作者：胡仁喜,闫聪聪
出版社：电子工业出版社
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详解AutoCAD 2018电气设计(第5版)试读：
前言
AutoCAD是世界范围内最早开发，也是用户群最庞大的CAD软件。经过多年的发展，其功能不断完善，现已覆盖机械、建筑、服装、电子、气象、地理等多个学科，在全球建立了牢固的用户网络。目前，在全国范围内，虽然出现了许多其他的 CAD 软件，这些后起之秀在不同的方面有很多优秀而卓越的功能，但是 AutoCAD 历经市场风雨的考验，以其开放性的平台和简单易行的操作方法，早已被工程设计人员认可。
一、本书特色
· 作者权威
笔者精心组织几所高校的老师根据学生工程应用学习的需要编写了此书，本书的作者是Autodesk中国认证考试中心的专家和各高校多年从事计算机图形学教学研究的一线人员，具有丰富的教学实践经验与教材编写经验。多年的教学工作使他们能够准确把握学生的学习心理与实际需求。
· 实例专业
本书中引用的实例都来自电气设计工程实践，结构典型，真实实用。这些实例经过编者精心提炼和改编，不仅保证了读者能够学好知识点，更重要的是能帮助读者掌握实际的操作技能。
· 提升技能
本书从全面提升电气设计与 AutoCAD 应用能力的角度出发，结合具体的实例来讲解如何利用AutoCAD 2018进行电气工程设计，真正让读者懂得计算机辅助电气设计，从而独立地完成各种电气工程设计。
· 内容全面
本书在有限的篇幅内，包罗了 AutoCAD 常用的功能以及常见的行业应用电气设计讲解等内容，涵盖了AutoCAD绘图基础知识、电气设计基础技能、行业电气设计等知识。“秀才不出门，能知天下事。”读者只要有本书在手，即可做到AutoCAD电气设计知识全精通。本书不仅有透彻的讲解，还有非常典型的工程实例。通过实例的演练，能够帮助读者找到一条学习AutoCAD电气设计的捷径。
· 知行合一
结合典型的电气设计实例详细讲解AutoCAD 2018电气设计知识要点，让读者在学习实例的过程中潜移默化地掌握AutoCAD 2018软件的操作技巧，同时培养工程设计实践能力。
二、本书的组织结构和主要内容
本书以最新的AutoCAD 2018版本为演示平台，全面介绍AutoCAD在电气设计领域的应用，全书分为11章。
第1章主要介绍电气图制图规则和表示方法；
第2章主要介绍AutoCAD 2018入门知识；
第3章主要介绍二维绘图命令；
第4章主要介绍编辑命令；
第5章主要介绍文字表格和尺寸标注命令；
第6章主要介绍机械电气设计；
第7章主要介绍电路图设计；
第8章主要介绍电力电气设计；
第9章主要介绍控制电气设计；
第10章主要介绍通信电气设计；
第11章主要介绍建筑电气设计。
三、本书的配套资源
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本书附带了很多实例，包含实例和练习的源文件和素材，读者可以安装 AutoCAD 2018软件，打开并使用它们。
四、致谢
本书由 CAD/CAM/CAE 技术联盟策划，Autodesk 中国认证考试中心首席专家胡仁喜博士和石家庄三维书屋文化传播有限公司的闫聪聪老师主编。刘昌丽、康士廷、杨雪静、卢园、孟培、王敏、王玮、王培合、王艳池、王义发、王玉秋、李兵、李亚莉、解江坤、叶国华、贾燕等也参与了具体章节的编写或为本书出版提供了必要的帮助，对他们的付出表示真诚的感谢。
