《機床電氣線路的安裝與調試》課件-第6章

項目6電氣控制系統圖繪制任務普通機床電氣控制系統圖的繪制

項目思考題

電氣控制電路是由各種電氣元件按一定要求連接而成的,用以實現對某種設備的電氣自動化控制。為了表示電氣控制電路的組成、工作原理及安裝、調試、維修等技術要求,需要用統一的工程語言即工程圖來表示,這種圖就是電氣控制系統圖。

電氣控制系統圖(簡稱電氣圖)一般有三種:電氣原理圖、電氣元件布置圖、電氣安裝接線圖。下面對各種電氣圖的特點、作用、繪圖原則和標準進行簡單介紹,并進行搖臂鉆床和銑床電氣圖的繪制。

任務普通機床電氣控制系統圖的繪制

知識目標:1.熟悉電氣圖的一般特點。2.正確理解電氣圖的圖形符號和電氣符號。3.能正確識讀電氣原理圖、電氣元件布置圖和電氣安裝接線圖。

能力目標:

1.會查詢電工手冊,找出電氣設備的圖形符號和電氣符號。

2.能根據電氣控制電路的繪制原則及標準,繪制普通機床的電氣控制系統圖。

一、電氣圖的一般特點

1.電氣圖的主要表達方式電氣圖的主要表達方式是一種簡圖,它并不是嚴格按幾何尺寸和絕對位置測繪的,而是用規定的標準符號和文字表示系統或設備的組成及相互關系。

2.電氣圖的主要描述對象

電氣圖的主要描述對象是電氣元件和連接線。連接線可用單線法和多線法表示,兩種表示方法在同一張圖上可以混用。電氣元件在圖中可以采用集中表示法、半集中表示法、分開表示法。集中表示法是把一個元件的各組成部分的圖形符號繪制在一起;分開表示法是將同一元件的各組成部分分開布置,有些可以畫在主回路,有些可以畫在控制回路;半集中表示法介于上述兩種方法之間,在圖中將一個元件的某些部分的圖形符號分開繪制,并用虛線表示其相互關系。

3.電氣圖的主要組成部分

一個電氣控制系統是由各種元器件組成的,在表示元器件的構成、功能或電氣接線時,沒有必要也不可能一一畫出各種元器件的外形結構,通常是用一種簡單的圖形符號表示的。同時,為區分作用不同的同一類型電器,還必須在符號旁標注不同的文字符號以區別元器件的名稱、功能、狀態、特征及安裝位置等。因此,通過圖形符號和文字符號,就能使讀者對電器的不同用途一目了然。

二、電氣圖的圖形符號和文字符號

1.圖形符號和文字符號

在電氣控制系統圖中,各種電氣元件的圖形符號和文字符號必須符合國家標準的統一要求。為便于加強國內與國際間的技術交流,國家標準局修訂并頒布了GB/T4728—1999~2005《電氣簡圖用圖形符號》和GB/T7159—1987《電氣技術中的文字符號制定通則》。

2.電路和接線端子標記

電路采用字母、數字、符號及其組合標記。

接線端子標記是指用以連接器件和外部導電部件的標記。電氣控制系統圖中各電器的接線端子用字母、數字、符號標記,符合國家標準GB/T4026—2004《人機界面標志標識的基本方法和安全規則——設備端子和特定導體終端標識及字母數字系統的應用通則》的規定。

控制電路采用阿拉伯數字編號,一般由三位或三位以下的數字組成,標記方法按“等電位”原則進行。在垂直繪制的電路中,標號順序一般由上而下編制,凡是被線圈、繞組、觸點或電阻、電容元件所間隔的線段,都應標以不同的線路標記。

三、電氣原理圖

電氣原理圖是根據電氣控制電路工作原理繪制的,具有結構簡單、層次分明、便于研究和分析電路工作原理的特征。在電氣原理圖中只包括所有電氣元件的導電部件和接線端點之間的相互關系,并不按照電氣元件的實際位置繪制,也不反應電氣元件的大小。電氣原理圖的作用是便于詳細了解控制系統的工作原理,指導系統或設備的安裝、調試與維修。電氣原理圖是電氣控制系統圖中最重要的圖形之一,也是識圖的難點和重點。

