电气工程制图(王怀英)模块六基本电气图绘制与识读.ppt
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1、模块六模块六 基本电气图的绘制与识读基本电气图的绘制与识读模块六模块六 基本电气图的绘制与识读基本电气图的绘制与识读 在电气技术领域中电气图的种类较多,常用的有:二进制逻辑功能图、框图、电路图、接线图和印制板图等。掌握各类电气图基本的绘制方法和识读方法是电气设备的生产、安装、使用、维护的前提和保证。本模块以图6-1所示低压配电箱为载体,介绍电气图中常用的图形符号、文字符号,以及查阅电气制图国家标准的方法和绘制基本电气图的一般规则,从而掌握电气图识图的方法和步骤。(a)配电箱实物图(b)配电箱电路图图6-1YD-01低压配电箱及其电路图模块六模块六 基本电气图的绘制与识读基本电气图的绘制与识读
2、任务二 报警器音频振荡电路的二进制逻辑功能图的绘制 任务一 电气信息结构文件基本要素的表达与识读任务三 YD-01低压配电箱来电/断电报警器电路框图的绘制 任务四 YD-01低压配电箱电路图的绘制与识读 任务五 接线图的绘制和接线表的编制 任务六 印制板零件图的绘制与装配图的识读 任务一任务一 常用机件的识读常用机件的识读 知识要点:1熟悉常用电气设备或元器件的图形符号、文字符号;2了解电气制图国家标准的有关内容。技能要点:1能绘制、识别和运用常用电气设备或元件的图形符号、文字符号;2能查阅电气制图国家标准的有关资料。(a)实物图(b)电路图图6-2来电/断电报警电路 你认识图6-2a实物图中
3、展示的元器件吗?对照图 6-2a和图6-2b,你能找出几个与实物元器件相对应的图形符号与文字符号?本任务通过对低压配电箱中的来电/断电报警电路的识读,学习电气简图用图形符号和文字符号,掌握使用、识别和绘制常用电气符号的方法。表示电气技术信息的资料统称为“电气信息结构文件”,其表达方式可以是图、表格和文字等等,电气简图就是其表现形式之一。电气信息结构文件主要由图形符号、文字符号、项目代号等基本要素构成,因此,正确理解、使用、绘制和识别各种电气符号,是识读电气信息结构文件的基础。一、电气简图用图形符号(GB/T472822005/IEC60617)在电气图中,表示电气元件或设备的简单图形、标记或字
4、符,称为图形符号,如图6-3所示。为了规范各类电气产品的图形符号,我国在国际电工委员会(IEC)标准的基础上,制定了电气简图用图形符号国家标准(GB/T4728),常用电气简图用图形符号可参考附录14。图6-3常用图形符号示例电容器半导体二极管电阻器电位器半导体三极管熔断器导线开关1图形符号的表示形式 图形符号最常用的表示形式有三种:一般符号、限定符号和方框符号。图形符号不论采用何种表示形式,其主要目的都是用简单的图形、标记或字符来表示一个设备或概念。(1)一般符号)一般符号 用以表示一类产品和此类产品特征的图形符号,称为一般符号。如图6-3所示,表示电容器的图形符号“”、表示半导体二极管的图
5、形符号“”、表示电阻器的图形符号“”、表示电位器的图形符号“”等都是一般符号。由此可见,一般符号可以单独作为表示一个电气元件或设备的图形符号使用。(2)限定符号)限定符号 用以提供附加信息(或功能)的一种加在其他符号上的简单图形或字符称为限定符号,见表6-1。表6-1常用限定符号表6-1常用限定符号 限定符号不能单独使用,通常加在一般符号上,派生出若干具有附加功能的图形符号。例如:极性电容器的图形符号“”、接触器主动合触头的图形符号“”、按钮开关的图形符号“”等都是由限定符号加到一般符号上形成的。在电气简图用图形符号(GB/T 4728)国家标准中,以这种形式生成的图形符号很多,见表6-2。在
6、绘制这类图形符号时,应以一般符号为主,表示附加信息(或功能)的限定符号要适当缩小绘制。表6-2限定符号加到一般符号上生成的图形符号示例在实际应用电气电路中,一般符号有时也被用作限定符号,见表6-3。当一般符号被用作限定符号时,一般符号也要适当缩小绘制。表6-3一般符号被用作限定符号示例(3)方框符号在电气图中,用以表示元件、设备等的组合及其功能,既不给出元件、设备的细节,也不考虑其所有连接的一种简单的图形符号(如圆形、正方形、长方形等),称为方框符号,如图6-4所示。方框符号常与限定符号组合,派生出若干具有附加功能的图形符号,其绘制方式与限定符号加在一般符号上的绘制方式完全相同。整流器桥式整流
