电气控制系统设计这个事儿, 它的核心工作可以简单地归纳为五个部分, 这五个部分的顺序分别是: 首先进行需求分析, 然后开展原理图设计, 接着做元件选型与布局, 再往后是电气安装, 最后一步叫调试验收。
在这五个环节里面, 原理图设计和元件选型这两个部分特别重要, 它们是两个关键节点, 直接决定了整个系统的可靠性怎么样, 设计的质量高不高, 会直接影响到后期运行时的故障率是多少。
设计流程（六步法）
1. 明确被控对象的工艺参数, 也就是电压、电流、功率、转速这一类数据。然后去确定控制方式, 比如顺序控制、用PLC、变频调速还是软启动这些手段。最后把输入输出I/O的点数清单列出来。
2. 主电路与辅助电路设计: 绘制主回路, 这个回路包括断路器、接触器、热继电器、变频器等。还要绘制辅助回路, 这个回路包括控制电源、信号灯、按钮、继电器逻辑, 从而形成完整的原理图。
3. 进行元件选型与参数核算。具体的做法是, 根据负载的类型是怎样的、启动电流有几倍大、还有防护等级也就是IP等级是多少, 来选定每一个元器件。在选好了之后, 再对导线的截面积和断路器的整定值进行计算和核对。
4. 先画出柜子里面的电气布局, 再把接线图画出来。在这个过程中, 需要先把柜子内部那些元器件具体放哪儿给确定下来, 同时也要把线槽是怎么走的路线给看清楚, 最后再输出出安装图和接线图来。
5. 安装调试: 需要按照图形指示来连接线路, 然后对每一个电路回路逐一进行送电并实施检测工作, 同时还需要核对动作逻辑以及保护功能。
6. 在验收与文档归档这个阶段, 要完成绝缘测试, 完成接地电阻测试, 还要做好带载运行的记录, 然后把这些内容整理好, 形成竣工图纸以及调试报告。
必须遵守的核心规范
按照国家标准 GB/T 15766的要求, 针对低压成套开关设备和控制设备进行了规范说明。
这个标准是GB 50055 《通用用电设备的配电设计规范》。
国家标准
IEC 60204-1《机械电气安全 机械装置用电设备》
如果在涉及防爆场景的情况之下, 那么就必须得要符合GB 3836这个系列里的规定才行。
设计文件里的断路器整定值、导线的载流量还有接地方式等这些参数, 必须和前面提到的标准保持完全一致。绝对不可以依靠个人的过往经验去随意地取用数值。
关键元件选型要点
设计资料与参考获取
针对电气控制系统设计的原理图库、典型方案、选型手册以及行业案例这些内容, 大家是完全可以通过正规的技术文档平台进行检索的。因此, 建议在实际操作的时候, 一定要优先考虑去查阅那些设备原厂提供的选型手册, 还要认真查看国家标准的原文, 以此来避免使用那些没有明确来源的、经过他人转译的文档材料。
如果云南地区以及西南区域的企业想要获取更加符合本地化设计参考的信息, 并且需要配套的技术支撑服务的话, 是可以直接访问网址为 www.ynsdxgs.cn 的网站, 去查询相关的工程资料以及设计规范汇编内容的。
高频疑难与处理
变频柜电磁干扰窜入控制回路: 把控制回路和动力回路分开槽进行走线, 要在控制侧加装磁环, 还需要在变频器输出端位置加装共模滤波器。
多电机星-三角切换失败: 需要检查那个用来设定时间的继电器, 看看数值对不对, 同时要确认那两个互相防止同时工作的接触器已经牢牢地把互锁做好了, 等到电流下降到不到额定值一点五倍的那个程度以后, 再进行切入到三角形的方式的操作。
设计图纸与现场不符需改线: 要建立一个对照表, 这个表格要把设计版本和现场的变更情况对应起来。所有的改动都必须要有签字才能算数, 不然不行。在工程结束的时候, 竣工图需要跟着一起去更新, 确保信息是一致的。
上面说的这些流程还有参数, 它们把从现在的方案到最后的验收这一段完整的链路都盖得严严实实的。这样一来, 它就完全可以当作咱们在做电气控制系统设计项目的时候, 那个可以拿来就用的标准执行框架了。
