电气控制方案
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电气控制方案范文第1篇
关键词：闸门启闭机；电气控制系统；PLC改造方案；水电站；水电系统 文献标识码：A
中图分类号：TV664 文章编号：1009-2374（2015）13-0027-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.014
现阶段，随着国家经济的不断发展，各个行业和领域对电力需求与日俱增，使得我国水电站的开发得以快速发展。闸门启闭机是水电系统最重要的组成部分之一，若一直使用传统的继电器对系统进行控制，不仅达不到解决与监控系统上机位出现的一系列通讯问题，更无法满足水电站对设备自动化的实际需求。文中以闸门启闭机为研究视角，设计出一种满足自动化控制需求的闸门启闭机电气控制系统。该系统以PLC和TD200（中央显示控制面板）为依据，对传统的系统进行改造，达到简化系统设计、操作简单的目的，提升整个系统的运行效率。
1 简述安装闸门启闭机的控制要点
安装闸门启闭机主要实施启闭泄洪闸门操作，确保水库的水位调节至正常状态，有效保护水利工程和水电站的安全工作。安装闸门启闭机必须注意以下方面：如果水库内的水位明显高于正常的警戒水位时，必须提升闸门进行泄洪操作。反之若水库的水位处在警戒水位之下时，要及时关闭闸门停止泄洪。设置手动和自动控制转换设置系统，从而更好地掌控系统的上升及下降操作。设置故障及设备运行监控系统，安装故障和设备运行状态监视系统，当启闭机出现故障时，系统能及时监视哪个部位出现故障并给予解决，且安装监视系统能监视启闭机的全开和全关位置及闸门开度情况。
2 闸门启闭机电气控制系统实施PLC改造步骤
2.1 闸门启闭机控制系统工作原理
闸门启闭机电气控制的核心为PLC，采用PLC能掌控整个系统的工作情况。实际展开控制时，开关量信号进入PLC控制中心，变速器有效识别信号后并把结果传输至处理系统。PLC本身就是可编辑的控制器，它可以把信号给予转化，并依照设计程序提出相对应的来。借助控制室给予辅助操作，实现整个闸门的启闭工作。实际操作时必须注意要对所有回路进行监视，确保出现故障时可以采用屏幕或灯光进行传输，便于工作人员开展维修和检测工作，有效提升整个泵站的运行效率。该控制系统是集合通讯、数据采集、闸门开度显示等为一体的装置，采用PLC及TD200对闸门启闭机进行控制，能有效降低费用，提升整体系统的运行可靠性。整个系统主要由可编程逻辑控制器（PLC）、传感器、监控系统等部分组合而成，如图1：
图1 系统结构简图
2.2 TD200及闸门位置
中文显示控制面板（TD200）连接简单，不需要设置独立的电源，只需把其连接电缆连接至PPI接口即可。TD200不仅能显示所需的信息，同时可以合理设定或修改系统的参数。本系统通过TD200达到检查PLC内部存储信息的目的，以及采用其功能键控制PLC输入输出控制。该系统是一点型的弱电控制强电，为确保闸门启闭机运行的安全和可靠性，PLC要严密监测设备运行信息、故障信号等。例如：闸门启闭机出现超载或闸门处于全开状态就会发出信号，要根据这些信号给予合理的处理，也可以紧急停机命令。
2.3 准确采集并处理数据
为有效降低该系统使用的费用，挑选增量式旋转编码器最为合理，这类传感器价格比较便宜又具有安全稳定的性能，只需设定2根信号与PLC进行连接，从而更好检测出闸门开度出现的变化。传感器信号采集模块能有效采集闸门开度信号。荷重变化信号并给予处理，依次转换为闸门开度值和荷重数值，随后存储到PLC单元并给予处理。目前，数据的准确性是工业生产中尤为重视的方面，准确的数据可以降低操作误差。测量和采集闸门开度信息对于整个系统的运行发展有着重要作用。根据闸门启闭机的运行情况展开计算，计算获取闸门正确的开度值。其中测量闸门的形成是从输出的信息展开采集和计算的，实际处理时也能直接检测到闸门的直线形成，并采用PLC模拟量对采集的信号及标度的变换给予合理控制，从而得到正确的闸门开度。通过压力变速器把信号传输至PLC控制中心，采用PLC的运算模块给予合理控制，获取压力值。采用数值处理系统对获取的数据进行测量，从而有效掌控整个系统的运行情况。如果闸门开度出现异常会发出预警，防止电缆松动影响闸门启闭操作。
2.4 合理设置通讯系统
合理设置通讯系统在一定程度上可以降低整个系统出现故障的几率。整个泵站通讯系统采用IP/ICP设置，系统内的PLC模块全部采用以太网的通讯接口。公共使用的PLC系统只设置一个交换机，且交换机内有光口和电口。采用公用的PLC系统对其他的PLC实施数据交换操作。闸门实际运行中，闸门的信息采用PLC控制箱进行传递，由它把信息传输至其他的公用泵站控制柜。PLC控制柜会把信号实施交换，下达至大坝指令中，运用大坝的控制模式把数据下发至命令控制中心，进而实现不同环节之间的相互沟通并完成远程通讯操作。
2.5 输入、输出控制
输入控制信号来自监控系统的上位机指令，采用切换开关，达到实现手动和自动控制的目的。控制闸门启闭机能使闸门进行上升、下降操作，若闸门运行达到极限位置或启闭机发生故障时，系统会输出报警信号。
3 结语
综上所述，对水利泵站闸门启闭机电气控制系统进行PLC改造进一步提升了控制系统的功能，使系统向着操作简单、安全可靠、便于维修及调试的方向发展，能更好地满足闸门自动化控制的需求，使得整个工作组运行更加稳定，也在一定程度上提升了工作的质量和效率。
参考文献
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电气控制方案范文第2篇
关键词 10kV继电器-接触器;控制线路;设计
中图分类号TM58 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)30-0036-02
