Ako sa naučiť čítať a kresliť elektrické schémy

Elektrické schémy

Hlavným účelom elektrických schém je s dostatočnou úplnosťou a prehľadnosťou odrážať prepojenie jednotlivých zariadení, automatizačných zariadení a pomocných zariadení, ktoré sú súčasťou funkčných celkov automatizačných systémov, s prihliadnutím na postupnosť ich práce a princíp činnosti. . Základné elektrické schémy slúžia na štúdium princípu fungovania automatizačného systému, sú nevyhnutné pri uvádzaní do prevádzky a v obsluha elektrických zariadení.

Základné elektrické schémy sú základom pre vývoj ďalších konštrukčných dokumentov: elektrické schémy a tabuľky štítov a konzol, schémy zapojenia vonkajšieho zapojenia, schémy zapojenia atď.

Pri vývoji automatizačných systémov pre technologické procesy sa zvyčajne vykonávajú schematické elektrické schémy nezávislých prvkov, inštalácií alebo sekcií automatizovaného systému, napríklad riadiaci obvod ventilu akčného člena, obvod automatického a diaľkového riadenia čerpadla, obvod alarmu hladiny nádrže , atď. .

Hlavné elektrické obvody sú zostavené na základe automatizačných schém, na základe špecifikovaných algoritmov pre fungovanie jednotlivých riadiacich, signalizačných, automatických regulačných a riadiacich jednotiek a všeobecných technických požiadaviek na objekt, ktorý sa má automatizovať.

Na schematických elektrických schémach sú zariadenia, zariadenia, komunikačné linky medzi jednotlivými prvkami, blokmi a modulmi týchto zariadení znázornené v bežnej forme.

Vo všeobecnosti schematické diagramy obsahujú:

1) konvenčné obrázky princípu fungovania jednej alebo druhej funkčnej jednotky automatizačného systému;

2) vysvetľujúce nápisy;

3) časti jednotlivých prvkov (prístroje, elektrické zariadenia) tohto obvodu používané v iných obvodoch, ako aj prvky zariadení iných obvodov;

4) schémy spínacích kontaktov viacpolohových zariadení;

5) zoznam zariadení, zariadení používaných v tejto schéme;

6) zoznam výkresov súvisiacich s touto schémou, všeobecné vysvetlenia a poznámky. Na čítanie schematických diagramov musíte poznať algoritmus činnosti obvodu, pochopiť princíp fungovania zariadení, zariadení, na základe ktorých je schematický diagram zostavený.

Schematické schémy monitorovacích a riadiacich systémov podľa účelu možno rozdeliť na riadiace obvody, riadenie a signalizáciu procesov, automatickú reguláciu a napájanie. Schematické schémy podľa typu môžu byť elektrické, pneumatické, hydraulické a kombinované. V súčasnosti sú najpoužívanejšie elektrické a pneumatické reťaze.

Ako čítať schému zapojenia

Schematický diagram je prvým pracovným dokumentom, na základe ktorého:

1) robiť výkresy na výrobu výrobkov (všeobecné pohľady a elektrické schémy a tabuľky dosiek, konzol, skríň atď.) a ich spojenia so zariadeniami, ovládačmi a medzi sebou navzájom;

2) skontrolujte správnosť vykonaných pripojení;

3) nastaviť nastavenia pre ochranné zariadenia, prostriedky kontroly a regulácie procesu;

4) nastavte jazdné a koncové spínače;

5) analyzovať obvod v procese návrhu, ako aj počas uvádzania do prevádzky a prevádzky v prípade odchýlky od špecifikovaného prevádzkového režimu inštalácie, predčasného zlyhania akéhokoľvek prvku atď.

V závislosti od vykonávanej práce má teda čítanie schémy zapojenia rôzne účely.

Tiež, ak čítanie schém je o zisťovaní, kde a ako nainštalovať, umiestniť a pripojiť, potom je čítanie schémy oveľa ťažšie. V mnohých prípadoch si to vyžaduje hlboké znalosti, zvládnutie techník čítania a schopnosť analyzovať prijaté informácie. Nakoniec, chyba v schematickom diagrame sa nevyhnutne zopakuje vo všetkých nasledujúcich dokumentoch.V dôsledku toho sa budete musieť znova vrátiť k čítaniu schémy zapojenia, aby ste zistili, aká chyba v nej bola urobená alebo čo v konkrétnom prípade nezodpovedá správnej schéme zapojenia (napríklad softvér s mnohými kontaktmi , relé je správne pripojené, ale trvanie alebo postupnosť spínacích kontaktov nastavená počas nastavovania nezodpovedá úlohe) ...

Uvedené úlohy sú pomerne zložité a zváženie mnohých z nich presahuje rámec tohto článku. Napriek tomu je užitočné objasniť ich podstatu a uviesť hlavné technické riešenia.

