1、AutoCAD Electrical 2012 教程第 1 章 绪论ACE 是 AutoCAD Electrical 的简称，是 Autodesk 公司推出的基于 AutoCAD 通用平台的专业电气设计软件，第一个版本是 AutoCAD Electrical 2004。本教程将以 ACE2012 为基础讲解如何应用 ACE 进行电气设计。图 1-1 AutoCAD Electrical1.1 ACE 简介ACE 是在 AutoCAD 通用平台上二次开发出来的，除了有 AutoCAD 的所有功能和优点外，它还具有智能化绘制电气工程图（以电气控制为主）的功能，包括自动出明细表、自动导线编号、自动元
2、件编号、自动实现父子元件之间的交叉参考（如触点与线圈） 、图框带有智能图幅分区信息、可以实现库元件的全局更新、父子元件自动跟踪、原理图线号自动导入到屏柜接线图、参数化 PLC 模块生成等。一张图纸对应一个 DWG 文件，ACE 以项目的形式管理 DWG 文件，一个项目文件管理多个相关 DWG 文件（一般都从属同一个实际的电气工程）从而组成一整套图纸。如图 1-1，项目名称 GBDEMD，该项目下有 001.dwg、002.dwg 等 29 张图纸。每张图纸上有一个图框。ACE 各种元件符号实际上就是 AutoCAD 的块定义的。从根本上来说，ACE 就是根据块的文件名，块的各个属性名及属性值，
3、还有图层名来构成整个系统的。图 1-2 项目一张 ACE 的图纸就是在一个图框中放入各种元件符号（AutoCAD 块文件）并根据电气原理用导线（处在特殊名称的图层上的 AutoCAD 直线）将其连接好的 DWG 文件。在 ACE 中的图纸文件是一个纯粹的 DWG 文件，可以用 AutoCAD 等软件中打开，因此具有极大通用性。1.2 ACE 图形操作界面标题栏R i b b o n 菜单栏绘图区项目管理器V i e w C u b e导航栏命令提示窗口状态栏图 1-3 操作界面第 2 章 原理图入门2.1 CA6140 车床电气设备电路图图 2-1 CA6140 车床电气设备电路图本节通过绘制
4、 CA6140 车床电气设备电路图，熟悉在 AutoCAD Electrical 2012 中插入导线和原理图符号的基本方法。CA6140 车床电气设备电路图工作原理简述：1、以电压互感器 TC1 为界，分为一次回路（主电路）和二次回路（控制电路） ，如图2-1。2、一次回路部分有主轴电动机（7.5kW、1450r/min） 、冷却泵电动机（90W ）和刀架快换移动电动机（250W，1360r/min）三台电动机，工作时，首先主电路断路器 QS 闭合，各电机回路断路器 QG 也闭合。3、二次回路（控制电路）包含各电机控制电路以及指示灯（HL ）和照明（EL ）电路。4、主轴电动机的启动与停止：
5、电路中常开按钮开关 SB2 是主轴电动机的启动按钮，该按钮被按下时，控制电路中接触器线圈 KM1 导通，触发接触器 KM1 各触点动作（即各常开触点 KM1 闭合） ，主轴电动机开始工作，由于 SB2 右侧有一个自锁触点（KM1） ，所以在SB2 松开后接触器 KM1 线圈仍保持导通，KM1 各触点保持闭合，主轴电动机持续工作；此时，若常闭按钮开关 SB1 按下，则电路断开，接触器 KM1 线圈断电，触发接触器 KM1 各触点再次动作（各常开触点 KM1 断开） ，主轴电动机停止工作。5、冷却泵电动机的启动与停止：电路中常开按钮开关 SB3 是冷却泵电动机的启动按钮，该按钮被按下时，控制电路中
6、接触器线圈 KM2 导通，触发接触器 KM2 各触点动作，冷却泵电动机工作，当 SB3 松开时，接触器 KM2 线圈断电，冷却泵电动机停止工作。6、刀架快换移动电动机的启动与停止：在刀架快换移动电动机控制电路中有互锁触点KM1，故该电动机必须在 KM1 触点闭合（即主轴电动机工作）的情况下才能启动，此时按下常开按钮开关 SB4 启动该电动机，松开 SB4 则该电动机停止工作。7、电路中热继电器常闭触点 PR1、PR2 和 PR3 分别为主轴电动机、冷却泵电动机和刀架快换移动电动机的过载保护，在电动机过载发热时，热继电器线圈触发常闭触点动作，控制电路断开，所有电动机停止工作。8、断路器 QS2