1 电气控制线路设计的主要内容
电气控制线路设计的基本任务是根据控制要求,设计和编制设备制造和使用编修过程中所必需的图纸、资料、包括电气原理线路图、电器元件布置图、电气安装接线图、电气箱图及控制面板等,编制外购件目录、单台消耗清单、设备说明书等资料。
1.1 原理设计内容
1)拟定电气设计任务书(技术条件);2)确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案;3)选择电动机,包括电动机的类型、电压等级、容量及转速,并选择具体型号;4)设计电气控制的原理框图,包括主要电路、控制电路和辅助控制电路,确定各部分间的关系,拟定各部分的技术要求;5)设计并绘制电气原理图,计算主要技术参数;6)选择电器元件,制定电机和电器元件明细表,以及装置易损件及备用件的清单;7)编写设计说明书。
1.2 工艺设计内容
工艺设计的主要目的是便于组织电气控制制造,实现电气大批量设计所标示的技术指标,为今后的设备使用、维修提供必要的图纸资料。工艺设计的主要内容包括:
1)根据已设计完成的电气原理图及选定的电器元件,设计电气设备的总体配置,绘制电气控制系统的总装配图及决接线图。总图应反映出电动机、执行电器、电气箱各组件、操作台布置、电源及检测元件的分布状况和各部分之间的接线关系与连接方式,这一部分的设计资料供总体装配调试及日常维护使用;
2)按照电气大批量框图或划分的组件,对总原理图进行编号,绘制各组件原理电路图,列出各组件的元件 ,并根据总图编号标出各组件的进出线号;
3)根据各组件的原理d主选定的元件 ,设计各组件的装配图(包括电器元件的布置图和安装图)、接线图,图中主要反映各电器元件的安装方式和接线方式,这部分资料是各组件电路的装配和生产管理的依据;
4)根据组件的安装要求,绘制零件图纸,并标明技术要求,这部分资料是机械加工和对外协作加工所必需的技术资料;
5)设计电气箱,根据组件的尺寸及安装要求,确定电气箱结构与外形尺寸,设置安装支架,标明安装尺寸,安装方式,各组件的连接方式,通风花招及开门方式,在这一部分的设计中,应注意操作维护的方便与造型的美观;
6)根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料,进行汇总,分别列出外购件清单、标准件清单、以及主要材料消耗定额,这部分是生产管理和成本核算所必须具备的技术资料;
7)编写使用说明书。
2电气控制线路设计的原则
一般来说,当生产机械电力拖动方案和控制方案已经确定后,即可着手进行电气控制线路的具体设计。对于不同的设计人员,由于其自身知识的广度、深度不同,导致所设计的电气控制线路的形式灵活多变。因此,若要设计出满足生产工艺要求的H合理的方案,就要求电气设计人员必需不断扩展自己的知识面,开阔思路,总结经验。电气控制系统的设计一般应遵循以下原则。
2.1 最大限度满足生产机械和工艺对电气控制系统的要求
电气控制系统是为整个生产机械设备及其工艺过程服务的。因此,在设计之前,首先要弄清楚生产机械设备需满足的生产工艺要求,对生产机械设备的整个工作情况作全面、细致的了解。同时,深入现场调查研究,收集资料,并结合技术人员及操作人员的经验,以此作为设计电气控制线路的基础。
2.2 在满足生产工艺要求的前提下,力求使控制线路简单、经济
1)尽量选用标准电器元件,昼减少电器元件的数量,尽量选用相同型号的电器元件以减少备用品的数量;2)尽量选用标准的、常用的或经过实践考验的典型环节或基本电气控制线路;3)尽量减少不必要的触点,以简化电气控制线路。在满足生产工艺要求的前提下使用元器件越少,电气控制线路中所涉及的触点的数量也越少,因而控制线路就越简单。同时,还可以提高控制线路的工作可靠性,降低故障率;4)尽量缩短连接导线的数量的长度。在设计电气控制线路时,应根据实际环境情况,合理考虑并安排各种电气设备和电器元件的位置及实际连线,以保证各种电气设备和电器元件之间连接导线的数量减少,导线的长度最短;5)控制线路在工作时,除必要的电器元件必须通电外其余的电器元件尽量不通电以节约电能,节约了电能,延长了该电器元件的寿命。
2.3 保证电气控制线路工作的可靠性
保证电气控制线路工作的可靠性,最主要的是选择可靠的电器元件。同时,在具体电气控制线路设计上要注意以下几点:
1)正确连接电器元件的触点;2)正确连接电器的线圈;3)避免出现寄生电路。在电气控制线路的动作过程中,发生意外接通的电路称为寄生电路。寄生电路将破坏电器元件和控制线路的工作顺序或造成误动作;4)在电气控制线路中,应尽量避免许多电器元件依次动作才能接通另一具电器元件的现象;5)在频繁操作的可逆线路中,正反向接触器之间要有电气联锁和机械联锁;6)设计的电气控制线路应能适应所在电网的情况,并据此来决定时机的启动方式是直接启动还是间接启动;7)在设计电气控制线路时,应育雏考虑继电器触点的接通和分断能力。若要增加接通能力,可用多触点并联;若要增加分断能力,可用多触点串联。
2.4 保证电气控制线路工作的安全性
电气控制线路应具有完善的保护环节,来保证整个生产机械的安全运行,消除在其工作不正常或误操作时所带来的不利影响,避免事故的发生,电气控制线路中常设的保护环节有短路、过流、过载、失压、弱磁、超速、极限保护等。
2.5 应力求使操作、维护、检修方便
电气控制线路对电气控制设备而言应力求维修方便,使用简单,为此,在具体进行电气控制线路的安装于配线时,电器元器件应具备用触电,必要时留有备用元件;为检修方便,应设置电气隔离;为调试方便,控制方式应操作简单,能迅速实现一种控制方式到另一种控制方式的转换,如从自动控制转换到手动控制等;设置多点控制,便于在生产机械旁进行调试;操作回路较多时,如要求正反向运转并调速,应采用主令控制器,不要采用许多按钮。
