電路原理圖范文

導語：如何才能寫好一篇電路原理圖，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：電路原理圖；識圖方法；單元電路；電子電路

中圖分類號：TN71 ？ 文獻標識碼：A？？文章編號：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

引言

電子電路圖是電子產品和電子設備的“語言”，而電子電路原理圖是電子電路圖的重要組成部分，怎樣看懂原理圖是學習電子技術的一項重要內容。識圖的過程是綜合運用所學過的電子技術相關知識，分析并解決問題的過程，識讀原理圖是有一定規律可遵循的。本文所闡述的五種識圖方法，是我結合多年教學經驗并參考相關書籍資料總結歸納的，希望可以給在電子電路原理圖識圖方面有困惑的同學們一些啟示，另外，其中一些方法也可作為老師進行相關識圖教學時的參考。

1 電子電路原理圖的概念及識圖意義

電子電路圖一般由電路原理圖、方框圖和裝配（安裝）圖構成，其中電路原理圖是電子電路圖的重要組成部分，它是由各種代表實際電子元器件的符號（圖形、文字）及注釋性字符組成的。從電路原理圖我們可以看出每個電子元器件的具體參數（如型號、標稱值）及各個元器件之間的連接關系。

識圖，是從事電子技術工作人員的一項基本功，通過識圖可以幫助人們去盡快地熟悉設備的構造、工作原理，了解各種元器件、儀表的連接以及安裝；識圖也是進行電子制作或維修的前提；識圖也有助于我們迅速熟悉了解各種新型的電子儀器及設備。

2 電子電路原理圖的識圖方法

識讀電子電路原理圖必須了解掌握一定的電子技術的基本知識，但是，即使具備一定的電子技術基礎知識，在剛開始接觸電路圖時也會感到有些困難，但從多年從事電子技術教學的經驗中，我覺得識讀電子電路原理圖還是有一定方法可以遵循的，下面我想結合光控和聲控延時照明樓道燈電路（圖1）做一總結。

圖1 光控和聲控延時照明樓道燈電路

1 將電路解體分塊，分成若干單元電路。一些復雜的電路，通常可以按照電路所實現的功能分為幾個部分，這樣可以把一個復雜的電路分解成若干簡單的電路來分析，簡化了分析電路的難度。如光控和聲控延時照明樓道燈電路可分解成聲控接收放大電路、單穩態延時電路、光控電路和電源電路四個部分。每個部分的分界線如圖1所示（注：C2屬于電源電路部分）。又如調幅收音機電路可以分解成輸入回路、混頻、中放、前置低放、功放這幾個單元電路。

2 掌握典型單元電路的結構及特點。常見的典型單元電路有放大電路、振蕩電路、濾波電路等。這些單元電路通常是以三極管或集成電路作為核心器件來組成的，并具備一定的結構形式，一些復雜的電路都是在這些典型單元電路基礎上進行擴充來構成的。如放大電路通常是以三極管或集成運放為核心的單元電路，它的結構特點是有一個輸入端和一個輸出端；振蕩電路通常也是以三極管或集成運放為核心的單元電路，它的結構特點是沒有對外的電路輸入端，在三極管或集成運放的輸入端與輸出端之間接有一個具有選頻功能的正反饋網絡；濾波電路通常以集成運放為核心，它的結構特點是含有電容器或電感器，并在輸出端與輸入端之間接有反饋元件。在圖1中，聲控接收放大電路是以三極管VT1、VT2為核心的單元電路，光控電路是以VT3為核心的單元電路。又如在觸發器電路中，基本RS觸發器作為存儲單元電路是構成其它復雜觸發器的基本邏輯單元，如同步RS觸發器，是在基本RS觸發器的基礎上再增加兩個與非門形成的，主從RS觸發器又是由兩個同步RS觸發器構成的，主從JK觸發器則又是在主從RS觸發器的基礎上再增加兩個與門而形成的，可見，同步RS觸發器、主從RS觸發器、主從JK觸發器都是在基本RS觸發器基礎上進行逐步擴充而形成的，基本RS觸發器是構成這些復雜觸發器的基本邏輯單元，掌握它為我們研究后面幾種類型觸發器打下基礎。

3 了解電源電路的特點。電子電路通常以直流穩壓電源作為電源給電路提供能量，直流穩壓電源通常由變壓、整流、濾波和穩壓四個部分構成，通過這四個部分的電路，將交流電轉換成直流電。如圖1中交流220V電壓經C1、R1降壓、VDW二極管限幅、VD1整流后，得到直流電壓經C2電容濾波以后，為整個電路提供工作電壓。又如一些門鈴電路、充電電路、開關電路，在給這些電路供電時，通常都是將220V市電經變壓器降壓、四個二極管組成的整流橋整流、電容濾波及穩壓管穩壓這幾個環節將直流電轉變成交流電為電路提供穩定的電源。

4 將電路歸類，按類別研究電路。電子電路通常可分為以下幾種常見類別：報警電路、門鈴電路、振蕩電路、電源電路、照明與彩燈控制電路、開關與檢測電路、傳感器應用電路、555定時器應用電路等。上述每種類別電路雖然所采用的電子元器件不同，但電路實現的功能基本是相同的，所以可以從電路所實現功能入手來分析電路。另外，了解一些器件的典型電路結構及其特點，也為我們分析一些復雜電路帶來方便。如555定時器典型電路主要包括用555定時器組成的單穩態觸發器、多諧振蕩器、雙穩態觸發器，用這些典型電路可以構成相應的應用電路，如由555組成的單穩態觸發器可構成觸摸開關電路、定時器等，由555組成的多諧振蕩器可構成時鐘脈沖發生器等，由555組成的雙穩態觸發器可構成邏輯電平測試電路等。如圖1，樓道燈所具備的延時功能就是由555定時器構成的單穩態觸發器來實現的。

5由淺入深研究某個類別電路。例如門鈴電路，我們可以先掌握簡單門鈴電路的原理，然后再進一步研究簡單變調門鈴電路、雙音調門鈴電路的原理，因為后面兩種類型的門鈴電路是在簡單門鈴電路基礎上加以改進擴充而形成的。如圖1，是光控和聲控延時開關電路，我們可以先從相對簡單的光控開關電路開始研究，在此基礎上再研究光控延時開關電路，最后再研究聲光雙控延時開關電路就相對容易些了。

3 總結

以上是我根據多年的學習、積累、摸索及實踐并參考相關書籍及資料總結的幾點電子電路原理圖的識圖方法，其中前面三種方法主要是分析具體電路的常用方法，后面兩種方法可供我們自學電路或進行教學時做以參考。這些方法有相通之處，即可以單獨使用，也可以融會貫通。當然，電子電路原理圖的識圖方法還有很多，如按照信號的流程和變化、先找熟悉的元器件或電路、化特殊為一般等，我們可以根據具體電路和個人識圖習慣來進行選用。另外，我認為要想更好的識讀電子電路原理圖，還需平時多看、多讀、多分析、多理解各種電路圖，積累適用于自己的識圖方法。當然也可以多閱讀相關方面的書籍及資料，圖見多了，分析起來必然更加得心應手，同時還應多向有經驗的同行請教學習，這些都可以不斷提高自己的識圖水平，使自己能夠快速、準確地讀懂電路原理圖。

參考文獻：

[1]張憲等.電子電路實用手冊―識圖、制作、應用.北京：化學工業出版社，2012.

