對(duì)機(jī)床電氣控制線路的組合分析

杜鳳+劉丹

摘 要：在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)床電氣經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，如何使操作者能夠把理論聯(lián)系到實(shí)踐當(dāng)中，提高正確合理解決問(wèn)題的能力，正確進(jìn)行原理分析、設(shè)計(jì)線路、安裝接線、調(diào)試線路和排除故障，是企業(yè)發(fā)展的必然選擇，本文重點(diǎn)對(duì)機(jī)床電氣控制線路的組合進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)床電氣；控制線路；組合分析

機(jī)床電氣控制線路無(wú)論是在設(shè)計(jì)還是在分析具體線路時(shí)，我們都可以將復(fù)雜的線路劃分為基本控制環(huán)節(jié)。各基本環(huán)節(jié)在組合時(shí)，要靈活運(yùn)用，不能拘泥現(xiàn)成線路一成不變。如果把這些基本的單元控制線路看作控制環(huán)節(jié)，可以認(rèn)為，控制線路都是由基本的控制環(huán)節(jié)組合而成。因此，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，也可以按照這一規(guī)律進(jìn)行。首先選擇不同的基本控制環(huán)節(jié)，然后再將基本控制環(huán)節(jié)組合在一起，最后對(duì)線路進(jìn)行完善和補(bǔ)充，具體討論如下。

一、機(jī)床控制線路的組合問(wèn)題

控制單元的電源尤其要注意不能接入到同一個(gè)回路中，避免線路更加復(fù)雜，并且讓組合后的線路更為穩(wěn)定可靠。對(duì)線路中各個(gè)環(huán)節(jié)的輸入和輸出進(jìn)行確定，每一個(gè)控制單元利用輸入和輸出從而組成一個(gè)動(dòng)作支路，如果動(dòng)作支路的數(shù)量較多，或者是存在許多分支，那么要適當(dāng)補(bǔ)充控制單元的輸出觸頭的輸出量，也可以在控制單元的輸入位置進(jìn)行觸頭接法的轉(zhuǎn)換。基本線路中的控制單元要按照不同的功能對(duì)繼電器、接觸器的型號(hào)進(jìn)行確定，比如上文提到的例子中，假如延時(shí)環(huán)節(jié)控制的并非電動(dòng)機(jī)的停止，而是控制的另外一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，那么可以直接把中間繼電器KM2更換成接觸器即可，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)另外一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟停進(jìn)行控制的功能。組合的線路中需要對(duì)每一個(gè)基本環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)化，假如簡(jiǎn)化后不科學(xué)不合理，那么很有可能出現(xiàn)寄生線路。做寄生線路就是在正常回路之外，還留存其他的通路，如果這個(gè)通路接通后，則有可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。對(duì)寄生線路進(jìn)行分析和查找存在一定的難度，尤其在相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜的線路中，線路存在的狀態(tài)非常復(fù)雜，在不同的狀態(tài)下有不同的操作，不同的操作又會(huì)產(chǎn)生不同的情況，所以很有可能隱藏著不容易被發(fā)現(xiàn)的電流通路，在進(jìn)行線路組合和設(shè)計(jì)的過(guò)程中尤其要注意這種情況。對(duì)控制線路進(jìn)行改進(jìn)，或者是對(duì)基本線路進(jìn)行組合，然后對(duì)線路的功能進(jìn)行分析，其中有可能存在一些之前沒(méi)有考慮清楚的情況，或者是在功能的實(shí)現(xiàn)方面存在一些障礙。假如是功能的實(shí)現(xiàn)方面存在一些細(xì)節(jié)方面的問(wèn)題，比如觸頭的數(shù)量有誤，并聯(lián)線圈無(wú)法正常匹配等，那么要針對(duì)不同的問(wèn)題和設(shè)計(jì)時(shí)的要求，對(duì)線路進(jìn)行整改。

