第4章工業(yè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計

第4章

工業(yè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計

基本要求了解電力拖動系統(tǒng)設(shè)計的基本原則；掌握電氣控制線路設(shè)計的基本規(guī)律和注意事項；以國標(biāo)為準(zhǔn)，電氣控制線路圖的繪圖方法。機(jī)電設(shè)備的設(shè)計工作包括：機(jī)械設(shè)計和電氣設(shè)計。電氣設(shè)計通常是和機(jī)械設(shè)計同時開始，交叉進(jìn)行的。4.1電氣控制線路設(shè)計的基本原則

1、滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制系統(tǒng)要求原則2、控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)原則1）盡量減少電器元件的數(shù)量，選用標(biāo)準(zhǔn)電器元件，盡可能選用相同型號的電器元件以減少備用品的數(shù)量。2）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過實踐考驗的典型環(huán)節(jié)或基本電氣控制線路。3）盡量減少不必要的觸頭，以簡化電氣控制線路，降低故障幾率，提高工作可靠性。（1）合并同類觸頭（2）利用轉(zhuǎn)換觸頭（3）在直流電路中利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?/p>

++--（4）利用邏輯代數(shù)對電路化簡以減少觸頭的數(shù)目。4）盡量縮短連接導(dǎo)線和長度。設(shè)計控制電路時考慮到各元件之間的實際位置，如控制柜、操作臺、限位開關(guān)等。5）盡量減少電器不必要的通電時間3、保證電氣控制電路工作的可靠性原則1）選用的電器元件要可靠、牢固、動作時間少、抗干擾性能好。2）正確連接電器元件的線圈。在交流控制線路中，即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也不允許兩個電器元件的線圈串聯(lián)使用。兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián)。

YA為電感量較大的電磁鐵線圈，KA為電感量較小的中間繼電器線圈。

3）正確連接電器元件的觸頭SQ常開和常閉觸點分別接在電源的不同相上，當(dāng)觸頭斷開產(chǎn)生電弧時，可能在兩觸頭間形成飛弧造成電源短路。由于兩觸頭間的電位相同，就不會造成電源短路?？蓽p少導(dǎo)線段數(shù)和縮短導(dǎo)線長度。4）在控制線路中，采用小容量繼電器的觸頭來斷開或接通大容量接觸器的線圈時，要計算繼電器觸頭斷開或接通容量是否足夠，不夠時必須加小容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。若要增加接通能力，可用多觸頭并聯(lián)；若要增加分?jǐn)嗄芰?，可用多觸頭串聯(lián)。5）在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器之間不但要有電氣聯(lián)鎖，而且還要有機(jī)械聯(lián)鎖。6）設(shè)計的電氣控制線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)的情況，如電網(wǎng)容量大小，電壓頻率的波動范圍，以及允許的沖擊電流數(shù)值等。并據(jù)此來決定電動機(jī)的起動方式是直接起動或是間接起動。7）在電氣控制線路中應(yīng)盡量避免許多電器元件依次動作才能接通另一個電器元件的現(xiàn)象，以增加線路的可靠性。

8）防止出現(xiàn)寄生回路

在電氣控制線路的動作過程中，意外接通的電路稱為寄生回路。寄生回路將破壞電器元件和控制線路的工作順序或造成誤動作。熱繼電器FR起不了保護(hù)作用。9）防止線路出現(xiàn)觸頭競爭現(xiàn)象

