CAD画电气原理图方法.doc

CAD快速绘制电路图的方法和技巧 计算机辅助绘图与设计技术已广泛应用于工程中的各个领域，如机械、电子、建筑等、目前广泛使用的CAD软件，不仅适用于机械图样的绘制与编辑，绘制电子、电路图也是非常方便适用的。 电路分析的一个重要方法就是把实际的电路系统抽象为电路模型，用理想元件或者理想元件的组合去代替实际电路系统中的实际元件。这样就构成了与实际电路相对应的电路模型，建立电路模型能使电路的分析大大简化，是电路计算的基础。电路图是用规定的电路符号表示各种理想元件而画出的电路模型图样。电路图只反映各种理想元件在电路中的作用及其相互连接方式，并不反应实际元件的内部结构。掌握电路图绘制方法是电子电路设计中一项十分重要的工作，是电子技术人员进行电子设计的基本功。 电路是由各种电子元件或电气设备按一定方式连接起来的一个整体，如电源、电压、电流、电阻、导线等，可以实现有用的多种功能。如图1所示的电路图。用CAD软件中提供的二维图形绘制与编辑命令，并掌握一定的技巧，能方便、准确、快速地完成。下面以图1所示电路图为例描述其应用CAD的绘制过程。 1 图块的使用 在电路图中，有各种电子元件，它在各类电子产品中占有十分重要的位置。电路图中用到的几种电子元件的图形符号。 在使用AutoCAD绘图时，会遇到图形中有大量相同或相似的内容，这时可以把重复绘制的图形创建成块，在需要时直接插入。例如在CAD中，通过块创建制成的各种专业图形符号库，标准零件库，常见结构库等，通过块的调用进行图形的拼合，从而提高绘图效率。在绘制电路图时将常用的电子元件定义成为块，用插入块的方法插入到电路图中，就能大大提高绘图速度。 11 绘制要定义为图块的图形 电阻的图形符号用CAD中的矩形命令绘制出。电压的图形符号用CAD中的圆命令绘制出。 1.2 定义块 执行绘图块创建出现块定义对话框，在块定义对话框中定义块名为电阻，指定块的基点，选择矩形图形内部的中点，选择对象是将矩形图形选中。定义好块后还须将块存储。执行命令：Wblock?坻弹出“写块”对话框，在“目标”项中指定文件名和图块的保存路径确定。即完成了块的保存。 其他电子元件用相同的方法定义，可分别定义不同的块名。这样就可随着块的插入来使用块。 1.3 绘制线路图 电子元件定义为块后，就可以绘制电路图中的导线了，用绘制直线的方法直接给距离绘制。直接给距离方式主要用于绘制直接标出长度尺寸的水平与垂直线段，直接给距离方式是用鼠标导向，从键盘直接键入相对前一点的距离来绘制。用该方式输入尺寸时，应打开极轴，即能绘制出1:1大小的线路图。极轴的设置方法为：工具草图设置弹出草图设置对话框在极轴选项卡下，选中应用极轴追踪，角增量设为90。在绘制直线时打开极轴用直接给距离的方法很方便地绘制出线路图。在电路图中，三条或三条以上支路的连接点称为节点，规定用小黑点表示，在导线中可只画出一个节点，其余用复制的方法完成。 1.4 插入图块 电路图中的电子元件定义为块后，就可在电路图中插入图块了。有七处电阻，分七次执行插入块打开插入对话框。选择块名为电阻的元件插入。根据需要设置相关参数（如旋转角度及比例等）确定。 在电路图中指定插入点位置，插入所有电阻，电路图中R1.R4.R6的旋转角度设置为0，其余电阻的旋转角度设置为90，缩放比例指定为1:1，再用相同的方法插入其他各个电子元件，并执行修剪命令。 2 文字标注 电路图中除了线路与电子元件的图形符号外，还要标注出各个电子元件的表示符号，如电阻为R等，即要进行文字注写。CAD中文字标注方法为：绘图文字多行文字指定第一个角点指定对角点出现文字编辑框输入文字确定。 3 利用对象捕捉精确绘图 在CAD绘图中，要随时定点的位置来作图，利用系统提供的对象捕捉功能捕捉图形对象上的某些特征点，从而快速、精确地绘制图形。对象捕捉的设置方法是：工具草图设置（出现草图设置对话框）在对象捕捉选项卡下启用对象捕捉在对象捕捉模式对话框中选中相应复选框（端点、中点、交点等）。利用对象捕捉功能能增强绘图的准确性，提高绘图速度。如电路图中的所有节点 ，为准确定位圆心的位置，复制时必须捕捉交点。 