CAD/CAM/CAE 技术联盟是一个 CAD/CAM/CAE 技术研讨、工程开发、培训咨询和图书创作的工程技术人员协作联盟，包含20多位专职和众多兼职的CAD/CAM/CAE工程技术专家。CAD/CAM/CAE 技术联盟负责人由 Autodesk 中国认证考试中心首席专家担任，全面负责Autodesk中国官方认证考试大纲制定、题库建设、技术咨询和师资力量培训工作，成员精通Autodesk系列软件。其创作的很多教材成为国内具有引导性的旗舰作品，在相关专业方向图书创作领域具有举足轻重的地位。
读者可以登录本书学习交流群QQ：597056765或379090620。作者随时在线提供本书学习指导，以及诸如软件下载、软件安装、授课PPT下载等一系列的后续服务，让读者无障碍地快速学习本书，也可以将问题发到邮箱win760520@126.com，我们将及时予以回复。编者第1篇设计基础篇
本篇主要介绍 AutoCAD 电气设计相关基础知识，全面讲述了电气图制图规则和表示方法、AutoCAD2018入门、二维绘图、编辑命令和标注等知识。
通过对本篇的学习，读者可以掌握利用 AutoCAD进行电气设计的相关基础知识，为后面具体设计实例的学习打下必要的基础。Chapter 1电气图制图规则和表示方法
AutoCAD电气设计是计算机辅助设计与电气设计结合的交叉学科。虽然在现代电气设计中，应用AutoCAD辅助设计是顺理成章的事，但国内专门对利用AutoCAD进行电气设计的方法和技巧进行讲解的书很少。本章将介绍电气工程制图的有关基础知识，包括电气工程图的种类、特点及电气工程CAD制图的相关规则，并对电气图的基本表示方法和连接线的表示方法加以说明。1.1 电气图分类及特点
对于用电设备来说，电气图主要包括主电路图和控制电路图；对于供配电设备来说，电气图主要包括一次回路电路图和二次回路的电路图。但要表示清楚一项电气工程或一种电气设备的功能、用途、工作原理、安装和使用方法等，光有这几种电路图是不够的。电气图的种类很多，下面介绍几种常用的电气图。1.1.1 电气图分类
根据各电气图所表示的电气设备、工程内容及表达形式的不同，电气图通常分为以下几类。
1.系统图或框图
系统图或框图就是用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。例如，如图 1-1所示的电动机供电系统图表示了它的供电关系，它的供电过程是电源L、1L、L三相→熔断器FU→接触器KM→热继电器热元件FR→电动机。23如图1-2所示的某变电所供电系统图表示把10kV电压通过变压器变换为380V电压，经断路器QF，通过FU-QK、FU-QK、FU-QK分别供123给三条支路。系统图或框图常用来表示整个工程或其中某一项目的供电方式和电能输送关系，也可表示某一装置或设备各主要组成部分的关系。图1-1 电动机供电系统图图1-2 某变电所供电系统图
2.电路图
电路图就是按工作顺序用图形符号从上而下、从左到右排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。其目的是便于详细了解设备的工作原理，分析和计算电路特性及参数，所以这种图又称为电气原理图或原理接线图。例如，在如图1-3所示的磁力起动器电路图中，当按下起动按钮SB2时，接触器KM的线圈得电，其常开主触点闭合，使电动机得电，起动运行，另一个辅助常开触点KM闭合，进行自锁；当按下停止按钮SB或热继电器FR动作时，KM线圈失电，常开主触点KM断开，电动1机停止。可见它表示了电动机的操作控制原理。
3.接线图