7、用于照明灯 EL 的打开与关闭。2.2. 从项目文件出发首先说明，在ACE中，一张图纸就是一个dwg 文件。大家可以浏览一下ACE中GBDEMO项目所带的各张图，如果以前用AutoCAD 画过电气图的人，很可能在一个 dwg文件中放有多张图纸，一定要记住，在ACE中这是不对的；而且，用ACE进行电气设计，首先要从项目文件出发，然后不断地完善项目文件内的各张图纸。其次，ACE中电气图纸文件总是属于某一个项目文件，即使只有1个dwg 文件也如此。因为项目文件有一些背景设置如库文件目录等直接决定了图纸的生成。对项目文件的设置暂时不很明白也不要紧，因为ACE中新建项目文件时，可以自动继承当前项目的设置
8、，我们这里当前项目是GBDEMO，它的设定正是我们所要求的，因此直接继承来再说。让我们来建立一个新项目文件：1、确保GBDEMO项目是当前项目（如不是当前项目，则在项目管理器中右击，并选择“激活”），好让我们继承其属性；2、鼠标左键单击项目管理器见图 2-2左上角的下拉箭头，选择新建项目；3、在弹出的创建新项目文件对话框中，将保存的目录定位到 D:CA6140 目录，在文件名框中键入项目文件名CA6140，然后按保存按钮，见图2-3； 到此，一个新的项目文件已建立，它保存在D: CA6140目录内，文件名为CA6140.wdp。在ACE中，CA6140项目变成了当前项目，而GBDEMO 项目虽
9、然也出现在项目管理器中，但它已不再是当前项目了。图 2-2图2-3现在，CA6140 项目是 ACE 的当前项目，让我们将图 2-1 CA6140 车床电气设备电路图画出来。在建立图形之前，需要对项目特性做一些设置。1、在项目管理器当前项目CA6140上右击，选择“特性”，在弹出的对话框中选择“样式”标签，将导线十字选为实心，导线T形相交改为点，见图2-4；图2-42、在图2-4中单击交互参考格式的设置按钮，弹出交互参考格式对话框。将交互参考格式下的“同一图形”框中的“%S.”去掉，即默认在同一张图纸当中的交互参考不加本张图的页号（Sheet ）；图形之间的交互参考格式是指不同dwg 文件间的
10、交互参考所采用的格式，一般保留前导页码S（Sheet），见图2-5。图2-53、在图2-4中单击“图形格式 ”的设置按钮，选择“格式参考”下的“设置”，将“X-Y栅格”设置对话框下“X-Y格式”分隔符文本框中的“- ”号删除。这里的符号是图幅分区中X和Y座标间的分隔符，比如7-B表示图中第X分区为7，Y分区为B的区域。因为水平分区是数字，而垂直分区是字母，去掉此处的“-”，则不再有分隔符在中间，即分区显示成7B 。当然如果将“-”改成一个点“.”，则分区会显示成7.B 样式，返回“图形格式”对话框，将“外形缩放倍数”设置为1.0，如图2-6。图2-64、在图2-4中选择“元件”，将“禁止对标记
11、的第一个字符使用短横线”勾选，如图2-7。图2-75、单击新建图形按钮（图2-4），在选择样板对话框中选取ACE_GB_a3_a.dwt 作为模板新建一文件，并保存到D:CA6140 目录下，文件名为001.dwg，如图2-8。图2-86、双击项目管理器CA6140项目将其展开即可看到001.dwg名。7、在ACE 的状态条上，关闭捕捉模式（F9）、动态输入（F12）；打开对象捕捉，并勾选端点和最近点项。8、单击菜单【常用】|【特性 】| 【线型】下拉|【其他】，在弹出的线型管理器对话框中显示细节按钮将细节显示出来，将全局比例因子改成3。这样可将虚线显示出来，图2-9。图2-99、在CA614
12、0项目下的001.dwg上右击，选择页码编号设为1，见图2-10。图2-1010、选择【常用】|【注释】 下拉| 【文字样式】，调出文字样式对话框。将其中WD_IEC 样式的字体设为romans.shx ，并勾选使用大字体项，大字体设为gbcbig.shx，并置为当前，如图2-11。图2-11通过以上步骤，我们把画图之前的背景设置基本搞定。接下来我们开始画001.dwg 图。1、选择【原理图】|【插入导线/线号】|【多母线】，在弹出的三相线母线对话框中将水平和垂直间距均设为10mm，并选择“空白区域，水平走向 ”和导线数“3”，见图2-12，然后单击确定按钮，对话框消失，接着用鼠标左键在图纸内