7、器逆变器放大器图6-4常用方框符号示例方框符号常用于采用单线表示法绘制的电气图中,也可用于示出其全部输入和输出接线的图中,这部分知识将在概略图、框图、接线图等图样中介绍。2.图形符号的布置方法 (1)图形符号的方位不是强制的,在实际应用中,图形符号一般按水平或垂直布置,在不改变图形符号含义的条件下,可根据电气图的布线需要,将整个图形符号旋转(90、180或270)或镜像放置,如图6-5所示。图6-5图形符号旋转或成镜像放置示例 (2)在电气图中,作为图形符号一部分的文字符号、指示方向的符号和某些限定符号的位置应遵循有关规定,不能随之旋转,如图6-6所示。图6-6文字符号和指示方向符号应遵循有关
8、规定示例 3.图形符号的绘制 国家标准对图形符号的绘制尺寸并没有作统一的规定。在绘图中,图形符号均可按实际情况以便于理解的尺寸进行绘制,但在绘制时要尽量使符号各部分之间的比例适当。电气图用图形符号是按网格绘制出来的,但网格并未随符号一起示出,如图6-7b所示。一般情况下,图形符号可直接用于绘图,但在布置符号时应使连接线之间的距离为模数M(2.5mm)的倍数,通常为二倍(5mm),以便于标注端子标志。(a)按网格绘制(b)实际示出符号图6-7符号绘制示例 在计算机辅助绘图系统中,图形符号应画在网格上。为便于在计算机辅助绘图系统中使用GBT4728标准中的图形符号,特作如下规定:(1)图形符号应设
9、计成能用于模数M为2.5 mm的网格系统中。矩形的边长和圆的直径应设计成2M的倍数,对较小的图形符号可选用1.5M,1M或0.5M。(2)图形符号的连接线应同网格线重合并终止于网格线的交叉点上。两条连接线之间至少应有2M的距离,以符合国际通行的最小字符高为2.5 mm的要求。计算机辅助绘图系统要求每个图形符号都有位于网格交叉点的参考点,如图6-7a。用以表示电气设备或元件种类的字母代码称为文字符号,如图6-2中,半导体二极管图形符号旁标注的“V”、极性电容器图形符号旁标注的“C”、电阻器图形符号旁标注的“R”等字母代码均是文字符号。文字符号的主要作用,见表6-4。二、文字符号表6-4文字符号的
10、主要作用1.基本文字符号 基本文字符号是指用以表示电气设备、装置、元器件以及线路的基本名称和特性的文字符号。它分为单字母文字符号和双字母文字符号两种。(1)单字母文字符号 单字母文字符号是指把各种电气设备、装置和元器件按拉丁字母划分为23个大类,每一个大类用一个专用字母符号表示,见表6-5。表6-5单字母文字符号表6-5单字母文字符号(2)双字母文字符号双字母文字符号常用于比较详细、更加具体地表述电气设备或元件的名称。双字母文字符号是由表6-5所列的一个表示种类的单字母文字符号与另一个字母组合而成的,其组合方式应以单字母符号在前、另一个字母在后的次序列出,另一个字母通常选用该类设备或元件英文名
11、称的首位字母,或常用缩略语及约定俗成的字母。常用双字母文字符号见表6-6。例如:单字母文字符号“S”表示“控制电路的开关”;而双字母文字符号“SB”表示“按钮开关”,“SA”表示“控制开关”;蓄电池双字母文字符号“GB”中的第二个字母“B”来自英文“battery(电池)”的第一个字母。表6-6常用双字母文字符号 用以表示电气设备、装置、元件以及线路的功能、状态和特征的字母代码,称为辅助文字符号,见表6-7。2辅助文字符号表6-7常用辅助文字符号 辅助文字符号一般放在基本文字符号的后边,构成组合文字符号,如“MS”表示同步电动机,是由“M”(电动机的基本文字符号)和“S”(同步辅助文字符号“S
12、YN”的第一个字母)组合而成。辅助文字符号也可以单独使用,如:“ON”表示闭合,“OFF”表示断开等。3.文字符号的使用优先选用单字母文字符号。只有当用单字母文字符号不能满足要求,需要将大类进一步划分时,方可采用双字母文字符号,以便更详细、更加具体地表述电器设备、装置和元器件。基本文字符号不得超过2个字母,辅助文字符号一般不能超过3个字母。文字符号采用拉丁字母正体、大写。认识图6-2YD-01低压配电箱来电/断电报警电路中的部分元器件。配电箱配电箱配电箱是一种低压配电装置,按照电气接线要求,将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属箱体或柜中。使用时可借助手动或自动开关接通
