电气元件布置图的设计与绘制

电气原理图的绘制方法为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。

用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。

画电气原理图的一般规律如下：画主电路绘制主电路时，应依规定的电气图形符号用粗实线画出主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，并依次标明相关的文字符号。

画控制电路控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路（如延时电路、联锁电路、顺控电路等）组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。

对于简单的控制电路：只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析，仔细绘制。

对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系。

电气安装接线图规范一般情况下，电气安装图和原理图需配合起来使用。

绘制电气安装图应遵循的主要原则如下：1、必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。

2、各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器元件的位置应与实际安装位置一致。

3、不在同一安装板或电气柜上的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。

4、走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。

画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。

电器元件布置图规范电器元器件布置图的设计应遵循以下原则：1.必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。

电气控制工艺设计工艺设计的目的是为了满足电气控制设备的制造和使用要求。

工艺设计必须在原理设计完成之后进行。

在完成电气原理设计及电器元件选择之后，就可以进行电气控制设备总体配置，即总装配图、总接线图设计，然后再设计各部分的电器装配图与接线图，并列出各部分的元件目录、进出线号以及主要材料清单等技术资料，最后编写使用说明书。

一、电气设备总体配置设计各种电动机及各类电器元件根据各自的作用，都有一定的装配位置，例如拖动电动机与各种执行元件（电磁铁、电磁阀、电磁离合器、电磁吸盘等）以及各种检测元件（限位开关、传感器，温度、压力、速度继电器等）必须安装在生产机械的相应部位。

各种控制电器（接触器、继电器、电阻、自动开关、控制变压器、放大器等）、保护电器（熔断器，电流、电压保护继电器等）可以安放在单独的电气箱内，而各种控制按钮、控制开关、各种指示灯、指示仪表、需经常调节的电位器等，则必须安放在控制台面板上。

由于各种电器元件安装位置不同，在构成一个完整的自动控制系统时，必须划分组件，同时要解决组件之间、电气箱之间以及电气箱与被控制装置之间的连线问题。

划分组件的原则功能类似的元件组合在一起。

例如，用于操作的各类按钮，开关，键盘，指示检测、调节等元件集中为控制面板组件；各种继电器、接触器、熔断器、照明变压器等控制电器集中为电器板组件；各类控制电源，整流、滤波元件集中为电源组件等。

尽可能减少组件之间的连线数量，接线关系密切的控制电器置于同一组件中。

（!）强弱电控制器分离，以减少干扰。

（)）力求整齐美观，外形尺寸、重量相近的电器组合在一起。

（*）便于检查与调试，需经常调节、维护和易损元件组合在一起。

·%!!+ ·新编电气工程师手册!! 电气控制设备的各部分及组件之间的接线方式（"）电器板、控制板、机床电器的进出线一般采用接线端子（按电流大小及进出线数选用不同规格的接线端子）。

（!）电气箱与被控制设备或电气箱之间采用多孔接插件，便于拆装、搬运。

电气布置图的绘制原则一、电气布置图采用机械制图画法规则绘制（1）一般电气图主要用于表达各个电气元件之间的电气逻辑关系，电气布置图虽然是一种电气图，但是电气布置图必须同时表示出各个电气元件之间准确的相互位置关系。

（2）由于电气布置图必须准确地表示出各个电气元件之间准确的相互位置关系，而表达准确的相互位置关系是机械制图的特长，所以电气布置图应该按照机械制图的画法进行绘制。

（3）电气布置图以机械制图的画法进行绘制，但是各个电气元件之间的位置安排必须按照电气设计的标准和规范进行。

二、电气安装布置图应包括的内容电气安装布置图一般分为三种，一种是整个控制柜的安装布置图，第二种是二次控制回路安装板的安装布置图，第三种是印制电路板元件安装布置图。

1．整个控制柜的安装布置图应包括的内容（1）控制柜内安装用框架及横梁的位置和安装尺寸。

（2）主电路连接母线的电气元件及其接线端子的位置和安装尺寸。

（3）控制柜内部母线的形状、位置、安装尺寸及其安装方法。

（4）安装在柜体及框架和横梁上的线槽及接线端子排的位置和安装尺寸。

（5）安装在柜体及框架和横梁上的母线支撑绝缘子或母线支架的位置和安装尺寸。

（6）安装在柜体及框架和横梁上的半导体功率器件的位置、安装尺寸及其安装方法。

（7）安装在柜体及框架和横梁上的变压器、电抗器、电阻器等大型电气元件的位置、安装尺寸及其安装方法。

（8）安装在柜体及框架和横梁上的接插件的位置和安装尺寸。

整个控制柜的安装布置图应包括的内容包括以上各项，但不限于以上各项。

2．二次控制回路安装板的安装布置图应包括的内容（1）安装在安装板上的电气元件及其接线端子的位置和安装尺寸。

（2）安装在安装板上的电气元件安装导轨的位置和安装尺寸。

（3）安装在安装板上的印制电路板的位置、安装尺寸及其安装方法。

（4）安装在安装板上的线槽及接线端子排的位置和安装尺寸。

（5）安装在安装板上的接插件的位置和安装尺寸。

二次控制回路安装板的安装布置图应包括的内容包括以上各项，但不限于上各项。

印制电路板设计的基本原则要求1．印制电路板的设计印制电路板的设计，从确定板的尺寸大小开始。

印制电路板的尺寸因受机箱外壳大小或安装位置大小限制，以能恰好安放入外壳内为宜。

其次，应考虑印制电路板与外接元器件（主要是电位器、插口或另外印制电路板）的连接方式。

印制电路板与外接组件一般通过塑料导线或金属隔离线进行连接，但有时也设计成插座形式，即在设备内安装一个插入式印制电路板插口的接触位置。

对于安装在印制电路板上的较大的组件，要加金属附件固定，以提高耐振、耐冲击性能。

2．布置图设计的基本方法首先需要对所选用元器件及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解；对各部件的位置安排做合理的、仔细的考虑，主要是从电磁场兼容性及抗干扰的角度，走线短，交叉少，电源、地的路径及去耦等方面考虑。

各部件位置定出后，就是各部件的连接，即按照电路图连接有关引脚。

完成的方法有多种，印制线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计两种方法。

最原始的是手工排列布图。

这种方法比较费事，往往要反复几次，才能最后完成，在没有其他绘图设备时也可以采用。

这种手工排列布图方法对刚学习印制板图设计的人来说也是很有帮助的。

计算机辅助制图，可通过多种绘图软件完成，这些软件功能各异，但总的说来，绘制、修改较方便，并且可以存盘和打印。

接着，确定印制电路板所需的尺寸，并按原理图，将各个元器件位置初步确定下来，然后经过不断调整使布局更加合理。

印制电路板中各组件之间的接线安排方式如下：（1）印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决，即，让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。

在特殊情况下，如果电路很复杂，为简化设计也允许用导线跨接（跳线）或采用双面板，来解决电路交叉问题。

（2）电阻、二极管、管状电容器等组件有“立式”、“卧式”两种安装方式。

立式指的是组件体垂直于电路板安装、焊接，其优点是节省空间；卧式指的是组件体平行并紧贴于电路板安装、焊接，其优点是组件安装的机械强度较好。