4 掌握基本的绘图与编辑命令 绘制电路图时，要画出要求大小和形状的图样，必须熟练掌握CAD绘图与编辑命令，如直线的绘制，矩形、圆的绘制，复制、修改、文字标注等命令。掌握CAD绘图软件的使用是电子技术设计人员的基本功，还要具备电子电路的分析能力、熟悉电路的基本技术及计算。即要具备一定的专业知识和CAD软件的灵活应用能力。 绘制电路图是CAD软件的实际应用，在电路图形的绘制中，除了熟练地应用绘图与编辑命令外，还要掌握其一定的技巧与专业知识。绘制电路图时熟练地应用块、及对象捕捉功能，就能使绘制图形变的轻松、简单、准确、快捷，在实际设计绘图工作中可以大大提高工作效率。 1电路图的基本特点用图形符号并按工作顺序排列，详细表示系统、分系统、电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其组成项目的实体尺寸、形状或实际位置的一种简图，称为电路图。通过电路图能详细理解电路、设备或成套装置及其组成部分的工作原理；了解电路所起的作用（可能还需要如表图、表格、程序文件、其他简图等补充资料）；作为编制接线图的依据（可能还需要结构设计资料）；为测试和寻找故障提供信息（可能还需要诸如手册、接线文件等补充文件）；为系统、分系统、电器、部件、设备、软件等安装和维修提供依据。2电路图绘制的基本原则电路图中的符号和电路应按功能关系布局。电路垂直布置时，类似项目宜横向对齐水平布置时，类似项目宜纵向对齐。功能上相关的项目应靠近绘制，同等重要的并联通路应依主电路对称地布置。信号流的主要方向应由左至右或由上至下。如不能明确表示某个信号流动方向时，可在连接线上加箭头表示。电路图中回路的连接点可用小圆点表示，也可不用小圆点表示。但在同一张图样中宜采用一种表示形式。图中由多个元器件组成的功能单元或功能组件，必要时可用点划线框出。图中不属于该图共用高层代号范围内的设备，可用点划线或双点划线框出，并加以说明。图中设备的未使用部分，可绘出或注明。【例】绘制如图2-14所示图形。图2-14三相异步电动控制电路画法步骤（1）创建新的图形文件 选择【开始】【程序】【Autodesk】【AutoCAD2008中文版】 【AutoCAD2008】进入AutoCAD2008中文版绘图主界面。（2）绘制图的整体框架。选择线的宽度为0.3 命令: _circle 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):启用圆命令 下方适当位置选择一点为圆心指定圆的半径或 直径(D): 30 输入半径值命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，单击上象限点指定下一点或 放弃(U): 25 正交往上指定下一点或 放弃(U): 35 正交往左指定下一点或 放弃(U): 30 正交往上指定下一点或 放弃(U): 70 正交往右指定下一点或 放弃(U): 30 正交往下指定下一点或 放弃(U): 35 正交往左如图2-15所示 图2-15绘制圆和方框命令: _rectang 启用长方形命令 指定第一个角点或 倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W): 绘图区域单击一点指定另一个角点或 面积(A)/尺寸(D)/旋转(R): 20,30按【Enter】命令: _copy 启用复制 命令选择对象: 指定对角点: 找到 1 个 选择正方形当前设置: 复制模式 = 多个指定基点或 位移(D)/模式(O) : 选择右下端点指定第二个点或 : 正交打开，对象追踪，往下方确定位置命令: _move 启用移动 命令选择对象: 指定对角点: 找到 2 选择2个长方形指定基点或 位移(D) : 指定第二个点或 : 适当位置单击，调整位置如图2-16所示。图2-16绘制右侧两方框（3）绘制大方框以上开关。