3 电气控制线路设计的程序
电气控制方案范文第3篇
关键词：矿用机械 电气控制 系统设计
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0128-01
在现代化矿井建设中，凡要求较高的场合，都离不开自动控制。矿用机械的启动、加速、调速、制动和停车都可通过自动控制系统来实现，对不同的矿用机械需要不同的自动控制方式，虽然控制方法不同，但都是根据生产机械工作时物理量的变化确定的。因此，针对不同的物理量就有不同的控制原则。
1 电气控制系统设计的基本原则
电控系统设计涉及到的范围较广，系统从初步设计、技术设计到产品设计过程中的每一环节都与产品的质量和成本密切相关。电气控制系统设计过程应遵循的基本原则如以下几点。
（1）最大限度地满足机械设备对电气控制提出的要求。生产机械的电控装置是为生产机械按预定规律完成一定动作和保证部件协调运转服务的，电气设计必须满足生产机械对电气控制提出的技术要求。
（2）妥善处理机与电的关系，采用机电结合的方法，达到系统的控制要求。现代生产机械的机械运动是机电结合的结果，机与电两者相互关联、相互依赖，只有统筹考虑两者关系才能达到整机的技术指标和经济指标。
（3）在满足控制要求的前提下，设计方案力求简单，避免盲目地追求高性能、高指标。评价生产机械电气设计水平，并不是电气控制的功能越强，技术指标越高就越好，而是以设备的性能价格比和运行可靠性来衡量的。高功能、高指标往往使系统的生产成本和复杂程度剧增，系统越复杂，所用元器件越多，系统的可靠性就越低（不包括冗余设计而增加的元器件）。因此，在满足生产机械提出的技术指标前提下，电气控制设计应力求简单，提高系统工作可靠性，提高装置的性能价格比。
（4）积极慎重地采用新技术、新工艺。任何设计在实施过程中都存在着成功和失败两种可能，从减少设计风险角度考虑，应尽可能采用成熟的、经过优化和实际运行考验的材料、元器件以及制造技术与工艺。新技术和新工艺的出现，往往会给社会带来巨大的效益，成功地应用新材料、新技术、新工艺，会使产品在品质、功能、成本方面发生巨大的变化。所以，在积极采用新材料、新技术、新工艺的同时，要进行充分的调查和研究，进行必要的试验，才能作出决策。
（5）正确合理地选用电器元件，尽可能减少元器件的品种和规格，降低生产成本。
（6）操作、维护要方便，外形协调、美观。电气控制系统设计的基本任务是根据生产机械的控制要求，设计和完成电控装置在制造、使用和维护过程中所需的图样和资料。这些工作主要反映在电气原理和工艺设计中。
2 电气控制装置的设计步骤
电气控制装置设计一般分成三个阶段：初步设计、技术设计和产品设计。
2.1 初步设计
初步设计是研究系统和电气控制装置的组成，并寻求最佳控制方案的初步阶段，是技术设计的依据。初步设计可由机械设计人员和电气设计人员共同提出，也可由机械设计人员提出有关机械结构资料和工艺要求，由电气设计人员完成初步设计。
初步设计阶段应根据机械设计人员提出的要求，尽可能收集国内外同类产品的有关资料，进行详细的分析研究，积极而又慎重地采用新技术、新工艺，并对某些新技术、新工艺、新结构、新组件等进行必要的原理性试验研究或提出试验研究大纲，提出系统中必须采用的专用元器件的技术要求。初步设计主要是给上级部门或用户的一份总体方案设计报告，这份报告是进行技术设计和产品设计的依据。只有在总体方案正确的前提下，才能保证生产设备各项技术指标的实现。如果在设计过程中只有某个细节或环节设计不当，可通过试验和改进来达到设计要求，但总体方案出错，将导致整个设计的失败，造成的损失是非常大的。因此，初步设计必须认真做好调研，注意借鉴已获成功应用并经过生产考验的类似设备和生产工艺，在几种可能实现的方案中，根据技术、经济指标及现有的条件进行综合分析，作出决策。
2.2 技术设计
技术设计是根据上级部门审查批准的或经用户同意的初步设计中提供的内容和方案，最终完成电气控制设计，完成电控设备布置设计。技术设计需完成下述内容：（1）对系统设计中某些环节做必要的试验，写出试验研究报告。（2）绘出电气控制系统的电气原理图。（3）编写系统参数计算书。（4）选择整个系统的元器件，提出专用元器件的技术指标，编制元器件明细表。（5）编写技术设计说明书，介绍系统原理、主要技术性能指标及有关运行维护条件和对施工安装要求。（6）绘制电控装置组合布置图、出线端子图等。
2.3 产品设计
产品设计是根据上级审查批准的或经用户同意认可的技术设计，最终完成电控设备产品生产用的工作图样。产品设计需完成下列内容：（1）绘制产品总装配图、部件装配图和零件图。（2）绘制产品接线图或接线表。（3）进行图样的标准化审查和工艺会签。一般来说，电气控制装置的设计应按上述三个阶段进行，每个阶段中的某些内容可根据设计项目的具体情况有所调整。
3 电气控制的设计要点
电气控制设计内容很多，这里仅对一些较为重要的设计作进一步探讨。（1）控制系统的选择。控制系统是电控装置的核心，它对整个装置工作起着决定性的作用。装置的控制系统选用应根据机械设备对电气控制提出的技术指标，综合考虑控制系统的功能、抗干扰能力、系统可靠性、环境适应性、软硬件工作量、执行速度、带载能力等。（2）电气传动调速方式选择。机械设备的主要功能是完成机械运动。一台机械设备必须完成相互协调的若干机械动作，这些动作的协调依靠机械和电气传动系统来实现。合理地选用电气传动调速方式是决定系统的技术、经济指标的重要条件。选用时应综合考虑传动调速的调速性质、调速范围、平滑性、动态性能、效率、费用等指标。（3）设计中应考虑的环境影响。任何电气控制装置都需要在一定的环境中储存、运输和工作，环境条件必然会对设备工作可靠性、使用寿命带来很大的影响。在电控设备设计时就应充分考虑环境因素，适当调整设计参数，这对减少设备故障率，延长使用寿命是相当有效的。影响设备工作的环境因素主要指气候、机械振动和电磁场。（4）工艺设计问题。工艺设计的目的是为了满足电气控制设备的制造和使用要求，在正确的原理设计前提下，系统的可靠性、抗干扰性、可维修性、结构合理性等都与电气工艺设计密切相关。电气工艺设计的主要内容是电气控制设备的总体配置（总装配图）、总接线图（表）、分柜装配设计（元器件布置）、接线图（表）、柜、面板、导线等设计和选用。
