3.2 电气控制电路图的类型及其特点

电气图是电气控制电路图或电气电路图、电气原理图的简称,是提供信息的一种方式。

3.2.1 电气控制图的基本表达方式

电气图常见的表达方式主要有简图、表图及表格三种。

1.电气控制系统的简图

所谓简图,就是用图形符号、带注释的框或简化的外形,来表示系统或设备中各组成部分之间的相互关系,如图3-2所示用方框来表示电源整流器输入与输出电路之间的连接关系,图3-3所示是该电源整流器的电路原理图。

由此可见,简图并不是指内容“简单”,而是指形式的“简化”,它是相对于严格按几何尺寸、绝对位置等而画出的机械或电子电路图。电气图的大多数图,如电气概略图(或称系统图或框图)、功能图、接线图及电路图均属于简图。

图3-2 简图的方框图用来表示的电源整流器输入与输出电路之间的连接关系

图3-3 简图的方框图用来表示的电源整流器的电路原理图

2.电气控制电路的表图

所谓表图是指用数量较少的专用图形符号和文字说明相结合的方法,来说明两个或两个以上变量之间关系的一种图,如曲线、时序图及功能表图等。图3-4所示是一种采用功能表图和示出补充信息的逻辑单元端子功能图示例。

图3-4 功能表图应用示例

但需注意,表图不能理解为图表。表图的表达形式主要是用图而不是用表。

3.电气控制电路的表格

所谓表格,就是将数据等内容采用纵横排列的方式将其表述出来,用来表述系统、成套设备中各组成部分的相互关系或连接关系,以及用以提供工作参数。

3.2.2 电气控制系统概略图的特点

概略图也称为系统图或框图,是指表示系统、分系统、装置、部件、设备和软件中各项目之间主要关系和连接的相对比较简单的简图,通常是采用单线表示法绘制而成。

1.概略图提供的信息

①概略图从体系的角度概括地表述了设计的整体方案、简要工作原理和主要组成部分,以及各个组成部分之间的相互关系。

②概略图从功能的角度概括地表述了各个组成部分的主要特征,即对项目的功能和作用等做出简要的说明。

2.概略图的作用

为了从整体上描述设计对象的基本构成和主要部件的相互关系,通常在对系统、分系统、成套装置及设备等进行设计时,都要绘制概略图。为进一步编制详细技术文件及电路图、接线图、平面图等,为进行有关的电气计算,选择导线、开关等设备,拟定配电装置的布置和安装位置等提供主要依据,供电气安装、操作和维修时使用。

3.概略图的基本形式

概略图通常是按功能布局法绘制而成的。在表示控制系统的概略图时,主控系统的功能性组通常是放在被控系统的功能性组的左边或上边,以符合信号流的主要流向从左到右或者从上到下的原则,从而可清晰地表示主控系统和被控系统之间的功能关系。概略图常用的基本形式有综合概略图和一般符号概略图。

(1)综合概略图

图3-5所示为某一水泵电动机供电和给水系统的概略图。它表示了电动机供电、水泵工作和控制三个部分之间的连接关系。在该图中,三相电源L1、L2、L3加到电动机电源控制供给电路Q的输入端,Q的输出端提供的三相电源加到三相电动机M上,使其得电工作。

图3-5 水泵电动机供电和给水系统的概略图

当电动机工作以后,带动水泵工作,将水泵入水塔。水塔内水位的高、低由水位监测系统进行监测,并将该检测信号送入协调控制电路。该信号送到控制中心电路后确定水泵电动机的状态。

①当水位监测系统检测到水塔内的水位低于设定值时,控制中心电路接收到这一信号以后,发出水泵电动机启动运转的信号。该信号经协调控制电路→SB1、SB2电路→Q电路,为水泵电动机提供三相供电电源,使水泵电动机进入泵水工作状态。