KT整定的延時時間太短，甚至小于其瞬時觸點的動作時間，則無法使KT的線圈失電。4、保證電氣控制電路工作的安全性原則在自動控制系統(tǒng)中，常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有：短路保護(hù)（FU或QF）過流保護(hù)（過電流繼電器KI）過載保護(hù)（FR）失壓保護(hù)（一般用自鎖觸點或零壓繼電器KV）過壓保護(hù)（過壓繼電器KV）弱磁保護(hù)（欠電流繼電器KI）超速極限保護(hù)（用SQ的常閉觸點實現(xiàn)）5、操作、維護(hù)、檢修方便原則電器元件應(yīng)留有備用觸頭，必要時留有備用電器元件，以便檢修、調(diào)整改接線路；設(shè)置電氣隔離，避免帶電檢修；控制機(jī)構(gòu)應(yīng)操作簡單、便利，能迅速而方便地實現(xiàn)從一種控制方式到另一種控制方式的轉(zhuǎn)換，如從自動控制轉(zhuǎn)換到手動控制等；設(shè)置多點控制，便于在生產(chǎn)機(jī)械旁進(jìn)行調(diào)試；操作回路較多時，應(yīng)采用主令控制器，而不采用許多按鈕的方式。4.2電氣控制線路設(shè)計的基本程序1、擬定電氣設(shè)計任務(wù)書在任務(wù)書中，應(yīng)簡要說明所設(shè)計的機(jī)械設(shè)備型號、用途、工藝過程、技術(shù)性能、傳動方式及現(xiàn)場環(huán)境條件等。技術(shù)指標(biāo)及要求：控制精度，生產(chǎn)效率要求；用戶供電電網(wǎng)的種類、電壓等級、頻率及容量；有關(guān)電力拖動的基本特性，如電動機(jī)的數(shù)量、用途、負(fù)載特性、調(diào)速范圍以及對起動、反向和制動的要求等；有關(guān)電氣控制的特性，如電氣控制的基本方式、自動工作循環(huán)的組成、動作程序、電氣保護(hù)及聯(lián)鎖條件等；有關(guān)操作方面的要求，如操作臺的布置、測量和信號指示、故障報警及照明等；機(jī)床主要電氣設(shè)備（如電動機(jī)、執(zhí)行電器和行程開關(guān)等）的參數(shù)及布置草圖。2、電力拖動方案的選擇電力拖動方案：是指根據(jù)生產(chǎn)工藝要求、生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動部件的數(shù)量、運(yùn)動要求、負(fù)載特性、調(diào)速要求及投資金額等條件，來確定電動機(jī)的類型、數(shù)量、拖動方式，并擬定電動機(jī)的起動、運(yùn)行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動等控制要求，作為電氣控制原理圖設(shè)計及電器元件選擇的依據(jù)。1）電氣傳動方式（1）單機(jī)拖動：一臺設(shè)備只有一臺電動機(jī)，通過機(jī)械傳動鏈將動力傳送到各個工作機(jī)構(gòu)。（2）分機(jī)拖動：一臺設(shè)備由多臺電動機(jī)分別驅(qū)動各個工作機(jī)構(gòu)。2）調(diào)速性能在選擇調(diào)速方案時，可參考以下幾點。（2）精密機(jī)械設(shè)備:為了保證加工精度和動作的準(zhǔn)確性，便于自動控制，也應(yīng)采用電氣無級調(diào)速方案。（3）一般中小型設(shè)備:用經(jīng)濟(jì)、簡單、可靠的三相鼠籠式異步電動機(jī)，配以適當(dāng)級數(shù)的齒輪變速箱。當(dāng)調(diào)速范圍D=2~3，調(diào)速級數(shù)≤2~4時，可采用雙速或多速的鼠籠式異步電動機(jī)。（1）重型或大型設(shè)備：主運(yùn)動及進(jìn)給運(yùn)動，盡可能采用無級調(diào)速。有利于簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，縮小齒輪箱體積，降低制造成本，提高機(jī)床利用率。3）負(fù)載特性為使電動機(jī)得到充分合理的應(yīng)用，要求電動機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng)。例如，雙速鼠籠式異步電動機(jī)當(dāng)定子繞組由三角形聯(lián)接改接成雙星形聯(lián)接時，轉(zhuǎn)速增加一倍，功率卻增加很少。它適用于恒功率傳動。對于低速為星形聯(lián)接的雙速電機(jī)改接成雙星形后，轉(zhuǎn)速和功率都增加一倍，而電動機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)矩卻保持不變，它適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動。他激直流電動機(jī)的調(diào)磁調(diào)速屬于恒功率調(diào)速，而調(diào)壓調(diào)速則屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。4）起動和制動要求機(jī)械設(shè)備主運(yùn)動傳動系統(tǒng)的起動轉(zhuǎn)矩一般都比較小，原則上可采用任何一種起動方式。對于它的輔助運(yùn)動，在起動時往往要克服較大的靜轉(zhuǎn)矩，所以在必要時可選用高起動轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)，或采用提高起動轉(zhuǎn)矩的措施，如對繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接對稱電阻的起動。起動的要求：對于電網(wǎng)容量不大而起動電流較大的電動機(jī)，要采取限制起動電流的措施，常用的方法有：在定子電路中串入電阻或電抗，星三角起動延邊三角形起動使用自耦變壓器降壓起動等以免電網(wǎng)電壓波動較大而造成事故。