[2]孫余凱等.電子產品制作技術與技能實訓[M].北京：電子工業出版社，2012.

篇2

關鍵詞：繪制原理圖；PCB設計；方法

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0251-02

一、導言

隨著電子產業的不斷發展，用Protel軟件設計電路和PCB成為電子專業學生必備的技能之一。Protel99SE功能強大，能進行原理圖繪制、電路仿真、PCB設計、PLD設計、各類報表等工作。本文將以FM收音機電路設計為例，講述Protel 99SE在PCB設計中的應用。

1.電路原理圖設計的一般步驟[1]。電路原理圖設計通常有以下六個步驟，即啟動Protel99SE原理圖編輯器、設置圖紙大小和版面、放置元器件、對放置的元器件布局布線、對布局布線進行調整、保存文檔并打印輸出。

2.PCB的設計步驟。印制電路板圖（PCB）的設計由七個步驟構成，即繪制電路原理圖、創建PCB文檔、規劃電路板、裝元器件封裝庫及網絡表、元器件的布局、布線、文檔保存與輸出。

二、印制電路板設計實例――FM收音機電路設計

1.FM收音機原理圖設計。原理圖設計是PCB設計的基礎，原理圖的正確是電路板布局布線的前提。①創建原理圖設計文件，在Protel 99SE主菜單欄File菜單中選擇子菜單New，在“New Design Database”對話框中設置數據庫的名稱“FM收音機電路設計.ddb”和保存路徑，完成創建。在新建數據庫中單擊主菜欄File中的New…，選擇“Schematic Document”圖標，生成一個原理圖設計文件，命名為“FM收音機.Sch”。②設置圖樣參數，FM收音機電路圖采用A4號圖紙。單擊主菜單欄的Design菜單，在彈出下拉菜單中選擇Option…選項，將默認的圖樣幅面“B”改為“A4”。③放置元器件，在Libraries選項中選擇所需的元器件庫，并選定元器件，雙擊元器件名，然后單擊鼠標左鍵放置元器件，可以多次放置。值得注意的是，在FM收音機電路設計中，現有的庫中不提供SC1088，需要自己制作該元器件。④放置連線和節點，然后在連線工具欄中單擊按鈕，在連線的起點處單擊鼠標左鍵，拖動鼠標至另一元器件的引腳，再次單擊鼠標左鍵，完成此連線的繪制。如果連線相交，則需要添加節點，單擊連線工具欄中的按鈕，在需要添加節點的位置單擊鼠標左鍵，完成節點的設置[2]。⑤放置電源和接地符號，放置電源和接地符號有兩種方式，即通過菜單Place＼＼Power Port，或者使用連線工具欄（Wiring Tools）中的按鈕。⑥編輯元器件屬性，根據電路原理圖的需要，設置元器件名稱、封裝和參數等相關屬性。完成以上步驟，原理圖繪制完畢，如圖1所示。⑦保存文件，繪制完畢后，執行菜單命令File＼＼Save，保存文件。

2.檢查原理圖電氣規則。使用Protel 99 SE的電氣規則，即執行菜單命令Tool/ ERC，進行電氣規則檢查。發現錯誤，根據錯誤信息改正。

3.創建網絡表。網絡表是電路原理圖和PCB之間的橋梁。執行菜單命令Design/ Create Netlist，生成與原理圖同名的文件，其擴展名為“.NET”。

4.印刷電路板的設計。①進入印刷電路板設計界面，執行菜單File/New命令，選擇PCB Document圖標，新建PCB設計文檔，命名為“FM收音機.PCB”。②規劃電路板，在“FM收音機.PCB”工作界面中選取KeepOut Layer，執行Track命令，繪制FM收音機電路的邊框，其形狀為矩形，大小為80mmΧ60mm。③設置設計規則的相關參數，執行菜單命令Design/Rules，選擇Routing按鈕。在Rules Classes中根據電路板設計要求設置參數[3]。“FM收音機電路”PCB板的設計要求如下：信號層為Top Layer和Bottom Layer，無電源層。頂層布線形態為“Horizontal”，底層布線形態為“Vertical”；過孔（Via）設置為穿透式過孔；元件安裝方式為貼片式（SMT），可以雙面布局；布線寬度（Width）設置為8～12mil，推薦寬度為10mil；過孔、布線安全間距（Clearance）采用默認設置；增加+3V、GND網絡設置，將布線寬度設置為20～100mil；推薦寬度為40mil。④加載元件封裝庫，執行菜單命令Design/Add/Remove Library，在彈出的對話框中選取對應的元件封裝庫。如果有自制的封裝，也要將封裝所在的庫添加到庫中。⑤裝載網絡表，執行菜單Design/Load Nets…命令，選擇“FM收音機.Net”文件。如果顯示無錯誤，單擊Execute按鈕完成網絡表的裝載。⑥元器件布局，Protel 99SE支持自動布局和手動布局。執行菜單命令Tools/Auto Placement/Auto Placer 可以自動布局。FM收音機布局如圖2所示。⑦自動布線，執行菜單命令Auto Routing/All，并在彈出的窗口中單擊Route all 按鈕，開如對PCB進行自動布線。FM收音機電路板布線圖如圖3所示。⑧手工調整，自動布線結束后，可能存在一些令人不滿意的地方。運用手工調整，將PCB設計得更完美。⑨打印輸出PCB，執行菜單命令File/Print/Preview，生成“FM收音機.PPC”。然后執行菜單命令File/print，打印出PCB圖。

三、結語

隨著電子產品的新發展，印制電路板的設計會日趨復雜。運用Protel設計電路在提高原理圖和PCB設計效率的同時，其強大的規則設置也保證了電子產品的可靠性。

參考文獻：

[1]張輝.Protel 99SE項目式教程[M].成都：西南交通大學出版社，2014.

