电气EPLAN电气图纸设计：从原理图到施工图全流程

说明：项目的整体设计依照我们电气设备过程中使用的细节作为参考，有些不详细的敬请谅解。

1、项目规划

       作为项目的设计之处，考虑的项目涉及主要包含几个板块：

一、被 控制 器件

       考虑被控制的器件是直接由电路进行控制还是气路进行控制，若是电路直接控制需要考虑是数字信号控制(DO)还是模拟信号控制(PWM/AO)，数字信号控制需要提前考虑npn信号还是pnp信号、电压信号的范围(0-5或者0-24V等)或者电流信号(0-4mA或者0-20MA信号等)。模拟信号同样需要考虑如何驱动该设备运行。由被控制的器件考虑我们设备需要包含哪些模块：SI模块(安全信号输入)、DI(数字输出NPN/PNP)、 AI (模拟输入)、PWM(PWM波控制)、DQ(数字输出)、AO(模拟输出)等。均衡多个场景合设备可以大概从以下几个方面看待：

1、CPU控制系统：

单片机系统：一般我较为常规的单片机为stm32或者arduino板子，这种板子的图纸绘制比较简单。根据我们需要合理选用其io端口和通讯端口，对应外部设备做好接口，整个的外壳可以简单雕刻亚克力板包装，做好散热口就行，整体下来成本很低。需要主要的是单片机系统设备的信号系统和外部设备的信号系统是不一致的，需要对信号的进行转换；电压信号的使用过程需要考虑散热方向和散热量，pcb板材的散热过程尽可能散热片，板材散热很容易信号干扰或者使用时间过长导致设备奇怪的故障异常(切记，鄙人出现过这个问题)

plc系统：plc系统主要分为欧美系列和亚洲系列。欧美的产品一般使用和亚洲的产品使用上相反，使用的电压和接线方式差异。一般小设备200点位左右下的，选用三菱、西门子、信捷、欧姆龙的小型plc，大一点选择倍福、西门子、ab、欧姆龙的大型线体plc。

1. 单片机系统
2. PLC系统
3. 工控机系统
4. 物联网模块

二、系统电源系统

       考虑系统的进线是一次动力还是二次动力进入电控柜。在这块部分需要预估整套系统的能耗功率，从设计的合理性能来讲1.2倍是足够的；但是现在很多的设备自身已经将冗余的能耗功率做进设备内部，整体考虑1.2倍是多的，很大程度上1.2倍已经用不到安全防范和保护。一般都会将整体的设备拆解分类，不同的的设备倍率选择不同。

       选择侧重：常规上我们会在进线处利用断路器做个分割。比如一般100A以上的回选择用塑壳断路器分割电弧。小电流的电路就就选用合适的小型断路器就可可以了。作为设计电路系统，考虑系统安全性，整体的电流合功率不要选太大，合适是最好的，避免越级跳闸干扰更多大设备。在电源主干合分支这块，需要考虑是否需要电流检测和分断检测，需要的话对应架设辅助触点和模块。

       分布排列：对于断路器的分布排列这块，一般考虑几个方向：1、安全间隙；2、系统散热；3、外置杆旋钮排布；4整体的数量排布状况；5、美观；5、电磁干扰。安全间隙这块如果认真探究，内容很多，我们一般都会有一定的习惯预留的安全距离，两侧留有安全距离，上次进线预留一定的安全距离，保证今出线的使用安全。系统散热，一般来说，如果使用的设备散热较大，要么需要架设柜体空调或者散热风扇进行散热，热量都是上升的，所以分布考虑设备的大小。在设备的进出线上面一般有两种方式，一种走板子的底部通过孔进行走线，安装相应的防水接头，配置波纹管使用；第二种侧边走线，这种一般需要配置一些航空插座，属于设备之间的线缆连接，这种能够很好的避免走线的散乱和后续的安装使用。