参考文献
电气控制方案范文第4篇
关键词：电气控制；设计；原则
一、电气控制线路设计的原则
随着社会经济的不断发展，工业化的浪潮快速地向发展中国家袭来，当前，电气化设备的开发和应用已经成为我国制造业迅速发展的重要推动因素。在电气化设备开发和应用过程中，电气控制线路的设计是最基础而又最重要的工作。为了保证线路设计的合理性和有效性，首先必须保证其设计思想和设计原则的科学性和正确性。设计电气控制线路的基本原则包括：第一，应最大限度地满足机械设备对电气控制线路的控制要求和保护要求。第二，在满足生产要求的同时，应尽可能地使线路简单、实用，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路。第三，保证控制的可靠性和安全性。第四，保证控制安全，具有各种必要的保护装置和联锁环节，便于操作和维修。
二、电力拖动方案确定的原则
电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。所谓电力拖动方案是指根据零件加工精度、加工效率要求、生产机械的结构、运动部件的数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电动机的类型、数量、传动方式以及拟订电动机起动、运行、调速、转向、制动等控制要求。电力拖动方案的确定要从以下几个方面考虑：（1）拖动方式的选择。电力拖动方式分独立拖动和集中拖动。电气传动的趋势是多电动机拖动，这不仅能缩短机械传动链，提高传动效率，而且能简化总体结构，便于实现自动化。具体选择时，可根据工艺与结构决定电动机的数量。（2）调速方案的选择。大型、重型设备的主运动和进给运动，应尽可能采用无级调速，有利于简化机械结构、降低成本；精密机械设备为保证加工精度也应采用无级调速；对于一般中小型设备，在没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。（3）电动机调速性质要与负载特性适应。对于恒功率负载和恒转矩负载，在选择电动机调速方案时，电动机的调速特性与生产机械的负载特性要相符，以此使电动机的应用更加充分合理。
三、电气设备控制方案的确定原则
现实生活中关于电气设备的控制方案非常多，处于各种目的可以选择不同的方案。但是，不管选择那种控制方案，都必须遵循一些基本的原则，以达到设计方案的简便实用性、安全可靠性和低成本的特性。具体来说，这些原则可以做如下概括。
1.控制方式的经济适用性原则。经济性是电气控制的重要目标，因此，对于控制方式的选择并不是越先进越好，而需要将经济效益与控制方式的选择相联系，做到既经济又合理。比如，对于那些控制逻辑比较简单，加工程序也比较固定的设备，我们就可以选用继电器接触控制方式；而对于控制逻辑较为复杂，加工程序又经常改变的设备，我们则需要选择可编程序控制器。
2.控制方式的通用化原则。通用化的目的是最大限度地扩大同一产品（包括元器件、部件、组件、最终产品）的使用范围，从而最大限度地减少产品（或零件）在设计和制造过程中的重复劳动。一般而言，如果是单件的、小批量的零件加工的通用机床，因其需要根据加工对象的不同而设定不同的加工程序，因此，就需要选用具有很强灵活性和通用性的数字程序或编程控制器控制。但是，并不是任何时候都必须采用通用性较强的控制方式，因为，如果我们适用的是只加工一种或者很少的几种零件的专用机床的话，就不必强调通用化了，而且这类专用性设备的通用化程度都是非常低的，当然，这样一来我们就可以尽可能地实现生产的自动化，因此是经济合理的。
3.控制电路电源的可靠性原则。在控制电路的设计中，对于电源的设计要遵循可靠性的原则，电源的可靠性对于整个系统起着至关重要的作用。在开发一个系统时，如果最后才设计电源的话，往往会导致成本的增加，可靠性下降。因此，一开始就将电源集成在系统中来进行整体设计，就能节约开支和时间，提高产品的质量。设计和选择电源时应认真考虑配电方案、布局、接地回路等，以实现对负载端良好的宫殿，达到高电压调整精度、低噪音，同时避免系统中电路之间的干扰、振蕴以及过热等问题的出现。对于那些控制线路比较简单的设计，我们可以选用电网电源，但如果控制线路比较复杂的话，就必须对电网电压进行隔离降压处理，以减少故障发生的可能性。另外，对于那些自动化程度比较高的设备，可以考虑使用直流电源，以节省安装的时间，同时在操作和维修上也较为方便可行。
以上所述的原则都是电器设备控制方案设计中应当遵循的基本原则，但是，由于现实情况可能因为各种因素而随时随地发生变化，因此方案最后的确定还需依靠设计人员的技术水平和对具体问题的判断能力，做到具体问题具体分析。
四、 电气控制路线的设计方法
1.电气控制路线设计的基本要求
在进行电气控制线路设计的时，首先必须遵循满足工艺、技术先进、安全可靠、方便使用和经济合理的原则，同时要注意防止“寄生电路”的出现、防止相邻元件短路的问题、防止意外错误动作的发生等，并要采用符合规范的图文符号。
2.电气控制路线设计的基本方法
