电气制图与电子线路CAD

电气制图与电子线路CAD学习本课程的目的学习本课程的目的是了解电气制图的基本知识和掌握一种电气工程制图软件，掌握计算机绘制包括印制板在内的电气图制图技能。第一章电气制图概述电气制图与机械制图机械图：表达各种机械零件和它们之间的装配关系及技术要求；主要反映物体的形状和位置，建立在投影法基础上；绘制机械图使用AutoCAD软件；电气图：反映的是电气元器件或设备的功能原理和信号；用反映电气功能原理和信号的图形符号等来绘制；绘制电气图使用Protel软件。电气制图就是研究电气图样的绘制（画电气图）和识读（看电气图）规律与方法的一门学科。而绘制电气图、阅读电气图的基本依据是电气制图与电气简图用图形符号的国家标准。在编制电气技术文件和绘制各种电气图时，只有正确应用电气制图、电气简图用图形符号及其相关的国家标准，才能画出符合标准要求的，适合国内外交流的统一的各种电气图，表达完整的电气信息。电气制图与电气简图用图形符号的国家标准的组成电气制图国家标准GB/T69884项电气简图用图形符号国家标准GB/T472813项电气设备用图形符号国家标准GB/T54652项主要的相关国家标准13项可参考《电气制图国家标准汇编》新国标的特点尽可能采用国际标准图形符号尽可能准确表达元器件的功能GB/T4728.12——1996《二进制逻辑元件》的图形符号不仅能表达一般二进制逻辑元件的逻辑功能，还可以根据二进制逻辑元件的图形符号写出该电路的逻辑表达式（图1-3）适当考虑了技术发展的要求GB/T4728.12——1996《二进制逻辑元件》专门考虑了新器件符号的组合问题，为复杂逻辑功能新技术和新器件的不断发展留有扩展余地新、旧国标电气图举例旧标准新标准第二章电气制图的一般要求第一节电气制图的基本规定一、基本术语：媒体、文件、图媒体——记录信息的材料文件——媒体上的信息图——用图形表示信息的文件二、信息的表达方式：图样、平面图、简图、地图、表图、表格、文字形式三、简图中元件和连接线的表示方法四、简图布局方法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法1.集中表示法：把一个复合符号的各部分列在一起的表示方法。（图2-3）优点：能一目了然地了解到电气图中任何一个元件的所有部件。缺点：不易理解电路的功能原理集中表示法简图中元件和连接线的表示方法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法2.半集中表示法：把同一个元件不同部件的符号（通常用于具有机械的、液压的、气动的、光学的等方面功能联系的元件）在图上展开的表示方法，一般通过虚线把具有联系的各元件或属于同一元件的各部件连接起来。（图2-4）优点：易于理解电路的功能原理，且能通过虚线一目了然的找到电气图中任何一个元件的所有部件。缺点：不宜用于很复杂的电气图半集中表示法简图中元件和连接线的表示方法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法3.分开表示法：把同一个元件不同部件的符号（用于有功能联系的元件）分散于图上的表示方法，采用其同一个元件的项目代号表示元件中各部件之间的关系，以清晰表示电路布局。（图2-5）优点：最容易理解电路的功能分开表示法简图中元件和连接线的表示方法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法4.重复表示法：把一个复杂符号（通常用于有电功能联系的元件）示于图上的两处或多处的表示方法，同一项目代号只代表同一个元件。（图2-6）重复表示法多路选择器（重复表示法）三、简图中元件和连接线的表示方法（二）元件中功能无关各部分的表示方法1.组合表示法1）符号的各部分画在点划线框内2）符号的各部分连在一起（通常是二进制逻辑元件或模拟元件）2.分立表示法把在功能上独立的符号的各部分分开示于图上的表示方法，通过其项目代号使电路和相关的各部分的布局清晰。元件的组合和分立表示方法三、简图中元件和连接线的表示方法（三）电路的表示方法1.多线表示法电路中的每根连接线用一条图线表示2.