电气CAD制图与设计

在电气工程设计领域，出现了很多电气设计软件，AutoCAD是一款通用软件，它能够完成电气工程绘图的绝大多数任务，如电气工程中的电气系统图、框图、逻辑图、接线图、电气平面图、设备布置图、元器件表格等多种工程图纸的绘制，受到广大电气工程人员的欢迎，是适合进行电气设计的工具软件。本书通过多个实例，详细介绍了利用AutoCAD绘制电气工程图的方法，同时简要介绍了与AutoCAD软件环境无缝集成的电气设计专业软件AutoCAD Electrical，它能使设计和修改电气控制系统比传统设计更快、更方便，从而提高设计效率，减少错误，自动执行关键控制系统设计任务并促进协作。 
本书共分3篇。第1篇是基础知识篇（包括1～5章），其中第1章介绍电气工程制图的技术要求，第2章介绍AutoCAD 2022中文版基础知识，第3章介绍绘图辅助工具及基本绘图命令，第4章介绍二维对象编辑，第5章介绍图形尺寸标注及块的创建。第2篇是设计实例篇（包括6～10章），第6章介绍常用电气元件的绘制，第7章介绍机械电气控制设计实例，第8章介绍建筑电气设计实例，第9章介绍电力工程设计实例，第10章介绍过程控制系统设计实例。第3篇是进阶提高篇（第11章），介绍电气工程专用绘图软件 AutoCAD Electrical（ACE），通过本章学习，读者可以应用ACE来设计复杂的电气工程图。 
本次修订主要从以下三个方面进行：（1）全面贯彻最新国家标准，体现教材的先进性；（2）更新软件，AutoCAD和AutoCAD Electrical均由2014版升级为2022版，对相关操作界面和操作步骤进行了更新，更有助于学生适应当前市场的岗位；（3）融入思政内容，每章开始设置相应素质目标，部分章节设有拓展阅读，有助于学生在掌握知识、技能的基础上提升职业素养。 
本书的主要特点是： 
1.识图与绘图相结合，使读者在掌握使用AutoCAD绘制电气图形的同时，能够识别各类电气图形； 
2.提供典型电气工程的设计思路，充分体现AutoCAD的设计技巧； 
3.涵盖电气设计的各个专业学科，读者可有针对性地学习相关章节，做到有的放矢；    
4.书中全部电气图形符号均采用最新国标，所有实例均经过实践检验； 
5.实例讲解，深入浅出，读者只需按书中实例操作，即可在最短时间掌握AutoCAD在电气领域的应用； 
6.精选了大量实践题目，为读者提供AutoCAD应用的实践平台。 
7.利用AutoCAD Electrical软件创新“高效工程”理念，面向工程流程的基础元件数据库和面板数据库，图纸间的智能集成，实用数据的一致性，让工程设计更专注于“设计”，可节省很多时间和成本。 
8.本书采用分层模块设计，可以很方便地进行分层教学和分层学习，不论现在处于什么阶段，都可以很方便地找到合适自己学习的模块和内容，可以根据自己的能力去学习相适应的内容并不断提升。 
在本书编写过程中，相关电气工程设计技术人员提供了有价值的电气工程实例，并对全书的编写提出了有价值的建议。化学工业出版社为本书的出版给予了大力支持与帮助。在此，向关心和支持本书出版的所有单位和个人，以及参考文献的作者表示衷心的感谢。 
本书由黄河水利职业技术学院杨筝任主编，负责大纲的制定以及全书的组织和定稿，并编写了第1、7、11章；郭红山任副主编，负责统稿，并编写了第2、3、4章。参加编写的还有赵国欣（第5章）、张书亮（第6、8章）、熊伟（第9章）、赵怀（第10章）。 
由于编者水平有限，编写过程中难免出现疏漏和不妥，恳请广大读者提出宝贵意见，使我们在今后能够对本教材不断完善和补充。 