13、左上方空白处单击一下，再移动光标到图纸内右上方空白处单击鼠标左键，一条水平走向的三相母线就画好了。注意，这个方法只是提供了一个画三相线的快捷工具，并不是说只能用它画的才算三相线，事实上，你可以用画导线的工具自已画三根等距的平行导线，ACE也会认为是三相线。甚至，你可以用原来AutoCAD的画直线命令在导线图层上画下这4根线，ACE也会认为它是有效的。这就是说，在ACE中，导线就是处在导线图层上的AutoCAD直线而已。图2-122、 选择【原理图】|【插入元件 】|【图标菜单】，在弹出的对话框中将 “原理图缩放比例”改为1.0，选择左边文本框中的断路器/隔离开关，在弹出的子对话框中选择三极断路
14、器下的断路器，此时对话框消失，将光标移到图纸上刚才所画的三相线的上面一根线的左边，然后单击鼠标左键，一个三极断路器就自动放到三相线上了，并弹出一个对话框用来对此三极断路器指定参数，将元件名改成QS1，单击确定按钮即可，其它参数暂且不输入，如图2-13。图2-13由于事先已设定对象捕捉中最近点选项，所以可以轻松地将断路器放到导线上。如果什么捕捉都不设，ACE也能有捕捉功能，但如果只设了端点捕捉而没设最近点捕捉，则会自动放到导线端点处。这个QS1断路器是总开关。3、选择【原理图】|【插入元件】|【图标菜单】，选择左边文本框中的熔断器/变压器/电抗器，在弹出的子对话框中选择熔断器下的三极熔断器，将三
15、极熔断器就自动放到三相线断路器QS1的左边上了，将元件名改成FU，同样，其它参数暂且不输入，如图2-14。图2-144、选择【原理图】|【插入导线/线号】|【多母线】，在弹出的三相线母线对话框中将水平和垂直间距均设为10mm，并选择“其他母线（多导线） ”和导线数“3”，见图2-15，单击确定按钮对话框消失后，用鼠标左键在图纸上方三条母线的最上面一条上单击，再移动光标到图纸下方空白处单击鼠标左键，一条垂直走向并和水平母线相连接的三相母线就画好了。图2-155、在上述垂直母线上依次插入三极断路器QG1 、接触器三极触点KM1（电动机控制/电动机起动器/带三极常开触点的电动机起动器（电力用） ）
16、、热继电器线圈PR1 （电动机控制/ 三极过载）和三相电动机 M1（电动机控制/三相电动机/三相电动机） ，插入三相电动机时，在描述第1行和第2行分别输入7.5kW和1450r/min，端号1、2 、3分别输入U1、V1 、W1，如图2-16。图2-16在水平母线上继续插入熔断器FU1，插入完毕，如图2-17所示。图2-176、因冷却泵电动机和刀架快换移动电动机回路与主轴电动机回路基本相同，可以用复制回路的方式完成：单击【原理图】|【编辑元件】|【复制回路】，选择整个主轴电动机回路后点鼠标右键，命令行提示“/多个（M）：”，选中主轴电动机回路最左边导线上端圆点中心为基点，移动鼠标到合适的位置并
17、点击左键完成回路复制，修改该回路各元器件名称及三相电动机参数（双击各参数，在弹出的对话框中修改），即可完成冷却泵电动机回路的绘制，如图2-18。用同样的方法完成刀架快换移动电动机回路的复制，如图2-19。图2-18图2-197、在水平母线右端插入变压器IC1（熔断器变压器电抗器/变压器/具有两个线圈和一个屏罩的电源变压器块：VXF1T3，插入点选择在最上端导线上，描述1填写24V），并修剪导线（【原理图】|【编辑导线/线号】|【修剪导线】），如图2-20。图2-208、单击【原理图】|【插入导线/线号】|【导线】，绘制照明回路，并插入熔断器FU4（熔断器变压器电抗器/熔断器/熔断器）、断路器Q
18、S2（断路器隔离开关/单极断路器/断路器）和照明灯EL（指示灯/白炽灯），如图2-21。图2-219、用同样的方法绘出信号灯回路，并在回路左上角插入单极熔断器FU3、电压互感器（熔断器变压器电抗器/变压器/电压互感器，将元件名称删除，描述1填写6V）和电源指示灯（指示灯/标准指示灯/绿灯），如图2-22。图2-2210、继续绘出控制回路，插入热继电器常闭触点PR1、PR2、PR3（电动机起动/多极过载常闭触点）、常闭按钮开关SB1（按钮/瞬动型常闭按钮）、常开按钮开关SB2、SB3、SB4（按钮/瞬动型常开按钮）、接触器常开触点KM1（电动机控制/电动机起动器/带单极常开触点的电动机起动器（电
