電氣控製櫃設計工藝與繪製詳解

電氣控製櫃設計工藝與繪製詳解
一、基本思路
電氣控製櫃設計的基本思路是一種邏輯思維，隻要符合邏輯控製規律、能保證電氣安全及滿足生產工藝的要求，就可以說是一種好的的設計。但為了滿足電氣控製設備的製造和使用要求，必須進行合理的電氣控製工藝設計。這些設計包括電氣控製櫃的結構設計、電氣控製櫃總體配置圖、總接線圖設計及各部分的電器裝配圖與接線圖設計，同時還要有部分的元件目錄、進出線號及主要材料清單等技術資料。
二、電氣控製櫃總體配置設計
電氣控製櫃總體配置設計任務是根據電氣原理圖的工作原理與控製要求，先將控製係統劃分為幾個組成部分(這些組成部分均稱作部件)，再根據電氣控製櫃的複雜程度，把每一部件劃成若幹組件，然後再根據電氣原理圖的接線關係整理出各部分的進出線號，並調整它們之間的連接方式。總體配置設計是以電氣係統的總裝配圖與總接線圖形式來表達的，圖中應以示意形式反映出各部分主要組件的位置及各部分接線關係、走線方式及使用的行線槽、管線等。
電氣控製櫃總裝配圖、接線圖(根據需要可以分開，也可並在一起)是進行分部設計和協調各部分組成為一個完整係統的依據。總體設計要使整個電氣控製係統集中、緊湊，同時在空間允許條件下，把發熱元件，噪聲振動大的電氣部件，盡量放在離其它元件較遠的地方或隔離起來；對於多工位的大型設備，還應考慮兩地操作的方便性；控製櫃的總電源開關、緊急停止控製開關應安放在方便而明顯的位置。總體配置設計得合理與否關係到電氣控製係統的製造、裝配質量，更將影響到電氣控製係統性能的實現及其工作的可靠性、操作、調試、維護等工作的方便及質量。
1、電氣控製櫃組件的劃分
由於各種電器元件安裝位置不同，在構成一個完整的電氣控製係統時，就必須劃分組件。劃分組件的原則是：
(1)把功能類似的元件組合在一起；
(2)盡可能減少組件之間的連線數量，同時把接線關係密切的控製電器置於同一組件中；
(3)讓強弱電控製器分離，以減少幹擾；
(4)為力求整齊美觀，可把外形尺寸、重量相近的電器組合在一起；
(5)為了電氣控製係統便於檢查與調試，把需經常調節、維護和易損元件組合在一起。
2、在劃分電氣控製櫃組件的同時要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控製裝置之間的連線方式：電氣控製櫃各部分及組件之間的接線方式一般應遵循以下原則：
(1)開關電器、控製板的進出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進出線數選用不同規格的接線端頭或接線鼻子；
(2)電氣櫃、控製櫃、櫃(台)之間以及它們與被控製設備之間，采用接線端子排或工業聯接器連接；
(3)弱電控製組件、印製電路板組件之間應采用各種類型的標準接插件連接；
(4)電氣櫃、控製櫃、櫃(台)內的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接，過渡連接線應采用端子排過渡連接，端頭應采用相應規格的接線端子處理。
三、電器元件布置圖的設計與繪製
電氣元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合。電器元件布置圖的設計依據是部件原理圖、組件的劃分情況等。設計時應遵循以下原則：
1、同一組件中電器元件的布置應注意將體積大和較重的電器元件安裝在電器板的下麵，而發熱元件應安裝在電氣控製櫃的上部或後部，但熱繼電器宜放在其下部，因為熱繼電器的出線端直接與電動機相連便於出線，而其進線端與接觸器直接相連接，便於接線並使走線最短，且宜於散熱；
2、強電弱電分開並注意屏蔽，防止外界幹擾；
3、需要經常維護、檢修、調整的電器元件安裝位置不宜過高或過低，人力操作開關及需經常監視的儀表的安裝位置應符合人體工程學原理；