如果對于制動的性能無特殊要求而電動機(jī)又不需要反轉(zhuǎn)時，則采用反接制動，可使控制線路簡化。在要求制動平穩(wěn)、準(zhǔn)確，而且在制動過程中不允許有反轉(zhuǎn)可能性時，則宜采用能耗制動方式。在起吊運(yùn)輸設(shè)備中也常常采用具有聯(lián)鎖保護(hù)功能的電磁機(jī)械制動（俗稱電磁抱閘）。有些場合也采用再生發(fā)電制動（回饋制動）。制動的要求：3、電動機(jī)的選擇電動機(jī)選擇的基本原則：1）電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與負(fù)載特性相適應(yīng)，以保證生產(chǎn)過程中運(yùn)行穩(wěn)定性并具有一定的調(diào)速范圍和良好的起、制動性能。2）電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)計提出的安裝要求，并適應(yīng)周圍環(huán)境的工作條件。3）電動機(jī)電壓的選擇應(yīng)根據(jù)使用地點的電源電壓來決定，常用為380V、220V。4）在沒有特殊要求的場合，一般均采用交流電動機(jī)，僅在起動、制動和調(diào)速不滿足要求時才選擇直流電動機(jī)。5）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的功率負(fù)載和轉(zhuǎn)矩負(fù)載選擇電動機(jī)的額定功率。6）根據(jù)電動機(jī)的負(fù)載和工作方式，正確選擇電動機(jī)的容量。對于恒定負(fù)載長期工作制的電動機(jī)，其容量的選擇應(yīng)保證電動機(jī)的額定功率等于或大于負(fù)載所需要的功率；對于變動負(fù)載長期工作制的電動機(jī)，其容量的選擇應(yīng)保證當(dāng)負(fù)載變到最大時，電動機(jī)仍能給出所需要的功率，同時電動機(jī)的溫升不超過允許值；對于短時工作制的電動機(jī)，其容量的選擇應(yīng)按照電動機(jī)的過載能力來選擇；對于重復(fù)短時工作制的電動機(jī)，其容量的選擇原則上可按照電動機(jī)在一個工作循環(huán)內(nèi)的平均功耗來選擇。4、電氣控制方案的確定選擇電氣控制方案遵循的主要原則：自動化程度與國情相適應(yīng)；控制方案應(yīng)與設(shè)備的通用化及專用化相適應(yīng)；控制方案隨控制過程的復(fù)雜程度而變化；控制系統(tǒng)的工作方式，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，最大限度地滿足工藝要求。5、控制方式的選擇控制方式主要有：時間控制方式：利用時間繼電器、可編程序控制器或微型計算機(jī)的延時單元，它將感測系統(tǒng)接受的輸入信號經(jīng)過延時一段時間后才發(fā)出輸出信號，從而實現(xiàn)電路切換的時間控制。速度控制方式：利用速度繼電器或測速發(fā)電機(jī)，間接或直接地檢測某機(jī)械部件的運(yùn)動速度，來實現(xiàn)按速度原則的控制。電流控制方式：借助于電流繼電器，它的動作反映了某一電路中的電流變化，從而實現(xiàn)按電流原則的控制。行程控制方式：利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件與事先安排好位置的行程開關(guān)或接近開關(guān)相互配合，而達(dá)到位置控制的作用。說明時間控制方式一般不用于反接制動控制，而適用于異步電動機(jī)的能耗制動控制。一般對組合機(jī)床和自動線等的自動工作循環(huán)，為了保證加工精度而常用行程控制。對反接制動和速度反饋環(huán)節(jié)用速度控制。對星三角降壓起動或多速電動機(jī)的變速控制則采用時間控制。對過載保護(hù)、電流保護(hù)等環(huán)節(jié)則采用電流控制。4.3電氣控制線路的設(shè)計方法電氣控制線路的設(shè)計有兩種方法:

經(jīng)驗設(shè)計法和邏輯設(shè)計法

1、經(jīng)驗設(shè)計法1）經(jīng)驗設(shè)計法的基本步驟主電路設(shè)計。主要考慮電動機(jī)的起動、點動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速?？刂齐娐吩O(shè)計。主要考慮如何滿足電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求，包括基本控制線路和控制線路特殊部分的設(shè)計，以及選擇控制參量和確定控制原則。連接各單元環(huán)節(jié)，構(gòu)成滿足整機(jī)生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動或半自動及調(diào)整的控制電路。

聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)計。主要考慮如何完善整個控制線路的設(shè)計，包含各種聯(lián)鎖環(huán)節(jié)及短路、過載、過流、失壓等保護(hù)環(huán)節(jié)。

線路的綜合審查。反復(fù)審查所設(shè)計的控制線路是否滿足設(shè)計原則和生產(chǎn)工藝要求。在條件允許的情況下，進(jìn)行模擬實驗，直至電路動作準(zhǔn)確無誤，并逐步完善整個電氣控制線路的設(shè)計。2）經(jīng)驗設(shè)計法的基本方法根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求和工作過程，將現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)有機(jī)地組合起來加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和修改，綜合成所需要的電氣控制線路。若不能選擇到適合的典型環(huán)節(jié)，則根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求和生產(chǎn)過程自行設(shè)計，邊分析邊畫圖，將輸入的主令信號經(jīng)過適當(dāng)轉(zhuǎn)換，得到執(zhí)行元件所需的工作信號。隨時增減電器元件和觸頭，以滿足所給定的工作條件。3）經(jīng)驗設(shè)計法舉例

有一臺二級皮帶運(yùn)輸機(jī)，分別由M1、M2二臺電動機(jī)拖動，要求：（1）按先起動M1，5s后再起動M2；（2）按先停止M2，5s后再停止M1。主電路M1～3QSKM1FU1FR1L1L2L3M2～3KM2FU2FR212控制電路SB1KM1FU3FU312KM1FR1KM2FR2KT1KT1SB0KT2KT2KT2KT2龍門刨床的橫梁升降電氣控制線路為例（1）橫梁機(jī)構(gòu)對電氣控制系統(tǒng)提出的要求：橫梁升降M1，點動控制；橫梁夾緊與放松M2；橫梁夾緊與橫梁移動之間必須有一定的操作程序：按上升（下降）移動按鈕→自動放松→橫梁上升（下降）→到位后→松開按鈕→橫梁自動夾緊；橫梁升降具有上下行程的限位保護(hù)；橫梁夾緊與橫梁移動之間及正反向運(yùn)動之間具有必要的聯(lián)鎖。

（2）控制電路設(shè)計

①設(shè)計主電路M1—橫梁移動電機(jī)，KMl，KM2控制正反轉(zhuǎn)M2—橫梁夾緊電機(jī)，KM3，KM4控制正反轉(zhuǎn)但它還不能實現(xiàn)在橫梁放松后才能自動升降，也不能在橫梁夾緊后使夾緊電機(jī)自動停止，需要恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過程中的變化參量來實現(xiàn)上述自動控制要求。

②設(shè)計基本控制電路

4個接觸器—4個線圈2只點動按鈕，觸頭不夠—KA1和KA2進(jìn)行控制。根據(jù)生產(chǎn)對控制系統(tǒng)所要求的操作程序可以設(shè)計出圖所示的草圖。③選擇控制參量、確定控制原則反映橫梁放松的參量，可以有行程參量和時間參量。由于行程參量更加直接反映放松程度，因此采用行程開關(guān)進(jìn)行控制。SQ1↓—橫梁已經(jīng)放松KI↓—橫梁已經(jīng)夾緊，選用電流參量④設(shè)計聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)互鎖—KA1、KA2，M1正反轉(zhuǎn)；—KM3、KM4，M1正反轉(zhuǎn)順序—SQ1，實現(xiàn)橫梁松開與移動的聯(lián)鎖保護(hù)。限位保護(hù)—SQ2、SQ3分別實現(xiàn)上、下限位保護(hù)短路保護(hù)—FU⑤電路的完善和校核控制電路初步設(shè)計完畢后，可能還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核。例如，進(jìn)一步簡化以節(jié)省觸頭數(shù)，節(jié)省電器間連接線等，特別應(yīng)該對照生產(chǎn)要求再次分析設(shè)計電路是否逐條予以實現(xiàn)，電路在誤操作時是否會產(chǎn)生事故。上述電路中，如果按下SBl或SB2的時間很短，橫梁放松還未到位就已松開按下的按鈕，致使橫梁既不能繼續(xù)放松又不能進(jìn)行夾緊，容易出現(xiàn)事故。改進(jìn)的方法是將KM4的輔助觸頭并聯(lián)在KA1，KA2兩端，使橫梁一旦放松，就必然連續(xù)工作至放松到位，然后可靠地進(jìn)入夾緊階段。繼電器控制線路實際上是按一定邏輯關(guān)系組合的線路，或稱開關(guān)線路。因此，可以用邏輯代數(shù)方法分析和設(shè)計這類控制線路。

