摘要：电气控制技术的发展以科学技术的快速发展为依托和承载，当科技飞速发展时，电气控制技术也在长足进步。电气控制技术的控制由简单化向智能化发展，手动化向自动化转变，手工操作向信息化操作进步。而作为核心位置的电气控制线路是促进其不断发展的根基。企业为提高其效率和市场竞争力，必须促进电气控制线路设计与科学技术相结合，推动其科学化高效化发展。保证电气控制线路设计的合理性和正确性，依照科学设计的原则，提高所设计电路的安全可靠性，推动各行各业在与电气控制线路智能化发展的道路上结合越来越密切。
关键词：电气控制；线路设计
1 设计电气控制线路的原则
由于进行电气控制线路的设计过程中，能够有多种控制方案进行选择，进行设计的技术人员在从中进行选取时，务必要把握三条原则：第一，简单方便；第二，经济实惠；第三，可靠性强。
1.1 适应拖动需求
由于进行电气控制线路设计时，可以选择很多方案，但是用来衡量控制线路是否合理的一个十分重要的标准就是其是否满足经济性要求。例如，当控制系统的逻辑比较简单且容易理解的时候，其加工的程序同样比较可靠，那么就能够采取继电――接触控制的方案。因为这个方案是最符合经济性要求的，同时它也能实现控制系统的功能。反之，若控制系统具有非常复杂的逻辑关系，其加工的程序不可靠，还很复杂，这时候，就应该采取使用编程序控制器的方案。
1.2 适应通用化程序
在机械生产加工过程中，不同机床加工的零件的通用化程度。例如某些专用机床，它们通常只能加工单一的零件，所以其通用化程度是相当低的，但是，这类专用机床却能够保证比较高水平的自动化，所以对于这类机电设备，固定式的电气控制线路是比较适合的；另外，通用机床能够进行小批量的生产和加工不同的零件，那么对于这类通用机床，最好选用编程控制器等控制方式，因为这样通用机床就可以编写不同的加工程序来进行不同零件的加工。并且采取这样的方式很符合实际情况，非常的灵活方便。
1.3 保证电源可靠
在机电设备中，电气控制方案的设计应当保证其供电设施的可靠性。例如，机电设备的控制要求比较简单，那么电气控制电路的设计也就比较简单，那么供电设备就能够使用机电设备电网的电源。但是，如果机电设备的控制要求很复杂，并且，电气控制线路也是很复杂，那么就应当隔离其供电设施，使机电设备出现故障的可能性降低。另外，如果机电设备的自动化程度非常高，需要供电设施能够有比较高的可靠性，那么设计人员可以采用单独的直流电源对其进行供电。这样不仅保证了机电设备的可靠性，还使得设备的维护和修理变得更加方便。
2 电气控制线路设计的方法
经验设计法和逻辑设计法是电气控制中线路设计常用的两种方法。两种方法各有特点，具体如下。
2.1 经验设计法
经验设计法在复杂线路设计中具有重要作用。这是因为，复杂线路设计需绘制大量线路图，而且设计的线路需要经过多次的协调修改后，才能保证整体线路的可靠运行；因此要求设计人员必须具备丰富的工作经验。
2.2 逻辑设计法
逻辑设计法是指以生产工艺的需求为前提，根据电动机的运行特点，将电器元件的运行状态看作逻辑变量，通过逻辑运算设计出最简单的逻辑表达式；结合逻辑表达式画出相应的控制线路，从而使各种动态的电器元件通过逻辑控制，得以有效运行。具体设计步骤如下。
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（1）明确控制对象每个动作的启动信号和停止信号。在进行整体逻辑变量系统设计前，要分析控制对象的工艺要求和工作状态，把握在一个完整的工作循环过程中被控对象的工作过程和运行动作，进而明确控制对象每个动作的启动信号和停止信号。
（2）确定电气控制电路的逻辑函授。电气控制中被控对象只有两种对立而稳定的工作状态，即线圈的得电和失电，触点的闭合和断开。在明确控制对象每个动作的启动信号和停止信号的基础上，可将启动信号和终止信号看为逻辑变量。其变化规律符合逻辑规律，因此，可通过逻辑运算设计出最简单的逻辑表达式。
（3）根据逻辑表达式画出工作循环图和控制线路。根据对控制对象的工作状态要求设计各动作间的联系互动环节、互锁环节及顺序动作环节，把握每个控制的逻辑关系。再根据工艺要求将所有逻辑关系组成整体的逻辑方程，即逻辑表达式。最后，通过逻辑表达式画出工作循环图和控制线路，并分析控制对象各个动作的先后顺序是否合理、互锁，每一动作的启动信号和停止信号的使用是否安全、可靠，保证线路设计的有效性。
3 确保控制线路工作的安全性和可靠性
为了能够最大限度的保障电气控制线路工作的可靠性和安全性，应当选择那些结构坚实、动作可靠以及抗干扰性比较好的电器产品。在设计电路的过程中，要正确的连接电器的线圈，在电器控制线路设计的过程中，电器的线圈应当统一接在电源的同一端，使得所有电器的触头在电源的另一端，这样即使是在电器的触头出现短路的情况时候，也不会引发其他电源的短路，从而最大限度的保障电气控制线路设计的安全性。另外要注意设计的线路要适应所在电网的实际情况，依据电网容量的不同允许冲击电流的数值等决定电动机的启动方式是减压启动还是直接启动。
4 在电气控制线路的设计过程中必须要具备一定的保护环节
4.1 零电压保护
零电压保护一般主要是依靠并联在启动按钮两端的接触器来实现的。在采用主令控制器SA对电动机进行控制的时候，是通过零电压继电器来实现的。
4.2 过流保护
日常使用过程中不正确的启动方式和比较大的负载转矩都会使得电动机出现电动流的故障。和短路电流比较，过电流要比一般的电流小。过电流保护一般常用在绕线转子电动机和直流电动机的控制线路中，主要采取的是接触器和电流继电器进行相互的配合使用。实际的操作过程是将电流继电器线圈接在被保护的主电路之中，常闭的触头要串接在接触器的控制电路之中，在电流达到整定值的时候，其常闭触头就回自动的断开，切断控制电路的电源，接触器自动断开电动机的电源，以达到对电动机进行有效保护的目的。
4.3 短路保护
短路保护是电器控制线路设计的重要的内容，一般情况下采取断路器或者是熔断器进行短路保护。在电动机的容量比较小的情况下，控制线路没有必要另外设置熔断器进行短路的保护，这是因为此时主电路的熔断器能够同时作为控制电路的短路保护，能够起到对电动机进行短路保护的作用。但是如果电动机的容量比较大的时候，则要单独的设置熔断器进行短路的保护。断路器一方面可以作为短路的保护，另外还能够进行过载的保护，在线路发生故障的时候，断路器就会进行自动的跳闸，在排除故障之后重新合上断路器就可以继续的进行工作。
结语
电气控制线路是电气控制系统重要的组成部分之一，其设计的好坏将会直接影响整个控制系统，因此必须要采取科学、合理、有效的设计方法，以确保控制系统正常的运行。
参考文献：
[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播，2011（2）
[2]王伦娥.刍议电气控制线路设计基础[J].企业科技与发展月刊，2015（8）：107-108.
论文作者:戚志刚,马东升
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
标签：线路论文; 电气控制论文; 逻辑论文; 电动机论文; 接触器论文; 机电设备论文; 信号论文; 《基层建设》2018年第32期论文;