二、機(jī)床電氣控制線路的組合分析

（一）基本環(huán)節(jié)聯(lián)系

機(jī)床的電氣控制線路在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)制定好一些功能和要求，按照功能要求，可以羅列出不同的控制單元，假如把工作看作連續(xù)的，那么就涉及自保持環(huán)節(jié)；假如線路中要設(shè)定好時(shí)間，則要進(jìn)行延時(shí)設(shè)置控制；假如線路中要進(jìn)行正反向動(dòng)作，那么離不開(kāi)正反轉(zhuǎn)控制功能。如果需要更復(fù)雜的功能，也可以把基本線路控制組合在一起，其具體數(shù)量按照實(shí)際情況而定。如果要對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單線控制，則需要一定數(shù)目的自保持控制環(huán)節(jié)；延時(shí)控制環(huán)節(jié)的數(shù)量和其步驟數(shù)量是一致的；順序控制的級(jí)數(shù)永遠(yuǎn)小于自保持環(huán)節(jié)的數(shù)量；保護(hù)環(huán)節(jié)的數(shù)量和種類(lèi)也是一致的。比如需要一個(gè)配備了定時(shí)器功能的電動(dòng)機(jī)控制回路，要求電動(dòng)機(jī)在工作一段時(shí)間后自動(dòng)暫停，則可以對(duì)基本控制環(huán)節(jié)進(jìn)行組合，選擇自保持環(huán)節(jié)和延時(shí)控制環(huán)節(jié)即可。選擇好基本環(huán)節(jié)后，還需要把選擇的基本環(huán)節(jié)進(jìn)行聯(lián)系。實(shí)際上，每一個(gè)基本環(huán)節(jié)都包括受令環(huán)節(jié)和發(fā)令環(huán)節(jié)，不同的部分，其輸入量和輸出量有所區(qū)別。目的是要把不同的單元組合成有機(jī)的整體，每一個(gè)基本環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起不僅僅是結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，在動(dòng)作上保持控制鏈，在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成聯(lián)鎖。短時(shí)控制電動(dòng)機(jī)線路，其中的延時(shí)控制是位于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，所以要把自保持控制的輸出和延時(shí)控制的輸入聯(lián)系在一起。而且延時(shí)控制要在延時(shí)結(jié)束后將電動(dòng)機(jī)暫停工作，也就是切斷自保持控制的功能。

（二）線路的簡(jiǎn)化

因?yàn)椴煌幕揪€路、不同的控制環(huán)節(jié)都具有獨(dú)立性，每一個(gè)控制單元組合在一起有可能出現(xiàn)復(fù)雜又繁瑣的線路情況，所以線路需要進(jìn)行簡(jiǎn)化。實(shí)際上線路簡(jiǎn)化是有章可循的，可以利用邏輯代數(shù)法，也就是按照現(xiàn)有的線路，將其羅列出邏輯表達(dá)式，之后將其代入計(jì)算公式中，再將表達(dá)式進(jìn)行簡(jiǎn)化，按照簡(jiǎn)化之后的表達(dá)式再重新繪制線路。該方法適合比較復(fù)雜的線路。除此之外還有一個(gè)方法，就是直接化簡(jiǎn)法，和代數(shù)中提出公因式有很多類(lèi)似的地方。此方法的規(guī)律如下：串聯(lián)支路中不同的元件是等價(jià)的，所以只要是在同一個(gè)串聯(lián)支路中，不同的元件是可以進(jìn)行等價(jià)調(diào)換的，以此變化其位置和順序；并聯(lián)支路的位置也存在等價(jià)性，就是說(shuō)其功能和支路不存在必然的關(guān)系，所以支路沒(méi)有順序，可以進(jìn)行調(diào)換；并聯(lián)中路中相同的元件能夠把它們都調(diào)到總回路上；如果該支路不導(dǎo)通則刪除；如果支路斷開(kāi)則可以當(dāng)作是線路短路；并聯(lián)回路中如果是不同的支路但是功能一樣，則刪除并保留一條支路；串聯(lián)回路中如果是不同的支路但是功能一樣，則刪除并保留一條支路。所以對(duì)線路進(jìn)行簡(jiǎn)化的規(guī)律可以按照以上所述，將不同元件的位置進(jìn)行調(diào)換，可以把支路中元件的觸頭進(jìn)行合并，刪除不導(dǎo)通的支路；如果功能相同的支路可以刪除僅保留一條，以此實(shí)現(xiàn)線路簡(jiǎn)化。對(duì)于本例而言，先打開(kāi)啟動(dòng)按鈕，接觸器KM1和繼電器KT相互吸合，然后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，KT的觸頭執(zhí)行動(dòng)作，中間繼電器KM2發(fā)生動(dòng)作，并且導(dǎo)致接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT線圈回路斷開(kāi)，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT釋放。

三、總結(jié)

總而言之，機(jī)床電氣控制線路由各種各樣的基本線路組合在一起，因此在對(duì)控制線路進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析過(guò)程中，可以利用復(fù)雜線路簡(jiǎn)化的方法，將復(fù)雜線路看作不同的基本控制單元聯(lián)系和組合。每個(gè)基本環(huán)節(jié)進(jìn)行組合時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況靈活地運(yùn)用，不能局限于現(xiàn)成的線路而不進(jìn)行改變。

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