电气控制线路的设计方法一般而言有两种，即分析设计法和逻辑设计法。分析设计法是指设计方案要通过分析、比较和筛选，有时还需要进行试验验证才能确定出最佳方案。这种方法具有设计方法简单、设计程序不固定的优点，但却不一定是最佳的设计方案，它对设计者的经验要求比较高，因而又被称为经验设计法。当设计者的经验不足或者考虑不周全的时候就可能影响线路的可靠性，此时就必须对设计进行反复的修改，直到电路动作完全准确，并完全满足生产工艺要求才结束。由此可见，这种设计方法的成本往往也比较高，周期较长。而逻辑设计法（又称逻辑代数设计法）则是比较经济合理的一种方法，它是根据生产工艺的要求，把电器元件的动作状态视为逻辑变量，通过逻辑运算找出最简单的逻辑表达式，画出相应的控制线路，使线路使用的元件最少的方法。虽然通过这种方法，我们可以获得理想的而且经济的设计方案，但却因为这种方法所要求的难度比较大、过程比价复杂，一般在常规设计中应用不是很多，主要应用于复杂控制线路的设计。
3.电气控制路线设计中应注意的问题
在电气控制线路设计过程中，为了达到设计简单、准确、可靠的目的，应该注意下面一些问题：
3.1在满足生产要求前提下，控制电路应力求简单、经济
3.2保证控制电路工作可靠和安全
3.3在控制线路中应该避免出现寄生电路
3.4避免电器依次动作
3.5尽可能减少电器数量，采用标准件和相同型号的电器，尽量减少不必要的触点以简化线路，提高线路可靠性。
在方案的设计过程中，除了要注意以上几个问题外，还应该注意在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要有电气联锁，而且还有机械联锁；设计的线路应适用所在电网的质量和要求；在线路中采用小容量继电器触点来控制大容量接触器的线圈；要有完善的保护措施等问题，以便使我们的设计更加合理、更加经济。
电气控制方案范文第5篇
1.1电动机典型电气控制系统设计与实现:
(1)金型铸造厂冷却电气控制系统的设计与实现;(2)高炉车间往复运料车电气控制系统设计与实现;(3)吉化污水处理厂1号排水泵电气控制系统设计与实现;(4)整流车间水冷自动投切控制系统的设计与实现。
1.2常用机床电气控制线路的故障诊断与检修:
(1)‘巨达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂x62w万能铣床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂20/5t桥式起重机控制线路的故障诊断与检修。
2课外项目选取
2.1电动机典型电气控制系统设计与实现
(1)物流传输线自动控制系统的设计;(2)一汽轻型喷涂车间搅动泵电气控制系统的设计。常用机床电气控制线路的故障诊断与检修:(1)‘巨达机械厂M7120平面磨床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂电动葫芦电气控制线路的故障诊断与检修。
2.2知识处理项目(1一4)技能点
电路的设计;电路的布局;电路的装接;电路的调试。知识点:器件的识别;器件的检查;器件的选取;自锁电路;联锁电路;互锁电路;时间控制;降压起动;顺序控制。项目(5一7)技能点:机床操作;机床电气故障维修;起重机操作;起重机电气故障维修。知识点:机床电路识读;机床控制电路分析;机床电路故障分析;起重机电路识读;起重机控制电路分析;起重机电路故障分析。
3实施过程(例:龙山机械厂工业风机电气控制线路的设计)
3.1教师(甲方)活动提出工作任务。
3.2学生(乙方)活动
(1)按计划方案设计冷却系统电气控制原理图;(2)根据被控系统的电路参数选择低压电器元件型号及导线规格;(3)列出冷却系统电气控制线路元器件清单;(4)根据现场安装条件及控制要求设计控制柜柜体;(5)根据已设计的柜体尺寸来设计电气元件布置图;(6)根据电器元件布置图设计电气安装接线图。
3.3教师(甲方)活动
教师巡回指导并提问。54甲方提高制冷速度，需要提高电动机转速，给出新的生产任务书。55乙方根据任务书中电动机参数的改变重新选取电器元件的型号及导线规格。
4考核方案
对学生在项目实施过程中的表现进行跟踪记录，注重能力考核;教学考核方法和企业作效能考核方法相结合;教师考核与学生评价相结合;技能考核和综合素质考核相结合。
5结语
电气控制方案范文第6篇
【关键词】电气控制与PLC；卓越工程师；教学方法
卓越工程师教育培养计划主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[1-2]
2010年我校的电气工程与自动化专业被教育部批准实施“卓越计划”。电气控制与PLC是电气工程与自动化专业一门实践性较强的专业课程，即强调知识的综合性、实用性，又强调综合分析和解决生产实践问题的能力[3]。目前传统的电气控制与PLC课程体系及教学模式跟卓越计划的培养理念和教学需要还有一定的距离，因此，如何较好地实施卓越班级的电气控制与PLC教学，已成为了卓越工程师计划下的各高校面临的一项新课题。
笔者作为“电气控制与PLC”课程的主讲教师，结合电气工程与自动化专业的特点，对“电气控制与PLC”的教学方法进行改进。在理论教学中，采用知识讲解、多媒体演示与学生互动相结合的教学手段，充分地调动学生的学习积极性，加深学生对课程内容的理解；实践教学中，改革实验内容，并以工程实例为课程设计内容，提高学生解决实际问题的能力，从而达到提高教学质量的目的。
1 课程特点与现状分析
对本课程教学现状分析，搞清楚课程特点，认清学生的学情特点现状，是搞好教学方法改进的前提。
1.1 课程特点
电气控制与PLC课程是在电路、电机及拖动、自动控制原理、单片机等课程的基础上学习的一门专业课程。通过本课程的学习，使学生掌握工厂常用低压电器及其电气控制的原理和方法；掌握PLC的结构和工作原理，具备一定的PLC程序设计和PLC技术应用能力，培养学生在工业自动化控制技术中的分析能力和解决实际问题的应用能力。
1.2 课程教学现状
