PLC机电控制系统应用设计技术
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1.1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则

电气控制线路主要由各种电气元件(如接触器、继电器、按钮、电阻)和用电设备(如电动机等)组成。为了设计、分析研究、安装维修时阅读方便,在绘制电气控制线路图的时候必须使用国家统一规定的电气图形符号和文字符号,并且必须符合一定的绘图原则。

1.1.1常用的电气图形符号和文字符号

在绘制电气线路图时,电气控制线路中的图形和文字符号必须符合国家标准。目前我国电气设备有关国家标准主要有GB4728—1985《电气图常用图形符号》、GB6988—87《电气制图》、GB715987《电气技术中的文字符号制订通则》、GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》和GB/T6988—1997《电气技术通用文件的编制》等。常用电气图的图形符号和常用电气设备文字符号见附录A。

1.1.2 电气控制线路原理图的绘图规则

1.电气控制线路表示方法

电气控制线路的表示方法共有以下三种。

1)电气原理图

电气原理图一般由主电路、控制电路和辅助电路等组成。电气原理图表示电气控制线路的工作原理以及各电气元件的作用和相互关系,但不考虑电气元件实际安装位置和实际连线情况。主电路由电动机、组合开关、热继电器等元件组成,是电气控制线路中强电流通过的部分;控制电路由按钮、接触器、继电器的吸引线圈和辅助触点以及热继电器的触点等组成;辅助电路包括保护电路、显示电路和报警电路等,辅助电路中通过的电流较小。这种线路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。

2)电气设备安装图

电气设备安装图是能够表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置的一种电气控制线路图。各电气元件的安装位置是由机械设备的结构和工作要求决定的,如电动机要和被拖动的机械部件放在一起,行程开关应放在要取得信号的地方,操作元件放在操作方便的地方,一般电气元件应放在控制柜内。

3)电气设备接线图

电气设备接线图是能够表示各电气设备之间的实际接线情况的一种电气控制线路图。绘制电气接线图时应注意要把各电气元件的各个部分(如触头与线圈)画在一起;文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与电气原理图一致。电气设备安装图和接线图是用于安装接线、检查维修和施工的。

2.电气原理图的绘图规则

绘制电气原理图一般遵循下列规则:

● 原理图可以分为主电路、控制电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机的大电流通过的路径。控制电路是接触器和继电器线圈等小电流线路。辅助电路是保护、显示、报警等小电流线路。主电路用粗线画出,一般画在原理图的上方或左方。控制电路和辅助电路用细线画出,一般画在原理图的下方或右方。

●主电路的电源电路绘成水平线,电动机等受电的动力装置及其保护电气支路一般应垂直于电源电路示出。控制电路和辅助电路应垂直于水平电源线,且位于两条水平电源线之间。线圈、电磁阀等耗能元件应垂直连接在接地的水平电源线上,而控制触头、信号灯和报警元件应连接在上方水平电源线与耗能元件之间。

● 电气控制线路中所需的全部电气元件都应用国家统一规定的标准的图形符号和文字符号在图中表示出来。

● 原理图中所有元器件和设备的可动部分均以自然状态绘出,即电气元件应以未通电的状态绘出,机械开关应以动作开始前的状态绘出。例如,吸引线圈为未通电状态;二进制逻辑元件为置“0”时的状态;手柄置于“0”位;设备处于没有受外力作用的原始位置时的状态。

●采用电气元件展开图的画法。同一电气元件的各部分(如接触器的线圈和触头)可以不画在一起,但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电气元件,可在文字符号后加上数字序号以示区别,如KM1、KM2

●在表达清楚的前提下,尽量减少线条,尽量避免交叉线的出现。两线交叉连接时需用黑色实心圆点表示,两线交叉不连接时需用空心圆圈表示。

● 原理图上应标注出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数;某些元器件的特性;不常用电气元件的操作方式和功能。

图1-1所示为拖动电动机与润滑泵电动机的连锁控制线路原理图。

图1-1拖动电动机与润滑泵电动机的连锁控制线路原理图