接线图主要用于表示电气装置内部元件之间及外部其他装置之间的连接关系，是方便制作、安装及维修人员接线和检查的一种简图或表格。如图 1-4所示为磁力起动器控制电动机的主电路接线图，它清楚地表示了各元件之间的实际位置和连接关系：电源（L、L、L）123由BX-3×6的导线接至端子排X的1、2、3号，然后通过熔断器FU～1FU接至交流接触器KM的主触点，再经过继电器的发热元件接到端3子排的4、5、6号，最后用导线接入电动机的U、V、W端子。当一个装置比较复杂时，接线图又可分解为以下几种。图1-3 磁力起动器电路图图1-4 磁力起动器接线图（1）单元接线图。它是表示成套装置或设备中一个结构单元内各元件之间连接关系的一种接线图。这里所说的“结构单元”是指在各种情况下可独立运行的组件或某种组合体，如电动机、开关柜等。（2）互连接线图。它是表示成套装置或设备不同单元之间连接关系的一种接线图。（3）端子接线图。它是表示成套装置或设备的端子以及接在端子上外部接线（必要时包括内部接线）的一种接线图，如图1-5所示。（4）电线电缆配置图。它是表示电线电缆两端位置，必要时还包括电线电缆功能、特性和路径等信息的一种接线图。
4.电气平面图
电气平面图是表示电气工程项目的电气设备、装置和线路的平面布置图，一般是在建筑平面图的基础上绘制出来的。常见的电气平面图有供电线路平面图、变配电所平面图、电力平面图、照明平面图、弱电系统平面图、防雷与接地平面图等。如图 1-6所示是某车间的动力电气平面图，它表示了各车床的具体平面位置和供电线路。图1-5 端子接线图图1-6 某车间动力电气平面图
5.设备布置图
设备布置图表示各种设备和装置的布置形式、安装方式以及相互之间的尺寸关系，通常由平面图、主面图、断面图、剖面图等组成。这种图按三视图原理绘制，与一般机械图没有大的区别。
6.设备元件表
设备元件表就是把成套装置、设备、装置中的各组成部分和相应数据列成表格，来表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等，以便于读图者阅读，了解各元件在装置中的作用和功能。设备元件表是电气图中的重要组成部分，它可置于图中的某一位置，也可单列一页（视元件多寡而定）。为了方便书写，通常是从下而上排序。如表1-l所示是某开关柜的设备元件表。表1-1 某开关柜的设备元件表
7.产品使用说明书上的电气图
生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图，供用户了解该产品的组成和工作过程及注意事项，以达到正确使用、维护和检修的目的。
8.其他电气图
上述电气图是常用的主要电气图，但对于较为复杂的成套装置或设备，为了便于制造，有局部的大样图、印刷电路板图等。而为了装置的技术保密，往往只给出装置或系统的功能图、流程图、逻辑图等。所以，电气图种类很多，但这并不意味着所有的电气设备和装置都应具备这些图纸。根据表达的对象、目的和用途不同，所需电气图的种类和数量也不一样。对于简单的装置，可把电路图和接线图合二为一；对于复杂的装置或设备，应将其分解为几个系统，每个系统可以有以上各种类型图。总之，电气图作为一种工程语言，在表达清楚的前提下，越简单越好。1.1.2 电气图特点
电气图与其他工程图有着本质的区别，它用于表示系统或装置中的电气关系，所以具有其独特的一面。其主要特点有以下几方面。
1.清楚
电气图是用图形符号、连线或简化外形来表示系统或设备中各组成部分之间相互电气关系及其连接关系的一种图。如图1-7所示为某一变电所的电气图，将10kV电压变换为0.38kV低压，分配给四条支路，用文字和符号表示，并给出了变电所各设备的名称、功能、电流方向及各设备间的连接关系和相互位置关系，但没有给出具体的位置和尺寸。图1-7 变电所电气图
2.简洁
电气图是采用电气元件或设备的图形符号、文字符号和连线来表示的，没有必要画出电气元件的外形结构，所以对于系统构成、功能及电气接线等，通常都采用图形符号、文字符号来表示。
3.独特性
电气图主要用于表示成套装置或设备中各元件之间的电气连接关系，不论是说明电气设备工作原理的电路图、说明供电关系的电气系统图，还是表明安装位置和接线关系的平面图和连线图等，都表达了各元件之间的连接关系，如图1-1～图1-4所示。