13、或分断电路。线路出现故障或不正常运行时,保护电器将切断电路或报警。借助测量仪表可显示运行中的各种参数,还可对某些电气参数进行调整,对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。目的目的通通过练习,进一步熟悉一步熟悉常用常用电气气设备或元器件的或元器件的图形符号和文字符号形符号和文字符号任任务识读电动机点动控制电路图中的电气元件,并写出各电气元件的名称和文字符号电动机点动控制电路图 评价价表表现要求要求已能达到已能达到未能达到未能达到能正确写出各电气元件的名称能正确写出各电气元件的文字符号1.项目和项目代号(1)项目在电气图上通常用一个图形符号表示的基本件、部件、组件、功能单元、设备、系统等称为项目。如
14、用图形符号表示电阻件、连接件、集成电路、端子板、继电器、发电机、电源装置、开关设备等都称项目,由此可见,项目可大可小。项目代号项目代号(2)项目代号项目代号是用以识别图、图表、表格上和设备上的项目种类,并提供项目的层次关系,实际位置等信息的一种特定的代号。项目代号可以标注在各个图形符号近旁,以便于查找、区分各种图形符号所表示的元件、装置和设备等;也可标注在图形符号所表示的实物上或其近旁,使图形符号与实物之间建立起明确的一一对应的关系,以利于装配和维修。2.完整项目代号的组成 完整项目代号包括四个具有相关信息的代号段。每个代号段都用特定的前缀符号加以区分。代号段的字符都包括拉丁字母或阿拉伯数字,
15、或者由字母和数字共同组成。大写字母与小写字母具有相同的意义,并用正体书写,但优先采用大写字母。完整项目代号的组成,见表6-8。表6-8完整项目代号的组成 3项目代号的组合一个完整的系统或成套设备通常可以分成几个部分,其中每个部分都可分别给出第1段高层代号。因为第1段高层代号同各类系统或成套设备的划分方法有关,因此没有像第3段种类代号那样提供种类字母代码和功能字母代码,原则上高层代号可用任意选定的字母、数字表示,如=s、=1等。同样,也没有对第2段位置代号提供规定的字母代码,原则上位置代号也可用任意选定的字母、数字表示,如+D126等。通常在绘制电路图、逻辑功能图时就要确定项目的种类代号。确定项
16、目的种类代号有三种方法,三种方法得到的种类代号等同。最常用的方法是采用表6-5中的字母代码,其后加上为图中每个项目规定的数字,如-K5。按这种方法选用的种类代号还可以补充一个后缀,该后缀是代表特征动作或作用的字母代码,标为功能代号,可从表6-7中选用,或在图上或其他文件中说明该字母代码及其表示的意义。例如-K3M表示功能为M(如监视或测量)的继电器。大部分情况下不必增加功能代号,如需增加,为避免混淆,往往复合项目种类代号中间的前缀符号不可省略。设备中的任一项目均可用第1段和第3段组合成一个项目代号,如变压器:1-T1。设备中的任一项目还可用第2段和第3段的代号组合成一个项目代号,如变压器+5-
17、T1。高层代号和位置代号都是用数字表示的,项目的种类代号用字母加数字表示。第1段和第3段组合成的项目代号能提供项目之间的功能关系,但通常极少反映项目的安装位置,因此能在设计工作的初期确定项目代号。第2段和第3段组合成的项目代号能明确给出项目的位置但不提供功能关系。4项目代号的标注方法 当图形符号用集中表示法和半集中表示法表示时,项目代号只在符号旁标注一次,并与机械连接线对齐。当符号用分开表示法表示时,项目代号应在项目每一部分的符号旁标出。对于电路图,除了必须使用完整形式的图形符号外,端子及其代号也必须详细标出。电阻器、继电器、模拟和数字硬件的端子代号应标注在其图形符号的轮廓线外面;轮廓线内的空
18、隙留作标注有关元件功能和注解,如关联符、加权系数等。任务二任务二 报警器音频振荡电路的二进制逻辑功能图的绘制报警器音频振荡电路的二进制逻辑功能图的绘制知识要点:1.了解二进制逻辑功能图的作用;2.熟悉二进制逻辑单元图形符号。技能要点:能绘制简单的二进制逻辑功能图。(b)二进制逻辑功能图图6-8来电/断电报警器中音频振荡电路的二进制逻辑功能图 (a)振荡电路的实物部分本任务要求抄画图6-8来电/断电报警器中音频振荡电路的二进制逻辑功能图。逻辑功能图的主要组成部分是二进制逻辑单元图形符号,因此,了解和熟悉二进制逻辑单元图形符号,是绘制和阅读各种逻辑功能图的基础。二进制逻辑功能图是用二进制逻辑单元图
19、形符号绘制的一种简图,它不仅要表明系统的功能、逻辑连接关系以及工作原理,而且要确定实现逻辑功能的实际器件和工程化内容。一、二进制逻辑功能图1符号的构成标准规定,所有二进制逻辑单元的图形符号皆由方框(或方框的组合)和标注其上的各种限定性符号及使用时附加的输入线、输出线等组成。限定性符号在方框上的标注位置应符合规定,如图6-9所示。图6-9限定性符号在方框上的位置应用单元图形符号应注意以下几点:(1)图中的表示总限定符号,*表示与输入、输出有关的限定符号。(2)方框的长宽比是任意的,主要由输入、输出线数量决定。(3)输入线和输出线最好分别放在图形符号相对的两边,并应与符号框线相垂直。通常规定输入线