②当水塔内的水位达到最高设定值时,控制中心电路接收到这一信号以后,发出水泵电动机停止运转的信号,经有关电路处理后使水泵电动机供电中断,停止泵水。

(2)符号概略图

图3-6(a)所示是某供电系统概略图。在该图中,发电机G输出的电源,先经T1电力变压器进行升压(由于发电机的绝缘及运行安全的限制,发电机电压不能太高,一般为3.15~15.75kV,为了提高输电效率,减小电路中的损耗,需要用高电压电路送电,故要先将发电机输出的电压进行升压)→高压输电线W1→区域变电所的降压变压器T2降压→高压输电线W2→用户变压器T3(也是降压变压器)→低压配电线去用户。

图3-6(b)所示是某用户处的照明配电系统概略图。在该图中,220V交流电源先经电力系统的开关Q(断路器、刀开关等)→FU1保险元器件后,再经FU2、FU3、FU4保险元器件分别提供给三户家庭做照明用电。

图3-6 供电系统及用户照明配电系统概略图

3.2.3 电气控制系统电路图的特点

电路图的特点较多,归纳起来几个主要的特点简述说明如下。

1.电路图的作用

电路图是电路原理图的简称,通常是根据电气电路图简化而来的。电路图的作用是表达电路的工作原理和连接状态,不讲究电气设备的形状、位置和导线走向的实际情况。

2.电路图的基本特征

电气电路图类似于无线电设备的电路原理图,图中的电气设备均采用图形符号和文字符号,并按工作顺序排列构成的一种简图。这种图对于详细了解电气设备的工作原理或工作过程,计算电路特性,分析判断故障的大概部位很有好处,也为绘制接线图提供了依据。

电路图有的是单独绘制的,也有的是与接线图、功能图(表)等画在同一张图上。

3.2.4 电气控制系统安装接线图和接线表的特点

接线图或接线表是表示元器件、器件、组件和装置之间实际连接关系的一种简图或表格,用于进行电气安装接线、电路检查、电路维修及故障排除。

接线图和接线表仅是表述相同内容的两种不同形式,两者的功能完全相同,可以单独使用,也可以组合在一起使用,通常以接线图为主,接线表进行补充。

1.接线图和接线表包含的信息

接线图和接线表包含了每一连接点及所用导线或电缆的信息。对端子接线图和端子接线表,通常仅示出了一端。

在特殊情况下,接线图和接线表还包含有下述信息:

①导线或电缆种类的信息,如型号、牌号、材料、结构、规格、绝缘颜色、电压额定值、导线数及其他技术数据。

②导线号或电缆号或项目代号。

③连接点的标记或表示方法,如项目代号和(或)端子代号、图形表示法、远端标记。

④导线的敷设、走向、端头处理、捆扎、绞合及屏蔽等说明方法。

⑤导线或电缆长度。

⑥信号代号和(或)信号的技术数据。

⑦需补充说明的其他信息。

2.接线图和接线表的类型特点

接线图和接线表是在电路图、位置图等类图的基础上绘制和编制出来的,故在实际使用时,接线图通常要与电路图、平面位置图结合使用。

接线图和接线表常见的还有单元接线图或接线表、互连接线图或互连接线表、端子接线图或端子接线表。

(1)单元接线图或单元接线表

单元接线图或单元接线表是表示成套设备或装置中一个结构单元组内部各元器件间连接所需的全部信息。单元之间外部的信息通常不包括在内,但有些图上提供了相应互连接线图或互连接线表的检索标记。

(2)互连接线图或互连接线表

互连接线图或互连接线表是表示成套装置或设备内两个或两个以上单元之间线缆连接关系所需的信息,一般不包括单元内部连接的信息,但有些图纸上提供了适当的检索标记(如参考单元接线图或单元接线表,或者用项目代号作为内部元器件的检索标记)。

(3)端子接线图或端子接线表

端子接线图或端子接线表是用于表示成套设备或装置的端子及与其外部导线连接关系的所需信息。

端子接线图或端子接线表为相应一组单元提供了有关连接的信息,这些信息通常包含与同样的单元之间连接关系的互连接线图或互连接线表的同一形式的相同信息。