电气制图与电子线路

《Protel.DXP2004+sp1+sp2电路板设计》(Protel.DXP2004+sp1+sp2)破解[ISO]《ProtelDXP2004sp2原理图与PCB设计（第2版）》零点工作室刘刚彭荣群编电子工业出版社学习本课程的目的学习本课程的目的是了解电气制图的基本知识和掌握一种电气工程制图软件，掌握计算机绘制包括印制板在内的电气图制图技能。第一章电气制图概述电气制图与机械制图机械图：表达各种机械零件和它们之间的装配关系及技术要求；主要反映物体的形状和位置，建立在投影法基础上（图1-1）；绘制机械图使用AutoCAD电气图：反映的是电气元器件或设备的功能原理和信号；用反映电气功能原理和信号的图形符号等来绘制（图1-2）；绘制电气图使用Protel电气制图就是研究电气图样的绘制（画电气图）和识读（看电气图）规律与方法的一门学科。而绘制电气图、阅读电气图的基本依据是电气制图与电气简图用图形符号的国家标准。在编制电气技术文件和绘制各种电气图时，只有正确应用电气制图、电气简图用图形符号及其相关的国家标准，才能画出符合标准要求的，适合国内外交流的统一的各种电气图，表达完整的电气信息。电气制图与电气简图用图形符号的国家标准的组成电气制图国家标准GB/T69884项电气简图用图形符号国家标准

GB/T472813项电气设备用图形符号国家标准

GB/T54652项主要的相关国家标准13项可参考《电气制图国家标准汇编》新国标的特点尽可能采用国际标准

目前我国的电气制图、电气简图用图形符号和电气设备用图形符号全部都是“等同采用”、“等效采用”或“参照采用”IEC的相应标准图形符号尽可能准确表达元器件的功能

GB/T4728.12《二进制逻辑元件》的图形符号不仅能表达一般二进制逻辑元件的逻辑功能，还可以根据二进制逻辑元件的图形符号写出该电路的逻辑表达式（图1-3）适当考虑了技术发展的要求

GB/T4728.12《二进制逻辑元件》专门考虑了新器件符号的组合问题，为复杂逻辑功能新技术和新器件的不断发展留有扩展余地新、旧国标电气图举例旧标准新标准第二章电气制图的一般要求各种电气图都有共同的规则要求，在电气制图的国家标准中，制订了《电气制图一般规则》标准，使电气图中带共同性的制图规则标准化。第一节电气制图的基本规定一、基本术语：媒体、文件、图二、信息的表达方式：图样、平面图、简图、地图、表图、表格、文字形式三、简图中元件和连接线的表示方法四、简图布局方法

三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法（图2-2）1.集中表示法：把一个复合符号的各部分列在一起的表示方法。（图2-3）优点：能一目了然地了解到电气图中任何一个元件的所有部件。缺点：不易理解电路的功能原理集中表示法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法2.半集中表示法：把同一个元件不同部件的符号（通常用于具有机械的、液压的、气动的、光学的等方面功能联系的元件）在图上展开的表示方法。（图2-4）优点：易于理解电路的功能原理，且能通过虚线一目了然的找到电气图中任何一个元件的所有部件。缺点：不宜用于很复杂的电气图半集中表示法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法3.分开表示法：把同一个元件不同部件的符号（用于有功能联系的元件）分散于图上的表示方法，采用其同一个元件的项目代号表示元件中各部件之间的关系，以清晰表示电路布局。（图2-5）优点：最容易理解电路的功能分开表示法三、简图中元件和连接线的表示方法（一）元件中功能相关各部分的表示方法4.重复表示法：把一个复杂符号（通常用于有电功能联系的元件）示于图上的两处或多处的表示方法，同一项目代号只代表同一个元件。（图2-6）