篇3

【關鍵詞】電氣控制線路；電氣原理圖；查線讀圖法；邏輯代數法

1、引言

電氣控制是指拖動系統的控制，常用的電氣控制方式主要是指繼電—接觸器控制方式，電氣控制線路是由各種接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等電器元件組成的控制電路，復雜的電氣控制線路由基本控制電路（環節）組合而成。電動機常用的控制電路有起—停控制、正反轉控制、降壓起動控制、高速控制和制動控制等基本控制環節。

電氣控制線路是用導線將電動機、電器和儀表等元件按一定控制要求連接而成的。為了表達電氣控制線路的結構、原理和設計意圖，便于分析電氣線路工作原理，安裝、調試和使用維護電氣設備，必須參照國家標準，采用統一的圖形和文字符號以及技術規范繪制電氣控制系統圖。我國當前推行的國家標準是《電氣常用圖形符號》、《電氣制圖》、《電氣技術中的文字符號制定通則》。這些標準是國家標準局參照國際電工委員會（IEC）頒布的有關文件，制定的我國電氣設備有關國家標準。

在電氣控制系統中，用以描述工作原理以及安裝施工的工藝圖紙文件主要包括電氣原理圖、電氣安裝位置圖、電氣安裝接線圖、電氣安裝互連圖等圖紙。

2、電氣線路圖

表示控制線路連接關系和原理的主要圖紙有電氣原理圖和電氣安裝接線圖，由于它們的用途不同，繪制原則也有所區別，這里重點介紹電氣控制原理圖。

為了便于閱讀和分析線路，電氣控制原理圖按照簡單易懂的原則，根據控制線路的工作原理來繪制，圖中包括所有電器元件的導電部分、接線端子和導線。原理圖中電器元件各部分電氣符號不考慮元件實際所在位置，而是按照電氣工作原理的要求連接。

為使電路結構合理、層次分明，電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。輔助電路又分為控制電路和照明、指示電路。主電路是指強電流通過的電路部分，主要由電動機及連接器件組成。輔助電路通過的電流很小，控制電路主要由繼電器和接觸器線圈、主令電器、控制觸點及控制變壓器等電器元件組成，實現基本邏輯控制；照明及信號指示電路主要用于線路工作狀態的指示和工作照明。電氣控制原理圖的繪制應遵循以下原則：

（1）主電路用粗實線繪制在圖面的左側或上方，輔助電路用細實線繪制在圖面的右側或下方，為了便于計算機圖文處理，主電路和控制電路可以分頁設置。

（2）電氣元件的電氣符號按功能布置、按動作順序排列，布置順序為從左到右，從上到下。原理圖不考慮元件的實際安裝位置。

（3）所有電器的動作部分均以自然狀態（常態）繪出，所謂常態是指各種電器沒有通電和沒有外力作用時的工作狀態。

（4）同一電器的各部分（如線圈、觸點）分散在圖中，為了表示是同一器件，要在電器的各部分使用一符號來標明。同一類器件在文字符號后加注數字編號或下標來區別，如KA1、KA2等。

（5）電動機和電器要采用國家標準規定的圖形和文字符號繪制，電路圖和圖形符號一般垂直布置，也可以逆時針轉動90°水平布置，文字符號通常標注在觸點的側面和線圈的下方，導線的交點處畫實心圓點。

（6）為了清楚地在電氣原理圖中表示器件所在位置，常用坐標圖表示法，按照器件電氣符號所在位置將電氣原理圖分成列和行。通常用數字1，2，3…表示器件符號所在的列數，用字母A，B，C…表示器件符號所在的行數（通常行數可以省略）。

一般來講，原理圖要求按照結構簡單、層次分明、便于分析等規則進行繪制，各電器元件的使用合理、系統動作可靠、節省連接導線，為施工、使用、維護提供方便。

3、電氣控制原理圖的閱讀和分析方法

分析電氣線路工作原理常用的方法有查線讀圖法和邏輯代數法。

1）查線讀圖法

查線讀圖法以分析各個執行元件、控制元件和附加元件的作用、功能為基礎，根據生產機械的生產工藝過程，分析被控對象的動作情況和電氣線路的控制原理。

（1）了解生產工藝與執行電器的關系

在分析電氣線路前，充分了解機械設備的動作及工藝加工過程，明確各個動作之間的要求，以及機械動作與執行電器間的關系，為分析線路提供線索、奠定基礎。

（2）分析主電路

線路的分析一般從電動機主電路入手，根據主電路控制元件的觸點、電阻和其他檢測、保護器件，大致判定電動機的控制和保護功能。

（3）控制電路的分析方法

根據主電路控制元件主觸點和其他電器的文字符號，在控制電路中找出相應控制環節，以及環節間的相互關系。對控制電路由上往下、由左往右閱讀，然后，設想按動某操作按鈕，查對線路，觀察哪些元件受控動作，并逐一查看動作元件的觸點又如何控制其他元件動作，進而驅動的被控對象如何動作，跟蹤機械動作，當信號檢測元件狀態變化時，再查對線路觀察執行元件的動作變化。讀圖過程中要注意器件間相互聯系和制約的關系，直至將線路看懂為止。

電氣控制線路通常由一些基本控制環節組成，對于較復雜電路，通常根據控制功能，將控制電路分解成與主電路對應的幾個基本環節，一個一個環節地去分析，然后把各個環節串起來，采用這種化整為零的分析方法，就不難看懂較復雜電路的全圖了。

查線讀圖法具有直觀性強、容易掌握等優點，因而得到廣泛的應用，但在分析復雜線路原理時敘述較冗長，容易出錯。

2）邏輯代數法

邏輯代數法是通過電路邏輯表達式的運算分析控制電路的工作原理，任何一條電氣控制線路的支路都可以用邏輯表達式來描述。邏輯代數法的優點是邏輯關系簡潔明了，有助于計算機輔助分析。主要缺點是復雜電路邏輯關系表達式很繁瑣，并且電路分析不如查線讀圖法直觀。

4、結束語

綜上所述，隨著工業和科技的發展，對電力拖動控制系統的要求不斷提高，單純的電器控制已遠不能滿足生產的要求，于是現代控制系統中采用了許多新的控制器件，如可編程控制器、微電腦控制器、光電傳感元件、固態繼電器、MOS、KP等大功率器件。電氣控制線路繪制方法的方法隨著現代電氣控制系統的發展也會不斷的改進。

參考文獻

[1]郭艷萍.電氣控制與PLC應用[M].人民郵電出版社，2010.02

[2]胡漢文，丁如春.電氣控制與PLC應用[M].人民郵電出版社，2009.07

篇4

關鍵詞：Protel；電氣原理圖；電氣圖形符號庫

本文重點介紹使用Protel 進行電氣原理圖的繪制，并將繪制好的電氣原理圖插入到Word文檔。電氣原理圖具有結構簡單、層次清晰、便于電路工作原理的分析與研究等優點。電子專業使用Protel軟件比較多，可以完成原理圖設計、仿真并完成印制電路板設計，因此在設計部門和生產一線都得到了廣泛應用。而機電專業的工程實踐中經常使用AutoCAD 軟件進行電氣原理圖的繪制，但涉及到印制電路板設計就力不從心，我們可以在Protel軟件環境下，通過建立獨立的電力拖動元件庫，利用Protel強大的繪圖功能解決機電專業的電氣原理圖。