三、设计及制图要求

3.1一套完整的电气图主要包括

3.2 设计规范

3.2.1图纸目录

整套图中根据表述功能的不同，列出每一部分的起始页码，便于查找详图。

3.2.2技术说明

     列出控制系统的主要技术参数、设备性能指标、控制精度、采用的先进技术等；列出与外部控制相连接的数据接口、外部封装定义等。

3.2.3电气系统图

     电气系统图中包括有配电柜型号，主要元件规格型号参数及其特殊功能，设备的计算功率，计算电流，进、出线电缆或电缆规格，出线敷设方式，单相电源的相序分配，回路标号，系统编号规格方式、线缆使用颜色说明等。

3.2.4电气原理图

     电气原理图由3部分构成：一、电气主线路图(一次线路图)；二、电气控制控制原理图(二次线路图)；三、通讯系统 电路图  

     整个系统采用电气元件展开的方式进行绘制，包含电气元件的导线部分和接线端子部分，具体根据电气元件在电路系统中所实现的作用进行图纸绘制。

3.2.5材料报表

     材料明细表中是设备采购和柜体装配的依据，绘制表须包含：序号、图号、材料名称、规格型号、类别、品牌、数量、单价(结合实际是否显示)、总价(结合实际是否显示)、货期(结合实际是否显示)、产品质保期。

3.2.6电气结构图

     根据电气原理图电源的走向将电器元件合理、美观布置在柜体中，充分考虑元件的摆放顺序、摆放位置。在布置中考虑主线和辅助线路布线的捷径(精简材料)，同时兼顾大功率器件中散热问题、大功率器件的安全绝缘距离、信号器件的抗干扰问题、器件接口的冗余问题等。

     该图中包括柜体装配图：1、安装板子正面布线图；2、箱柜右侧板内/外部图、3、左侧板内/外部图；4、盖板内/外侧图；5、凸缘底板内外侧图。有特殊要求绘制3D柜子视图，能够根据3D视图能够准确反应设备情况。

3.2.7电气安装图

电气安装包括组列图，为整个系统中的每台设备在用户现场的实际摆放位置以平面组列图的形式位置绘制，它是用于现场指导安装具体位置的唯一依据。要求每一部分定位必须准确，确保现场安装可靠（绘制时必须使用1页图纸来完成）。

3.2.8端子排列图

端子排列图是组装电控柜子的依据，绘制端子必须有每个端子的位置编号、线号、导线的引入和导出等，需要跨接的端子要标识清楚。绘制的端子数量可少且简化，数量大时单独绘制表格。

附注：所有设备均需按照设备点位情况，制作对应的点表，配合编程使用硬件器件。

3.2.9设备接线图

     设备接线是控制柜、箱子与现场分散设备之间接线的依据，绘制时要清晰的标注电缆的起始位置、电缆号、电缆单芯线号、电缆芯数、截面积和长度等，同时需要考虑维修时电缆的长度应留有适当余量和适当的备用线。

     常规小型控制柜中设备接线，保证柜内的整洁和美观，走线过程依据横平竖直的原则，同一类线束走线完成后，需要对其标签和扎带进行束缚。

3.2.10 电器装配图

  电器装配图是安装设备使用的专用图纸，主要用来指导车间生产装配，因此，设计人员须对电路中所用的控制电器及保护电器（如：断路器、 继电器  、热继电器、转换开关)等元件的用途及规格型号相当掌握，将其准确的定位于控制柜内，使其能够良好的配合生产车间。

     针对硬件的图纸，对其实际的尺寸和安全距离需要明确落实，避免器件对周边的产品产生不可知的干扰和阻抗因素。

3.2.11使用说明书

     使用说明书是电路图中所表达的控制系统的使用说明、标注说明，对于部分设备为二次调整使用的设备，需要提供详细的操作步骤说明。描述设备中使用的专属器件，须写出在本系统中使用上的一些注意事项、应急处理办法、维护和保养手册。此外对设备本体的一些说明手手册一并后期附到说明书中，便于后期查询和维护修整设备。

四、制图规范

4.1软件使用规范

     针对电气设计上，应统一使用软件标准、使用符号库标准、电气硬件库范围，特殊产品自定义库或适当修整。具体绘制图库内容，可由具体项目规范化使用，原则上符合现场人员使用习惯，能够针对现场并快速反应对其电气图纸进行修改及电元器件的安装和设备制作。