重复表示法多路选择器（重复表示法）三、简图中元件和连接线的表示方法（二）元件中功能无关各部分的表示方法1.组合表示法

1）符号的各部分画在点划线框内

2）符号的各部分连在一起（通常是二进制逻辑元件或模拟元件）2.分立表示法把在功能上独立的符号的各部分分开示于图上的表示方法，通过其项目代号使电路和相关的各部分的布局清晰。元件的组合和分立表示方法三、简图中元件和连接线的表示方法（三）电路的表示方法1.多线表示法电路中的每根连接线用一条图线表示2.单线表示法（图2-10）电路中的两根或多根连接线只用一条线表示多线表示法单线表示法L2QSFUKM1TAKM3KM2四、简图布局方法1.功能布局法（图1-5，图1-6）元件或元件的各部分在图上的布置使电路的功能关系易于理解的布局方法。把电路划分成多个既相互独立又相互联系的功能组，按工作顺序或因果关系，把电路功能组从上到下或从左到右排列。2.位置布局法（图2-11）元件布置时使其在图上的位置反映其实际的相对位置第二节电气图的类别一、功能性文件

1.概略图：表示系统、分系统、装置、部件、设备和软件各项目之间的主要关系和连接线的相对简单的简图，常用单线表示法。

2.框图：主要采用方框符号的概略图

3.网络图：在地图上表示诸如发电站、变电站和电力线、电信设备和传输线之类的电网的概略图

4.功能图：用理论的或理想的电路而不涉及实现方法来详细表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等功能的简图

5.逻辑功能图：主要使用二进制逻辑元件符号的功能图一、功能性文件

6.等效电路图：用于分析和计算电路特性或状态的，表示等效电路的功能图7.功能表图：用步和转换描述控制系统的功能和状态的表图8.顺序表图：表示系统各个单元工作次序或状态的图【表】

9.时序图：按比例绘出时间轴（横轴）的顺序表图

10.电路图：表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等实际电路的简图，它采用按功能排列的图形符号来表示各元件和连接关系，以表示功能而无需考虑项目的实体尺寸、形状或位置。（图1-5，图2-4）

11.端子功能图：表示功能单元的各端子接口连接和内部功能

12.程序图【表】【清单】：表示程序单元、模块的输入输出及其互连关系的简图【表】【清单】

无线电接收机的概略图变压器及其负载的功能图（等效电路图）定时脉冲发生器设备的逻辑功能图二、位置文件1.总平面图2.安装图3.安装简图4.装配图5.布置图三、接线文件1.接线图【表】：表示或列出一个装备或设备的连接关系的简图【表】2.单元接线图【表】：表示或列出一个结构单元内部连接关系的接线图【表】3.互连接线图【表】：表示或列出不同结构单元之间连接关系的接线图【表】4.端子接线图【表】：表示或列出一个结构单元的端子和该端子上的外部连接的接线图【表】5.电缆图【表】【清单】含两个结构单元+A，+B的端子互连接线图四、项目表元件表、设备表、备用元件表五、安装说明文件六、试运转说明文件七、使用说明文件八、维修说明文件九、可靠性和可维修性说明文件十、其他文件第三节电气技术文件的编制原则全局的观点：把成套设备或系统作为一个整体，而把各个单元作为成套设备整体的一部分来考虑电气技术文件的编制应考虑能在设备或系统的整个寿命期内都可正常起作用一、电气技术文件编制的目的目的：以最简单实用的形式提供电气设备或系统的有关信息。电气技术文件应提供包括成套装置在其寿命期内所经历的所有阶段所需的硬件和软件信息，并且还应做到说明详尽，正确扼要，易懂，符合预期目的，且易于携带和保管。二、电气技术文件的结构成套设备或系统的信息能用树状的结构为基础编排三、电气技术文件的编制应提供设备功能的说明（如电路图）和设备结构的说明（如接线文件）；应以实际应用为目的四、不同类型电气技术文件之间的相互关系（图2-12）一般原则：文件的编制应从概略图开始，而后从一般到较特殊的更详细级的图；描述功能的文件应放在描述实现功能的文件之前。五、计算机辅助设计和电气技术文件编制第四节电气制图的一般规则一、电气制图总则主要考虑电气简图的绘制，包括概略图、电路图、功能图和接线图等。1.图样格式（1）幅面（2）标题栏确定图样名称、图号、张次、更改和有关人员签名等内容的栏目，相当于图样的“铭牌”。位置一般在图纸的右下方或下方，标题栏中的文字方向为看图方向。（3）图框图框的尺寸按是否需要装订分成两类（图2-13）（4）图幅分区在图的边框处，竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字，编号的顺序从标题栏相对的左上角开始，分区数就是偶数。区的代号为字母+数字。