4、電器元件的布置應考慮安全間隙，並做到整齊、美觀、對稱，外形尺寸與結構類似的電器可安放在一起，以利加工、安裝和配線。若采用行線槽配線方式，應適當加大各排電器間距，以利布線和維護；
5、各電器元件的位置確定以後，便可繪製電器布置圖。電氣布置圖是根據電器元件的外形輪廓繪製的，即以其軸線為準，標出各元件的間距尺寸。每個電器元件的安裝尺寸及其公差範圍，應按產品說明書的標準標注，以保證安裝板的加工質量和各電器的順利安裝。大型電氣櫃中的電器元件，宜安裝在兩個安裝橫梁之間，這樣，可減輕櫃體重量，節約材料，另外便於安裝，所以設計時應計算縱向安裝尺寸；
6、在電器布置圖設計中，還要根據本部件進出線的數量、采用導線規格及出線位置等，選擇進出線方式及接線端子排、連接器或接插件，並按一定順序標上進出線的接線號。
四、電器部件接線圖的繪製
電氣部件接線圖是根據部件電氣原理及電器元件布置圖繪製的，它表示成套裝置的連接關係，是電氣安裝、維修、查線的依據。接線圖應按以下原則繪製：
1、接線圖相接線表的繪製應符合GB6988.6—1993中《控製係統功能表圖的繪製》的規定；
2、所有電氣元件及其引線應標注與電氣原理圖中相一致的文字符號及接線號。原理圖中的項目代號、端子號及導線號的編製分別應符合GB5094-1985《電氣技術中的項目代號》、GB4026-1992《電器設備接線端子和特定導線線端的識別及應用字母數字係統的通則》及GB4884-1985《絕緣導線標記》等規定；
3、與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個部分(觸頭、線圈等)必須畫在一起；
4、電氣接線圖一律采用細線條繪製。走線方式分板前走線及板後走線兩種，一般采用板前走線，對於簡單電氣控製部件，電器元件數量較少，接線關係又不複雜的，可直接畫出元件間的連線；對於複雜部件，電器元件數量多，接線較複雜的情況，一般是采用走線槽，隻要在各電器元件上標出接線號，不必畫出各元件間連線；
5、接線圖中應標出配線用的各種導線的型號、規格、截麵積及顏色要求等；
6、部件與外電路連接時，大截麵導線進出線宜采用連接器連接，其它應經接線端於排連接。
五、電氣控製櫃及非標準零件圖的設計
電氣控製裝置通常都需要製作單獨的電氣控製櫃、箱，其設計需要考慮以下幾方麵：
1、根據操作需要及控製麵板、箱、櫃內各種電氣部件的尺寸確定電氣箱、櫃的總體尺寸及結構型式，非特殊情況下，應使電氣控製櫃總體尺寸符合結構基本尺寸與係列；
2、根據電氣控製櫃總體尺寸及結構型式、安裝尺寸，設計箱內安裝支架，並標出安裝孔、安裝螺栓及接地螺栓尺寸，同時注明配作方式。櫃、箱的材料一般應選用櫃、箱用專用型材；
3、根據現場安裝位置、操作、維修方便等要求，設計電氣控製櫃的開門方式及型式；
4、為利於控製櫃箱內電器的通風散熱，在箱體適當部位設計通風孔或通風槽，必要時應在櫃體上部設計強迫通風裝置與通風孔；
5、為便於電氣控製櫃的運輸，應設計合適的起吊勾或在箱體底部設計活動輪。
總之，根據以上要求，應先勾畫出電氣控製櫃箱體的外形草圖，估算出各部分尺寸，然後按比例畫出外形圖，再從對稱、美觀、使用方便等方麵進一步考慮調整各尺寸比例。電氣控製櫃外表確定以後，再按上述要求進行控製櫃各部分的結構設計，繪製箱體總裝圖及各麵門、控製麵板、底板、安裝支架、裝飾條等零件圖，並注明加工要求，再視需要為電氣控製櫃選用適當的門鎖。當然，電氣櫃的造形結構各異，在櫃體設計中應注意吸取各種型式的優點。對非標準的電器安裝零件，應根據機械零件設計要求，繪製其零件圖，凡配合尺寸應注明公差要求，並說明加工要求。
最後，還要根據各種圖紙，對電氣控製櫃需要的各種零件及材料進行綜合統計，按類別列出外購成品件的彙總清單表、標準件清單表、主要材料消耗定額表及輔助材料定額表等，以便采購人員、生產管理部門按設備製造需要備料，做好生產準備工作，也便於成本核算。