1 電力拖動. Lib元件庫制作

Protel軟件具有豐富的電子元件庫，但是電氣圖形符號很少，所以在開始繪制電氣原理圖之前，需要先創建常用的電氣圖形符號，建立自己的低壓電器元件庫，方便后期電氣原理圖的繪制。

1、打開執行Protel軟件，點擊【File】【New】菜單，建立一個電力拖動.ddb文件。在設計管理器環境下，執行【File】【New】命令，在彈出的“New Document”對話框中，雙擊“Schematic Library Document（原理圖元件庫編輯器）”圖標或單擊“OK”按鈕，并將名稱改為電力拖動. Lib，然后進入電力拖動原理圖庫編輯器環境。結果顯示如圖1所示

2、用【Place】菜單中的相關命令或繪圖工具欄（SchLibDrawingTools）進行電氣圖形符號外形的繪制。由于我們不設計印制電路板圖（或單獨設計），電氣原理圖僅僅是線與線的連接，如有電氣意義，導線加點（junction）即可，所以不放置元件的引腳，最后在原理圖編輯器使用DrawingTolls畫線完成電氣原理圖。

3、建立低壓電器元件電力拖動. Lib庫時，需注意以下兩點：

（1）原理圖庫編輯器環境被1 個坐標分為4 個區域（或象限），元件應以坐標原點為元件的基準點，在4 個象限中進行繪制，不能偏離坐標原點，否則放置元件會難易捕捉。

（2）創建的電氣圖形符號應比例恰當，大小合適。建立一個標準的符號庫決定以后繪圖效果及效率，可以先制作常開常閉觸頭元件為基準符號，再擴展其他的圖形符號，在使用中不斷完善，最終設計好自己獨立電力拖動. Lib。

2 常用電力拖動. Lib庫元件

3 繪制Y-降壓啟動控制線路

1、在電力拖動.ddb文件設計管理器環境下，執行【File】【New】命令，在彈出的“New Document”對話框中，雙擊“Schematic Document（原理圖編輯器）”圖標或單擊“OK”按鈕，并將名稱改為Y-降壓啟動控制線路. sch，然后進入原理圖編輯器環境。

2、圖紙的設置

（1）執行【Design】【Options】菜單命令，在彈出的文檔屬性對話框中，選擇【Sheet Options】標簽。將【Snap】項中的10改為1，便于元件及導線調整。

（2）執行【Tools】【Preferences】【Graphical Editing】標簽，將【Add Template to Clip】取消，進行Word排版時不需要模板邊框，僅需要電氣圖如圖 5所示，否則出現圖 4現象。

（3）加載電力拖動. Lib元件庫，這個過程大家都很熟悉不在重復，需要說明，有時候Protel軟件由于系統或病毒等因素不讓添加電力拖動. Lib元件庫，那么可以采取在元件庫直接點擊放置元件【Place】即可。

3、元件放置及調整

在Y-降壓啟動控制線路. sch原理圖編輯器中放置需要的元件，如空氣開關、熔斷器、接觸器、熱繼電器、電動機、按鈕、時間繼電器和接觸器觸頭線圈等，橫平豎直進行排列，調整好元件間距，使電路圖整體比例協調美觀，

4、電路連接

使用【DrawingTolls】中的 PlaceLine進行連線，有電氣意義節點時，放置節點（junction），利用Protel 軟件其獨特的一些優勢，使連線非常方便快捷。

5、文字標注

使用【DrawingTolls】中的 PlaceAnnotation進行文字標注，各個元器件的代號、元器件的技術數據、位置標記、說明性標記等，線號標注會將其功能發揮的極致。繪制完成的電氣原理圖如圖4 所示。

4 將電路圖復制到Word

像普通圖畫一樣，就是經過簡單地選中、復制和粘貼就插入到Word文檔，甚至可以插入到Flash場景中，經過放大、按鈕和場景重組制作就可實現動畫顯示。如果使用元件Part進行元件標注，需注意在電路圖上下左右放置節點（junction），并將顏色改為白色，否則，復制電路圖會出現斷線、少線，缺少文字標注等現象。將【Add Template to Clip】取消，其效果如圖 5所示。

5 Protel軟件常用操作

1、圖紙縮放 Page Up/Page Down

2、放置元件 雙擊/Place

3、元件屬性 Tab /雙擊元件

4、刪除元件 單擊元件然后 按Delete鍵

5、翻轉 空格Space90度翻轉 ，X 水平翻轉，Y 垂直翻轉

6、元件移動 分別移動一倍Snap柵格，加上Shinf鍵可移動10倍Snap柵格

7、用“T”加注釋，“導線線號”。

6 結束語

Protel 是電子電路設計專用軟件，通過擴充元件庫，非常適應于機電行業，可以讓專用人員很輕松地完成從設計到生產的整個過程。筆者經過多年電氣自動化教學，發現電路圖不是先掃描再圖像處理，就是通過電腦bmp畫圖或很專業繪圖軟件來完成，其效果要么粗糙，要么很難掌握，通過電力拖動. Lib設計擴充，很方便地實現了電子電路圖與電工電路圖的融合，繪制高質量的電路圖。

參考文獻

篇5

(1)學生掌握的專業知識參差不齊，而電子設計所用的集成芯片種類型號繁多，學生必須學會自己查閱資料，尤其要會查閱英文資料。

(2)學生雖有一定的動手能力，但容易僅憑經驗拿到元器件直接在電路板上進行焊接，往往導致功能測試時糾錯困難。隨著計算機技術的飛速發展，學生利用計算機仿真軟件進行硬件原理圖的設計是發展的必然趨勢。

(3)學生制作出的電子作品外觀布局多樣，如何將設計好的電路進行科學PCB制板能力制板，才能方便焊接，且減少相互干擾，是設計最終成功的關鍵。

(4)學生在焊接技術不夠嫻熟，使得電子作品調試不能完全達到要求，焊接的好壞，直接關系到電子產品或制作的質量。為了取得好的賽績，必須著力培養學生電子設計制作的綜合能力，即查閱資料、硬件原理圖的設計、電路板的布線與制作、焊接功能測試能力。其中硬件原理圖的設計能力的培養是教學中的突出難點。