如在相同图号第34张A6区内，标记为34/A6；

图号3219的单张图F3区内，标记为：图3219/F3；

图号为4752的第28张图G8区内，标记为图4752/28/G8；

在=S2系统单张图C2区内标记为=S2/C2；

在=SP系统第31张图E7区内，标记为=SP/31/E7

图幅分区式样2.图号、张次号

每张图样都要在各自标题栏中编有自身的图号，以区分不同图样。多张图中的每张图都必须按照彼此相关的方法来编张次号。3.图线（1）图线的形式（表2-1）（2）图线的宽度根据用途，图线宽度宜从下列线宽中选用：0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm、2.0mm。图形对象的线宽应尽量不多于2种，每两种线宽间的比值应不小于2。（3）图线的间距平行线（包括画阴影线）之间的最小间距不小于粗线宽度的两倍，建议不小于0.7mm。4.字体和字体取向字包括汉字、字母和数字，通常采用直体字母，汉字为长仿宋体。字号（字高）包括2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。字宽等于字高的2/3。5.箭头和指引线开口箭头：用于电气能量、电气信号的传递方向（能量流、信息流流向）实心箭头：用于可变性、力或运动方向，以及指引线方向。指引线：指示注释的对象，应为细实线。指引线末端加注标记：指向轮廓线内，用一黑点；指向轮廓线上，用一实心箭头；指向电气连接线上加一短划线。图（2-16）6.尺寸线终点和起点标记二、电气简图的布局1.信号流的方向信号的主要流向应是从左向右，或从上到下（图2-17、2-18）2.符号的布局功能布局法或位置布局法；符号和电路应按顺序排列，以便强调功能关系或实际位置

三、电气简图的图形符号图形符号是用于电气图和其他文件中的表示项目或概念的一种图形、记号或符号，是电气技术领域中最基本的工程语言。图形符号应符合GB/T4728的规定。GB/T4728中比较完整地列出了符号要素、限定符号和一般符号。若某些特定装置或概念的图形符号在标准中未列出，允许通过已规定的一般符号，限定符号和符号要素适当组合，派生出新的符号。如图给出了一个过电压继电器组合符号组成的示例。

1.符号的选择

选用符号的遵循原则：尽可能采用优选形；在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式；在同一图号的图中使用同一种形式。（图2-19）2.图形符号的大小

符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义，在有些情况下，为了强调某些方面或者为了便于补充信息，或者为了区别不同的用途，允许采用不同大小的符号和不同宽度的图线。（图2-20,2-21）一个三相主发电机与一个磁激励器的符号大小不同的示例一个有和没有补充信息的带非门输出的逻辑与符号大小不同的示例3.符号的取向（图2-22,2-23，2-24）

为了保持图面的清晰，避免导线弯折或交叉，在不致引起误解的情况下，可以将符号旋转或成镜象放置，但此时图形符号的文字标注和指示方向不得倒置对于辐射符号，当相关符号旋转时，其辐射符号方向应保持不变。对于方框形符号、二进制逻辑元件符号以及模拟元件符号，包括文字、限定符号、图形或输入／输出标记等，由于改变符号取向后，其方向也会改变，所以当从图的底边或右边看图时，必须能够识别。