采用邏輯設(shè)計法能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案，所用元件數(shù)量少，各元件能充分發(fā)揮作用，當(dāng)給定條件變化時，能指出電路相應(yīng)變化的內(nèi)在規(guī)律，在設(shè)計復(fù)雜控制線路時，更能顯示出它的優(yōu)點。

2、邏輯設(shè)計法將控制線路中的接觸器、繼電器等電器元件線圈的通電與斷電，觸頭的閉合與斷開，以及主令元件觸頭的接通與斷開等，作為邏輯變量；根據(jù)控制要求，用邏輯函數(shù)關(guān)系式表示這些邏輯變量之間的邏輯關(guān)系；再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律對邏輯函數(shù)式進(jìn)行化簡；最后由化簡的邏輯函數(shù)式畫出相應(yīng)的電氣原理圖。邏輯設(shè)計法步驟用、、、表示其相應(yīng)的常閉（動斷）觸頭。1）電器的邏輯表示用KM、KA、SQ、

SB分別表示接觸器、繼電器、行程開關(guān)、按鈕的常開（動合）觸頭；電路中開關(guān)元件的受激狀態(tài)（如繼電器線圈得電，行程開關(guān)受壓）為“1”狀態(tài)；開關(guān)元件的原始狀態(tài)（如繼電器線圈失電，行程升關(guān)未受壓）為“0”狀態(tài)。觸頭的閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)；觸頭的斷開狀態(tài)為“0”狀態(tài)。以繼電器為例：KA—“1”，繼電器線圈處于得電狀態(tài)；KA—“0”，繼電器線圈處于失電狀態(tài)；KA—“1”，繼電器常開觸頭閉合；KA—“0”，繼電器常開觸頭斷開：

—“1”，繼電器常閉觸頭閉合；

—“0”，繼電器常閉觸頭斷開。

2）邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系

與串、并聯(lián)電路的邏輯表示（1）并聯(lián)電路與邏輯“或”相對應(yīng)（2）

串聯(lián)電路與邏輯“與”相對應(yīng)

（3）邏輯“非”，KA——電器的常開觸點；

——電器的常閉觸點。3）電路的邏輯表示步驟：以某一控制電器的線圈為對象，寫出與此對象有關(guān)的電路中各控制元件、信號元件、執(zhí)行元件、保護(hù)元件等，它們觸頭間相互聯(lián)接關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式（均以未受激時的狀態(tài)來表示）。

4）舉例（1）

設(shè)計要求：某電動機(jī)只有在繼電器KA1、KA2、KA3中任何一個或兩個動作時才能運(yùn)轉(zhuǎn)，而在其他條件下都不運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計其控制線路。

KA1KA2KA3KM00000011010101111001101111011110（2）設(shè)計步驟：1）列出控制元件與執(zhí)行元件的動作狀態(tài)表繼電器KA：

0——不動作；

1——動作。接觸器KM：0——線圈失電，主電路中主觸頭斷開，電動機(jī)停止運(yùn)行；1——線圈得電，主電路主觸頭閉合， 電動機(jī)運(yùn)行。列出KM得電時的邏輯表達(dá)式：

2）

化簡3）根據(jù)最簡式畫出控制電路4.4電氣控制線路的繪制方法電氣控制線路：是把各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件，用導(dǎo)線按一定方式連接起來組成的控制線路。

作用：是實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動等運(yùn)行性能的控制；實現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護(hù)；滿足生產(chǎn)工藝要求實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。

特點是；線路簡單，設(shè)計、安裝、調(diào)整、維修方便；便于掌握，價格低廉，運(yùn)行可靠。

電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。它們都是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的文字符號、圖形符號和規(guī)定的畫法繪制而成。

電氣控制系統(tǒng)是由電氣設(shè)備及電氣元件按一定的要求連接而成的，為了表達(dá)電氣控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理，同時也為了便于電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和檢修，必須用統(tǒng)一的工程語言，即工程圖的形式來表達(dá)，這種工程圖稱為電氣控制系統(tǒng)圖。

