電氣控制設備工藝設計介紹

工藝設計的目的是為了滿足電氣控制設備的制造和使用要求。工藝設計的依據是電氣原理圖及電氣元件目錄表。工藝設計時，一般先進行電氣設備總體配置設計，而后進行電氣元件布置圖、接線圖、電氣箱及非標準零件圖的設計，再進行各類元器件及材料清單的匯總，最后還要編寫設計說明書和使用說明書，從而形成一套完整的設計技術文件。

1、電氣設備總體配置設計

各種電動機及各類電器元件根據各自的作用，都有移動的裝配位置，在構成一個完整的電氣控制系統時，必須劃分組件，同時要解決組件之間以及電氣箱與被控制裝置之間的接線問題。通常可分成以下幾種組件：

①機床電器組件。拖動電動機與各種執行元件（電磁閥、電磁鐵和電磁離合器等）以及各種檢測元件（行程開關、速度和溫度繼電器等）必須安裝在機床相應部位，它們構成了機床電器組件。

②電器板和電源板組件。各種控制電器（接觸器、中間繼電器和時間繼電器等）以及保護電器（熔斷器、熱繼電器和過電流繼電器等）安裝在電氣箱，構成一塊或多塊電器板（主板），而控制變壓器及整流、濾波元件也安裝電氣箱內，構成電源板組件。

③控制面板組件。各種控制開關、按鈕、指示燈、指示儀表和需要經常調節的電位器等，必須安裝在控制臺面板上，構成控制面板組件。

各組件板和機床電器相互間的接線一般采用接線端子板，以便接拆。

總體配置設計是以電氣系統的總裝配圖與總線接線圖形式來表達的，圖中應以示意形式反映出電氣部件（如電氣箱、電動機組、機床電器等）的位置及接線關系，以及走線方式和使用管線要求等。

2、電氣元件布置圖的繪制

電氣元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合。同一組件電器元件的布置應注意：

①需要經常維護、檢修和調整的電器元件的位置不宜過高過低。

②體積大和較重的電器元件應安裝在電器板的下面（一般電器板在電氣箱內垂直安裝，以便通風散熱、接線和維修），而發熱元件應安裝在電器板的上面。

③電器元件布置不宜過密，對易產生分弧的接觸器和自動開關尤其要注意。若采用板前走線槽配線方式，應適當加大各排電器間距，以利布線和維護，同時還應考慮整齊、美觀。

④原理圖中靠近的電器元件，應盡量布置得近些，以縮短接線。

布置圖是根據電器元件的外形繪制，并標出各元件間距尺寸。每個電器元件的安裝尺寸及公差范圍，應嚴格按標準標出，作為底板加工依據，以保證各電器的順利安裝。

在電氣布置圖設計中，還要根據本組件進出線的數量和采用導線規格，選擇進出線方式，并選用適當接線端子板或接插件，按一定順序標上進出線的接線號。

3、電氣接線圖的繪制

電氣接線圖是根據電氣原理圖及電氣元件布置圖繪制的，它一方面表示出各電氣組件（電器板、電源板、控制面板和機床電器）之間的接線情況，另一方面表示出各電氣組件板上電器之間接線情況。因此，它是電氣設備安裝、進行電器元件配線和檢修時查線的依據。

機床電器（電動機和行程開關等）可先接線到裝在機床上的分線盒，再從分線盒接線到電氣箱內電器板上的接線端子板上，也可不用分線盒直接接到電氣箱。電氣箱上的各電器板、電源板和控制面板之間要通過接線端子板接線。接線圖的繪制還應注意以下幾點：

①電器元件按外形繪制，并與布置圖一致，偏差不要太大。與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個部分（線圈、觸點等）必須畫在一起。

②所有電器元件及其引線應標注與電氣原理圖相一致的文字符號及接線回路標號。

③電器元件之間的接線可直接連接，也可采用單線表示法繪制，實含幾根線可從電器元件上標注的接線回路數看出來。（http://www.diangon.com版權所有）當電器元件數量較多和接線較復雜時，也可不畫各元件間的連線，但是在各元件的各接線端子回路標號處應標注另一元件的文字符號，以便識別，方便接線。電氣組件之間的接線也可采用單線表示法繪制，含線數可從端子板上的回路標號數看出來。

④接線圖中應標出配線用的各種導線的型號、規格、截面積及顏色等。規定交流或直流動力電路用黑線，交流輔助電路為紅色，直流輔助電路為藍色，地線為黃綠雙色，與地線連接的電路導線以及電路中的中性線用白色線。還應標出組件間連線的護套材料，如橡套或塑套、金屬軟管、鐵管和塑料管等。

4、電氣箱及非標準零件圖的設計

通常，機床有單獨的電氣控制箱。電氣箱設計要考慮以下幾方面的問題：

①根據控制面板及箱內各電器板和電源板的尺寸確定電氣箱總體尺寸及結構方式。

②根據各電氣組件的安裝尺寸，設計箱內安裝支架（采用角鐵、槽鋼和扁鐵等）。

③從方便安裝、調整及維修要求出發，設計電氣箱門。為利于通風散熱，應設計通風孔或通風槽。為便于搬動，應設計起吊鉤、起吊孔、扶手架或箱體底部活動輪。

④結構緊湊外形美觀，要與機床本體配合和協調，并提出一定的裝飾要求。

根據上述要求，先畫出箱體外形草圖，根據各部分尺寸，按比例畫出外形圖。而后進行各部分的結構設計，繪制箱體總裝配圖及各面門、控制面板、底板、安裝支架、裝飾條等零件圖，這些零件一般為非標準零件，要注明加工要求如鍍鋅、油漆、刻字等，要嚴格按機械零件設計要求進行設計，所用材料有金屬材料和非金屬材料。

5、各類電器元件及材料清單的匯總

在電氣系統原理設計及工藝設計結束后，應根據各種圖樣，對所需的元器件及材料進行綜合統計，按類別分別作出元器件及材料清單表，以便供銷和生產管理部門進行備料，這些資料也是成本核算的依據。

6、設計說明書及使用說明書的編寫

設計說明書及使用說明書是設計審定及調試、安裝、使用和維護過程中必不可少的技術資料。使用說明書應提供給用戶。

設計說明書應包括拖動方案選擇依據、設計特點、主要參數計算、設計說明書中各項技術指標的核算與評價、設備調試要求與調試方法使用維護及注意事項等內容。

使用說明書可分為機械和電氣兩部分，電氣部分主要介紹電氣結構、操作面板示意圖、操作、使用、維護方法及注意事項，還要提供電氣原理圖和接線圖等，以便用戶檢修。