4.布局
电气图的布局依图所表达的内容而定。电路图、系统图是按功能布局，只考虑便于看出元件之间功能关系，而不考虑元件的实际位置。要突出设备的工作原理和操作过程，按照元件的动作顺序和功能应用，从上而下、从左到右布局。而对于接线图和平面布置图，则要考虑元件的实际位置，所以应按位置布局，如图1-4和图1-6所示。
5.多样性
对系统的元件和连接线描述方法不同，构成了电气图的多样性，如元件可采用集中表示法、半集中表示法和分散表示法表示，连线可采用多线表示、单线表示和混合表示。同时，一个电气系统中各种电气设备和装置之间，从不同角度、不同侧面去考虑，存在不同的关系。例如，在如图1-1所示的某电动机供电系统图中，就存在着不同的关系。（1）电能通过FU、KM、FR送到电动机M，它们存在能量传递关系，如图1-8所示。图1-8 能量传递关系（2）从逻辑关系上，只有当FU、KM和FR都正常时，M才能得到电能，所以它们之间存在“与”的关系：M=FU · KM · FR。即只有FU正常为“1”、KM合上为“1”、FR没有烧断为“1”时，M才能为“1”，表示可得到电能。其逻辑图如图1-9所示。（3）从保护角度表示，FU用于进行短路保护。当电路电流突然增大发生短路时，FU烧断，使电动机失电。它们就存在信息传递关系：电流输入FU，FU输出烧断或不烧断，取决于电流的大小，可用图1-10表示。图1-9 逻辑图图1-10 FU的信息传递图1.2 电气图CAD制图规则
电气图是一种特殊的专业技术图，除了必须遵守《电气制图》（GB6988）、《电气图用图形符号》（GB4728）的标准外，还要严格遵守机械制图、建筑制图等方面的有关规定。由于相关标准或规则很多，这里只简单介绍跟电气制图有关的规定和标准。1.2.1 图纸格式和幅面尺寸
1.图纸格式
电气图的格式和机械图图纸、建筑图纸的格式基本相同，通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏等组成，其格式如图1-11所示。图1-11 电气图图纸格式
图中的标题栏相当于一个设备的铭牌，标示着这张图纸的名称、图号、张次、制图者、审核者等，其一般格式如表1-2所示。标题栏通常放在图纸的右下角，也可放在其他位置，但必须在本张图纸上，而且标题栏的文字方向必须与看图方向一致。会签栏是留给相关的建筑、工艺等专业设计人员会审图纸时签名用的。表1-2 标题栏一般格式
2.幅面尺寸
由边框线围成的图画称为图纸的幅面。幅面大小共分5类：A0～A4，其尺寸如表1-3所示，根据需要可对A3、A4图纸加长，加长幅面尺寸如表1-4所示。表1-3 基本幅面尺寸（mm）表1-4 加长幅面尺寸（mm）
当表1-3和表1-4所列的幅面系列还不能满足需要时，则可按GB4457.1的规定，选用其他加长幅画的图纸。1.2.2 图幅分区
应对一些幅面较大，内容复杂的电气图进行分区。图幅分区的方法是将图纸相互垂直的两边各自加以等分，每一分区的长度为25～75。分区数为偶数，分区线用细实线，每个分区内竖边方向用大写英文字母编号，横边方向用阿拉伯数字编号，编号顺序应从标题栏相对的图纸的左上角开始。
图幅分区后，相当于建立了一个坐标，分区代号用该区域的字母和数字表示，字母在前，数字在后，如B3、C4，也可用行（如A、B）或列（如l、2）表示，这样，在说明设备工作元件时，就可让读者很方便地找出所指元件。图1-12 图幅分区例图
在如图1-12所示的图纸中，将图幅分成了4行（A～D）和6列（1～6）。图幅内所绘制的元件KM、SB、R在图上的位置被惟一确定下来了，其位置代号如表1-5所示。表1-5 图上元件的位置代号1.2.3 图线、字体及其他元素