四种可能的信号流向示例4.图形符号的端子的表示法（图2-25,2-26）

电气图用图形符号一般都是没有端子符号的，所以引出线末端不需画出端子符号；若端子符号是图形符号的一部分，则需画出。5.引出线的表示方法

图形符号一般都画有引线，但在绝大多数情况下引线位置仅用作示例，在不改变符号含义的原则下，引线可取不同的方向。如引线符号的位置影响到符号的含义，则不能随意改变，否则引起歧义。（图2-27，2-28，2-29）四、连接线1.连接线的绘制方法非位置布局的简图的连接线应尽量采用直线，减少交叉线及弯曲线，提高简图的可读性。为了改善图的清晰度，例如对称布局或改变相序的情况，可采用斜线。简图的连接线应采用实线来表示，表示计划扩展的连接线用虚线。同一张电气图中，所有的连接线的宽度相同，具体线宽应根据所选图幅和图形的尺寸来决定。但有些电气图中，为了突出和区分某些重要电路，例如电源电路，可采用粗实线，必要时可采用两种以上的图线宽度。

2.连接线的标记（图2-31）连接线需要标记时，标记必须沿着连接线放在水平连接线的上方及垂直连接线的左边，或放在连接线中断处

导线的一般表示方法b(b)(c)连接线的标志3.中断线(图2-32，图2-33）

画电气图时，当穿越图面的连接线较长或穿越稠密区域时，为了保持图面清晰，允许将连接线中断，在中断处加相应的标记。

如在同一张图上有两条或两条以上中断线，必须用不同的标记把它们区分开当须用多张电气图来表示一电路时，连到另一张图上的连接线，应画成中断形式，并在中断处注明图号、张次、图幅分区代号等标记平行走向的连接线组也可中断，但需在图上线组的末端加注适当的标记连接线的中断表示方法连接线的中断表示方法4.连接线的接点（图2-34）按照标准有两种表现方式，一种为T形连接表示;另一种为双重接点表示方式，即所有连接点都应加上小圆点，不加小圆点的十字交叉线被认为是两线跨接而过，并不相连。需要注意的是，在同一份图上，只能采用其中一种方法。计算机辅助设计系统所画的电气简图需要在每个接点上加一个小圆点。5.平行连接线（图2-35,2-36,2-37,2-38）有两种表示方法，一种是多线表示法，一种是一根图线表示法。采用多线表示法时，当平行走向的连接线数大于等于6根时，就应将它们分组排列。多根平行走向连接线可采用下列两种方法中的一种用一根图线来表示：a.短垂线法：平行连接线被中断，留有一点间隔，画上短垂线，其间隔之间的一根横线即线束；b.倾斜相接法：单根连接线汇入线束时，应倾斜相接。如果连接线的顺序相同，但次序不明显，当线束折弯时，必须在每端注明第一根连接线，例如用一个圆点。如端点顺序不同，应在每一端标出每根连接线的标记。平行连接线的两种表示方法（b）（a）（b）用单根连接线表示线组（a）采用短垂线并用圆点标识第一根连接线的线组示例连接线的连续表示法汇入导线表示法6.信息总线（图2-39）如果连接线表示传输几个信息的总线(同时的或时间复用的)可用单向总线指示符、双向总线指示符表示由8根导线组成的单向传输信息总线由同轴电缆组成的多路传输的双向传输信息总线由8根导线组成的双向传输信息总线由4根导线组成的双向传输分接传输信息总线信息总线单线表示法的示例五、围框和机壳（图2-40）在电气图上显示出其中一部分所表示的是功能单元、结构单元或项目组时，可用点划线组成的围框表示。围框应有规则的形状，并且不应与任何元件符号相交。必要时也可采用不规则形状的围框。在复杂简图中，在围框内，如存在有电路功能上属于本单元而结构上不属于本单元的项目，则这个项目可用双点划线围框围起来。六、电气图的简化方法

为了增加每张图上所表达的信息量或通过删去重复的信息来减少图面的零乱。1.端子（图2-41,2-42）

一个元件的多个端子可用一个端子的形式来表示2.相同符号构成的符号组（图2-43）

若电气图中有几个相同符号构成的符号组可用一个符号表示，此符号要加上一条短斜线和表示此符号所表示的元件符号数的数字。3.重复表示法（图2-44,2-45）4.围框内的连接器或端子板（图2-46）5.用围框表示的一个单元内的电路七、项目代号和端子代号项目代号：用以识别图、表图、表格中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码。通达项目代号可以将不同的图或其他技术文件上的项目（软件）与实际设备中的该项目（硬件）一一对应和联系在一起。端子代号：是项目代号的一部分，反映的是装置或设备中同外电路进行电气连接的导电件的代号。一般用于表示接线端子、插头、插座、塞孔和连接片之类元件上的端子。一套文件中所有代号（包括项目代号和端子代号）应一致。项目代号：=

