维修电工(技师、高级技师)第三章测绘
G08GFZW,本章将要进行复杂机械设备电气控制电路测绘与设计的学习，并通过学习达到掌握基本的复杂电气控制系统的设计和测绘方法的目的。,第三章 复杂机械设备的电气测绘与设计,G08GFZW,第一节 复杂机械设备的电气测绘,一、机械设备电气控制技术的发展 二、复杂机械设备电气测绘的基本分类 三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,G08GFZW,一、机械设备电气控制技术的发展,1)机械系统的结构和动作越来越简单，环节也越来越少，因为其加工难度较大，不易实现，同时成本也高。 2)电气控制系统越来越复杂，这种系统往往是由强电、弱电 (计算机技术与电子技术)，直流、交流，各种传感器、智能仪表、功能模块等组合而成的。,1.机械设备的电气控制技术,2.机械设备的电气控制技术的发展,G08GFZW,一、机械设备电气控制技术的发展,2)控制动作应比较复杂，控制系统能根据各类可靠的控制信息进行各种功能检测，比如，位置检测、温度检测、压力检测、状态检测以及数量、长度等参数的变化做出相应的输出控制动作；具有完善的保护措施和参数、信息显示功能，对控制动作复杂的自动化生产线，应要求控制系统有自诊断与报警功能。,1)要由多种控制环节组合而成，且这些环节在满足控制功 能的要求下，相互之间既要相互配合，又要相互制约，而不是过多简单环节的堆积。,3.复杂机械设备电气控制系统的组成,G08GFZW,二、复杂机械设备电气测绘的基本分类,1)要根据设备的实际情况，包括控制方式、元器件型号与规格等信息，真实地进行记录和绘制，即使认为有诸多不先进或不合理的地方，也应当如实记录。 2)测绘后要求留有较完整技术资料，它们是：电气系统接线图、电气控制原理图、电气控制原理说明书(其中包含主要电气技术参数的调试记录)并附电气元器件明细表。,1.整体测绘,2.局部测绘,G08GFZW,二、复杂机械设备电气测绘的基本分类,3)测绘完成后要按照原出厂方式整理好被测绘的电气控制箱和设备出线情况，全面恢复设备应有的使用功能和运行状态。 4)对局部测绘完成后不能实施修复和功能恢复的，要根据测绘结果提出技术改造的实施方案。 5)通常所说的测绘，在一般意义上是指电气设备硬线逻辑的测绘，主要用于指导设备的维护，一般不提倡对电气控制设备的软件部分进行测绘。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-1 3#柜的控制面板,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(1)炉体 产品清洁、干燥的主体，其中有两种热空气在炉体内 循环：一种是循环空气，用于产品外部干燥；另一种是干燥压缩空气，用于产品内管路的清洁、干燥。 (2)装料吊车 用于在装料位对干燥产品进行吊装。 (3)卸料吊车 用于在卸料位对干燥完成的产品进行吊装。 (4)行车 往返于上料位、炉门、和卸料位，由于运送产品。,1.被测绘设备的主要组成部分,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(5)行进气缸 分为炉体旋转行进气缸，用于炉体旋转；装料行 进气缸，用于将待加工的产品推向行车，并将空的吊笼从行车上拉下；进出炉行进气缸，用于产品的进炉和出炉；卸料行进气缸，用于将干燥完毕的产品从行车上拉下来，同时将空的吊笼推向行车。 (6)循环空气通风机 用于完成将加热的空气在炉内循环。 (7)循环空气加热器 用于加热循环空气。 (8)干燥空气加热器 用于干燥压力空气的加热。 (9)电气控制柜 该设备共设置6只电气控制柜，其中主控柜为1#、2#、3#柜，4#、6#为现场按钮站。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(1)预备知识电气控制电路的回路标号方式 要画出电气接线图，首先要明确现行国家标准对电气控制电路回路标号的基本规定，目前电气控制电路的回路标号有两种基本方式，分别是等电位标号法和相对标号法。 1)对于设备标有接线端子代号的，编制电气技术用文件时应采用设备标注的接线端子代号。 2)无接线端子代号的接触器、继电器端子代号的编制方法如下：,2.根据测绘任务要求，绘制被测绘设备的电气接线图,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘, 单绕组线圈接线端子代号的编制。线圈有两个接线端子，端子代号为A1和A2，如图3-2所示。 双绕组线圈接线端子代号的编制。第一绕组的端子代号为A1和A2，第二绕组的端子代号为B1和B2，如图3-3所示。,表格, 主电路接线端子代号的编制。主电路接线端子代号采用一位数字来标志，如图3- 4所示。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,断路器、隔离开关、熔断器的主电路接线端子代号也可采用本方法编制。 辅助电路接线端子代号的编制。辅助电路接线端子代号采用二位数字来编制，其规则如图3-5所示。,表格,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-6 辅助接线端子代号编制示意,图3-7 辅助接线端子序列编号示意,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-8 辅助接线端子序列编号实例,3)无接线端子代号的热继电器端子代号的编制方法如下： 主电路接线端子代号采用一位数字来表示，如图3-9所示。 辅助电路接线端子代号的编制如图3-10所示。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,4)对无端子代号的简单元件，可以采用一位数字来表示。,表格,(2)测绘前带电情况下基本电气参数的测量 如果被测绘的设备是可以通电的，在进行测绘的开始应首先将能够测量确定的电气参数尽量多地记录下来，其中包括电压等级、极性，以及各种开关的通断状态等。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(3)对被测绘设备的电气控制箱内的元件和现场元件及部件根据前面的要求做好标在通电测量完成后，将进行实际测绘工作的第一步，对电气控制箱和设备现场的元件和部件以及连接线缆等进行必要的标识，这是绘制电气接线图的前期基础工作，必须认真做好，以保证测绘工作的有序进行。 (4)绘制电气布置图 在标识工作结束后，第一步是先绘制电气布置图，即把各种元器件在控制箱中的相对位置关系用简单的符号绘制在一张图纸上。 (5)绘制测绘用电气接线图 在图3-12的基础上，可以进行电气接线图的绘制了。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,1)在测量每个元件接线端导线的连接去向时，被测导线的两端应当均处于拆线状态，以保证测量的正确性。 