电气控制柜设计制作——电路篇

第1章 电气控制 （1）
1.1 概述 （1）
1.1.1 电气控制技术发展简史 （1）
1.1.1.1 人类历史的科学技术发展简史 （1）
1.1.1.2 近代工业革命的三大阶段 （1）
1.1.1.3 电气控制无处不在 （6）
1.1.2 电气控制 （7）
1.1.2.1 什么是电气控制技术 （7）
1.1.2.2 电气控制设备 （7）
1.1.2.3 电气控制设备的智能化 （10）
1.1.3 电气控制技术发展的几个阶段 （10）
1.1.3.1 开关控制电器阶段 （10）
1.1.3.2 继电控制电器阶段 （11）
1.1.3.3 数字逻辑控制阶段 （13）
1.1.3.4 电子计算机控制阶段 （13）
1.1.4 控制设备的分类 （14）
1.1.4.1 电气控制设备的分类 （15）
1.1.4.2 电气控制设备的特性 （15）
1.2 电气控制柜使用条件及主要性能指标 （16）
1.2.1 正常使用条件 （16）
1.2.1.1 周围空气温度 （17）
1.2.1.2 海拔 （17）
1.2.1.3 湿度 （17）
1.2.1.4 污染等级 （17）
1.2.1.5 振动、冲击和碰撞 （18）
1.2.1.6 供电电源 （18）
1.2.1.7 电磁兼容性（EMC） （18）
1.2.1.8 运输、储存和安置条件 （19）
1.2.1.9 安装条件 （19）
1.2.2 特殊使用条件 （19）
1.2.3 工作性能指标 （19）
1.2.3.1 额定工作制 （19）
1.2.3.2 主电路的额定值和极限值 （20）
1.2.3.3 正常负载和过载特性 （24）
1.2.3.4 短路特性 （24）
1.2.3.5 绝缘电阻与介电性能 （25）
1.2.3.6 温升 （26）
1.2.3.7 EMC环境 （26）
1.2.3.8 噪声 （26）
1.2.4 智能型控制设备要求 （26）
1.2.4.1 一般要求 （26）
1.2.4.2 功能要求 （26）
1.3 影响电气控制柜制作的因素 （27）
1.3.1 电气控制柜的制作方式 （27）
1.3.1.1 生产类型 （27）
1.3.1.2 不同生产类型的工艺特点 （28）
1.3.2 客户的要求 （29）
1.3.2.1 执行标准 （29）
1.3.2.2 控制要求 （30）
1.3.2.3 可靠性要求 （32）
1.3.2.4 寿命要求 （32）
1.3.2.5 安全性要求 （32）
1.3.3 使用条件 （33）
1.3.3.1 环境对电气控制设备的影响 （33）
1.3.3.2 机械因素对电气控制设备的影响 （33）
1.3.4 设备条件和技术水平 （34）
1.3.5 技术文件与标志 （34）
1.3.5.1 技术文件 （35）
1.3.5.2 标志 （37）
1.4 电气控制柜设计制作的原则 （38）
1.4.1 技术设计的一般原则 （38）
1.4.2 安全设计原则 （39）
1.4.2.1 人员和财产的安全性 （39）
1.4.2.2 电气产品安全设计基本要求 （40）
1.4.2.3 电气产品有哪些安全风险 （41）
1.4.2.4 应首先采用改变产品的危险性特征的方法消除安全隐患 （42）
1.4.2.5 安全技术措施选择顺序 （42）
1.4.2.6 进行电路设计和结构设计时安全性设计的优选顺序 （42）
1.4.2.7 安全设计必须考虑环境条件和应用条件，特别应考虑特殊条件 （42）
1.4.2.8 安全设计必须考虑设备在制造过程中的安全 （43）
1.4.2.9 电气控制设备安全设计方法 （43）
1.4.3 可靠性设计原则 （48）
1.4.3.1 系统的整体可靠性原则 （48）
1.4.3.2 高可靠性组成单元要素原则 （48）
1.4.3.3 具有安全系数的设计原则 （48）
1.4.3.4 高可靠性方式原则 （48）
1.4.3.5 元器件的选择对机电产品可靠性的影响 （49）
1.4.4 节能环保绿色设计原则 （49）
1.4.4.1 环保型材料的利用 （49）
1.4.4.2 节约能源设计 （50）
1.4.5 控制功能设计原则 （51）
1.4.6 可加工性、可装配性和可维修性设计原则 （52）
第2章 电气原理图设计 （54）
2.1 电气控制系统设计概述 （54）
2.1.1 控制系统概述 （54）
2.1.2 自动控制系统 （56）
2.1.2.1 自动控制系统的组成 （56）
2.1.2.2 自动控制系统的分类 （56）
2.1.2.3 自动控制系统的性能要求 （57）
2.1.2.4 自动控制线路的基本组成 （58）
2.1.2.5 常用控制方法 （59）