1. Čítanie schémy vždy začína všeobecným oboznámením sa s ňou a zoznamom prvkov, nájdite každý z nich na schéme, prečítajte si všetky poznámky a vysvetlivky.

2. Definujte napájací systém pre elektromotory, magnetické štartovacie cievky, relé, elektromagnety, kompletné náradie, regulátory atď. Za týmto účelom nájdite všetky napájacie zdroje na schéme, identifikujte typ prúdu, menovité napätie, fázovanie v obvodoch striedavého prúdu a polaritu v obvodoch jednosmerného prúdu pre každý z nich a porovnajte získané údaje s menovitými údajmi použitého zariadenia.

Bežné spínacie zariadenia sa identifikujú podľa schémy, ako aj ochranné zariadenia: ističe, poistky, nadprúdové a prepäťové relé atď. Určte nastavenia zariadení pomocou popisov diagramu, tabuliek alebo poznámok a nakoniec sa vyhodnotí ochranná oblasť každého z nich.

Oboznámenie sa s napájacím systémom môže byť potrebné na: identifikáciu príčin výpadkov napájania; určenie poradia, v ktorom by mala byť do obvodu dodávaná energia (nie je to vždy ľahostajné); kontrola správnosti fázovania a polarity (nesprávne fázovanie môže viesť napr. v redundantných schémach ku skratu, zmene smeru otáčania elektromotorov, poškodeniu kondenzátorov, narušeniu oddelenia obvodov pomocou diód, poškodeniu polarizovaných relé a ďalšie.); posúdenie následkov vypálenej poistky.

3. Študujú akékoľvek obvody akéhokoľvek elektrického prijímača: elektromotor, magnetická štartovacia cievka, relé, zariadenie atď. Ale v obvode je veľa elektrických prijímačov a nie je ani zďaleka ľahostajné, ktorý z nich začne čítať obvod - to je určené úlohou, ktorú máme. Ak potrebujete určiť podmienky jeho prevádzky podľa schémy (alebo skontrolovať, či zodpovedajú špecifikovaným), potom začínajú hlavným elektrickým prijímačom, napríklad motorom ventilu. Prezradia sa nasledujúci odberatelia elektriny.

Napríklad na spustenie elektromotora je potrebné zapnúť magnetický spínač... Ďalším elektrickým prijímačom by preto mala byť cievka magnetického štartéra. Ak jeho obvod obsahuje kontakt medziľahlého relé, je potrebné vziať do úvahy obvod jeho cievky atď. Môže sa však vyskytnúť ďalší problém: niektorý prvok obvodu zlyhal, napríklad určitá signálka nefunguje zasvietiť. Potom bude prvým elektrickým prijímačom.

Je veľmi dôležité zdôrazniť, že ak pri čítaní grafu nedodržíte určitú cieľavedomosť, potom môžete stráviť veľa času bez toho, aby ste sa o čomkoľvek rozhodovali.

Takže pri štúdiu zvoleného elektrického prijímača je potrebné sledovať všetky jeho možné obvody od pólu k pólu (od fázy k fáze, od fázy k nule, v závislosti od energetického systému). V tomto prípade je potrebné najskôr identifikovať všetky kontakty, diódy, odpory atď., ktoré sú súčasťou obvodu.

Upozorňujeme, že nemôžete zobraziť viacero okruhov naraz. Najprv si musíte preštudovať napríklad obvod prepínania cievky magnetického štartéra «Dopredu» pri miestnom ovládaní, pričom nastavte, v akej polohe by mali byť prvky zahrnuté v tomto okruhu (prepínač režimu je v polohe «Miestne ovládanie» , magnetický štartér «Späť» je vypnutý), čo musíte urobiť, aby ste zapli cievku magnetického štartéra (stlačte tlačidlo tlačidla «Vpred») atď. Potom musíte mentálne vypnúť magnetický štartér. Po preskúmaní miestneho riadiaceho obvodu v duchu posuňte prepínač režimu do polohy «Automatické ovládanie» a preštudujte si ďalší okruh.

Cieľom oboznámenia sa s každým obvodom elektrického obvodu je:

a) určiť prevádzkové podmienky, ktoré systém spĺňa;

b) identifikácia chyby; napríklad obvod môže mať sériovo zapojené kontakty, ktoré sa nikdy nesmú zatvoriť súčasne;

v) určiť možné príčiny poruchy. Napríklad chybný obvod zahŕňa kontakty troch zariadení. Vzhľadom na každý z nich je ľahké nájsť chybný.Takéto úlohy vznikajú pri uvádzaní do prevádzky a odstraňovaní porúch počas prevádzky;

G) osadiť prvky, pri ktorých môže dôjsť k porušeniu časových závislostí či už v dôsledku nesprávneho nastavenia alebo v dôsledku nesprávneho posúdenia skutočných prevádzkových podmienok projektantom.