电气控制与PLC课程虽然是我校电气工程与自动化专业、自动化专业中一门非常重要的专业课程，我校主要选用西门子S7-200系列PLC作为教学对象。由于目前对通过该课程培养学生的的工程实践能力缺乏足够的重视，授课内容的设置上还是采用传统授课方式。使得电气控制与PLC课程教学难以适应目前市场用人的需求，主要体现在理论知识脱离实践环节、学生工作后不能胜任工业现场中的作业要求等方面。另外，学生能够实际接触到的电气控制系统和PLC装置非常少，课程的结业考试多以基础知识的考察为主，实验也完全是简单的验证性、原理性实验，这种现状使得大部分学生学完这门课程后仅仅掌握了plc的工作原理和梯形图的设计，但是工业上的电气控制系统是什么样子、众多的PLC型号在实际使用的场合如何选择、如何在现场安装、如何接线、如何设计、调试这些非常实用的基本知识和基本技能都没有掌握，甚至所谓的高分学生到了现场后也依然茫然不知从何处下手。
2 理论教学方法的改进
“卓越工程师计划”的培养目标是工程技术人才，培养目标的调整相应地也要求教学方法必须作出改进。电气控制与PLC课程是一门实践性很强的课程，因此在“卓越工程师计划”培养背景下要采用多手段结合的教学方法来进行电气控制与PLC课程的教学。
2.1 采用多媒体教学法
电气控制与PLC课程教学中的一个重要特点是让学生根据工业现场的实际问题用编程实现控制。PLC是从继电器、接触器的控制动作，采用可编程技术发展演变而来的，所以在电气控制与PLC教学中引入多媒体教学课件，形象地展示工业生产的控制设备和PLC内部工作原理，使得本来很抽象的东西变得具体了，有利于学生掌握诸如“PLC的周期性扫描工作方式”等知识点，而且记忆深刻。
其次，讲解工业现场电气控制线路或者PLC组成的电气控制系统时，大量的控制要求对于缺少实践经验的学生来说，在短时间内是不易理解的。用动画的形式演示给学生观看，缩短了学生和现场之间的距离，这样即便于学生理解和接受，又提升了教学效果，提高了教学质量。
2.2 采用案例教学法
卓越工程师计划和应用型人才的培养都比较注重工程实践和专业知识综合运用能力的培养。电气控制与PLC是一门与工业生产和生活结合非常紧密的课程，很多学生学完这门课程以后，虽然能够编写PLC的梯形图，但是在工业现场，见到设备后仍然不知如何下手。因此教学中引入大量工程案例或者我们生活相关的案例进行教学，这样可使学生在学习中体会到所学专业知识的用处，从而提高学生的学习兴趣、开拓学生的视野、培养学生的创新性能力[4]。
如在讲到顺序功能图编写梯形图程序的时候，以我们生活中经常遇到的十字路通灯为例进行设计训练，采用动画的形式展示交通灯的控制过程，让学生思考如何进行PLC的编程设计。做为启发思路，给出一个可以实现部分功能的设计方案，要求学生短暂思考后，讨论方案的可行性，学生通过讨论很快指出方案中存在的问题，采纳了学生意见后，用PLC仿真软件运行学生更改后的方案设计，达到了十字路通灯工作的效果。通过动画演示、模拟仿真，从设置问题情境，到热烈的讨论，学生的思维进入了积极的状态，在分析错误程序的过程中逐渐体会了编程思路及在工程中需注意的实际问题。
3 实践教学的改进
这里把实践教学从总体上分为二个方面进行讨论。第一是实验教学，指理论课程的实验；第二是课程设计。
3.1 实验方案改进
将实验环节分成二个组成部分：基本的编程指令验证实验和综合性实验。对指令验证实验而言，应当少而精，让这些验证性实验起到巩固课堂教学内容、加深理论理解作用。对综合性实验而言，将学过的主要功能部件有机地组合起来，形成一个具有一定实际意义的整体，使学生掌握PLC控制系统整合的基本方法。为了在设计实验过程中激发同学的创新性，实验中鼓励同学突破实验指导书所给的实验内容大胆进行创新设计，要求学生可以采用不同的编程方法，选用不同的器件等。诸如在进行“四节传送带的模拟实验”时，PLC试验台给出的电机运行采用模拟的形式，用LED灯亮和灭的形式表示电机运行和停止，这样仅仅是验证实验，学生只起到搬运工的作用，即输入程序，运行，看现象。这时利用实验室配套的小型异步三相电动机，要求学生根据实验指导书的内容，利用实际的电机重新设计实验的内容，大部分学生通过讨论，电气接线，编程，在90分钟的实验时间达到实验的目的。对于此种方式，很多同学乐于接受，此种实验方式让学生感觉到有充分的发挥余地，从而培养学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力，激发学生潜意识中的创造性。如此培养出来的学生才能满足“卓越计划”所要求的“适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才”。
3.2 课程设计改进
课程设计的时候以项目开发过程开展课程设计。电气控制与PLC课程设计主要以小组形式开展课程设计。指导教师根据生产和生活实际提出多个设计项目（如电梯的控制系统、流水线的控制系统、交通灯的控制等），各小组成员根据自身的能力和兴趣选择不同的项目进行设计，保证让每一个学生都参与设计，提高了学生的自信心，从而激发学习热情。设计过程中，模拟企业项目开发的流程实施课程设计，要求学生进行需求分析，对项目中需要用到的器件以及导线进行选型，整个控制系统进行功能模块的划分，PLC的I/O口的分配，顺序功能图的绘制，梯形图程序的编写，以及外部接线图的绘制。
4 结论
综上所述，学校加入卓越工程师计划后，电气控制与PLC课程教学的上述改进方案在电力系统与自动化专业和自动化专业中实施开展，提高了学生的创新能力、应用能力和综合能力，毕业生的动手能力得到了企业认可。还将学生的主观能动作用充分发挥，体现了以学生为本的教学理念。
【参考文献】
[1]王文福.基于“卓越工程师培养计划”的自然地理教学模式的构建[J].长春师范学院学报（自然科学版），2011，30（4）：136-139.