2.1.3 电气控制设备设计的原则与内容 （60）
2.1.3.1 电气控制设备设计的一般原则 （60）
2.1.3.2 电气控制设备设计的任务及内容 （60）
2.1.4 电气控制设备设计的一般步骤 （61）
2.1.5 电动机拖动方案的确定方法 （68）
2.2 电路图的设计方法 （71）
2.2.1 电气控制电路设计概述 （71）
2.2.1.1 电气原理图设计的内容 （71）
2.2.1.2 电气原理图设计的基本步骤 （73）
2.2.2 电气原理图的设计方法 （73）
2.2.2.1 经验设计法 （73）
2.2.2.2 逻辑设计法 （80）
2.3 电路设计的注意事项 （84）
2.3.1 电气控制电路设计中应注意的问题 （84）
2.3.2 PLC控制系统设计的注意事项 （94）
2.3.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 （94）
2.3.2.2 PLC控制系统设计的基本内容 （94）
2.3.2.3 PLC控制系统设计的一般步骤 （95）
2.3.2.4 PLC机型的选择 （96）
2.3.3 单片机控制电路设计的注意事项 （98）
2.3.3.1 单片机控制电路设计的基本要求 （98）
2.3.3.2 单片机（MCU）选择设计要求 （99）
2.3.3.3 电源部分的设计要求 （99）
2.3.3.4 时钟设计要求 （100）
2.3.3.5 I/O口设计要求 （100）
2.3.3.6 上/下拉电阻要求 （100）
2.3.3.7 通信接口 （100）
2.4 元器件的选择原则 （101）
2.4.1 控制电器 （101）
2.4.1.1 控制电器的作用 （101）
2.4.1.2 常用低压电器的主要种类和用途 （102）
2.4.2 开关器件和元件的选择 （102）
2.4.2.1 开关器件和元件的选用原则 （103）
2.4.2.2 器件封装结构和质量等级的选择 （103）
2.4.2.3 降额设计 （103）
2.4.3 开关器件和元件参数的选择 （104）
2.4.3.1 在空载、正常负载和过载条件下接通、承载和分断电流的能力 （104）
2.4.3.2 接通、承载和分断短路电流的能力 （105）
2.4.3.3 通断操作过电压 （105）
2.4.3.4 开关器件及元件动作条件 （106）
2.4.3.5 操动器 （107）
2.4.3.6 触点位置指示 （107）
2.4.3.7 适用于隔离的电器的附加要求 （108）
2.4.3.8 具有中性极电器及控制设备的附加要求 （109）
2.4.4 控制电器接线端子的选择 （109）
2.4.4.1 接线端子的结构要求 （109）
2.4.4.2 接线端子连接导线的能力 （109）
2.4.4.3 接线端子的连接 （110）
2.4.4.4 接线端子的识别和标志 （110）
2.4.4.5 外接导线端子 （110）
第3章 电路设计规范 （112）
3.1 功能电路设计规范 （112）
3.1.1 电源及引入电源线端接法和切断开关 （112）
3.1.1.1 电源 （112）
3.1.1.2 对电子设备供电电路的要求 （113）
3.1.1.3 引入电源线端接法和切断开关 （115）
3.1.2 控制电路和控制功能 （118）
3.1.2.1 控制电路 （118）
3.1.2.2 控制功能 （120）
3.1.2.3 联锁保护 （124）
3.1.2.4 故障情况的控制功能 （125）
3.2 防护电路设计规范 （128）
3.2.1 电击防护的设计 （128）
3.2.1.1 概述 （128）
3.2.1.2 直接接触的防护 （129）
3.2.1.3 间接接触的防护 （129）
3.2.1.4 采用安全超低压（PELV）作防护 （132）
3.2.2 电气设备的保护与等电位联结 （133）
3.2.2.1 电气设备的保护 （133）
3.2.2.2 短路保护与短路耐受强度 （139）
3.2.2.3 等电位联结 （142）
3.2.3 电磁兼容性（EMC）设计 （144）
3.2.3.1 电磁兼容性设计要求 （144）
3.2.3.2 提高电磁兼容性（EMC）的措施 （146）
3.3 电路原理图的绘制 （147）
3.3.1 电气制图规则 （147）
3.3.1.1 电路图的组成 （147）
3.3.1.2 电气原理图符号位置的索引 （148）
3.3.1.3 元器件的标注方法 （149）
3.3.1.4 电气原理图的绘制原则 （149）
3.3.2 电气原理图绘制工具 （151）
3.3.2.1 CAD绘图软件 （151）