Typickými nedostatkami sú príliš krátke impulzy (riadený mechanizmus nestihne dokončiť začatý cyklus), príliš dlhé impulzy (riadený mechanizmus ho po dokončení cyklu začne opakovať), porušenie potrebnej postupnosti spínania (napr. ventily a čerpadlo sú zapnuté v nesprávnom poradí alebo nie sú dodržané dostatočné intervaly medzi operáciami);

e) identifikovať zariadenia, ktoré môžu byť nesprávne nakonfigurované; typickým príkladom je nesprávne nastavenie prúdového relé v riadiacom obvode ventilu;

e) identifikovať zariadenia, ktorých spínacia schopnosť je nedostatočná pre spínané obvody, alebo menovité napätie je nižšie ako je potrebné, alebo prevádzkové prúdy obvodov sú vyššie ako menovité prúdy zariadenia a pod. NS.

Typické príklady: kontakty elektrického kontaktného teplomera sú vložené priamo do obvodu magnetického štartéra, čo je úplne neprijateľné; v obvode pre napätie 220 V sa používa dióda spätného napätia 250 V, čo nestačí, pretože môže byť pod napätím 310 V (K2-220 V); menovitý prúd diódy je 0,3 A, ale je zahrnutý v obvode, ktorým prechádza prúd 0,4 A, čo spôsobí neprijateľné prehriatie; signálna spínacia lampa 24 V, 0,1 A je pripojená na napätie 220 V cez prídavný odpor typu PE-10 s odporom 220 Ohm.Lampa bude normálne svietiť, ale rezistor vyhorí, pretože výkon v ňom uvoľnený je asi dvojnásobok nominálnej hodnoty;

g) identifikovať zariadenia podliehajúce prepäťovému spínaniu a vyhodnocovať ochranné opatrenia proti nim (napr. tlmiace obvody);

h) identifikovať zariadenia, ktorých činnosť môže byť neprijateľne ovplyvnená susednými obvodmi a posúdiť prostriedky ochrany pred vplyvmi;

i) identifikovať možné rušivé obvody v normálnych režimoch aj počas prechodných procesov, napríklad dobíjanie kondenzátorov, tok energie v citlivom elektrickom prijímači, uvoľnený pri vypnutí indukčnosti atď.

Falošné obvody sa niekedy tvoria nielen pri neočakávanom zapojení, ale aj pri neuzavretí, kontakte prepáleného jednou poistkou, zatiaľ čo ostatné zostávajú nedotknuté.Napríklad medzirelé senzora riadenia procesu je zapnuté jedným výkonom okruhu a jeho NC kontakt sa zapína cez druhý. Ak dôjde k prepáleniu poistky, medziľahlé relé sa uvoľní, čo bude obvod vnímať ako porušenie režimu. V tomto prípade nemôžete oddeliť napájacie obvody, alebo musíte inak nakresliť schému atď.

Ak nie je dodržaná postupnosť napájacích napätí, môžu sa vytvoriť nesprávne obvody, čo naznačuje zlú kvalitu návrhu. Pri správne navrhnutých obvodoch by postupnosť napájania napájacích napätí, ako aj ich obnova po poruchách nemala viesť k žiadnemu prepínaniu prevádzky;

Postupne posúdiť dôsledky zlyhania izolácie v ktoromkoľvek bode okruhu.Napríklad, ak sú tlačidlá pripojené k neutrálnemu pracovnému vodiču a cievka štartéra je pripojená k fázovému vodiču (je potrebné ho otočiť späť), potom keď je spínač tlačidla Stop pripojený k uzemňovaciemu vodiču, štartér sa nedá vypnúť. Ak sa po prepnutí pomocou tlačidla «Štart» drôt uzavrie k zemi, štartér sa automaticky zapne;

l) vyhodnotiť účel každého kontaktu, diódy, rezistora, kondenzátora, pri ktorom vychádzajú z predpokladu, že predmetný prvok alebo kontakt chýba, a vyhodnotiť dôsledky toho.

4. Správanie obvodu je stanovené počas čiastočného vypnutia napájania, ako aj počas obnovy. Bohužiaľ, tento kritický problém je často podceňovaný, takže jednou z hlavných úloh čítania diagramu je skontrolovať, či zariadenie môže prejsť z nejakého medzistavu do prevádzkového stavu a že nedôjde k neočakávaným prevádzkovým prepínačom. Preto norma predpisuje kreslenie obvodov za predpokladu, že napájanie je vypnuté a zariadenia a ich časti (napr. kotvy relé) nepodliehajú vynúteným vplyvom. Z tohto východiskového bodu je potrebné analyzovať schémy. Časové diagramy interakcie, odrážajúce dynamiku činnosti obvodu, a nielen jeho ustálený stav, sú veľkou pomocou pri analýze obvodu.