编者        
2022年8月     

本书是“十四五”职业教育河南省规划教材的修订版，主要介绍了AutoCAD 的基础知识及在电气领域中的应用实例。本书结合大量的工程实例，系统详尽地介绍了AutoCAD 的使用方法和应用技巧。以机械电气设计、建筑电气设计、电力工程设计、过程控制系统设计实例为主线，介绍了机械电气、建筑电气、电力工程、过程控制等电气工程图的识图及绘制技巧、方法。每章开头设置了学习目标，包括知识目标、技能目标、素质目标，部分章节还设有拓展阅读，可引导学生在掌握知识和技能的同时，提升职业素养。本书既可作为高职高专电气、自动化、建筑电气、电厂电力、机电一体化等相关专业CAD 课程的教材，也可作为中等学校、成人教育等电气专业的教材，亦可供相关技术人员参考。

无

第1篇  基础知识篇 1 
第1章  电气工程制图的技术要求 
1.1  电气工程图的分类及特点 2 
1.1.1  电气工程图的分类 2 
1.1.2  电气工程图的一般特点 4 
1.2  电气工程CAD制图的规范 7 
1.2.1  图纸的格式 7 
1.2.2  图线 9 
1.2.3  文字 10 
1.2.4  比例 11 
1.2.5  尺寸标注 11 
1.2.6  注释和详图 12 
1.3  电气图形符号的构成和分类 12 
1.3.1  电气图形符号的构成 12 
1.3.2  电气图形符号的分类 12 

第2章  AutoCAD 2022中文版基础知识 
2.1  AutoCAD 2022中文版基本功基本功能 14 
2.1.1  绘制与编辑图形 15 
2.1.2  标注图形尺寸 15 
2.1.3  渲染三维图形 15 
2.1.4  输出与打印图形 15 
2.2  AutoCAD 2022中文版安装配安装配置要求 15 
2.3  AutoCAD 2022中文版的启动的启动和退出 16 
2.3.1  AutoCAD 2022中文版的启动的启动 16 
2.3.2  AutoCAD 2022中文版的退出的退出 17 
2.4  AutoCAD 2022中文版的绘图的绘图界面 17 
2.4.1  标题栏 17 
2.4.2  菜单栏与快捷菜单 17 
2.4.3  工具栏 18 
2.4.4  绘图窗口 18 
2.4.5  命令行与文本窗口 19 
2.4.6  状态行 19 
2.5  AutoCAD 2022中文版的图形文件管理 19 
2.5.1  AutoCAD 2022的文件格式文件格式 20 
2.5.2  新建图形文件 20 
2.5.3  打开图形文件 20 
2.5.4  保存图形文件 21 
2.5.5  关闭图形文件 21 
2.6  AutoCAD 2022的绘图环境设环境设置 22 
2.6.1  设置显示性能 22 
2.6.2  设置文件打开与保存方式保存方式 23 
2.6.3  设置图形单位 24 
2.6.4  设置绘图界限 24 
2.7  缩放显示图形 25 
2.7.1  全部缩放和范围缩放 25 
2.7.2  窗口缩放和缩放上一个 26 
2.7.3  实时缩放和实时平移 27 
2.8  图形输出打印 27 
2.8.1  添加和配置打印机或绘图仪或绘图仪 27 
2.8.2  设置图形输出页面 28 
2.8.3  打印图形 29 

第3章  绘图辅助工具及基本绘图命令 
3.1  精确绘图工具 30 
3.1.1  栅格和捕捉功能 31 
3.1.2  正交功能 32 
3.1.3  极轴追踪 32 
3.1.4  对象捕捉和对象捕捉追踪 34 
3.1.5  使用动态输入 37 
3.2  图层及坐标应用 38 
3.2.1  图层的规划和管理 38 
3.2.2  使用坐标系 42 
3.3  图形绘制工具 43 
3.3.1  绘图菜单 43 
3.3.2  绘图工具栏及绘图命令组 43 
3.3.3  绘图命令 44 
3.4  直线、射线、点的绘制 45 
3.4.1  直线的绘制 45 
3.4.2  射线的绘制 45 
3.4.3  点的绘制 45 
3.5  构造线、多线、多段线的绘制 47 
3.5.1  构造线的绘制 47 
3.5.2  多线的绘制 47 
3.5.3  多段线的绘制 49 
3.6  样条曲线、云线的绘制 50 
3.6.1  样条曲线的绘制 50 
3.6.2  云线的绘制 50 
3.7  圆、圆弧、椭圆的绘制 51 
3.7.1  圆的绘制 51 
3.7.2  圆弧的绘制 51 
3.7.3  椭圆的绘制 52 
3.7.4  绘制椭圆弧 53 
3.8  矩形、正多边形的绘制 53 
3.8.1  矩形的绘制 53 
3.8.2  正多边形的绘制 54 
3.9  图案填充的建立与修改 54 
3.9.1  图案填充的建立 54 
3.9.2  设置孤岛和边界 57 
3.9.3  渐变色填充 58 
3.9.4  填充图案的编辑 58 
3.9.5  图案填充命令应用举例 58 
3.10  创建和使用文字 60 
3.10.1  创建文字样式 60 
3.10.2  单行文字的创建与编辑 62 
3.10.3  多行文字的创建与编辑 64 
3.10.4  特殊符号及分数输入 66 
3.11  创建表格 67 
3.11.1  创建表格样式 67 
3.11.2  创建和编辑表格 69 
3.12  查找与替换 70 