高层代号段

-

种类代号段

（空隔）+

位置代号段高层代号段，其前缀符号为“=”，表示系统或设备中较高层次项目的代号种类代号段，前缀符号为“-”，用于识别项目种类的代号位置代号段，其前缀符号为“+”，表示项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置的代号端子代号段，其前缀符号为“：”，用以同外电路进行电气连接的电器导电件的代号

例：=A1-K1+C8S1M4

种类代号指用以识别项目种类的代号，是项目代号的核心部分。种类代号一般由字母代码和数字组成，其中的字母代码必须是规定的文字符号，例如-K1表示第1个继电器K，-QS3表示第3个隔离开关QS。高层代号指系统或设备中任何较高层次项目的代号。例如，某电力系统S中的一个变电所，则电力系统S的代号可称为高层代号，记作“＝S”；所以，高层代号具有“总代号”的含义。高层代号可用任意选定的字符、数字表示，如=S、=1等。高层代号与种类代号同时标注时，通常高层代号在前，种类代号在后，例如：1号变电所的开关Q2，则标记为“＝1-Q2”；位置代号是指项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置的代号。位置代号一般由自行选定的字符或数字表示。必要时，应给出相应的项目位置的示意图。例如：105室B列机柜第3号机柜的位置代号可表示为：+105+B+3；端子代号是指用以同外电路进行电气连接的电器的导电件的代号。端子代号通常采用数字或大写字母表示。例如：端子板X的5号端子，可标记为“-X：5”；继电器K4的B号端子，可标记为“-K4：B”。项目代号的应用：=

高层代号段

-

种类代号段

（空隔）+

位置代号段

其中高层代号段对于种类代号段是功能隶属关系，位置代号段对于种类代号段来说是位置信息。

如=A1-K1+C8S1M4表示A1装置中的继电器K1，位置在C8区间S1列控制柜M4柜中；

=A1P2-Q4K2+C1S3M6表示A1装置P2系统中的Q4开关中的继电器K2，位置在C1区间S3列操作柜M6柜中。＝Sl-Q4+H84：A表示S1系统中的开关Q4，在H84位置中，其中的A号端子位置和取向（图2-47）每个表示元件或其组成部分的符号都必须标注其项目代号。项目代号应标注在符号的旁边。若符号有水平连接线，应标注在符号上面；若符号有垂直连接线，应标注在符号左边端子代号应靠近端子，最好在水平连接线上边和垂直连接线的左边，端子代号的取向应与连接线方向一致。

端子代号的标注方法

⑴、电阻器、继电器、模拟和数字硬件的端子代号应标在其图形符号的轮廓外面。零件的功能和注解标注在符号轮廓线内。

⑵、对用于现场连接、试验和故障查找的连接器件的每一连接点都应标注端子代号。

⑶、在画有围框的功能单元或结构单元中，端子代号必须标注在围框内，以免被误解。与特定导线相连的电器接线端子的标志。见下表和图。

端子代号的位置和取向八、位置标记、技术数据和说明性标记1.字母符号

电气图中使用的量和单位的字母应符合IEC27和GB3102的规定。2.位置标记（表2-2）：图幅分区法3.元件的技术数据（图2-48）

电气元器件的技术数据一般标在图形符号近旁。当连接线水平布置时，尽可能标在图形符号的上方，垂直布置时，则标在项目代号的下方；还可以标在方框符号或简化外形符号内。4.信号的技术数据（图2-49,2-50）5.注释和标识（图2-51）