二、Proteus硬件仿真技術改革電子設計大賽教學內容

電子設計大賽采取理論教學與制作訓練結合的集訓思路對學生進行指導。理論部分進行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進行模塊化理論教學，學生通過模塊來構建自己的知識結構，形成個體獨特的知識體系。制作訓練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設計和制作;綜合電子制作訓練。理論教學和制作訓練在時間安排上遵循交替進行原則，并增加了Proteus硬件仿真技術的應用。Proteus是英國Lab-centerelectronics公司于1989年開發的一款電路仿真軟件，擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能，現已在全球50多個國家得到應用，廣泛應用于高校的大學生或研究生電子學教學與實驗以及公司實際電路設計與生產。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設計仿真系統;ARES印制電路板設計系統。硬件原理圖的設計能力是困擾學生的突出難題，也是保障電子設計制作成功的重要前提。因此，在電子設計大賽中將主要應用Proteus軟件的ISIS原理圖設計仿真系統輔助教學。Proteus軟件硬件原理圖設計及仿真的具體步驟為:新建設計文件并設置圖紙參數和相關信息;放置元器件;對原理圖進行布線;利用ISIS提供的電氣規則檢查命令檢查原理圖，調整原理圖布局;電路運行調試。

三、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中的教學實施

Proteus硬件仿真技術作為一種先進的教學手段，貫穿應用于電子設計大賽的理論教學和制作訓練教學全過程。

1．Proteus硬件仿真技術在理論教學中應用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具，包括探針、虛擬儀器、信號發生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動態仿真和基于圖表的靜態仿真。采用虛擬演示實驗的方法，將Proteus仿真技術引入電子設計大賽理論教學環節，教師可以通過多媒體展示電路的仿真情況，形象地講解電路理論及原理，使學生清晰觀察到電路運行的現象、信號波形以及各種參數曲線，從感性上加深對電路原理與性能的理解，直觀地掌握教學內容，提高教學的效果與效率。以非門電路組成非對稱型振蕩電路為例，電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當輸入電壓達到非門的閥值電壓Vth時，非門的輸出狀態發生變化。因此，電路輸出地脈沖波形參數直接取決于電路中阻容元件的數值。通過Proteus軟件的交互式動態仿真方式，采用虛擬示波器輸出電路中的四處節點波形，從波形結果發現:非對稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對稱的，輸出脈沖寬度tw1=RC，tw2=1．2RC，T=2．2RC。通過調節R和C值，可改變輸出信號的振蕩頻率，改變C實現輸出頻率的粗調，改變R實現輸出頻率的細調。

2．Proteus硬件仿真技術在制作訓練中應用

制作訓練采用循序漸進的方式進行，制作訓練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓練中期開始，需針對常用的基本單元模塊進行設計與制作;制作訓練后期，以往屆賽題和模擬賽題為訓練內容進行綜合電子制作。通過分析往屆賽題發現，計數顯示電路的設計訓練是賽前培訓的重點之一。現以一款數字顯示倒計時定時基本單元電路的設計為例，該電路適用于各種需要定時的場合，如電話定時、路燈定時、某一種狀態或過程控制定時等。按照Proteus硬件原理圖設計步驟，電路主要由計數脈沖產生電路、減法計數與數字顯示電路組成。其中計數脈沖產生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進行接線，也可以由簡單的門電路產生，還可以由運放電路產生，此處簡要地用矩形波信號源表示計數脈沖輸入信號。減法計數與數字顯示電路主要由可預置4位二進制可逆計數器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅動CD4511)、U3共陰極七段數碼管組成。R2與C1組成預置數電路，在通電瞬間對U1(74HC193)進行預置數9。之后，U1的4腳每接收到一個負脈沖，U1計數一次并減一，數碼顯示由9變成8，當定時時間一到，顯示器顯示0，并且U1的13腳TCD輸出一負脈沖，由該信號驅動各種執行元件，如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路，只需稍作改動就可實現多種功能，例如需要進行兩位數顯示，只需改用兩片74HC193分別對個位和十位進行計數，再用兩片CD4511驅動兩位數字顯示即可;如果需要實現倒計時定時報警功能，只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發信號連接驅動蜂鳴器的執行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術，在原理圖設計階段就可以進行評估，驗證所設計的電路是否達到要求的技術指標，還可以通過改變元器件參數使整個電路的性能最優化，大大節省了設計時間與經費，提高了設計效果和質量。

四、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中實施的效果評價

1．Proteus為電子設計大賽提供了多媒體教學平臺

Proteus軟件為理論教學提供了先進的實驗、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性，講解各種參數改變對電路的影響，幫助學生突破抽象的難點知識的理解，形成扎實系統的知識體系。

2．Proteus為電子設計大賽提供了虛擬實訓平臺

Proteus軟件所提供的一系列元件庫，既能實現實驗箱固定模塊的驗證功能，還能根據教學內容進行調整，整個過程不受時間、空間限制，突破了傳統實訓室的局限性，克服了學校經費不足和儀器設備不足對教學指導的困擾。

3．Proteus為電子設計大賽提供了創新平臺

Proteus軟件提供的硬件仿真功能，為電子設計大賽注入了活力，培養了學生科學的電子設計方法，有效地提高了學生針對實際問題進行電子設計制作的能力以及創新發揮的能力。

五、結語

篇6

教學做合一教學模式，是陶行知先生所創建的“生活教育”理論體系中最富有建設性、最具有可操作性的分支理論。教學做一體化教學模式，是通過設計和組織，將理論教學與實踐教學有機融合于一體的一種教學模式。一體化教學模式應該充分體現“以學生為中心，以教師為主導，以培養學生的技能為目標”的教學理念，師生雙方共同參入教學的全過程，在教中學、學中做，做中學，融教、學、做于一體。筆者通過在教學一線的實踐探索經歷，來介紹航空電子技術與應用課程在教學做合一教學模式下項目———串聯穩壓電源的制作的具體實施過程。

二、串聯穩壓電源項目的教學過程及內容

通常對于原理圖的學習對高職院校的學生是一個難點，傳統教學按照半導體二極管、三極管等等的介紹完了之后，學生仍然不能識讀原理圖。教學做合一的方法運用到原理圖的識別這個知識點時，筆者采用倒推法教學，先給出原理圖，讓學生先查找、歸納元器件，進而帶著問題學習圖中元器件性能，識讀單元電路，最終完成原理圖的學習任務。下面介紹項目具體如何通過5個任務模塊進行實施。

1、任務一元器件符號的認知

學生先查找元器件符號、歸納元器件的種類，并且列表，教師分類講解這些元器件，使學生帶著問題學習元器件性能及作用。比較傳統教學，學生學習興趣大大增強了。

2、任務二單元電路的認知

學生學習完元器件的認知后，老師把圖一勾出原理圖中的單元電路:橋式全波整流電路、電容濾波電路、調整電路、基準電路、取樣電路。讓后引導學生逐一學習，畫出每部分單元電路處理后的信號波形，講解清楚電路的原理圖結構。

3、任務三元器件的識別與檢測

參照原理圖一，以小組為單位發放電路板中所需要的元器件，進行元器件的識別與清點學習任務。通過元器件的識別完成元器件符號與實際元器件的對照，然后結合元器件的性能與作用，進行元器件檢測的教學任務。