第4章  二维对象编辑 
4.1  对象的选择和编辑对象的方法 72 
4.1.1  设置选择模式 73 
4.1.2  对象的选择方法 74 
4.1.3  快速选择 75 
4.1.4  用选择过滤器选择 75 
4.1.5  编辑对象的方法 76 
4.2  对象的放弃、重做、恢复和删除和删除 76 
4.2.1  放弃 76 
4.2.2  重做和恢复 77 
4.2.3  删除 77 
4.3  对象的复制、镜像、偏移和阵列和阵列 78 
4.3.1  复制 78 
4.3.2  镜像 79 
4.3.3  偏移 80 
4.3.4  阵列 81 
4.4  对象的移动、旋转 83 
4.4.1  移动对象 83 
4.4.2  旋转对象 83 
4.5  对象的修剪、打断和合并 84 
4.5.1  对象的修剪 84 
4.5.2  对象的打断 85 
4.5.3  对象的合并 86 
4.6  对象的缩放、拉伸、拉长和延伸和延伸 86 
4.6.1  对象缩放 86 
4.6.2  对象拉伸 87 
4.6.3  对象拉长 87 
4.6.4  对象延伸 88 
4.7  对象的倒角、圆角 88 
4.7.1  倒角 88 
4.7.2  圆角 89 
4.8  对象的分解 89 
4.9  多段线和多线编辑 90 
4.9.1  编辑多线 90 
4.9.2  编辑多段线 91 
4.10  夹点编辑 92 
4.10.1  使用夹点拉伸对象 92 
4.10.2  使用夹点移动对象 93 
4.10.3  使用夹点旋转对象 93 
4.10.4  使用夹点缩放对象 93 
4.10.5  使用夹点镜像对象 93 
4.11  对象特性窗口的使用 93 
4.11.1  打开“特性”选项板 94 
4.11.2 “特性”选项板的功能 94 
4.11.3 “快速选择”对话框 94 
4.12  参照约束 95 
4.12.1  几何约束 95 
4.12.2  自动约束 99 
4.12.3  标注约束 99 

第5章  图形尺寸标注及块的创建 
5.1  尺寸标注的基本知识 103 
5.1.1  尺寸标注工具栏 103 
5.1.2  尺寸标注的组成 105 
5.1.3  尺寸标注的类型 105 
5.2  尺寸标注样式的设置 106 
5.2.1  新建标注样式 106 
5.2.2  新建标注样式设置 107 
5.3  长度尺寸标注 113 
5.3.1  线性标注 113 
5.3.2  对齐标注 114 
5.3.3  基线标注 114 
5.3.4  连续标注 115 
5.4  半径、直径的标注 116 
5.4.1  半径的标注 116 
5.4.2  直径的标注 116 
5.5  角度标注及其他标注 117 
5.5.1  角度标注 117 
5.5.2  引线标注 117 
5.5.3  快速标注 120 
5.5.4  公差标注 121 
5.6  尺寸标注的修改 121 
5.6.1  编辑标注 121 
5.6.2  替代标注 122 
5.7  创建块 123 
5.7.1  块的创建与编辑 123 
5.7.2  块的属性 127 