[2]张春燕.电气信息类“卓越工程师”人才培养模式研究与实践[J].中国电力教，2013（5）：12-13.
电气控制方案范文第7篇
【关键词】 火电厂 电气控制 等离子点火 趋势
经过多年的发展，我国现阶段的电气自动控制已经全面进入了计算机集中控制的发展新阶段。尤其是电气控制高新技术的应用，增强了发电系统进行自动控制的程度，确保了控制的稳定性和准确性，极大保障了发电供电的平稳。
1 电气控制系统单元概述
电气控制系统的组成单元主要是控制室和控制设备。电气控制系统根据控制位置的不同一般分为单元控制室和主控制室两种。单元控制室又可以分成设立独立单元的控制室、进行网络控制的控制室以及网络控制的单元控制室。根据发电厂发电机组容量的不同选取不同的控制室类型。通常发电机组容量低于100MW的发电厂适合使用主控制室的方式。当发电机组的容量大于200MW的时候则适合使用单元控制室的方式。
在实际设计控制方案的时候又分为单机一控和两机一控两种方案。单机一控的方案从设计、安装到实际使用维护，单元性上优于两机一控，在进行故障处理的时候不会受到其他方面的干扰影响，运行状况良好。但是由于也导致两机的公用设备在不同地点运行，进行控制的时候也是两地进行，难以实现对系统集中有效的管理控制。在人力资源上由于是两地控制，需要分别安排相应的运行人员，在进行控制的时候沟通不便，难以实现协调配合。也造成人员的浪费。而采用两机一控的方案的话则可以实现两台机组的完美配合，协调一致。问题是在对其中的一台机组进行维修的时候，另外一台会受到影响，难以正常运转。综合各方面的优缺点，两机一控方案更适用于现阶段规模逐渐扩大的火力发电的控制。如果现场情况合适，可以合并网络控制室与单元控制室，降低控制室占据的面积，同时也可以减少相应的岗位工作人员。节省进行自动控制的人力成本。
2 发电厂电气控制系统控制方式
通常火力发电厂的控制方式根据控制回路及使用设备的不同一般分为三种；采用强电进行一对一的控制、采用弱电对设备选线控制或者使用计算机进行控制。其中弱电选线控制的方式由于可靠性太差已经逐渐被淘汰，现在火电厂电气控制系统普遍使用的一种控制方式就是强电一对一控制。这种控制方式接线简单，使用方便而且进行实际控制时性能稳定可靠。现在随着电子信息技术发展和在各项工业发展中的普遍使用，计算机自动控制技术在火力发电厂中的使用也逐渐成熟，在许多火电厂已经被应用到实际的生产工作中并取得了良好的效果。
3 等离子点火技术分析
3.1 等离子点火的原理
所谓等离子点火就是通过专用的设备，在一达到一定气压的条件下利用直流电的电流一引弧相接处触。同时通过高强度的电磁场进行控，从而获得具有比较稳定的功率的等离子体。这种等离子具有定向流动的特性，在点火燃烧器中反应的时候，这种等离子体会形成部分温度在4000K以上的高温火核。当进入锅炉的煤粉通过这个高温火核的时候，内部的挥发物质会在0.001秒的时间内快速释放，就会导致煤粉颗粒产生破裂甚至粉碎，从而得到充分的燃烧。这种燃烧过程是在气体和固体两种不同的物质状态中发生的，高温的等离子体作为一个催化剂促使气体固体的混合物产生多种变化，大大加快了煤粉的燃烧速度和程度，同时也在很大程度上降低了正常煤粉在燃烧时需要的能量消耗，可以达到节能减排的目的。
3.2 等离子发生器的工作原理
等离子点火技术的核心部件就是等离子发生器，这种发生器可以通过电磁场的控制制取具有稳定功率和定向流动特性的空气等离子体，发生器主要由阴阳两级和电磁线圈三部分构成。阴阳两级都是由金属材料制作而成，而且要求阴阳两级都要满足导电率高、导热性能好并且具有良好的抗氧化性。 为了更好的承受在工作过程中产生的电弧对电级金属体造成的冲击，需要持续对阴阳两级进行水冷降温。
等离子发生器的工作过程；第一步是对根据实际工作情况对电源设定合适的输出电流，一般情况电流是在350A左右；第二步利用直流电机推动阴极与阳极接触，在接触的瞬间，电源设定的电流启动工作，随着电流逐渐升高到额定工作电流之后进入第三步；第三步就是阴极在直流电机的推动下逐渐与阳极分离，同时建立工作所需的电弧。最终在各方面条件满足的情况下，在等离子发生器内产生空气等离子体。
3.3 等离子点火系统的组成
等离子点火系统的主要构成分为点火和辅助系统两部分。
4 信号和检测系统
实现控制的核心的信号的检测、传递和反馈。在火力发电厂的运行过程中存在各种各样的信号，其中最重要的就是中央信号。在以前信息技术不是很发达的时候，厂内的中央信号系统主要是由冲击继电器和光字牌两个设备组成，这种系统的特点是可以实现手动和自动两种方式的复位。但是由于设备简单，这种系统只能提供比较单一的报警信号，而且只能当时进行信号的传递，无法进行记忆和存储。 在使用的过程中，主要是靠光字牌上的灯泡传递信号，长期使用很容易导致灯泡出现各种故障，从而出现信号错误的情况，整体的信号系统不够稳定。在进行系统维护保养的过程中，由于系统本身的设备结构复杂，难以进行维护，增大了维修人员的工作量，也增大了保养的成本。
5 结语
现阶段在电气控制系统中使用先进信息技术，可以简化系统设计、美化系统设备外观，同时提升系统的技术含量，确保系统的安全平稳运行，保障系统控制的可靠性。这种方式未来会在火力发电厂得到广泛使用，提高整个发电行业的运行平稳性。
参考文献；
[1]张雷.DCS在火力发电机组电气控制系统中的应用[D].山东大学，2006.