1.图线
电气图中所用的各种线条均称为图线。机械制图规定了8种基本图线，即粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、细点划线、粗点划线和双点划线，并分别用代号A、B、C、D、F、G、J和K表示，如表1-6所示。表1-6 图线及应用
2.字体
图中的文字，如汉字、字母和数字，是图的重要组成部分，是读图时的重要内容。按《技术制图 文字》（GB/T 14691—1993）的规定，汉字采用长仿宋体，字母、数字可用直体、斜体；字体号数，即字体高度（单位为mm），分为20、14、l0、7、5、3.5和2.5七种，字体的宽度约等于字体高度的2/3，而数字和字母的笔画宽度约为字体高度的1/10。因汉字笔画较多，所以不宜用2.5号字。
3.箭头和指引线图1-13 箭头
电气图中有两种形式的箭头：开口箭头〔图 1-13（a）〕表示电气连接上能量或信号的流向，而实心箭头〔图1-13（b）〕表示力、运动、可变性方向。
指引线用于指示注释的对象，其一端指向被注释处，并在末端加注标记：若指在轮廓线内，则用一黑点表示，如图1-14（a）所示；若指在轮廓线上，用一箭头表示，如图1-14（b）所示；若指在电气线路上，用一短线表示，如图1-14（c）所示，图中指明导线横截面22积分别为3×10mm和2×2.5mm。
4.围框
当需要在图上显示其中的一部分所表示的是功能单元、结构单元或项目组（电器组、继电器装置）时，可以用点划线围框表示。为了使图面清楚，围框的形状可以是不规则的，如图 1-15 所示。围框内有两个继电器，每个继电器分别有三对触点，用一个围框表示继电器KM、KM的作用关系会更加清楚，且具有互锁和自锁功能。12图1-14 指引线图1-15 不规则围框
当用围框表示一个单元时，若在围框内给出了可在其他图纸或文件上查阅更详细资料的标记，则其内部的电路等可用简化形式表示或省略。如果在表示一个单元的围框内的图上含有不属于该单元的元件符号，则必须对这些符号添加围框并加注代号或注解。如图1-16所示的-A单元内包含有熔断器FU、按钮SB、接触器KM和功能单元-B等，它们在一个框内；而-B单元在功能上与-A单元有关，但不装在-A单元内，所以用双点划线围框围起来，并加以注释，表明-B 单元在图 1-16（a）中给出了详细资料，这里将其内部连线省略。但应注意，在采用围框表示时，围框线不应与元件符号相交。图1-16 含双点划线围框
5.比例
图上所画图形符号的大小与物体实际大小的比值，称为比例。大部分电气线路图都不是按比例绘制的，但位置平面图等则按比例绘制或部分按比例绘制，这样在平面图上测出两点距离就可按比例值计算出两者间的实际距离（如线长度、设备间距等），这对导线的放线以及设备机座、控制设备等的安装都有利。
电气图采用的比例一般为：1：l0，1：20，1：50，1：100，1：200，1：500。
6.尺寸标准
尺寸数据是电气工程施工和构件加工时的重要依据。尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止点（实心箭头和 45°斜短线）和尺寸数字四个要素组成，如图 1-17 所示。图纸上的尺寸通常以毫米（mm）为单位，除特殊情况外，图上一般不标注单位。图1-17 尺寸标注例图
7.建筑物电气平面图专用标志
