我們都知道即便一個電氣控制系統(tǒng)再復雜，也是需要一個控制柜的?？刂乒裼泻芏喾N。但是，一個設計精美又實用的機柜，會讓用戶和客戶對設備制造商贊賞有加?？刂乒竦脑O計和配置可能沒有太多的專業(yè)知識，但往往是一個技術人員專業(yè)技能和工作態(tài)度的最好展示。下面我們一起來綜合一下這些知識。
一、控制柜的分類
控制柜有許多種類。我們一般熟悉的有電氣控制柜、變頻控制柜、低壓控制柜、高壓控制柜、泵控制柜、電源控制柜、防爆控制柜、電梯控制器、PLC控制柜、消防控制柜、磚機控制柜等等。
二、基本設計思路
電氣控制柜設計的基本思想是一種邏輯思維。只要符合邏輯控制規(guī)律，能保證電氣安全，滿足生產工藝要求，就可以說是好的設計。
但是，為了滿足電氣控制設備的制造和使用要求，必須進行合理的電氣控制工藝設計。這些設計包括電控柜的結構設計、電控柜的總體配置圖、總接線圖設計和各部分的電氣裝配圖和接線圖設計，還有一些技術資料如元件目錄、進出線號、主要材料清單等。
三。總體配置設計
電氣控制柜的總體配置設計任務是根據(jù)電氣原理圖的工作原理和控制要求，將控制系統(tǒng)劃分為若干個部件(這些部件統(tǒng)稱為元件)，然后根據(jù)電氣控制柜的復雜程度，將每個部件劃分為若干個元件，再根據(jù)電氣原理圖的接線關系，整理出各部分的進出線號，調整它們之間的連接方式。
總布置設計以電氣系統(tǒng)總裝配圖和總接線圖的形式表示，應以示意圖的形式表示各部分主要部件的位置、各部分的接線關系、接線方式、使用的線槽和管道。
電氣控制柜的總裝配圖和接線圖(可根據(jù)需要進行拆分或組合)是各部分進行分區(qū)設計和協(xié)調以形成一個完整系統(tǒng)的基礎?？傮w設計應使整個電氣控制系統(tǒng)集中緊湊，并考慮以下要求:
(1)同時，在空間允許的情況下，將噪音和振動較大的發(fā)熱元件和電器元件盡量放在遠離其他元件的地方或進行隔離。
(2)對于大型多工位設備，還應考慮兩地操作的便利性。
(3)控制柜的總電源開關和急?？刂崎_關應放在方便明顯的位置。
總體配置設計是否合理，關系到電氣控制系統(tǒng)的制造和裝配質量，也會影響電氣控制系統(tǒng)性能的實現(xiàn)及其工作的可靠性，操作、調試和維護的方便性和質量。
2.1控制柜部件的劃分
由于各種電氣元件的安裝位置不同，在形成一個完整的電氣控制系統(tǒng)時，需要對元件進行劃分。組件根據(jù)以下原則進行劃分:
(1)將功能相似的元素組合起來。
(2)盡可能減少元件之間的連接數(shù)量，同時將連接緊密的控制電器放在同一個元件中。
(3)將強弱電控制器分開，減少干擾。
(4)為了整潔美觀，可以將尺寸和重量相近的電器組合在一起。
(5)為了便于電氣控制系統(tǒng)的檢查和調試，將需要經常調整、維護和易損的部件組合在一起。
此外，與傳統(tǒng)的組裝控制柜相比，現(xiàn)在還引入了一個“快速接線模塊”的組件組裝單元。國外代表品牌有MTL、P+F等。，以及國內新大新科技自主研發(fā)設計的全系列品牌如下圖所示。
2.2連接方式的原則
在劃分電氣控制柜的部件時，需要解決部件之間、電氣箱之間、電氣箱與被控設備之間的連接方式。一般情況下，應遵循以下原則:
(1)開關電器和控制板的進出線一般用端子或鼻子連接，可根據(jù)電流和進出線數(shù)量選擇。
(2)電氣柜、控制柜、柜(站)之間以及它們與被控設備之間用接線板或工業(yè)連接器連接。
(3)應使用各種類型的標準連接器連接弱電控制元件和印刷電路板元件。
(4)電氣柜、控制柜、柜(站)內元件之間的連接，可利用元件本身的端子直接連接；過渡連接線應采用接線端子連接，端部應使用相應規(guī)格的端子。
四。電氣元件布局的設計和繪圖
電氣元件布局是將一些電氣元件按照一定的原則進行組合。電氣元件布置圖的設計依據(jù)是元件原理圖、元件劃分等。設計應遵循以下原則:
(1)對于同一組件內電氣元件的布置，應注意將大而重的電氣元件安裝在電氣板下，而發(fā)熱元件應安裝在電氣控制柜的上部或后部，但熱繼電器應放在下部，因為熱繼電器的出口端直接與電機相連便于出線，而熱繼電器的入口端直接與接觸器相連，這樣接線方便，接線最短，適合散熱。
