一、電氣原理圖設計的基本步驟
1.根據選定的拖動(dòng)方案及控制方式設計系統的原理框圖，擬訂出各部分的主要技術(shù)要求和主要技術(shù)參數。
2. 根據各部分的要求，設計出原理框圖中各個(gè)部分的具體電路。對于每一部分的設計總是按主電路、控制電路、輔助電路、聯(lián)鎖與保護、總體檢查，反復修改與完善的步驟進(jìn)行。
3.繪制總原理圖。按系統框圖結構將各部分聯(lián)成一個(gè)整體。
4.正確選用原理線(xiàn)路中每一個(gè)電器元件，并制訂元器件目錄清單。
對于比較簡(jiǎn)單的控制線(xiàn)路，例如普通機床的電氣配套設計，可以省略前兩步，直接進(jìn)行原理圖設計和選
用電器元件。但對于比較復雜的自動(dòng)控制線(xiàn)路，例如專(zhuān)用的數控生產(chǎn)機械或者采用微機或電子控制的專(zhuān)用
檢測與控制系統，要求有程序預選、刀具調整與補償和一定的加工精度、生產(chǎn)效率、自動(dòng)顯示、各種保護、故障診斷、報警、打印記錄等，就必須按上述過(guò)程一步一步進(jìn)行設計。只有各個(gè)獨立部分都達到技術(shù)要求，才能保證總體技術(shù)要求的實(shí)現，保證總裝調試的順利進(jìn)行。
二、電氣原理圖的設計方法

電氣原理圖的設計方法主要有分析設計法和邏輯設計法兩種，分別介紹如下。
1. 分析設計法
所謂分析設計法是根據生產(chǎn)工藝的要求去選擇適當的基本控制環(huán)節（單元電路）或經(jīng)過(guò)考驗的成熟電路，按各部分的聯(lián)鎖條件組合起來(lái)并加以補充和修改，綜合成滿(mǎn)足控制要求的完整線(xiàn)路。當找不到現成的典型環(huán)節時(shí)，可根據控制要求邊分析邊設計，將主令信號經(jīng)過(guò)適當的組合與變換，在一定條件下得到執行元件所需要的工作信號。設計過(guò)程中，要隨時(shí)增減元器件和改變觸點(diǎn)的組合方式，以滿(mǎn)足拖動(dòng)系統的工作條件和控制要求，經(jīng)過(guò)反復修改得到理想的控制線(xiàn)路。由于這種設計方法是以熟練掌握各種電氣控制線(xiàn)路的基本環(huán)節和具備一定的閱讀分析電氣控制線(xiàn)路的經(jīng)驗為基礎，所以又稱(chēng)為經(jīng)驗設計法。分析設計法的特點(diǎn)是無(wú)固定的設計程序，設計方法簡(jiǎn)單，容易為初學(xué)者所掌握，對于具有一定工作經(jīng)驗的電氣人員來(lái)說(shuō)，也能較快地完成設計任務(wù)，因此在電氣設計中被普遍采用。其缺點(diǎn)是設計方案不一定是最佳方案，當經(jīng)驗不足或考慮不周時(shí)會(huì )影響線(xiàn)路工作的可靠性。

2.邏輯設計法

邏輯設計法是利用邏輯代數這一數學(xué)工具來(lái)進(jìn)行電路設計，即根據生產(chǎn)機械的拖動(dòng)要求及工藝要求，將執行元件需要的工作信號以及主令電器的接通與斷開(kāi)狀態(tài)看成邏輯變量，并根據控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯函數關(guān)系式來(lái)表達，然后再運用邏輯函數基本公式和運算規律進(jìn)行簡(jiǎn)化，使之成為需要的與或關(guān)系式，根據最簡(jiǎn)式畫(huà)出相應的電路結構圖，最后再作進(jìn)一步的檢查和完善，即能獲得需要的控制線(xiàn)路。采用邏輯設計法能獲得理想、經(jīng)濟的方案，所用元件數量少，各元件能充分發(fā)揮作用，當給定條件變化時(shí)，能指出電路相應變化的內在規律，在設計復雜控制線(xiàn)路時(shí)，更能顯示出它的優(yōu)點(diǎn)。任何控制線(xiàn)路，控制對象與控制條件之間都可以用邏輯函數式來(lái)表示，所以邏輯法不僅能用于線(xiàn)路設計，也可以用于線(xiàn)路簡(jiǎn)化和讀圖分析。邏輯代數讀圖法的優(yōu)點(diǎn)是各控制元件的關(guān)系能一目了然，不會(huì )讀錯和遺漏。

邏輯電路有兩種基本類(lèi)型，對應的設計方法也各有不同。
（1）組合邏輯電路 其特點(diǎn)是執行元件的輸出狀態(tài)只與同一時(shí)刻控制元件的狀態(tài)有關(guān)，輸入、輸出呈單方向關(guān)系，即輸出量對輸入量無(wú)影響。它的設計方法比較簡(jiǎn)單，可以作為經(jīng)驗設計法的輔助和補充，用于簡(jiǎn)單控制電路的設計，或對某些局部電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)一步節省并合理使用電器元件與觸點(diǎn)。