20、在左侧,输出线在右侧,或者输入线在上部,输出线在下部。有时,为了保持图面清晰简单,允许个别图形符号采用其他方位。2常用的二进制逻辑单元图形符号 与或非 与非或非异或异或非图6-10二进制逻辑单元图形符号 如图6-10所示,表示项目的图形符号按逻辑功能或信息流向从左到右布置。二进制逻辑功能图与框图一样,都是按功能布局法布置的。二、二进制逻辑功能图的绘制原则1图形符号的布局方式 2连接线的标记 在二进制逻辑功能图上,各单元之间的连线以及单元的输入、输出线通常应标出信号名,以有助于对图的理解和便于对逻辑系统的维护。如图6-11所示,三个输入端分别标记了RD、CP、SD,两个输出端分别标记了Q、Q。当
21、一个信号输送给多个逻辑单元时,可以用“T”型连接的方式连接到各单元,如:时钟控制信号CP输送给项目D3和D4。图6-11同步RS触发器逻辑功能图 一、了解CD4572集成电路块的结构在图6-8中,使用到CD4572集成电路块,该集成块的内部由4个非门、1个与非门和1个或非门组成,为了增加可读性,可在该集成电路块各单元符号的输入线和输出线标注上与实际器件引脚编号对应的的数字,如图6-12所示。图6-12CD4572集成电路块 二、画出音频振荡电路的二进制逻辑功能图。步骤见表6-9。表6-9音频振荡电路的二进制逻辑功能图抄画步骤 表6-9音频振荡电路的二进制逻辑功能图抄画步骤 表6-9音频振荡电路
22、的二进制逻辑功能图抄画步骤 集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装而成。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、成为具有电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。集成电路集成电路目目的的进一步巩固一步巩固二二进制制逻辑单元元图形符号形符号绘制,并了解制,并了解图形符号与形符号与具体器
23、件的关系。具体器件的关系。任任务根据CD4011的内部结构和引脚编号补画电子报信器二进制逻辑功能图。CD4011的内部结构和引脚编号提示:图中的、等表示电路该处应与CD4011的相应编号的引脚相连接。评价价表表现要求要求已能达到已能达到未能达到未能达到能认识各图形符号理解图形符号具体器件的关系能正确补画二进制逻辑功能图 二进制逻辑单元符号不但可以用来表示逻辑功能,而且还可以用来表示执行这些功能的具体器件。例如:二进制逻辑单元符号既可以表示“与”关系,又可以表示“与”单元(即“与门”)。采用二进制逻辑单元图形符号绘制的逻辑功能图,不仅表明系统的功能、逻辑关系和工作原理,而且还表示实现这种逻辑功能
24、的具体器件,二进制逻辑功能图又被称为二进制逻辑电路图。例如图6-11既表示同步RS触发器的逻辑关系和工作原理,又表示实现这种逻辑功能的具体器件,该图可称为同步RS触发器二进制逻辑电路图。二进制逻辑电路图二进制逻辑电路图任务三任务三 来电来电/断电报警器电路框图的绘制断电报警器电路框图的绘制知识要点:1了解框图及其作用;2掌握框图的绘制原则。技能要点:能绘制简单电路的框图。图6-13来电/断电报警器电路功能“分割”图 1.图6-13已经将来电/断电报警器电路划分成若干部分,为什么要这样做?2.如何简单明了地描述该报警电路的基本组成和各部分电路之间的相互关系呢?本任务要求绘制6-13来电/断电报警
25、电路的框图。框图一般按功能布局法来绘制,绘制时应先根据电路实现的功能将电路分割为若干功能块,再按照因果关系确定电路的布局顺序和信号流向,信号流向一般从左到右、从上到下布置。框图就是用单线表示法绘制,概略地表示分系统或设备的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。框图的主要用途为:1概略地表示系统、分系统、成套装置或设备的基本组成、相互关系及其主要特征;2为设计人员进一步编制更详细的技术文件提供依据;3与电路图、接线图、位置图等电气文件配合使用,为操作和维修提供参考。通常框图是在讲解电路的工作原理及介绍电路的概况时被采用。一、框图及其作用1符号的使用 框图主要采用图形符号、方框符号或带注释的框绘制
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