命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，单击长方形上边中点指定下一点或 放弃(U): 30 正交往上指定下一点或 放弃(U): 20 斜线与水平成120度角命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，追踪找点指定下一点或 放弃(U): 50 正交往上指定下一点或 放弃(U): 30 斜线与水平成120度角命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，追踪找点指定下一点或 放弃(U): 50 正交往上命令: _circle 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):启用圆命令 直线上端点为圆心指定圆的半径或 直径(D): 5 输入半径值命令: _copy 启用复制 命令选择对象: 指定对角点: 找到 6 个 选择正方形当前设置: 复制模式 = 多个指定基点或 位移(D)/模式(O) : 选择下端点指定第二个点或 : 20 输入距离，向左单击指定第二个点或 退出(E)/放弃(U) :20 输入距离，向右单击如图2-17所示。图2-17绘制开关步骤1同样方法，运用直线命令 和修剪命令 绘制开关，如图2-18所示。图2-18绘制开关步骤2（4）绘制右侧开关。命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，单击长方形左边中点指定下一点或 放弃(U): 100 正交往左指定下一点或 放弃(U): 30 正交往下指定下一点或 放弃(U): 50 正交往左指定下一点或 放弃(U): 30 斜线与水平成120度角命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，追踪找点指定下一点或 放弃(U): 30 正交往上指定下一点或 放弃(U): 30 斜线与水平成150度角命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，追踪找点命令: _copy 启用复制 命令选择对象: 指定对角点: 找到2 个 选择前面开关当前设置: 复制模式 = 多个指定基点或 位移(D)/模式(O) : 选择右端点指定第二个点或 : 选择端点命令:mirror 启用镜像 命令选择对象: 指定对角点: 找到 1 个选择对象:指定镜像线的第一点: 指定镜像线的第二点: 选择直线上的2点要删除源对象吗？是(Y)/否(N) : 按【Enter】命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，单击斜线上一点指定下一点或 放弃(U): 30 正交往上指定下一点或 放弃(U): 5 正交往左指定下一点或 放弃(U): 10 正交往右命令: _copy 启用复制 命令，向下复制选择对象: 指定对角点: 找到 11 个 选择所绘制图形 当前设置: 复制模式 = 多个指定基点或 位移(D)/模式(O) : 选择端点指定第二个点或 : 选择下一个方框的左中点如图2-19所示。 图2-19绘制右侧开关步骤1命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，对象追踪找点指定下一点或 放弃(U): 20 正交往左指定下一点或 放弃(U): 30 正交往下指定下一点或 放弃(U): 20 正交往左同样的方法，继续通过直线命令绘制结果如图2-20所示。图2-20绘制右侧开关步骤2命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，绘制左右开关如图2-21所示。 图2-21绘制右侧开关步骤3（5）将左右两部分对接，检查漏线,用直线命令相连接。命令: _line 指定第一点: 启用直线 命令，连接其余直线如图2-22所示。图2-22左右相连接（6）绘制节点,并进行图案填充,加粗相关图线。命令: _circle 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):启用圆命令 ，在节点处绘制小圆命令:bhatch 启用图案填充 命令，进行填充。