（2）時(shí)序邏輯電路 其特點(diǎn)是輸出狀態(tài)不僅與同一時(shí)刻的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且還與輸出量的原有狀態(tài)及其組合順序有關(guān)，即輸出量通過(guò)反饋作用，對輸入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路設計要設置中間記憶元件（如中間繼電器等），記憶輸入信號的變化，以達到各程序兩兩區分的目的。

三、原理圖設計中應注意的問(wèn)題
電氣控制設計中應重視設計、使用和維護人員在長(cháng)期實(shí)踐中總結出來(lái)的許多經(jīng)驗，使設計線(xiàn)路簡(jiǎn)單、正確、安全、可靠、結構合理、使用維護方便。通常應注意以下問(wèn)題。
1.選擇控制電源
盡量減少控制線(xiàn)路中電源的種類(lèi)，控制電源用量，控制電壓等級應符合標準等級。在控制線(xiàn)路比較簡(jiǎn)單的情況下，可直接采用電網(wǎng)電壓，即交流220V、380V供電，以省去控制變壓器。當控制系統使用電器數量比較多時(shí)，應采用控制變壓器降低控制電壓，或用直流低電壓控制，既節省安裝空間，又便于采用晶體管無(wú)觸點(diǎn)器件，具有動(dòng)作平穩可靠、檢修操作安全等優(yōu)點(diǎn)。對于微機控制系統應注意弱電控制與強電電源之間的離，不能共用零線(xiàn)，避免引起電源干擾。照明、顯示及報警等電路應采用安全電壓。

2.選擇電器元件

盡量減少電器元件的品種、規格與數量。在電器元件選用中，盡可能選用性能優(yōu)良、價(jià)格便宜的新型器件，同一用途盡可能選用相同型號。電氣控制系統的先進(jìn)性總是與電器元件的不斷發(fā)展、更新緊密聯(lián)系在一起的，因此，設計人員必須密切關(guān)注電機、電器技術(shù)、電子技術(shù)的新發(fā)展，不斷收集新產(chǎn)品資料，以便及時(shí)應用于控制系統設計中，使控制線(xiàn)路在技術(shù)指標、穩定性、可靠性等方面得到進(jìn)一步的提高。

3.減少通電電器的數量
正常工作過(guò)程中，盡可能減少通電電器的數量，以利節能，延長(cháng)電器元件壽命以及減少故障。
4. 合理使用電器觸點(diǎn)
在復雜的繼電接觸控制線(xiàn)路中，各類(lèi)接觸器、繼電器數量較多，使用的觸點(diǎn)也多，線(xiàn)路設計應注意以下問(wèn)
題。
（1）主副觸點(diǎn)的使用量不能超過(guò)限定對數，因為各類(lèi)接觸器、繼電器的主副觸點(diǎn)數量是一定的。設計時(shí)應注意盡可能減少觸點(diǎn)使用數量.以采用邏輯設計化簡(jiǎn)方法，改變觸點(diǎn)的組合方式，以減少觸點(diǎn)使用數量，或增加中間繼電器來(lái)解決。

（2）檢查觸點(diǎn)容量是否滿(mǎn)足控制要求，避免因使用不當而出現觸點(diǎn)燒壞、熔焊的故障，要合理安排接觸器
主副觸點(diǎn)的位置，避免用小容量繼電器去切斷大容量負載�？傊�，要計算觸點(diǎn)斷流容量是否滿(mǎn)足被控制負載
的要求，還要考慮負載性質(zhì)（阻性、容性、感性等），以保證觸點(diǎn)工作壽命和可靠性。

5.正確連線(xiàn)
具體應注意以下幾個(gè)方面。
（1）正確連接電器線(xiàn)圈   電壓線(xiàn)圈通常不能串聯(lián)使用，即使用兩個(gè)同型號電壓線(xiàn)圈也不能采用串聯(lián)施加
額定電壓之和的電壓值，因為電器動(dòng)作總有先后之差，可能由于動(dòng)作過(guò)程中阻抗變化造成電壓分配不均勻.
對于電感較大的電器線(xiàn)圈，例如電磁閥、電磁鐵或直流電機勵磁線(xiàn)圈等則不宜與相同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)工作，否則在接通或斷開(kāi)電源時(shí)會(huì )造成后者的誤動(dòng)作。
（2）合理安排電器元件及觸點(diǎn)位置   對一個(gè)串聯(lián)回路，各電器元件或觸點(diǎn)位置互換，并不影響其工作原理，但從實(shí)際連線(xiàn)上卻影響到安全、節省導線(xiàn)等各方面的問(wèn)題。
（3）注意避免出現寄生回路 在控制電路的動(dòng)作過(guò)程中，如果出現不是由于誤操作而產(chǎn)生的意外接通的電路，稱(chēng)為寄生回路。

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