[2]沙励.发电厂电气监控系统的研究和应用[D].华南理工大学，2006.
电气控制方案范文第8篇
接触器是一种用来频繁地接通和断开负荷电流的电磁式自动化切换电器，主要用于控制电动机、电焊机、电容器组等设备，具有低压释放的保护功能，适用于频繁操作和远距离控制，是电力拖动自动控制系统中使用最广泛的电气元器件之一。交流接触器主要由电磁机构、触电系统、灭弧装置和其他辅助部件四大部分组成。当吸引线圈得电后，线圈电流在铁心中产生磁通，该磁通对衔铁产生克服复位弹簧反力的电磁吸力，使衔铁带动触点动作。触点动作时，常闭触点先断开，常开触点后闭合。当线圈中的电压值降低到某一数值时(无论是正常控制还是欠电压、失电压故障，一般降至线圈额定电压的85%)，铁心中的磁通下降，电磁吸力减小，当减小到不足以克服复位弹簧的反力时，衔铁在复位弹簧的反力作用下复位，使主、辅触点的常开触点断开，常闭触点恢复闭合。这也是接触器的失压保护功能。接触器的符号如图4。
2.电气控制线路的绘制
电气控制线路是由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等组成的控制线路。为了表达设备电气控制系统的组成结构，工作原理及安装、调试、维修等技术要求，需要用统一的工程语言即用工程图的形式来表达，这种工程图即是电气图。常用于机械设备的电气工程图有3种：电路原理图、接线图、元器件布置图。电气工程图是根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制而成的。
1)电气原理图
电气原理图是根据电气动作原理绘制的，用来表示电气的动作原理，用于分析动作原理和排除故障，而不考虑电气设备的电气元器件的实际结构和安装情况。通过电路图，详细地了解电路、设备电气控制系统的组成和工作原理，并可在测试和寻找故障时提供足够的信息，同时电气原理图也是编制接线图的重要依据。电气控制线路分主电路和控制电路。主电路用粗线绘出，而控制线路用细线绘出。一般主电路画在左侧，控制电路画在右侧。电气控制线路中，同一电器的各导电部分如线圈和
出头常常不画在一起，但要用同一文字符号标注。本次实习的电气原理图见附录。
2)电气安装接线图
电气安装接线图也叫电气装配图，它是根据电气设备和电器元件的实际结构、安装情况绘制的，用来表示接线方式、电气设备和电气元器件的位置、接线场所的形状和尺寸等。电气安装接线图只从安装、接线角度出发，而不明显表示电气动作原理，是供电气安装、接线、维修、检查用的。电气安装接线图的特点是：所有的电气设备和电气元器件都按其所在位置绘制在图纸上。本次实习的电气安装接线图见附录。
3.电气控制线路的设计
工业生产中，所用的机电设备很多，但其电气控制系统的设计原则和方法却基本相同。电气控制系统的设计一般包括确定拖动方案，选择电动机容量和设计电气控制线路。电气控制线路的设计又分为主电路设计和控制电路设计，一般情况下电气控制线路指的是控制电路的设计。电气控制线路设计主要采用两种设计方法：经验设计法和逻辑设计法。
1)电气控制线路设计的一般原则
最大限度的满足机电设备对电气控制线路的要求;
在满足生产要求的同时，应尽可能地使线路简单、实用;
保证控制安全，便于操作和维修。
2)电气控制线路设计的内容和步骤
a.确定电气设计的技术条件;
b.选择电气传动形式和控制方案;
c.确定电动机的类型、容量、转速、和型号;
d.设计电气控制原理图;
e.选择电器器件，制定电动机和电器器件明细表;
f.设计电动机、执行电磁铁、电气控制元件，以及检测元件的总布置图;
g.设计电气柜、操作台、器件安装板以及非标准器件专用安装零件;
h.绘制装配图和接线图;
i.编写设计计算说明书和使用操作说明书。
3)设计过程中应注意的问题
a.同一电器的不同器
件在线路中尽可能具有更多的公共联线，以简化电器的外部接线，缩短连接导线的数量和长度;
b.在满足生产工艺要求的前提下，减少不必要的触点以简化电路;
c.在控制电路中，除其工作的必要电器通电外，其余的回路尽可能不通电，以提高系统的稳定性和可靠性;
d.在控制线路中应避免出现寄生电路;
e.避免电器依次动作;
f.在线路中采用小容量继电器触点来控制大容量接触器的线圈。
4.电气控制线路的连接
根据接线图的连接，主电路板用粗线连接，控制电路板用细线连接。在连接当中，可以将各导线标号，便于连接，防止导线接错带来不必要的麻烦。
接线时应合理使用工具可以方便接线，导线连接尽量美观。
9.问题分析
此次实习中通过从始到终的一系列操作，我觉得在此过程中应注意以下问题：
1.在绘制接线图时要统一规划，尽量避免线路交叉，为每个节点标好号，线路图要清晰明了;
2.在熟悉元器件时要用万用表测试各器件，看各器件是否完好，另外还要测试其功能，如交流接触器、热继电器的常开、常闭触点，开关的用途等;
3.在下线前要将线给弄直，长短合适，接口处要将线往上拱一下，以便于维修时操作。尽量避免线路交叉、架空，为线路标好号;
4.要注意灯泡的位置是否正确，不要将小瓦数的安放在大瓦数处，以免烧掉;
5.在线路中间尽量避免接口，以防止中电;