下面以圖6－1所示的CW6132型車床控制系統電氣原理圖為例,介紹電氣原理圖的繪制原則、方法以及注意事項。圖6－1CW6132型車床控制系統的電氣原理圖

1.電氣原理圖的繪制原則

(1)電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路指從電源到電動機繞組的大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等,由繼電器的線圈和觸點、接觸器的線圈和輔助觸點、按鈕、照明燈、信號燈、控制變壓器等電氣元件組成。通常主電路用粗實線表示,畫在左邊(或上部);輔助電路用細實線表示,畫在右邊(或下部)。

(2)電氣原理圖中各電氣元件不畫實際的外形圖,而采用國家規定的統一標準圖形符號,文字符號也要符合國家標準的規定。屬于同一電器的線圈和觸點,都要采用同一文字符號表示。對同類型的電器,在同一電路中的表示可在文字符號后加注阿拉伯數字序號下角標來區分。

(3)在電氣原理圖中,各個電氣元件和部件在控制電路中的位置,應根據便于閱讀的原則安排。同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起,例如接觸器、繼電器的線圈和觸點可以不畫在一起。

(4)在電氣原理圖中,元器件和設備的可動部分都按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態畫。例如,繼電器、接觸器的觸點,按吸引線圈不通電的狀態畫;主令控制器、萬能轉換開關按手柄處于零位時的狀態畫;按鈕、行程開關的觸點按不受外力作用時的狀態畫等等。

(5)電氣原理圖的繪制應布局合理、排列均勻,為了便于識圖,可以水平布置,也可以垂直布置。

(6)電氣元件應按功能布置,并盡可能地按工作順序排列,其布局順序應該是從上到下,從左到右。電路垂直布置時,類似項目宜橫向對齊;水平布置時,類似項目應縱向對齊。例如,電氣原理圖中的線圈屬于類似項目,由于線路采用垂直布置,所以接觸器線圈應橫向對齊。

(7)在電氣原理圖中,有直接聯系的交叉導線連接點要用黑圓點表示,無直接聯系的交叉導線連接點不畫黑圓點。

2.圖幅的分區

為了便于確定圖上的內容,也為了在用圖時查找圖中各項目的位置,往往需要將圖幅分區。圖幅分區的方法是:在圖的邊框處,豎邊方向用大寫英文字母,橫邊方向用阿拉伯數字,編號順序應從左上角開始,總的分格數應是偶數,并應按照圖的復雜程度選取分區個數,建議組成分區的長方形的任意邊長都應不小于25mm、不大于75mm。圖幅分區的式樣如圖62所示。圖6－2圖幅分區示例

圖幅分區以后,相當于在圖上建立了一個坐標。項目和連接線的位置可用如下方式表示:

(1)用行的代號(英文字母)表示。

(2)用列的代號(阿拉伯數字)表示。

(3)用區的代號表示。區的代號為字母和數字的組合,且字母在左、數字在右。在具體使用時,對水平布置的電路,一般只需標明行的標記;對垂直布置的電路,一般只需標明列的標記;復雜的電路需用組合標記標明。

3.符號位置的索引

符號位置采用圖號、頁次和圖區編號的組合索引法,索引代號的組成如下:

當某圖號僅有一頁圖樣時,只寫圖號和圖區的行、列號;當只有一個圖號時,圖號可省略。而元件的相關觸點只出現在一張圖樣上時,只標出圖區號。

在電氣原理圖中,接觸器和繼電器線圈與觸點的從屬關系應用附圖表示,即在電氣原理圖相應線圈的下方,給出觸點的文字符號,并在其下面注明相應觸點的索引代號,對未使用的觸點用“×”表明,有時也可采用省去觸點圖形符號的表示法。

