（国电南瑞科技股份有限公司 211106）
摘要：本文主要阐述了电气设备总体配置设计、电气元件布置图的绘制、电气接线图的绘制、电气箱和非标准零件图设计、设计说明书及使用说明书编写等电气自动化控制系统的工艺设计问题。
关键词：电气自动化；控制系统；工艺设计
电气自动化控制系统工艺设计的依据是电气原理图及电气元件目录表。进行设计时先要进行电气设备总体配置设计，再进行电气元件布置图、接线图、电气箱及非标准零件图的设计，以及各类元器件及材料清单的汇总，还应编写设计说明书和使用说明书，形成一整套完整的设计技术文件。
1、电气控制对象的特点和要求
（1）电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性。
（2）电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高。
（3）热力系统控制处理信息量大，系统复杂，以过程控制为主电气控制系统（ECS）主要以数据采集系统和顺序控制为主，连锁保护较多。
2、电气设备总体配置设计
各类电动机及电器元件要照其作用，都有相应装配位置，在完整的电气控制系统，要划分组件，解决组件之间及电气箱与被控制装置之间的接线问题。一般分成以下组件：
（1）设备电器组件。拖动电动机与电磁阀、电磁铁和电磁离合器等各种执行元件，及各种检测元件，如行程开关及压力、速度和温度继电器等，要安装于生产设备的设计部位，构成设备电器组件。
（2）电器板和电源板组件。接触器、中间继电器和时间继电器等各控制电器，及熔断器、热继电器和过电流继电器等保护电器，安装在电气箱内，构成一块或多块电器板（主板），控制变压器及整流、滤波元件也安装在电气箱，构成电源板组件。
（3）控制面板组件。各控制开关、按钮、指示灯、指示仪表和经常调节的电位器等，要安装在控制台面板上，构成控制面板组件。
各组件板和设备电器相互的接线通常采用接线端子板，便于接拆。总体配置设计是以电气系统的总装配图与总接线图形式表达的，图中要用示意形式反映电气箱、电动机组、设备电器等各电气部件的位置与接线关系，及走线方式、使用管线要求等。
3、电气元件布置图的绘制
（1）体积较大和重量较大的电器元件要安装在电器板下面，通常电器板在电气箱内垂直安装，以通风散热、接线和维修，发热元件要安装在电器板上面。
（2）需经常维护、检修和调整的电器元件的位置不可过高或过低。电器元件布置不可太密，对于可能出现的飞弧接触器和自动开关应特别注意。如果用板前走线槽配线方式，要加大各排电器间距，以方便布线和维护。还要使其整齐、美观。
（3）原理图中靠近的电器元件，要尽可能布置近一些，要缩短接线。电器元件的安装尺寸及公差范围，要依据标准标出，作底板加工的依据，使各电器有序安装。
电气布置图的设计，应按照本组件进出线的多少和采用导线标准，选择进出线方式，选用接线端子板或接插件，按规定程序标出进出线的接线号。
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4、电气接线图的绘制
电气接线图要按电气原理图和电气元件布置图绘制，它既表示各电气组件，电器板、电源板、控制面板和设备电器间的接线状况，同时，表示各电气组件板电器元件间的接线。所以，它是电气设备安装、电器元件配线和检修时查线的依据。
电动机和行程开关等设备电器应先接线到装在生产设备上的分线盒，然后，从分线盒接线到电气箱内电器板上的接线端子板上，有的也可不用分线盒直接接入电气箱。各电器板、电源板和控制面板之间应通过接线端子板接线。接线图的绘制要注意以下几点：
（1）电器元件要根据外形绘制，并与布置图一致，偏差不可过大。在接线图中同一电器元件的线圈、触点等各个部分要画在一起。
（2）电器元件及引线要标注与电气原理图一致的符号及接线回路标号。
（3）电器元件间的接线应使用单线法绘制，几根线能从电器元件上标注的接线回路标号数看出来。电气组件间的接线应采用单线表示法绘制，含线数从端子板上的回路标号数可以看来。
（4）接线图要标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色。规定交流或直流动力电路用黑色线，交流辅助电路用红色，直流辅助电路用蓝色，地线用黄绿双色，与地线连接的电路导线及电路中的中性线用白色线。还要标出组件间连线的护套材料，如橡套等金属软管、铁管和塑料管等。如果电气接线图也可反映出电气组件的接线状况。
5、电气箱和非标准零件图设计
一般而言，生产设备有单独的电气控制箱。它的设计应考虑以下问题：
（1）要按控制面板及箱内各电器板和电源板的尺寸确定电气箱总体尺寸和结构方式；按电气组件的安装尺寸设计箱内安装支架。
（2）从方便安装、调整及维修要求出发，设计电气箱门。为了方便通风散热，要设计通风孔或通风槽。
（3）结构要紧凑外形要美观，应和生产设备本体配合协调。
先勾出箱体外形草图，按各部分的尺寸，画出外形图。再进行各部分的结构设计绘制箱体总装图和各个面门、控制面板、底板、安装支架等零件图，这些零件通常为非标准零件，要注明加工要求，如镀锌、油漆及刻字等，应严格按机械零件设计的标准进行设计，门锁和某些装饰零件一般外购。
6、设计说明书及使用说明书编写
后者是提供给用户。前者包含拖动方案选择依据、设计特点、参数计算、设计任务书中要说明各项技术指标的核算与评价、设备调试的要求和方法、维护和应注意的问题等内容。
使用说明书应分为机械和电气二部分，电气部分介绍电气结构、操作面板示意图、操作、使用、维护方法和应注意的问题，还可提供电气原理图和接线图等，来方便用户检修。
7、探讨电气自动化控制系统的发展趋势
OPC（OIJEforProcess Control）技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。
PC客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。
参考文献：
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[2]范辉、陆学谦，电气监控系统纳入DCS的几点体会，电力自动化设备，2001，21（3）：52-54.
[3]薛葵，发电厂电气监控系统，电力系统装备，2002（1）：72-73.
[4]蒙宁海，火电厂厂用电系统监控方案的探讨，广西电力，2003，26（2）：44-47.
论文作者:顾斌
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：电气论文; 接线论文; 电器论文; 组件论文; 电器元件论文; 控制系统论文; 元件论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;