第2篇  设计实例篇 132 
第6章  常用电气元件的绘制 
6.1  导线和连接器件 133 
6.2  无源器件 134 
6.2.1  电阻符号的绘制 134 
6.2.2  电容符号的绘制 134 
6.2.3  电感符号的绘制 135 
6.3  电能的发生与转换 135 
6.3.1  交流电动机符号的绘制 135 
6.3.2  三相绕组变压器符号的绘制的绘制 136 
6.4  开关、控制和保护装置 136 
6.4.1  单极开关的绘制 137 
6.4.2  多极开关的绘制 137 
6.5  信号器件 138 
6.5.1  信号灯的绘制 138 
6.5.2  电铃的绘制 138 
6.5.3  蜂鸣器的绘制 139 

第7章  机械电气控制设计实例 
7.1  三相异步电动机控制电气设计电气设计 140 
7.1.1  三相异步电动机供电简图 140 
7.1.2  三相异步电动机供电系统图系统图 141 
7.1.3  三相异步电动机继电器控制原控制原理图 144 
7.1.4  三相异步电动机继电器控制箱控制箱布置图 146 
7.1.5  三相异步电动机继电器控制箱控制箱接线图 148 
7.1.6  三相异步电动机PLC控制电路控制电路图 150 
7.1.7  三相异步电动机PLC控制盘布控制盘布置图 152 
7.1.8  三相异步电动机PLC控制接线控制接线图 154 
7.2  钻床的电气控制设计 156 
7.2.1  配置绘图环境 157 
7.2.2  绘制主回路 157 
7.2.3  绘制照明及指示电路 157 
7.2.4  控制回路设计 159 
7.2.5  添加文字说明 160 
7.3  数控机床电气图绘制 161 
7.3.1  配置绘图环境 161 
7.3.2  绘制模块 162 
7.3.3  绘制模块接口 162 
7.3.4  连接模块 163 
7.3.5  添加其他文字说明 163 

第8章  建筑电气设计实例 
8.1  建筑电气工程图基本知识 165 
8.1.1  概述 165 
8.1.2  建筑电气工程项目的分类 166 
8.1.3  电气强电系统 166 
8.2  某别墅施工说明和主要材料表材料表 167 
8.3  配电箱系统图 171 
8.3.1  室内照明供电系统的组成 171 
8.3.2  创建图块 172 
8.3.3  绘制支路 172 
8.4  强电图（包括照明、插座、等电位连接、防雷） 174 
8.4.1  设置绘图环境 174 
8.4.2  绘制建筑平面图 174 
8.4.3  绘制照明平面图 179 
8.4.4  绘制插座平面图 179 
8.4.5  绘制等电位连接平面图 180 
8.4.6  绘制防雷平面图 181 
8.5  某别墅弱电工程图 181 
8.5.1  系统图的设计 181 
8.5.2  有线电视、电话平面图绘制绘制 182 

第9章  电力工程设计实例 
9.1  电力工程的基本理论 184 
9.1.1  电力系统 184 
9.1.2  配电装置 185 
9.1.3  变配电工程 185 
9.1.4  变配电工程图 186 
9.2  电气主接线图 186 
9.2.1  设置绘图环境 186 
9.2.2  绘制线路图 186 
9.2.3  组合图形 191 
9.2.4  添加注释文字 192 
9.3  低压配电系统图 192 
9.3.1  设置绘图环境 192 
9.3.2  图纸布局 192 
9.3.3  绘制电气符号 193 
9.3.4  连接电气设备 194 
9.4  变电所平面图 196 
9.4.1  设置绘图环境 196 
9.4.2  绘制电气设备 197 
9.5  变电所剖面图 199 
9.5.1  设置绘图环境 199 
9.5.2  确定剖面位置 200 
9.5.3  绘制建筑剖面和电气设备 200 

第10章  过程控制系统设计实例 
10.1  过程控制系统工程图基本知识基本知识 208 
10.1.1  概述 208 
10.1.2  过程控制系统的分类 208 
10.1.3  图样文件中位号的编制 209 
10.1.4  计算机控制系统 209 
10.1.5  自动控制系统的设计内容 209 
10.2