第一节绘制电气控制线路的若干规则_电气控制与可编程控制器技术（第四版）-QQ阅读男生都市网

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第一节　绘制电气控制线路的若干规则

电气控制线路是用导线将电机、继电器、接触器等电气元件按一定的要求和方法连接起来，并能实现某种控制功能的线路。电气控制线路图是将各电气元件的连接用图来表达，各种电气元件用不同的图形符号表示，并用不同的文字符号来说明其所代表电气元件的名称、用途、主要特征及编号等。绘制电气控制线路图必须清楚地表达生产设备电气控制系统的结构、原理等设计意图，并且以便于进行电气元件的安装、调整、使用和维修为原则。因此，电气控制线路应根据简明易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来进行绘制。

一、电气控制线路图和常用符号

电气控制线路的表示方法有两种：安装图和原理图。由于它们的用途不同，绘制原则也有所差别。

（一）常用电气图形符号和文字符号

在绘制电气线路图时，电气元件的图形符号和文字符号必须符合国家标准的规定。表2-1为常用电气图形符号表，所用图形符号符合GB 4728《电气图用图形符号》有关规定。表2-2为电气设备常用文字符号和中英文名称表，所用文字符号符合GB 7159—87《电气技术中的文字符号制订通则》的规定。表2-3为常用辅助文字符号表。

表2-1　常用电气图形符号表

表2-2　电气设备常用文字符号和中英文名称表

表2-3　常用辅助文字符号表

（二）电气原理图

电气原理图一般分为主电路和辅助电路两个部分。主电路是电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器等组成的线路。辅助电路中通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。其中，控制电路是由按钮、继电器和接触器的吸引线圈和辅助触点等组成。一般来说，信号电路是附加的，如果将它从辅助电路中分开，并不影响辅助电路工作的完整性。电气原理图能够清楚地表明电路的功能，对于分析电路的工作原理十分方便。

1.绘制电气原理图的原则

根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的尺寸大小。绘制电气原理图应遵循以下原则。

①所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。

②主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧或下方。

③无论是主电路还是辅助电路或其元件，均应按功能布置，各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。

④在原理图中，同一电路的不同部分（如线圈、触点）应根据便于阅读的原则安排在图中，为了表示是同一元件，要在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。对于同类电器，必须在名称后或下标加上数字序号以区别，如KM1、KM2等。

⑤所有电器的可动部分均以自然状态画出，所谓自然状态是指各种电器在没有通电和没有外力作用时的状态。对于接触器、电磁式继电器等是指其线圈未加电压，触点未动作；控制器按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关触点按不受外力作用时的状态画。

⑥原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电的联系时，在导线的交点处画一个实心圆点。根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转90°、180°或45°绘制。

一般来说，原理图的绘制要求层次分明，各电气元件以及它们的触点安排要合理，并保证电气控制线路运行可靠，节省连接导线，便于施工、维修。

2.图面区域的划分

为了便于检索电气线路，方便阅读电气原理图，应将图面划分为若干区域，图区的编号一般写在图的下部。图的上方设有用途栏，用文字注明该栏对应电路或元件的功能，以利于理解原理图各部分的功能及全电路的工作原理。例如，图2-1为CM6132普通车床电气原理图，在图2-1中图面划分为14个图区。

图2-1　CM6132普通车床电气原理

（三）电气安装图

电气安装图用来表示电气控制系统中各电气元件的实际安装位置和接线情况，包括电器位置图和电气互连图两部分。

1.电器位置图

电器位置图详细绘制出电气设备零件的安装位置。图中各电气元件的代号应与有关电路图对应的元器件代号相同，在图中往往留有10%以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。

2.电气互连图

电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的连接关系。它清楚地表示了电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据，在具体施工和检修中能够起到电气原理图所起不到的作用，因此在生产现场中得到了广泛应用。

二、阅读和分析电气控制线路图的方法

阅读电气线路图的方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法。

1.查线读图法

查线读图法又称直接读图法或跟踪追击法。查线读图法是按照线路根据生产过程的工作步骤依次读图，查线读图法按照以下步骤进行。

（1）了解生产工艺与执行电器的关系　在分析电气线路之前，应该熟悉生产机械的工艺情况，充分了解生产机械要完成哪些动作，这些动作之间又有什么联系；然后进一步明确生产机械的动作与执行电器的关系，必要时可以画出简单的工艺流程图，为分析电气线路提供方便。

例如，车床主轴转动时，要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即应保证在润滑泵电动机启动后才允许主拖动电动机启动，对控制线路提出了按顺序工作的联锁要求。图2-2为主拖动电动机M1与润滑泵电机M2的联锁控制线路图，其中润滑泵电动机是拖动油泵供油的。

图2-2　车床主电路和控制线路图

（2）分析主电路　在分析电气线路时，一般应先从电动机着手，根据主电路中有哪些控制元件的主触点、电阻等大致判断电动机是否有正反转控制、制动控制和调速要求等。

例如，在图2-2所示的电气线路的主电路中，主拖动电动机M1电路主要由接触器KM2的主触点和热继电器FR1组成。从图中可以断定，主拖动电动机M1采用全压直接启动方式。热继电器FR1作电动机M1的过载保护，由熔断器FU作短路保护。油泵电动机M2电路由接触器KM1的主触点和热继电器FR2组成，该电动机也是采用直接启动方式，并由热继电器FR2作其过载保护，由熔断器FU作其短路保护。

（3）分析控制电路　通常对控制电路按照由上往下或由左往右的顺序依次阅读，可以按主电路的构成情况，把控制电路分解成与主电路相对应的几个基本环节，一个环节一个环节地分析，然后把各环节串起来。首先，记住各信号元件、控制元件或执行元件的原始状态；然后，设想按动了操作按钮，线路中有哪些元件受控动作；这些动作元件的触点又是如何控制其他元件动作的，进而查看受驱动的执行元件有何运动；再继续追查执行元件带动机械运动时，会使哪些信号元件状态发生变化；然后再查对线路信号元件状态变化时执行元件如何动作……在读图过程中，特别要注意相互的联系和制约关系，直至将线路全部看懂为止。

例如，图2-2电气线路的主电路，可以分成电动机M1和M2两个部分，其控制电路也可相应地分解成两个基本环节。其中，停止按钮SB1和启动按钮SB2、热继电器触点FR2、接触器KM1构成直接启动电路；不考虑接触器KM1的常开触点，接触器KM2、热继电器触点FR1、按钮SB3和SB4也构成电动机直接启动电路。这两个基本环节分别控制电动机M2和M1。

其控制过程如下。

合上刀闸开关QS，按启动按钮SB2，接触器KM1吸引线圈得电，其主触点KM1闭合，油泵电动机M2启动。同时，KM1的辅助触点自锁闭合，电动机M2正常运转。

按下停止按钮SB1，接触器KM1的吸引线圈失电，KM1主触点断开，油泵电动机M2失电停转。

同理，可以分析主拖动电动机M1的启动与停止，工艺上要求主拖动电动机M1必须在油泵电动机M2正常运行后才能启动工作，M1、M2必须顺序工作，将油泵电动机接触器KM1的常开触点串入主拖动电动机接触器KM2的线圈电路中，从而保证了接触器KM2只有在接触器KM1通电后才可能通电，即只有在油泵电动机M2启动后主拖动电动机M1才能启动。

对于复杂的电路图，在读图时可以先化整为零，分成不同的功能模块，将每一个模块看懂；然后将功能相关的模块联系起来，对整个电路综合分析。

查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广泛采用。其缺点是分析复杂线路时容易出错，叙述也较长。