单线表示法（图2-10）电路中的两根或多根连接线只用一条线表示多线表示法单线表示法简图中元件和连接线的表示方法L2QSFUKM1TAKM3KM2四、简图布局方法1.功能布局法（图1-5，图1-6）元件或元件的各部分在图上的布置使电路的功能关系易于理解的布局方法。把电路划分成多个既相互独立又相互联系的功能组，按工作顺序或因果关系，把电路功能组从上到下或从左到右排列。2.位置布局法（图2-11）元件布置时使其在图上的位置反映其实际的相对位置第二节电气图的类别一、功能性文件1.概略图：表示系统、分系统、装置、部件、设备和软件各项目之间的主要关系和连接线的相对简单的简图，常用单线表示法。2.框图：主要采用方框符号的概略图3.网络图：在地图上表示诸如发电站、变电站和电力线、电信设备和传输线之类的电网的概略图4.功能图：用理论的或理想的电路而不涉及实现方法来详细表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等功能的简图5.逻辑功能图：主要使用二进制逻辑元件符号的功能图一、功能性文件6.等效电路图：用于分析和计算电路特性或状态的，表示等效电路的功能图7.功能表图：用步和转换描述控制系统的功能和状态的表图8.顺序表图：表示系统各个单元工作次序或状态的图【表】9.时序图：按比例绘出时间轴（横轴）的顺序表图10.电路图：表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等实际电路的简图，它采用按功能排列的图形符号来表示各元件和连接关系，以表示功能而无需考虑项目的实体尺寸、形状或位置。（图1-5，图2-4）11.端子功能图：表示功能单元的各端子接口连接和内部功能12.程序图【表】【清单】：表示程序单元、模块的输入输出及其互连关系无线电接收机的概略图变压器及其负载的功能图（等效电路图）定时脉冲发生器设备的逻辑功能图二、位置文件1.总平面图2.安装图3.安装简图4.装配图5.布置图三、接线文件1.接线图【表】：表示或列出一个装备或设备的连接关系的简图【表】2.单元接线图【表】：表示或列出一个结构单元内部连接关系的接线图【表】3.互连接线图【表】：表示或列出不同结构单元之间连接关系的接线图【表】4.端子接线图【表】：表示或列出一个结构单元的端子和该端子上的外部连接的接线图【表】5.电缆图【表】【清单】含两个结构单元+A，+B的端子互连接线图四、项目表元件表、设备表、备用元件表五、安装说明文件六、试运转说明文件七、使用说明文件八、维修说明文件九、可靠性和可维修性说明文件十、其他文件第三节电气技术文件的编制原则全局的观点：把成套设备或系统作为一个整体，而把各个单元作为成套设备整体的一部分来考虑应考虑能在设备或系统的整个寿命期内都可正常起作用一、电气技术文件编制的目的目的：以最简单实用的形式提供电气设备或系统的有关信息。电气技术文件应提供包括成套装置在其寿命期内所经历的所有阶段所需的硬件和软件信息，并且还应做到说明详尽，正确扼要，易懂，符合预期目的，且易于携带和保管。二、电气技术文件的结构成套设备或系统的信息能用树状的结构为基础编排三、电气技术文件的编制应提供设备的功能的说明（如电路图）和设备结构的说明（如接线文件）；应以实际应用为目的四、不同类型电气技术文件之间的相互关系（图2-12）一般原则：文件的编制应从概略图开始，而后从一般到较特殊的更详细级的图；描述功能的文件应放在描述实现功能的文件之前。五、计算机辅助设计和电气技术文件编制第四节电气制图的一般规则一、电气制图总则1.图样格式（1）幅面（2）标题栏确定图样名称、图号、张次、更改和有关人员签名等内容的栏目，相当于图样的“铭牌”。位置一般在图纸的右下方或下方，标题栏中的文字方向为看图方向。（3）图框图框的尺寸按是否需要装订分成两类（图2-13）（4）图幅分区在图的边框处，竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字，编号的顺序从标题栏相对的左上角开始，分区数就是偶数。区的代号为字母+数字。