4.1.1 文件夹  命名规范

文件夹的命名由三部分组成：项目名称、项目开始时间、项目结束时间

命名结构：文件夹名称+开始日期+结束日期

   例如：Prj_PC PIS Project_220822_ （第二个下划线后为空，等待工作结束后添加结束日期即可）。

4.1.2文件命名规范

命名结构：年号+项目命名词（或项目编号）+文件命名词+日期+版本号.文件后缀

举例：2022年锦州监控项目_研发中心_20220825_V0.1.0.doc

版本号说明：主版本号+子版本号+修正版本号

1)项目初版本时，版本号可以为 0.1.0;

2)当项目在进行了局部修改或 bug 修正时，主版本号和子版本号都不变，修正版本号加 1;

3)当项目在原有的基础上增加了部分功能时，主版本号不变，子版本号加 1，修正版本号复位为 0；

4)当项目在进行了重大修改或局部修正累积较多，而导致项目整体发生全局变化时，主版本号加 1;

例如：

主版本号改动：一期项目用V0.1.0；二期项目用V1.1.0；三期项目用V2.1.0；

子版本号改动：增加了权限管理功能模块，版本号由V0.1.3改为V0.2.0；

修正版本号改动：修正了一个页面显示字符串，版本号由V0.1.3改为V0.1.4。

4.1.3项目编号规则

      项目编号规则：XXXX+X+X+X+X

      XXXX:公司简称代码，如xx限公司，选取字母xx代表公司的简称代码。

      X:承接部门简称，按照公司职能部门代码规定。(常见代码对应：Y(研发中心)、Z(制造中心)、E(技术中心)、W(外协部)、T(通用性))

      X：项目来源代码，用项目来源中汉字的英文代表字母组成。(常见代码：N(公司内联项目、W(外部市场外联项目)、Y(本公司内联预备项目))

      X：年代号，取年代的后两位数。如“2022年”简写为“22”。

      X：顺序号：以年度为周期，从001到999顺延

      举例：项目编号xx-YW-22002，表示xx的研发中心接到外部项目，项目承接年份22年第二个项目。

4.2 绘图规则

      电路中的实线为基本绘制图图线；

      实线：连接线、设备或电气元件的图形符号的轮廓线均采用实线绘制。

包含：一、BOM中所有的元器件、柜体、线缆等；二、硬件线连接；

      电路途中的虚线为辅助绘图线：

      虚线：屏蔽线、机械联动线、不可见轮廓虚构线、黑盒绘制外框线等。本机以外的部分利用虚线框标识，并用文字链接标注其所在位置进行说明。

包含：BOM中所引用元器件、柜体；二、图表中用作说明用的元器件；三、仅用作参考说明的线缆等；

      双点划线：用于标识底板的范围。该范围表明那些元器件是安装在该地板上，那些元器件不是安装在地板上。

4.2.1绘图原则

      必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。如果主线路图和控制线路图在同一张电路图中，主电路绘制在左侧、控制电路绘制在右侧。正常情况下，电路采用竖线绘制的方式进行绘制，便于方便施工人员进行辨认。对于单张图纸铺设困难和页面有限的情况可适当调整。

4.2.2文字符号

      电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须采用国家规定的统一标准。同一电气元件皆需采用同一文字符号标识，利用英文简写进行使用说明。下列表对日常电气制图设计用到的电路器件进行定义。

      元器件命名采用：元器件符号+数字序号。其中元器件名称标注在元器件符号的上方或者左侧，元器件名称下方标明元器件规格，如：功率、短路电流、安装位置、特殊方法等。

4.2.3 元件绘制状态

     所有电器的可动部分均按原始状态画出，即对继电器、接触器的触点应按其线圈不通电时的状态画出；对于控制器，应按其手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等主令电器，应按其未受外力作用时的状态画出；对于混合控制器件，如电磁阀、气缸、伺服传动机构、机械臂、机器人姿态、安全光栅、防静电设备等设备，绘制状态需要结合实际合理备注文字进行说明设备的初始状态、改变后的状态，并对姿态的一些情况进行一定描述和说明。

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