1、常用的電氣圖形、文字符號電氣控制線路圖是電氣工程技術(shù)的通用語言。為了便于交流與溝通，國家標(biāo)準(zhǔn)局參照國際電工委員會（IEC）頒布的有關(guān)文件，制定了我國電氣設(shè)備的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。GB4728-1984《電氣圖用圖形符號》、GB6988-1987《電氣制圖》和GB7159-1987《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》的規(guī)定。圖形符號由符號要素、限定符號、一般符號以及常用的非電操作控制的動作符號（如機(jī)械控制符號等）根據(jù)不同的具體器件情況組合構(gòu)成。1）符號要素一種具有確定意義的簡單圖形，必須同其他圖形組合以構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如用燈絲、柵極、陽極、管殼等符號要素就組成了電子管的符號。符號要素組合時，其布置可以與符號表示的設(shè)備實際結(jié)構(gòu)不一致。2）一般符號用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的簡單符號。如，一般電阻器、電容器的符號。一般符號可以表示沒有附加信息的具體元件。3）限定符號用以提供附加信息的一種加在其他符號上的符號。如，在電阻器一般符號的基礎(chǔ)上，加上不同的限定符號就可以組成可變電阻器、光敏電阻器、熱敏電阻器等具有不同功能的電阻器。4）方框符號用以表示元件、設(shè)備等的組合及其功能，既不給出元件、設(shè)備的細(xì)節(jié)也不考慮所有連接的一種簡單的圖形符號。圖形符號的幾點說明所有符號均按無電壓、無外力作用的正常狀態(tài)示出。如，按鈕未按下、開關(guān)未合閘。圖形符號在放大和縮小時，應(yīng)保持各符號間的比列不變。在不改變符號含義的情況下，各根據(jù)需要改變方位（根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)或成鏡像位置）。圖形符號中導(dǎo)線符號可以用不同寬度的線條表示，一般將電源線或主信號導(dǎo)線用加粗的實線表示。I>I<U<KV可為電氣技術(shù)中的項目代號提供電氣設(shè)備、裝置和元器件種類字母代碼和功能代碼；可以作為限定符號與一般圖形符號組合使用，以派生新的圖形符號。

基本文字符號：單字母、雙字母。文字符號單字母：是按拉丁字母將各種電氣設(shè)備、裝置、元器件劃分為23大類，每個大類用一個專用單字母符號表示。如C表示電容器類、R表示電阻器類。輔助文字符號用以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及線路的功能、狀態(tài)和特征。如，RD表示紅色、SYN表示同步。輔助文字還可以單獨(dú)使用，如，ON表示接通，N表示中性線。雙字母：將大類進(jìn)一步劃分，以便較詳細(xì)和更具體地表述電氣設(shè)備、裝置和元器件。其組合形式為單字母在前，另一個字母在后。如GB表示蓄電池，其中“G”為電源的單字母；F表示部分保護(hù)器件類，F(xiàn)U熔斷器、FR熱繼電器。2、電氣原理圖的繪制電氣原理圖是為了便于閱讀和分析控制電路的各種功能，用各種符號、電氣連接聯(lián)系起來描述全部或部分電氣設(shè)備的工作原理的電路圖。根據(jù)簡單清晰的原則，電氣原理圖采用電器元件展開的形式繪制，它包括了所有電器元件的導(dǎo)電部分和接線端子。但不按照電器元件的實際安裝位置和實際連線情況繪制，也不反映電器元件的大小。電氣原理圖分為主電路和輔助電路。主電路：從電源到電動機(jī)的這部分電路，通過大電流，用于能量的傳送。輔助電路——控制電路、信號電路、照明電路及保護(hù)電路。輔助電路中通過的電流較小?？刂齐娐罚河砂粹o、繼電器和接觸器的線圈、繼電器觸頭、接觸器輔助觸頭、熱繼電器的觸頭等組成。通過的電流較小，用于控制信號的傳遞。繪制電氣原理圖的原則（1）原理圖的布置1）主電路用粗實線繪制在圖面的左側(cè)。其中電源電路用水平線繪制，受電動力設(shè)備（電動機(jī)）及其保護(hù)電器支路，應(yīng)垂直于電源電路畫出。2）輔助電路用細(xì)實線繪制在圖面的右側(cè)，應(yīng)垂直地繪制于兩條水平電源線之間。耗能元件（如線圈、電磁鐵、信號燈等）的一端應(yīng)直接連接在接地的水平電源線上，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。（2）無論主電路還是輔助電路，各元件一般應(yīng)按動作順序從上到下、從左到右依次排列。（3）各電器元件和部件在電氣原理圖中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各個部件（如線圈和觸頭）可以不畫在一起，但需用同一文字符號標(biāo)明。多個同一種類的電器元件，可在文字符號后面加上數(shù)字序號下標(biāo)，如SB1、SB2等。（4）所有電器元件的觸頭按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)繪出。對按鈕、行程開關(guān)類電器，是指沒有受到外力作用時的觸頭狀態(tài)；對繼電器、接觸器等，是指線圈沒有通電時的觸頭狀態(tài)。（5）主電路標(biāo)號由文字符號和數(shù)字組成。