结果如图2-23所示。图2-23绘制节点和加粗图线（7）检查图形，加粗图线并进行文字注写。将图中的方框、阀门加粗，线宽度为0.3选用多行文字进行文字注写，字体为宋体字，文字高度为18。根据图中实际需要可进行调整文字的大小，如图2-24所示。 图2-24注写文字在绘制电气图形时，一般用于图样或其他文件来表示一个设备或概念的图形、标记或字符的符号称为电气图形符号。电气图形符号只要示意图形绘制，不需要精确比例。第一章 电气图基础知识内容提要：本章是电气制图的基础知识，重点讲述电气工程CAD制图规范、电气图形符号及画法使用命令、电气技术中的文字符号和项目代号等内容。通过本章学习,应达到如下基本要求。掌握电气工程CAD制图规范。掌握电气图形符号及画法使用命令，能在实际绘图中应用自如。掌握电气技术中的文字符号和项目代号。1.1电气工程CAD制图规范电气工程设计部门设计、绘制图样，施工单位按图样组织工程施工，所以图样必须有设计和施工等部门共同遵守的一定的格式和一些基本规定，本节扼要介绍国家标准GB/T181352000电气工程CAD制图规则中常用的有关规定。1.1.1图纸的幅面和格式1图纸的幅面绘制图样时，图纸幅面尺寸应优先采用表1-1中规定的的基本幅面。表1-1 图纸的基本幅面及图框尺寸 代号 BL a c e mm幅面代号A0A1A2A3A4BL8411189594841420594297420210297a25c105e2010其中：a、c、e为留边宽度。 图纸幅面代号由“A”和相应的幅面号组成，即A0A4。基本幅面共有五种，其尺寸关系如图1-1所示。幅面代号的几何含义，实际上就是对0号幅面的对开次数。如A1中的“1”，表示将全张纸（A0幅面）长边对折裁切一次所得的幅面；A4中的“4”，表示将全张纸长边对折裁切四次所得的幅面，如图1-1所示。必要时，允许沿基本幅面的短边成整数倍加长幅面，但加长量必须符合国家标准（GB/T1468993）中的规定。 图1-1 基本幅面的尺寸关系图框线必须用粗实线绘制。图框格式分为留有装订边和不留装订边两种，如图1-2和图1-3所示。两种格式图框的周边尺寸、见表1-1。但应注意，同一产品的图样只能采用一种格式。（a）横装 （b）竖装 图1-2 留有装订边图样的图框格式 （a）横装 （b）竖装 图1-3 不留装订边图样的图框格式国家标准规定，工程图样中的尺寸以毫米为单位时，不需标注单位符号（或名称）。如采用其他单位，则必须注明相应的单位符号。本书的文字叙述和图例中的尺寸单位为毫米，均未标出。图幅的分区,为了确定图中内容的位置及其他用途，往往需要将一些幅面较大的内容复杂的电气图进行分区，如图1-4所示。图幅的分区方法是：将图纸相互垂直的两边各自加以等分，竖边方向用大写拉丁字母编号，横边方向用阿拉伯数字编号，编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始，分区数应为偶数；每一分区的长度一般应不小于25mm，不大于75 mm，对分区中符号应以粗实线给出，其线宽不宜小于0.5 mm。图纸分区后，相当于在图样上建立了一个坐标。电气图上的元件和连接线的位置可由此“坐标”而唯一地确定下来。图1-4图幅的分区2标题栏标题栏是用来确定图样的名称、图号、张次、更改和有关人员签署等内容的栏目，位于图样的下方或右下方。图中的说明、符号均应以标题栏的文字方向为准。目前我国尚没有统一规定标题栏的格式，各设计部门标题栏格式不一定相同。通常采用的标题栏格式应有以下内容：设计单位名称、工程名称、项目名称、图名、图别、图号等。电气工程图中常用图1-5所示标题栏格式，可供读者借鉴。图1-5标题栏格式学生在作业时，采用图1-6所示的标题栏格式。图1-6作业用标题栏 1.2.1电气图用图形符号1图形符号的构成电气图用图形符号通常由一般符号、符号要素、限定符号、方框符号和组合符号等组成。（1）一般符号 它是用来表示一类产品和此类产品特征的一种通常很简单的符号。