4、任務四電路板的安裝與焊接

指導學生按照工藝要求進行電路板的安裝:小功率元件貼底板安裝，色環電阻順序一致，先裝配矮的元件再裝配高的元件，元件安裝前必須先矯形，有極性的元器件安裝前必須要注意正負極等等。這些工藝要求在任務實施的過程中以投影的方式打出來，提醒學生邊做邊學。電路板的焊接需要學生由老師指導焊接要領練習4學時再進行項目電路板的焊接。

5、任務五電路板的調試與參數測試

電路板安裝完成之后，引導學生對電路板的好壞進行調試，并對電路中關鍵參數進行測量。直流穩壓電源的調試需要外接變壓器輸出12伏交流電對電路進行供電，整流濾波后輸出15伏的直流電，經過取樣電路中RP1中心抽頭的調節可以實現輸出8－14伏可調的直流電壓。根據這些基本參數，引導學生找到電路板上對應點進行測試。

三、串聯穩壓電源項目的實施結果及評價

篇7

我公司運輸部配電室高壓配電柜真空斷路器，該控制電路存在一定缺陷:斷路器合閘后儲能彈簧一直處于儲能狀態，容易造成儲能彈簧變形損壞，無法進行合閘。當高壓線路出現單相接地故障時，無法使斷路器分閘，極易導致燒壞設備。此外，斷路器無法實現遠距離停送電操作，致使停電時間延長，影響運輸生產。因此，需要對控制系統進行改造，以保證運輸生產供電。

2真空斷路器儲能電路改進

2．1原理儲能電路原理圖見圖1(虛線框除外，圖中采用現場圖紙文字代號)。儲能電路由交流220V供電。當儲能開關HK處于“合”的位置時，儲能電動機M通電旋轉拉動彈簧儲能。當儲能到位后，觸動限位開關CK，斷開電動機回路，儲能電動機停轉。然后，儲能指示燈BD亮，表示儲能完畢，可以進行合閘操作。2．2改進為了保證斷路器合閘后儲能電路可靠斷開，儲能彈簧不長期處于儲能狀態，在儲能電路的儲能開關HK之前串接一組斷路器的常閉輔助觸點DL圖1儲能電路(圖1虛線框部分)。這樣，當斷路器合閘后，它的常閉輔助觸點DL斷開，切斷了儲能電路電源，電動機無法再對儲能彈簧儲能。只有當斷路器分閘后，常閉輔助觸點DL再次閉合，才可以操作儲能開關進行儲能，進行下一次合閘。

3真空斷路器控制電路改進

3．1原理控制電路原理圖見圖2(虛線框除外，圖中采用現場圖紙文字代號)。控制電路由交流220V供電。斷路器合閘時，轉動轉換開關KK至合閘位置，接通合閘線圈HQ，使斷路器合閘。合閘后，接通合閘指示燈HD，顯示合閘完畢。分閘時，轉動轉換開關KK至分閘位置，接通分閘線圈TQ，使斷路器分閘。分閘后，接通分閘指示燈LD，顯示分閘完畢。

3．2改進當高壓線路出現單相接地故障時，需要斷路器跳閘。為此，在斷路器分閘回路并聯一組電壓繼電器的常開觸點XJJ(圖2虛線框部分)。此電壓繼電器線圈串接于三相五柱式電壓互感器(接法為YNynd)的輔助繞組回路。當三相電路正常工作時，即無接地故障時，回路內電壓為零;當一相接地時，開口三角形兩端出現近100V的零序電壓，使電壓繼電器動作，接于斷路器跳閘回路的常開觸點XJJ閉合，接通斷路器跳閘回路，斷路器可靠分閘，保證了人身和設備安全。

4真空斷路器遠距離操作改進

斷路器儲能電路遠距離操作原理圖見圖3，真空斷路器控制電路遠距離操作原理圖見圖4(虛線框除外，均采用現場圖紙文字代號)。從斷路器的儲能電路和控制電路原理圖可知，要實現遠距離操作并不難，只需從儲能開關兩端和控制斷路器的轉換開關分、合閘觸點兩端并聯出兩根導線，給它們一個觸發信號，接通儲能電路和分合閘電路，即可實現遠距離控制。圖3儲能電路遠距離操作原理圖改進后的原理圖把三個中間繼電器的三個常開觸點ZJ1、ZJ2、ZJ3分別并聯到儲能開關HK、轉換圖4控制電路遠距離操作原理圖開關KK分合閘觸點兩端(圖3、圖4虛線框部分)。首先，給HK中間繼電器ZJ1線圈一個持續時間為20s的電壓，使它的常開觸點閉合，接通儲能回路;經過15s左右儲能完畢，儲能監測指示燈BD亮。然后，給中間繼電器ZJ2線圈一個脈沖電壓，時間為3s，使它的常開觸點閉合，接通合閘回路，使斷路器合閘。合閘監測指示燈HD亮，表示合閘完畢。分閘時，給中間繼電器ZJ3線圈一個脈沖電壓，時間為3s，使它的常開觸點閉合，接通分閘回路，使斷路器分閘。分閘監測指示燈LD亮，表示分閘完畢。中間繼電器的線圈由遠程操作系統控制。

5實施效果

篇8

【關鍵詞】Cortex-M3；FPGA；頻譜特性；帶寬增益積

通用運算放大器（簡稱運放）芯片種類繁多，在電子設計很常用，性能有很大差異。在運放的技術指標中，帶寬增益積（1）是重要技術指標之一，本文設計的通用運放測試儀能夠測試運放的帶寬增益積。

通用運放測試儀由Cortex-M3單片機（2）、FPGA、測試模塊、鍵盤、LCD顯示組成。其主控芯片Cortex-M3（3）單片機是一款低功耗處理器，是專為深度嵌入式應用而設計的，集合了高性能、低功耗、低成本等優點。LPC1768內部具有8路12位精度的AD轉換通道，12位轉換時間達到200KHz，轉換電壓0～3.3V；2個SPI接口（4）及控制器，具有同步、串行、全雙工通信和可編程的數據長度。

通用運放測試儀工作時通過鍵盤控制掃頻的范圍，Cortex-M3單片機將各個頻率控制字通過SPI接口傳送給FPGA，FPGA接收到頻率控制字后，通過DDS模塊及D/A模塊輸出正弦波，正弦波是測試電路的輸入信號。測試電路由被測運放組成運算放大器，測試電路的輸出信號送至Cortex-M3單片機。Cortex-M3將接收到的信號首先計算出其有效值，再將有效值與輸入信號比較，掃頻計算得到帶寬增益積。系統框圖如圖1所示。