4.電氣原理圖中技術數據的標注

電氣元件的技術數據,除在電氣元件明細表中標明外,也可用小號字體標注在電器代號下面。如圖6－1中,FU1的額定電流標注為25A。

5.識讀電氣原理圖的一般方法

識讀電氣原理圖的一般方法如下:

(1)查閱圖紙說明。圖紙說明包括圖紙目錄、技術說明、元器件明細表和施工說明書等。查閱圖紙說明有助于了解大體情況和抓住識讀的要點。

(2)分清電路性質。分清電氣原理圖的主電路和控制電路、交流電路和直流電路。

(3)注意識讀順序。識讀主電路時,通常從下往上看,即從電氣設備(電動機)開始,經控制元件依次到電源,搞清電源是經過哪些元器件到達用電設備的。識讀控制電路時,通常從左往右看,即先看電源再依次看各條回路,分析各回路元件的工作情況以及與主電路的控制關系,弄清回路的構成、各元件間的聯系、控制關系,以及在什么條件下回路接通或斷開等。

四、電氣元件布置圖

電氣元件布置圖主要是用來表明電氣控制設備中所有電氣元件的實際位置,為生產電氣控制設備的制造、安裝提供必要的資料。各電氣元件的安裝位置是由控制設備的結構和工作要求決定的。例如,電動機要和被拖動的機械部件在一起,行程開關應放在需要取得動作信號的地方,操作元件要放在操縱箱等操作方便的地方,一般電氣元件應放在控制柜內。

機床電氣元件的布置圖主要由機床電氣設備布置圖、控制柜及控制板電氣設備布置圖、操作臺及懸掛操縱箱電氣設備布置圖等組成。圖6－3所示為CW6132型車床的電氣元件布置圖。圖6－3CW6132型車床的電氣元件布置圖

五、電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖是為安裝電氣設備和對電氣元件進行配線或檢修電器故障服務的。為了對裝置、設備或成套裝置進行安裝或布線,必須提供其中各個項目(包括元件、器件、組件、設備等)之間電氣連接的詳細信息,包括連接關系、線纜種類和敷設路線等。

安裝接線圖是檢查電路和維修電路不可缺少的技術文件。根據表達對象和用途不同,接線圖有單元接線圖、互連接線圖和端子接線圖等。國家有關標準規定的安裝接線圖的編制規則主要包括以下內容:

(1)在安裝接線圖中,一個元件的所有帶電部件均畫在一起,并用點畫線框起來。

(2)在安裝接線圖中,各電氣元件的圖形符號與文字符號均應以電氣原理圖為準,并應與國家標準保持一致。

(3)在安裝接線圖中,一般都應標出項目的相對位置、項目代號、端子間的電氣連接關系、端子號、等線號、等線類型、截面積等。

(4)同一控制底板內的電氣元件可直接連接,而底板內元器件與外部元器件連接時必須通過接線端子板進行。

(5)互連接線圖中的互連關系可用連續線、中斷線或線束表示,連接導線應注明導線根數、導線截面積等。互連接線圖一般不表示導線實際走線途徑,施工時由操作者根據實際情況選擇最佳走線方式。圖6－4所示為CW6132型車床的電氣互連接線圖。圖6－4CW6132型車床的電氣互連接線圖

一、X62W萬能銑床電氣控制系統圖的繪制

1.繪制電氣原理圖

依照普通車床電氣原理圖的畫法,查詢電工手冊及其他資料,繪制萬能銑床電氣原理圖。

2.繪制電氣元件布置圖

依照普通車床電氣元件布置圖的畫法,查詢電工手冊及其他資料,繪制萬能銑床電氣元件布置圖。

3.繪制電氣安裝接線圖

依照普通車床電氣安裝接線圖的畫法,查詢電工手冊及其他資料,繪制萬能銑床電氣安裝接線圖。

二、Z3050搖臂鉆床電氣控制系統圖的繪制

1.繪制電氣原理圖

依照普通車床電氣原理圖的畫法,查詢電工手冊及其他資料,繪制搖臂鉆床電氣原理圖。

2.繪制電氣元件布置圖

依照普通車床電