(2)強電和弱電分開，注意屏蔽，防止外界干擾。
(3)需要經常維護、檢修和調整的電氣元件的安裝位置不能過高或過低。需要經常監(jiān)控的手動開關和儀表的安裝位置應符合人體工程學原則。
(4)電氣元件的布置應考慮安全間隙，并做到整齊、美觀、對稱。尺寸和結構相似的電器可以放在一起，便于加工、安裝和布線；如果采用線槽布線方式，應適當增加每排電器的間距，以方便布線和維修。
(5)各電氣元件位置確定后，即可繪制電氣布置圖。電氣布局是根據(jù)電氣元件的輪廓來畫的，也就是根據(jù)其軸線來標注元件之間的距離。每個電氣元件的安裝尺寸和公差范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每個電氣元件的順利安裝。大型電氣柜中的電氣元件應安裝在兩根安裝梁之間，這樣可以減輕柜體重量，節(jié)省材料，便于安裝，所以設計時應計算縱向安裝尺寸。
(6)在電氣布局設計中，根據(jù)該部件的進出線數(shù)量、采用的導線規(guī)格、出線位置等。，應選擇進線和出線方式、端子板、連接器或接頭，并按一定順序標注出線的接線編號。
五。電氣元件接線圖的繪制
元件的電氣接線圖是根據(jù)元件的電氣原理和電氣元件的布置圖繪制的。它代表成套設備的連接關系，是電氣安裝、維護和線路檢查的基礎。接線圖應根據(jù)以下原則繪制:
(1)接線圖相接線表的繪制應符合GB6988.6—1993《控制系統(tǒng)功能表的繪制》的規(guī)定。
(2)所有電氣元件及其引線應標有與電氣原理圖中一致的文字符號和連接編號。原理圖中項目代碼、端子號和線號的編制應分別符合GB5094-1985《電氣技術中的項目代碼》、GB4026-1992《電氣設備端子和專用電線端子的字母數(shù)字系統(tǒng)識別和應用的一般規(guī)則》和GB4884-1985《絕緣線的標記》等規(guī)定。
(3)不同于電氣原理圖，所有零件(觸點、線圈等。)在接線圖中必須畫在一起；
(4)所有電氣接線圖應使用細線繪制。布線方式分為兩種:板前布線和板后布線。一般采用板前走線。對于簡單的電氣控制元件，電氣元件數(shù)量少且接線關系不復雜，可以直接畫出元件之間的接線。對于復雜元件，電器元件數(shù)量多，接線復雜，一般采用線槽。只要在每個電氣元件上標上接線編號，就不需要畫出每個元件之間的接線。
(5)接線圖應標明接線用各種導線的種類、規(guī)格、截面積和顏色要求。
(6)當元件與外電路連接時，大截面導線的進出線應使用連接器，其他應通過端子成排連接。
不及物動詞控制柜設計及非標準件圖
電氣控制裝置通常需要單獨制作電氣控制柜和箱，在設計時應考慮以下幾個方面:
(1)根據(jù)操作要求和控制盤、箱、柜內各種電氣元件的尺寸，確定電氣箱、柜的總體尺寸和結構型式。在無特殊情況下，電氣控制柜的整體尺寸應符合基本結構尺寸和系列。
(2)根據(jù)電控柜的外形尺寸、結構型式、安裝尺寸，在柜內設計安裝支架，標注安裝孔、安裝螺栓、接地螺栓的尺寸，并注明配合方式。柜、箱的材料一般應使用柜、箱專用型材。
(3)根據(jù)現(xiàn)場安裝位置、方便操作和維護的要求，設計電控柜的開門方式和類型。
總之，根據(jù)以上要求，先勾畫出電控柜的輪廓，估算出各部分的尺寸，然后按照比例畫出輪廓圖，再進一步考慮從對稱、美觀、易用等方面調整各尺寸的比例。電氣控制柜外觀確定后，根據(jù)上述要求進行控制柜各部分的結構設計，以及機柜總裝配圖、各種門、控制面板、底板、安裝支架、裝飾條等零件圖。并注明加工要求，然后根據(jù)需要為電氣控制柜選擇合適的門鎖。當然，電氣柜的形狀和結構各不相同，所以在柜體設計中要注意吸收各種類型的優(yōu)點。對于非標準的電氣安裝零件，應根據(jù)機械零件的設計要求繪制零件圖，并注明所有匹配尺寸的公差要求，說明加工要求。
最后，根據(jù)各種圖紙，對電氣控制柜所需的各種零件和材料進行綜合統(tǒng)計，按類別列出采購成品零件匯總清單表、標準件清單表、主材消耗定額表、輔材定額表，以便采購人員和生產管理部門根據(jù)設備制造的要求備料，做好生產準備，方便成本核算。