在电力、电气照明平面布置和线路铺设等建筑电气平面图上，往往画有一些专用的标志，以提示建筑物的位置、方向、风向、标高、高程、结构等。这些标志对电气设备安装、线路铺设有重要作用，了解了这些标志的含义，对阅读电气图十分有利。（1）方位。建筑电气平面图一般按“上北下南，左西右东”表示建筑物的方位，但在许多情况下，都是用方位标记表示其朝向。方位标记如图1-18所示，其箭头方向表示正北方向（N）。（2）风向频率标记。它是根据这一地区多年统计出的各方向刮风次数的平均百分值，按一定比例绘制而成的，如图1-19所示。它像一朵玫瑰花，故又称风向玫瑰图，其中实线表示全年的风向频率，虚线表示夏季（6～8 月）的风向频率。由图 1-19 可见，该地区常年以西北风为主，夏季以西北风和东南风为主。（3）标高。标高分为绝对标高和相对标高两种。绝对标高又称海拔高度，我国是以青岛市外黄海平面作为零点来确定标高尺寸的。相对标高是选定某一参考面或参考点为零点来确定高度尺寸。建筑电气平面图均采用相对标高，它一般采用室外某一平面或某层楼平面作为零点而确定标高，这一标高又称安装标高或敷设标高，其符号及标高尺寸示例如图1-20所示。其中左图用于室内平面图和剖面图，标注的数字表示高出室内平面某一确定的参考点2.50m，右图用于总平面图上的室外地面，其数字表示高出地面6.10m。（4）建筑物定位轴线。定位轴线一般都是根据载重墙、柱、梁等主要载重构件的位置所画的轴线。定位轴线编号的方法是：水平方向，从左到右用数字编号；垂直方向，由下而上用字母（易造成混淆的I、O、Z不用）编号，数字和字母分别用点划线引出。如图1-21所示，其轴线分别为A、B、C和1、2、3、4、5。图1-18 方位标记图1-19 风向频率标记图1-20 安装标高例图
有了这个定位轴线，就可确定图上所画的设备的位置，计算出电气管线的长度，便于下料和施工。
8.注释和详图（1）注释。用图形符号表达不清楚或不便表达的地方，可在图上加注释。注释可采用两种方式：一是直接放在所要说明的对象附近；二是加标记，将注释放在其他位置或另一页。当图中出现多个注释时，应把这些注释按编号顺序放在图纸边框附近。如果是多张图纸，一般性注释放在第一张图上，其他注释则放在与其内容相关的图上。注释一般采用文字、图形、表格等形式，其目的就是把对象表达清楚。图1-21 定位轴线标注方法例图（2）详图。详图实质上是用图形来注释。这相当于机械图中的剖面图，就是把电气装置中某些零部件和连接点等的结构、做法及安装工艺要求放大并详细表示出来。详图可放在要详细表示对象的图上，也可放在另一张图上，但必须要用一个标志将它们联系起来。标注在总图上的标志称为详图索引标志，标注在详图上的标志称为详图标志。例如，11号图上的1号详图在18号图上，则11号图上的索引标志为“1/18”，18号图上的标注为“1/11”，即采用相对标注法。1.2.4 电气图布局方法
电气图的布局应从有利于对图理解的角度出发，做到布局突出图的本意、结构合理、排列均匀、图面清晰、便于读图。
1.图线布局
电气图的图线一般用于表示导线、信号通路、连接线等，要求用直线，即横平竖直，尽可能减少交叉和弯折。图线的布局方法有水平布局和垂直布局两种。（1）水平布局。水平布局是将元件和设备按行布置，使其连接线水平布置，如图1-22所示。（2）垂直布局。垂直布局是将元件和设备按列布置，使其连接线竖直布置，如图1-23所示。
2.元件布局
元件在电路中的排列一般是按因果关系和动作顺序从左到右、由上而下布置的，看图时也要按这一排列规律来分析。例如，如图1-24所示是水平布局，从左向右分析，SB、FR、KM都处于常闭状态，1KT线圈才能得电，经延时后，KT的常开触点闭合，KM得电。不按这一规律来分析，就不易看懂这个电路图的动作过程。图1-22 图线水平布局例图图1-23 图线垂直布局例图
如果在接线图或布局图等图中，按实际元件位置来布局，这样能便于看出各元件间的相对位置和导线走向。例如，如图1-25所示是某两个单元的接线图，它表示了两个单元的相对位置和导线走向。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]