2)用万用表测量导线连接去向时，实质上是进行电阻测量，即通过判断电阻的大小，来确定是否是同一根线。 3)测量时，为提高测量的准确性，万用表的表笔前端最好装设夹子，如表笔不够长，可以使用0.75mm2以上BVR导线加长过渡。 4)整个测绘过程应分片有序地进行，测量完成一根线或一个元件后应立即将其恢复原位，以防引起混乱。 5)对测绘中遇到的开关元件，一定要准确判断其连接的常开、常闭触头的状态；且测量时开关两端的接线均应拆除，必要时还可以将开关拆开。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-18 4#柜接线图,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-19 5#柜接线图,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-20 6#柜接线图,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(6)绘制电气控制原理图 如果说绘制测绘接线图可以说是“照猫画虎”的话，那么绘制电气控制原理图就会有一定的难度了。 1)观察3#柜电气接线图中的元件情况，确定控制电源的种类和功能。,图3-21 3#柜电源部分原理图,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-22 3#柜部分原理图1,2)以目标接触器、继电器控制线圈为线索进行第二步测绘。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-23 3#柜部分原理图2,3)以目标接触器、继电器的触头为线索进行第三步绘制。,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,1)由于受篇幅的限制，这里仅列举了几个继电器作为目标元件进行测绘，在实际工作实践中，可以将整个柜子的所有继电器、接触器、电磁阀等目标元件的线圈一并列出与各自的电源线之间一起展开，这样做效率会更高。 2)由于PLC系统是由其专用控制程序来完成控制功能的，所以一般只测绘其输入、输出的外部电路的功能和作用，对于其内部的程序通常是无法进行测绘的。 3)对PLC输入、输出的测绘方式是不同的。,(7)电气测绘的基本方式和一般原则,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,图3-24 3#柜部分原理图3,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,4)尽管控制用的开关、显示等元件根据用途分布在不同的电气柜中，但绘制电气原理图时，为了读图的方便应当将它们画到一张图上，并在连接处标明连接端子号。,图3-25 3#柜部分原理图4,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,(1)控制原理图简要说明 该设备的工作过程示意图如图3-26所示。,图3-26 工作过程示意图,3.写出电气控制原理图说明和元件明细表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-1 元件功能表,(2)元件功能(见表3-1)和元件型号规格(见表3-2),G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-1 元件功能表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-2 元件型号规格表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-2 元件型号规格表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-2 元件型号规格表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-2 元件型号规格表,G08GFZW,三、复杂机械设备电气控制系统的测绘,表3-2 元件型号规格表,G08GFZW,第二节 复杂机械设备的电气设计,一、复杂机械设备的电气设计方法 二、经验设计法的一般原则 三、复杂机械设备的电气设计实例,G08GFZW,一、复杂机械设备的电气设计方法,(1)经验设计法 根据生产工艺的要求，利用各种典型电路环节，直接设计控制电路。 (2)逻辑设计法 根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、设计电路。,1.应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制电路的要求,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,图3-27 如何减少控制柜出线的数量,1)尽量选用标准、常用或经过实际考验过的电路和环节。 2)尽量减少或缩短连接导线的数量和长度。,2.在满足生产要求的前提下，控制电路应力求简单、经济,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,3)尽量缩减电器的数量，宜采用标难件，并尽可能选用同一型号。 4)应减少不必要的电气接点或环节以简化电路。 5)控制电路在工作时，除必要的电器必须通电外，其余的尽量不通电以节约能源。 1)正确连接电器的触头。 2)正确连接电器的线圈。,3.保证控制电路工作的可靠和安全,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,表格,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,3)在控制电路中应避兔出现寄生电路。 4)在电路中尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制电路。 5)在频繁操作的可逆电路中，正、反向接触器之间不仅要有电器联锁，而且要有机械联锁。 6)设计的电路应能适应所在电网的情况。 7)对较大容量接触器线圈的驱动，要计算验证其驱动继电器触头断开和接通容量是否足够。,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,表格,G08GFZW,二、经验设计法的一般原则,8)应具有完善的保护环节，以避免因误操作而发生事故。 通过顺序控制的方法避免误操作有可能带来的问题。 通过零电压开关的方式避免误操作有可能带来的问题。 通过状态切换联锁避免误操作有可能带来的问题。 通过设置检修开关避免误操作有可能带来的问题。 9)对于较为复杂的自动控制系统，在满足控制功能的前提下，应考虑增加自诊断和故障与事故报警功能。,4.应尽量使操作和维护方便,