（2）符号要素 它是一种具有确定意义的简单图形，不能单独使用。符号要素必须同其他图形组合后才能构成一个设备或概念的完整符号。（3）限定符号 它是用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号。通常它不能单独使用。有时一般符号也可用作限定符号，如电容器的一般符号加到扬声器符号上即构成电容式扬声器符号。（4）框形符号 它是用来表示元件、设备等的组合及其功能的一种简单图形符号。既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有连接。通常使用在单线表示法中，也可用在全部输入和输出接线的图中。（5）组合符号 它是指通过以上已规定的符号进行适当组合所派生出来的、表示某些特定装置或概念的符号。2图形符号的分类新的电气图用图形符号 总则国家标准代号为GB/4728.1-1985，采用国际电工委员会（IES）标准，在国际上具有通用性，有利于对外技术交流。GB/4728电气图用图形符号共分13部分。（1）总则 有本标准内容提要、名词术语、符号的绘制、编号使用及其他规定。（2）符号要素、限定符号和其他常用符号 内容包括轮廓和外壳、电流和电压的种类、可变性、力或运动的方向、流动方向、材料的类型、效应或相关性、辐射、信号波形、机械控制、操作件和操作方法、非电量控制、接地、接机壳和等到电位、理想电路元件等。（3）导体和连接件 内容包括电线、屏蔽或绞合导线、同轴电缆、端子导线连接、插头和插座、电缆终端头等。（4）基本无源元件 内容包括电阻器、电容器、电感器、铁氧体磁芯、压电晶体、驻极体等。（5）半导体管和电子管 如二极管、三极管、电子管等。（6）电能的发生与转换 内容包括绕组、发电机、变压器等。（7）开关、控制和保护器件 内容包括触点、开关、开关装置、控制装置、起动器、继电器、接触器和保护器件等。（8）测量仪表、灯和信号器件 内容包括指示仪表、记录仪表、热电偶、遥没装置、传感器、灯、电铃、峰鸣器、喇叭等。（9）电信：交换和外围设备 内容包括交换系统、选择器、电话机、电报和数据处理设备、传真机等。（10）电信：传输 内容包括通信电路、天线、波导管器件、信号发生器、激光器、调制器、解调器、光纤传输（11）建筑安装平面布置图 内容包括发电站、变电所、网络、音响和电视的分配系统、建筑用设备、露天设备。（12）二进制逻辑元件 内容包括计数器、存储器等。（13）模拟元件 内容包括放大器、函数器、电子开关等。常用电气图图形符号见表1-4。表1-4电气图形常用图形符号及画法使用命令序号图形符号说 明画法使用命令1直流电电压可标注在符号右边，系统类型可标注在左边。直线 2交流电频率或频率范围可标注在符号的左边样条曲线 3交直流直线 、样条曲线 4正极性直线 5负极性直线 6运动方向或力引线 7能量、信号传输方向直线 8接地符号直线 9接机壳直线 10等电位正三角形 、直线 11故障引线 、直线 12导线的连接直线 、圆、图案填充 13导线跨越而不连接直线 14电阻器的一般符号矩形 、直线 15电容器的一般符号直线 、圆弧 16电感器、线圈、绕组、扼流圈直线 、圆弧 17原电池或蓄电池直线 18动合（常开）触点直线 19动断（常闭）触点直线 20延时闭合的动合（常开）触点带时限的继电器和接触器触点直线 、圆弧 21延时断开的动合（常开）触点22延时闭合的动断（常闭）触点23延时断开的动断（常闭）触点24手动开关的一般符号直线 25按钮开关26位置开关，动合触点限制开关，动合触点27位置开关，动断触点限制开关，动断触点28多极开关的一般符号，单线表示29多极开关的一般符号，多线表示直线 30隔离开关的动合（常开）触点31负荷开关的动合（常开）触点直线 、圆弧 32断路器（自动开关）的动合（常开）触点直线 33接触器动合（常开）触点直线 、圆弧 34接触器动断（常闭）触点35继电器、接触器等的线圈一般符号矩形 、直线 36缓吸线圈（带时限的电磁电器线圈）37缓放线圈（带时限的电磁电器线圈）直线 、矩形 图案填充 38热继电器