圖1 系統框圖

下面說明測試電路模塊（5）、FPGA掃頻信號源模塊、Cortex-M3單片機模塊、軟件的設計方法。

一、測試電路

運放工作時的輸入電阻和反饋電阻大小不一，測試電路模塊為運放工作選擇不同的電阻，能夠測試多種運放。模塊由NE555（6）、CD40161（7）、74HC138、指示電路、CD4051、運放等組成。

NE555產生可編程4位二進制同步計數器CD40161所需的時鐘信號，74HC138譯碼后通過CD4051選擇不同電阻，框圖如圖2所示。

圖2 測試電路模塊框圖

由NE555定時器構成的多諧振蕩器電路原理圖如圖3所示。

可編程4位二進制同步計數器CD40161電路原理圖如圖4所示。

運算放大器的外接電阻由電子開關CD4051根據74HC138的譯碼地址選擇，可以選擇8種不同的運放外接電阻。其電路原理圖如圖5所示。

圖3 時鐘產生電路原理圖

圖4 計數器電路原理圖

圖5 運放電阻選擇電路原理圖

圖6 基于FPGA的掃頻信號源

二、FPGA模塊設計

FPGA模塊設計采用的主控芯片是Altera公司生產的CycloneⅡ系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8N，該系列的芯片是目前市場上性價比較高的芯片，與第一代芯片相比，有較大的改進，價格也可以被廣大客戶所接受。EP2C8Q208C8N的核心供電電壓為1.2V，共有多達138個I/O口，內部有2個鎖相環，16萬RAM bit，最高工作頻率可達320MHz。

掃頻信號源是由FPGA與電路組成，其電路有D/A轉換電路、調理電路、濾波輸出。信號源的工作原理是：FPGA通過SPI接口接收來自于Cortex-M3單片機的指令和頻率控制字，FPGA對頻率控制字進行判斷，從ROM中提取與頻率控制字對應的正弦波數據并將數據輸出至D/A轉換電路，產生該頻率的正弦階梯波，經過調理電路提高波形的電壓和功率，濾波器濾除D/A轉換時帶來的高次諧波，最后輸出為連續的正弦波。其原理框圖如圖6所示。

D/A轉換電路的芯片是AD9708，是一款高速DAC芯片，兼容8位、10位和12位并行數據輸入，轉換速度高達125MSPS，精度可達1/4LSB，工作電壓為3V和5V，內部有1.2V的參考電壓，也可外接參考電壓，該芯片與一般的DAC芯片沒有太大區別，工作模式配置好即可工作，本測試儀使用的是8位精度的DAC。電路原理圖如圖7所示。

圖7 D/A轉換電路

圖8 調理電路

圖9 濾波輸出電路

圖10 LPC1768系統框圖

圖11 Cortex-M3單片機流程圖

調理電路放大D/A轉換后的輸出電壓。其MAX4450是一款高速高性能的芯片，它的通頻帶為210MHz，轉換速率可達485V/us，很好地滿足了設計的要求，其原理如圖8所示，同相放大電路的放大倍數為5.25倍，滿足設計的需要。

濾波輸出電路的設計是為了濾除D/A轉換時帶來的高次諧波，高次諧波會影響到D/A輸出的結果。本次設計的濾波器是二階巴特沃斯低通濾波器，其阻帶衰減速率為-40dB/10倍頻，采用了無限增益多路反饋電路。電路圖如圖9所示。

三、基于LPC1768的Cortex-M3單片機模塊設計

LPC1768的Cortex-M3單片機負責信號源的控制、SPI接口的數據傳輸管理、A/D轉換、對采集的數據進行處理和LCD顯示等。LPC1768的電路主要有：按鍵電路、SPI接口電路、A/D轉換電路、LCD接口電路等。其原理圖如圖10所示。

工作時LPC1768首先根據按鍵選擇的頻率范圍進行數據處理，將頻率控制字傳送給FPGA；被測電路的輸出信號再由LPC1768控制A/D轉換，經過對數據的集中處理，判斷出3dB帶寬，在LCD上顯示出帶寬增益積。

四、帶寬增益積的計算

帶寬增益積（GBW）顧名思義，就是頻帶寬度（BW）與增益（G）的乘積，由于本系統設計時就將增益（G）的值設置為1，所以，根據帶寬增益積（GBW）的定義可以得到：

測量到頻帶寬度就可得到帶寬增益積的值。測量時先設定FPGA輸出的正弦波（即被測電路的輸入信號）幅值為100mV，被測系統的增益（G）固定為1，將LPC1768多次測量的結果依次分別與100mV相比較，若所測量點的幅值衰減為初始幅值的0.707倍，即70.7mV時，該測量點即為頻率截止點，而該點所對應的頻率即為頻帶寬度，由此帶寬增益積可知。

五、軟件設計

設計的FPGA相當于一個信號源，程序比較簡單。這里給出Cortex-M3單片機程序流程圖如圖11所示。

六、結束語

本系統采用性能優良的主流芯片，以單片機為核心控制各個模塊工作，設計方案合理。在軟硬件設計完成后進行逐級調試，逐級調試成功后再優化處理，使之工作在最佳狀態。不足之處是受制于系統的工作速度，測試高速運放會力不從心，測試中低速運放則性能良好。

參考文獻

[1]Martin Hartley Jones A practical introduction to electronic circuits，Cambridge University Press，1995.page 148J.

[2]ARM Limited.Cortex-M3 Technical Reference Manual.2006.

[3]NXP Limited.UM10360 LPC17xx User manual（Rev.2）.2010.

[4]Lei Jinhong.Design and implementation of a fault diagnosis system.[M].Control Conference（CCC），2012 31st Chinese，2012.

[5]Robert L.Boylestad，Louis Nashelsky.Electronic Devices and Circuit Theory Ninth Edition.Electronic Industry Press.2007.

篇9

關鍵詞：深圳地鐵2號線、給排水電動蝶閥控制箱、雙線雙點控制、雙線單點控制

中圖分類號：S276文獻標識碼： A

Shenzhen the underground water and drain electric water valve

control of the cases of design analyses

Shen Ruitian

(Design and Research Institute of metro, China Railway Eryuan Engineering Group Co.Ltd. Chengdu, 610031)

Abstract: Shenzhen Underground Line 2 Water and drain electric water valve control by two line of control points to two lines form a control，Changes, Shenzhen Underground Line 2 to meet the requirements and use，the same time, Control way is more simple, applicability better. This article by the way of control the study in order to be helpful to some-like research direction and projects.