如在相同图号第34张A6区内，标记为34/A6；图号3219的单张图F3区内，标记为：图3219/F3；图号为4752的第28张图G8区内，标记为图4752/28/G8；在=S2系统单张图C2区内标记为=S2/C2；在=SP系统第31张图E7区内，标记为=SP31/E7图幅分区式样2.图号、张次号每张图样都要在各自标题栏中编有自身的图号，以区分不同图样。多张图中的每张图都必须按照彼此相关的方法来编张次号。3.图线（1）图线的形式（2）图线的宽度根据用途，图线宽度宜从下列线宽中选用：0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm、2.0mm。图形对象的线宽应尽量不多于2种，每两种线宽间的比值应不小于2。（3）图线的间距平行线（包括画阴影线）之间的最小间距不小于粗线宽度的两倍，建议不小于0.7mm。4.字体和字体取向字包括汉字、字母和数字，通常采用直体字母，汉字为长仿宋体。字号（字高）包括2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。字宽等于字高的2/3。5.箭头和指引线开口箭头：用于电气能量、电气信号的传递方向（能量流、信息流流向）实心箭头：用于可变性、力或运动方向，以及指引线方向。指引线：指示注释的对象，应为细实线。指引线末端加注标记：指向轮廓线内，用一黑点；指向轮廓线上，用一实心箭头；指向电气连接线上加一短划线。图（2-16）6.尺寸线终点和起点标记二、电气简图的布局1.信号流的方向信号的主要流向应是从左向右，或从上到下（图2-17、2-18）2.符号的布局功能布局法或位置布局法三、电气简图的图形符号图形符号是用于电气图和其他文件中的表示项目或概念的一种图形、记号或符号，是电气技术领域中最基本的工程语言。图形符号应符合GB/T4728的规定。在GB/T4728中比较完整地列出了符号要素、限定符号和一般符号，但组合符号是有限的。若某些特定装置或概念的图形符号在标准中未列出，允许通过已规定的一般符号，限定符号和符号要素适当组合，派生出新的符号。1.符号的选择选用符号的遵循原则：尽可能采用优选形；在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式；在同一图号的图中使用同一种形式。（图2-19）2.图形符号的大小符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义，在有些情况下，为了强调某些方面或者为了便于补充信息，或者为了区别不同的用途，允许采用不同大小的符号和不同宽度的图线。（图2-20,2-21）3.符号的取向为了保持图面的清晰，避免导线弯折或交叉，在不致引起误解的情况下，可以将符号旋转或成镜象放置，但此时图形符号的文字标注和指示方向不得倒置。（图2-22,2-23）4.图形符号的端子的表示法（图2-25,2-26）5.引出线的表示方法图形符号一般都画有引线，但在绝大多数情况下引线位置仅用作示例，在不改变符号含义的原则下，引线可取不同的方向。如引线符号的位置影响到符号的含义，则不能随意改变，否则引起岐义。（图2-27，2-28，2-29）四、连接线1.连接线的绘制方法采用实线表示，计划扩展的连接线用虚线表示2.连接线的标记（图2-31）3.中断线(图2-32，图2-33）4.连接线的接点（图2-34）5.平行连接线（图2-35,2-36,2-37,2-38）6.信息总线（图2-39）导线的一般表示方法b(b)(c)连接线的标志连接线的连续表示法汇入导线表示法连接线的中断表示方法五、围框和机壳（图2-40）六、电气图的简化方法为了增加每张图上所表达的信息量或通过删去重复的信息来减少图面的零乱。1.端子（图2-41,2-42）2.相同符号构成的符号组（图2-43）3.重复表示法（图2-44,2-45）4.围框内的连接器或端子板（图2-46）5.用围框表示的一个单元内的电路七、项目代号和端子代号项目代号是为了读图时便于查找和区分各种图形符号所表示的元件、器件、装置和设备等。端子代号是项目代号的一部分，反映的是装置或设备中同外电路进行电气连接的导电件的代号。位置和取向：图2-47