⑴、注释的两种方法：直接放在所要说明的对象附近和将注释放在图中的其他位置。

⑵、如设备面板上有信息标志时，则应在有关元件的图形符号旁加上同样的标志。6.二进制逻辑元件符号所含信息（图2-52）

一般信息可标在符号轮廓线内，有关一般限定符号的补充信息应标在方括号内。

第三章功能性简图功能性简图是一类主要描述电气系统的过程和（或）信号流以及元件间的功能关系的电气图，主要包括概略图、功能图和电路图等电气简图。第一节功能性简图的通用规则一、功能性简图的布局图形符号和电路的布置，应着重强调电气系统的过程和（或）信号流以及元件间的功能关系。为强调信号流向，元件间的连接线应尽可能保持直线；为强调电路所实现的功能和各元件间的功能关系，功能上相关项目的图形符号应集中在一起，彼此靠近，尽可能方便读图者对电路功能的理解（图3-1）；同等重要的并联支路应相对于公共通路对称布置（图3-2）。一、功能性简图的布局二、位置表示法1.图幅分区法图中每个符号或元件在图中的位置可直接用其所在分区号，即代表行的字母和代表列的数字组合来表示其所处的位置（图2-14）。2.电路编号法对电路或分支电路采用数字编号来表示其位置的方法，编号的数字按自左向右（垂直布置）或自上到下（水平布置）的顺序排列。（图3-3）3.表格法在电路图的边框附近绘制一个以项目代号分类的表格。（图3-4）二、位置表示法：图幅分区法位置表示法：电路编号法位置表示法：表格法三、图形符号

1.功能和实际元件2.借助软件实现的功能3.元件表示法集中表示法、半集中表示法、分开表示法、重复表示法、组合表示法、分立表示法其中任何一种或其全部六种都均可在同一功能性简图中使用。分开表示法在必要时还应给出从激励（驱动）部分到其他部分的位置检索标记或从其他部分到激励（驱动）部分的位置检索标记。（图3-6插图和插表的应用）3.元件表示法（集中、半集中、分开）（a）（b）（c）3.元件表示法（集中、重复）（a）（b）元件中功能相关各部分集中表示法和重复表示法符号（a）集中表示法（b）重复表示法3.元件表示法：分开表示法3.元件表示法（组合、分立）组合表示法表示四输出与非门封装单元的示例＆分立表示法示例4.组成部分可动的元件表示法（1）工作状态元件、器件和设备的可动部分通常应表示在非激励或不工作的状态或位置。继电器和接触器在非激励的状态；断路器、负荷开关和隔离开关在断开位置；带零位的手动控制开关在零位位置，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；机械操作开关的工作状态与工作位置的对应关系，一般应表示在其触点符号的附近，或另附说明。（2）功能说明对于功能复杂的手动控制开关，如需要理解功能，应在图中增加表图，（图3-7，3-8,3-9，3-10）。组成部分可动的元件表示方法：功能说明功能说明：驱动装置的符号组成部分可动的元件表示方法：功能说明

描述速度监测用引导开关（速度继电器）功能的说明（注释、代号或表格）6.触点符号的取向：当元件受激时，水平连接线的触点，动作向上（受力自下向上）；垂直连接线的触点，动作向右（受力自左向右）。（图2-4）左开右闭（垂直连接）下开上闭（水平连接）四、电源电路的表示方法用带极性符号的线表示电源电源线集中一侧表示五、电与非电组合电路的表示方法六、常用基础电路的模式1.网络图3-13，3-142.基本桥式电路图3-153.RC耦合放大级图3-164.基本双稳电路图3-175.带星-三角起动器的电动机电路图3-18六、常用基础电路的模式基本桥式电路七、电路简化方法1.多路连接电路中的两个或多个同样的支路可以只绘制一个支路（图3-19，3-20）2.多功能端子（图3-21）3.端子功能图（图3-22，3-23）4.用方框符号和端子功能图表示的电路（图3-24）5.重复电路（图3-25）

七、电路简化方法：（端子功能图一）星－三角起动器的端子功能图（功能由简化电路图和表图表示）逻辑单元端子功能图（功能由功能表图表示）电路简化方法：（端子功能图二）电路简化方法：（方框符号）电源整流器应用方框符号表示电路原理八、补充信息星－三角起动器的端子功能图（增加外部电路和文字性说明）功能性简图的分