Keywords: Shenzhen Underground Line 2 ；Water and drain electric water valve control boxes；Double line of control point；Two lines form a control

一、概述

深圳地鐵2號線給排水專業設計時，考慮接市政管網消防水管、市政接駁用水管等進線處統一設置電動蝶閥，電動蝶閥控制箱采用BAS、FAS系統雙線控制模式，在緊急模式下（如區間水管爆管、水質污染等緊急情況），可通過FAS系統遠程硬線控制，將電動蝶閥關閉，切斷水管，解除險情或避免進一步大面積污染。

本文重點介紹深圳地鐵2號線給排水電動蝶閥控制箱2種控制設計方案：雙線雙點控制方案、雙線單點控制方案。并通過邏輯判斷、分析和對比，將設計簡單、適用性更好的一種方案作為推薦方案，在深圳地鐵2號線中使用，并以期對同類工程有所參考。

二、方案一：雙線雙點控制

由于給排水專業電動蝶閥執行器電機采用的是獨立繞組雙向電機，即“開向”是一路繞組電路，“關向”是另一路繞組電路。這種配電模式優點就是當“開向、關向”配電電路突然失電時，蝶閥葉片可以靜止不動，不會發生復位現象，不會發生水管堵塞或敞開現象。具體控制電路詳見控制原理圖1和2，如下：

控制原理圖1

控制原理圖2

從控制原理圖1、2可以看出，在遠程控制模式下，電動蝶閥控制箱與BAS系統（環境與設備監控系統）、FAS系統(火災自動報警系統)主要關系如下：

1、電動蝶閥控制箱與BAS系統的接口

狀態信號3個：開到位狀態、關到位狀態、本地/遠程狀態；控制箱提供無源接點。

控制信號2個：開閥控制、關閥控制，BAS系統提供220V無源接點。

2、電動蝶閥控制箱與FAS系統的接口

狀態信號2個：開到位狀態、關到位狀態，控制箱提供無源接點。

控制信號2個：開閥控制、關閥控制，FAS系統提供220V無源接點。

由于電動蝶閥控制箱開閥、關閥控制獨立，且開閥、關閥均預留雙點控制功能，是典型的雙線雙點控制方式，此控制也可以通過控制箱內的轉換開關“SA2”實現遠程/就地控制切換，并且開閥、關閥控制動作通過中間繼電器KA3、KA4互鎖，當DOS1、DOS2一路接通時BAS或FAS系統，中間繼電器KA3得電，KA3常閉觸點斷開，因此關閥回路無法得電，故無法動作。反之，原理同上。

本控制原理圖雖然可以實現雙線雙點控制，但在緊急狀況下（如區間水管爆管等緊急情況），應首先將BAS系統無源接點斷開，才能通過FAS系統進行遠程控制，將電動蝶閥執行器關閉或打開。因此控制原理圖1、2存在一定安全隱患。

三、方案二：雙線單點控制

基于以上原因和考慮FAS系統擁有優先控制功能，故將給排水電動蝶閥控制箱由雙線雙點控制方式改為雙線單點控制方式，具體控制電路詳見控制原理圖3和4，如下：

控制原理圖3

控制原理圖4

從控制原理圖3、4可以看出，給排水電動蝶閥控制箱開閥、關閥控制獨立，并可通過電動蝶閥控制箱內就地轉換開關“SA2”實現遠程/就地控制轉換。但是開閥、關閥動作只通過中間繼電器KA3實現，開閥電路OLS與KA3常開主觸點相連，關閥電路CLS與KA3常閉主觸點相連。因此開閥、關閥在主回路同樣具備互鎖功能，滿足獨立繞組雙向電機受電要求。且BAS系統、FAS系統控制級別平行，都可同時操作電動蝶閥控制動作，在緊急狀況下，只需將BAS、FAS系統無源接點斷開，可將電動蝶閥關閉。

因此從控制原理圖3和4中，得到電動蝶閥控制箱與BAS系統、FAS系統主要關系如下：

1、電動蝶閥與BAS系統的接口

狀態信號3個：開到位狀態、關到位狀態、本地/遠程狀態；控制箱提供無源接點。

控制信號1個：開/關閥控制BAS系統提供220V無源接點。

2、電動蝶閥控制箱與FAS系統的接口

狀態信號2個：開到位狀態、關到位狀態；控制箱提供無源接點。

控制信號1個：開/關閥控制：FAS系統提供24V直流有源接點，使控制箱內DC24V中間繼電器KA4受電，達到控制KA4常開主觸點KA4開或關動作，實現FAS系統遠程控制功能。

四、總結

本文重點介紹了給排水電動蝶閥控制箱雙線雙點控制和雙線單點控制方案，在對比分析中發現方案2設計更簡單，適用性更好，更符合深圳地鐵2號線給排水電動蝶閥現場控制要求，因此推薦方案二在深圳地鐵2號線中使用，本文通過對2種控制原理方式分析、描述，并得出結論，希望對同類工程有所參考。

參考文獻：

[1] GB50157-2003，地鐵設計規范[S]. 北京：中國計劃出版社，2003．

[2] JGJT 16-2008， 民用建筑電氣設計規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3] GB50490-2009，城市軌道交通技術規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社 , 2009.

篇10

本次課程以機械工業出版社出版、姚永剛主編的《機床電器與可編程序控制器》為教材，教學對象為大專機電類學生，以下將給出本堂課的講課教案。

一、組織教學（2分鐘）

（一）師生問好

（二）清點班級人數

（三）復習上節課所學知識點

二、相關知識點（8分鐘）

（一）PLC與繼電器控制的區別：；元器件不同：硬件、軟元件；元件觸點數目不同：有限、無限；控制電路實施方式不同：重新接線、程序改編。

（二）S7-200的尋址方式（立即數尋址、直接尋址和間接尋址）

（三）S7-200系列PLC內部軟元件（I、Q、V、M、S、SM、L???）

（四）S7-200V4.0的使用方法（演示）

三、新課內容（28分鐘）

梯形圖與電氣原理圖的關系

（一）講解PLC的梯形圖語言與繼器控制的電氣原理圖的聯系

選擇一個典型的電氣原理圖包括主電路部分和控制電路部分。

1.設計符號表。

2.老師電腦上使用S7-200V4.0編程軟件畫出相應的梯形圖，通過投影儀展示給學生。

3.老師評講指出重點。

（1）氣原理圖的控制線路部分是從上到下的順序，梯形圖則是從左到右的順序。

（2）符號表的使用（能讓我們更好地理解梯形圖與電氣原理圖的關系）

（3）觀察梯形圖中觸點的地址，明確該觸點屬于哪一類軟元件（熱繼電器應屬于I類，按鈕也屬于I類，接觸器的線圈應屬于Q類。

（4）形圖要根據繼電器控制的電氣原理圖編程。

（二）選擇一個較復雜的電氣原理圖要求學生分組討論，并要求每組上交編寫的程序。

1.給出圖形，分組并討論。

2.各組上交編寫的程序。

3.老師對各組上交的程序進行評講并給出正確答案。

（1）符號表

（2）程序

四、總結（2分鐘）