代數中提出公因式有很多類似的地方。此方法的規律如下:
1)串聯支路中不同的元件是等價的,所以只要是在同一個串聯支路中,不同的元件是可以進行等價調換的,以此變化其位置和順序;
2)并聯支路的位置也存在等價性,就是說其功能和支路不存在必然的關系,所以支路沒有順序,可以進行調換;
3)并聯中路中相同的元件能夠把它們都調到總回路上;
4)如果該支路不導通則刪除;
5)如果支路斷開則可以當作是線路短路;
6)并聯回路中如果是不同的支路但是功能一樣,則刪除并保留一條支路;
7)串聯回路中如果是不同的支路但是功能一樣,則刪除并保留一條支路。
所以對線路進行簡化的規律可以按照以上所述,將不同元件的位置進行調換,可以把支路中元件的觸頭進行合并,刪除不導通的支路;如果功能相同的支路可以刪除僅保留一條,以此實現線路簡化。圖2是對圖1中基本線路進行簡化后的線路。
對簡化后的線路進行檢查 對于圖2經過簡化后的線路,還有個環節至關重要,就是對線路中有無故障問題進行檢查,是否存在線路故障,是否存在不合理之處,有沒有寄生線路,觸頭的位置是否安裝正確,還有就是要對線路動作過程是否和設計時的要求相符合。對于本例而言,先打開啟動按鈕,接觸器KM1和繼電器KT相互吸合,然后電動機運轉一段時間,KT的觸頭執行動作,中間繼電器KM2發生動作,并且導致接觸器KM1和時間繼電器KT線圈回路斷開,接觸器KM1和時間繼電器KT釋放。因為KM2線路對于KT觸頭實際上是起到一個自保持作用,所以KT釋放之后沒有引發KM2失去電。
如果出現一些較特殊的情況,比如誤操作等,也要進行詳細分析。對組合之后的線路進行檢查,比如按鈕SBQ持續按下不放開,那么電動機是否就會一直工作?經過詳細分析和論證,發現按鈕SBQ是否按下去,KM2動作之后線路斷開,因此電動機不會出現上文中提到的情況。假如設計要求中指定在意外情況時,按下按鈕SBQ不松開,則電動機運轉絲毫不受到時間的影響,那么接觸器KM線圈回路中KM2觸頭移動到SBQ的并聯支路上,KM2動作時不必斷開按鈕支路,具體如圖3所示。
組合時要重視的問題
1)控制單元的電源尤其要注意不能接入到同一個回路中,避免線路更加復雜,并且讓組合后的線路更為穩定可靠。
2)對線路中各個環節的輸入和輸出進行確定,每一個控制單元利用輸入和輸出從而組成一個動作支路,如果動作支路的數量較多,或者是存在許多分支,那么要適當補充控制單元的輸出觸頭的輸出量,也可以在控制單元的輸入位置進行觸頭接法的轉換。
3)基本線路中的控制單元要按照不同的功能對繼電器、接觸器的型號進行確定,比如上文提到的例子中,假如延時環節控制的并非電動機的停止,而是控制的另外一臺電動機的啟動,那么可以直接把中間繼電器KM2更換成接觸器即可,以此實現對另外一臺電動機的啟停進行控制的功能。
4)組合的線路中需要對每一個基本環節進行簡化,假如簡化后不科學不合理,那么很有可能出現寄生線路。什么叫做寄生線路?也就是在正?;芈分?,還留存其他的通路,如果這個通路接通后,則有可能產生誤動作。對寄生線路進行分析和查找存在一定的難度,尤其在相對來說比較復雜的線路中,線路存在的狀態非常復雜,在不同的狀態下有不同的操作,不同的操作又會產生不同的情況,所以很有可能隱藏著不容易被發現的電流通路,在進行線路組合和設計的過程中尤其要注意這種情況。
5)對控制線路進行改進,或者是對基本線路進行組合,然后對線路的功能進行分析,其中有可能存在一些之前沒有考慮清楚的情況,或者是在功能的實現方面存在一些障礙。比如上文中提到的例子中,按鈕不松開有可能出現的延時問題,假如線路中出現故障,那么要采用一定的對策進行預防。假如是功能的實現方面存在一些細節方面的問題,比如觸頭的數量有誤,并聯線圈無法正常匹配等,那么要針對不同的問題和設計時的要求,對線路進行整改。
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