文字符號用以標(biāo)明主電路中元件或線路的主要特征，數(shù)字標(biāo)號用以區(qū)別電路不同線段。電氣控制線路圖中的支路、元件和接點等一般都要加上標(biāo)號。三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記（分別對應(yīng)以前的A、B、C三相，即對應(yīng)色標(biāo)黃、綠、紅），中性線為N。電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序進(jìn)行標(biāo)記，接地端為PE。電動機(jī)分支電路各接點標(biāo)記采用三相文字代號后面加數(shù)字來表示，數(shù)字中的十位數(shù)表示電動機(jī)代號，個位數(shù)表示該支路接點的代號，從上到下按數(shù)值的大小順序標(biāo)記。直流回路：正電源回路采用“1”標(biāo)記；負(fù)電源回路采用“2”標(biāo)記。電動機(jī)繞組首端分別用U1、V1、W1標(biāo)記，尾端分別用U2、V2、W2標(biāo)記，雙繞組的中點則用U3、V3、W3標(biāo)記。也可以用U、V、W標(biāo)記電動機(jī)繞組首端，用U′、V′、W′標(biāo)記繞組尾端，用U″、V″、W″表記雙繞組的中點。如U11表示M1電動機(jī)的第一相的第一個接點代號，U12為第一相的第二個接點代號，以此類推。（6）輔助電路中連接在一點上的所有導(dǎo)線具有同一電位而標(biāo)注相同的線號，線圈、指示燈等以上線號標(biāo)奇數(shù)，線圈、指示燈等以下線號標(biāo)偶數(shù)。（7）原理圖上盡可能減少線條和避免線條交叉。原理圖中有直接聯(lián)接的交叉導(dǎo)線連接點，用實心圓點表示；可拆接或測試點用空心圓點表示；無直接電聯(lián)接的交叉點則不畫圓點。根據(jù)圖面布置的需要，可以將圖形符號旋轉(zhuǎn)逆時針轉(zhuǎn)90°繪制。（8）對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方法及工作狀態(tài)。對同一機(jī)構(gòu)操作的所有觸頭，應(yīng)用機(jī)械連桿表示其聯(lián)動關(guān)系。各個觸頭的運(yùn)動方向和狀態(tài)，必須與操作件的動作方向和位置協(xié)調(diào)一致。（9）對與電氣控制有關(guān)的機(jī)、液、氣等裝置，應(yīng)用符號繪制出簡圖，以表示其關(guān)系。圖面區(qū)域的劃分為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應(yīng)將圖面劃分為若干區(qū)域。圖區(qū)的編號一般寫在圖的下部。圖的上方設(shè)有用途欄，用文字注明該欄所對應(yīng)的下面電路或元件的功能，以利于理解電氣原理圖各部分的功能及全電路的工作原理。符號位置的索引由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起的，其觸頭分布在圖中所需的各個圖區(qū)，為便于閱讀，在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸頭的索引表。繼電器觸頭索引表

左欄右欄輔助動合觸頭所在圖區(qū)號輔助動斷觸頭所在圖區(qū)號接觸器觸頭索引表左欄中欄右欄主觸頭所在圖區(qū)號輔助動合觸頭所在圖區(qū)號輔助動斷觸頭所在圖區(qū)號表明：KM有3對主觸頭在3圖區(qū)，1對輔助動合觸頭在6圖區(qū)，無輔助動斷觸頭。3、電器元件布置圖電器元件布置圖表示了各種電器設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實際安裝位置，以提供電器設(shè)備各個單元的布局和安裝工作所需要數(shù)據(jù)的圖樣。繪制電器元件布置圖應(yīng)遵循的原則

1）體積大和較重的電器應(yīng)安裝在控制柜的下放。2）安裝發(fā)熱元件時，要注意控制柜內(nèi)所有元件的溫升保持在他們的允