19、力用）、接触器线圈KM1、KM2、KM3（电动机控制/电动机起动器/电动机起动器），如图2-23。图2-2311、插入线号L1、L2、L3：单击【原理图】|【插入导线/线号】|【线号】下拉|【三相】，在弹出的对话框中填写前缀“L”、基点“1”增量、后缀空，确定后从上到下依次选择水平母线三条导线，导线自动标注L1、L2、L3后返回对话框选择“确定”，点鼠标右键并选择“取消”完成线号标注，如图2-24。图2-2412、保存文件，基本完成原理图的绘制，结果如图2-1所示。2.3 摇臂钻床PLC控制图整体式PLC一般是微型PLC，它是一个功能完整的元件，包括了电源、CPU、IO点等，因此在ACE中它们
20、与通常的电气元件在原理上是一致的，只是端子多了一些而已，通常这些端子排列成上下两行。在小型控制系统中微型PLC的应用还是比较多的。在图纸中插入微型PLC的方法：在【原理图】|【图标菜单】|【PLC I/O】下的“PLC I/O安装单元”里面有ACE默认安装的AB1761系列和DL105系列微型PLC，如图2-25。图2-25其他公司的微型PLC，可以在上述微型PLC模块的基础上修改或通过自制符号库完成。图2-26摇臂钻床PLC控制图分析：上图中选用的三菱FX0S-20MR在ACE默认微型PLC库中并没有，考虑利用库中与其相近的AB或DL系列微型PLC改造。该型PLC有10个In引脚和8个Out
21、引脚，24V直流电源。1、打开ACE后确保CA6140为当前项目，以该项目为模板建立新项目PLC01，如图2-27。图2-272、在项目PLC01中新建图形001.dwg ，选择ACE_GB_a3模板，将图框旋转为纵向，如图2-28。图2-283、单击【原理图】|【图标菜单】|【PLC I/O】，选择“PLC I/O 安装单元”下的DL105 16mm当中F1-13000-D1型PLC，弹出对话框后修改制造商和产品目录信息，如图2-29。图2-294、修改PLC各端子，并完成图形绘制，如图2-30。图 2-302.4 模块化 PLC 画法在画 PLC 模块前，先要对而已做到心中有数。以 A3
22、图幅为例，每张图上画 8-10 个点比较好（采用水平导线梯） ，因此，如果是一个 8 点的模块就占用一张图， 16 点的模块就占用二张图，而 32 点的模块就占用四张图。由于插入 PLC 模块时会感知图中已有的导线网络，所以要先根据布局经验在图中画上导线阶梯。在一张 A3 图上画 8-10 个点的模块，列间距取 30mm 比较好。1、用 ACE_GB_A3_Color 模板文件新建一张图纸并保存。2、单击【原理图】|【插入导线/ 线号】| 【插入阶梯】 ，在图中放置一个高 160mm，间距 30mm，12 列的阶梯。如图 2-31。图 2-313、单击【原理图】|【插入元件】|【图标菜单】 ，
23、选择“PLC I/O”下的“PLC I/O 模块”，弹出 PLC 参数选择对话框，如图 2-32。图 2-324、选取 Siemens 公司的 16 点数字量输入模块，如图 2-33。图 2-33单击“确定”后将出现的 PLC 模块图插入点对准阶梯左侧第一条，并设置间距 30 以匹配已经画好的阶梯间距。I/O 点对话框点选“允许使用分隔符/打断符” ，它的意思是告诉ACE 在插入模块时可以将模块打断以便放到不同地方。勾选“包括未使用的/额外的连接” ，如图 2-34。图 2-345、单击确定，在“I/O 点”对话框中填写该 PLC 所在的机架和插槽，如图 2-35。图 2-356、单击确定，在
24、“自定义打断 /间距”对话框中选择“插入下一个 I/O 点” ，并在随后弹出的“I/O 地址”对话框中设置起始地址，如图 2-36。图 2-367、确定并继续插入下一个 I/O 点，因为我们计划在一行中画 10 个端子点，所以当图中画好 10 个端子后再单击“立即打断模块”按钮将模块分断，弹出的 “I/O 寻址”对话框，这个对话框是询问 IO 地址是 8 进制、10 进制还是 16 进制，我们所选的这个模块是 8 进制的，这是 PLC 系统所决定的，所以单击“八进制”按钮，如图 2-37。图 2-37此时，ACE 会要求继续插入模块中剩下的部分，但是我们想将剩下的部分放到另一张图中，怎么办呢？可以选择将剩下的部分在当前图形中暂时放下，这时将弹出“模块布局”对话框，选择“全部插入” ，并确定，如图 2-38。图 2-38
