Πώς να μάθετε να διαβάζετε και να σχεδιάζετε ηλεκτρικά σχηματικά

Ηλεκτρικά διαγράμματα

Ο κύριος σκοπός των ηλεκτρικών διαγραμμάτων είναι να αντικατοπτρίζει, με επαρκή πληρότητα και σαφήνεια, τη διασύνδεση μεμονωμένων συσκευών, εξοπλισμού αυτοματισμού και βοηθητικού εξοπλισμού που αποτελούν μέρος των λειτουργικών μονάδων των συστημάτων αυτοματισμού, λαμβάνοντας υπόψη τη σειρά της εργασίας τους και την αρχή λειτουργίας τους. . Τα βασικά ηλεκτρικά διαγράμματα χρησιμεύουν για τη μελέτη της αρχής λειτουργίας του συστήματος αυτοματισμού, είναι απαραίτητα κατά τη θέση σε λειτουργία και στο λειτουργία ηλεκτρολογικού εξοπλισμού.

Τα βασικά ηλεκτρικά διαγράμματα αποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη άλλων εγγράφων σχεδιασμού: ηλεκτρικά διαγράμματα και πίνακες ασπίδων και κονσολών, διαγράμματα σύνδεσης εξωτερικής καλωδίωσης, διαγράμματα σύνδεσης κ.λπ.

Κατά την ανάπτυξη συστημάτων αυτοματισμού για τεχνολογικές διεργασίες, συνήθως εκτελούνται σχηματικά ηλεκτρικά διαγράμματα ανεξάρτητων στοιχείων, εγκαταστάσεων ή τμημάτων ενός αυτοματοποιημένου συστήματος, για παράδειγμα, ένα κύκλωμα ελέγχου βαλβίδας ενεργοποιητή, ένα αυτόματο και απομακρυσμένο κύκλωμα ελέγχου αντλίας, ένα κύκλωμα συναγερμού στάθμης δεξαμενής , και κ.λπ. .

Τα κύρια ηλεκτρικά κυκλώματα καταρτίζονται βάσει σχεδίων αυτοματισμού, βάσει των καθορισμένων αλγορίθμων για τη λειτουργία μεμονωμένων μονάδων ελέγχου, σηματοδότησης, αυτόματης ρύθμισης και ελέγχου και γενικών τεχνικών απαιτήσεων για το αντικείμενο που πρόκειται να αυτοματοποιηθεί.

Σε σχηματικά ηλεκτρικά διαγράμματα, συσκευές, συσκευές, γραμμές επικοινωνίας μεταξύ μεμονωμένων στοιχείων, μπλοκ και μονάδων αυτών των συσκευών απεικονίζονται σε συμβατική μορφή.

Γενικά, τα σχηματικά διαγράμματα περιέχουν:

1) συμβατικές εικόνες της αρχής λειτουργίας μιας ή άλλης λειτουργικής μονάδας του συστήματος αυτοματισμού.

2) επεξηγηματικές επιγραφές.

3) μέρη μεμονωμένων στοιχείων (συσκευές, ηλεκτρικές συσκευές) αυτού του κυκλώματος που χρησιμοποιούνται σε άλλα κυκλώματα, καθώς και στοιχεία συσκευών άλλων κυκλωμάτων.

4) σχήματα επαφών μεταγωγής συσκευών πολλαπλών θέσεων.

5) κατάλογος συσκευών, εξοπλισμού που χρησιμοποιούνται σε αυτό το σύστημα·

6) κατάλογος σχεδίων που σχετίζονται με αυτό το σχήμα, γενικές εξηγήσεις και σημειώσεις. Για να διαβάσετε σχηματικά διαγράμματα, πρέπει να γνωρίζετε τον αλγόριθμο λειτουργίας του κυκλώματος, να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας συσκευών, συσκευών βάσει των οποίων κατασκευάζεται το σχηματικό διάγραμμα.

Τα σχηματικά διαγράμματα των συστημάτων παρακολούθησης και ελέγχου ανά σκοπό μπορούν να χωριστούν σε κυκλώματα ελέγχου, έλεγχο διεργασιών και σηματοδότηση, αυτόματη ρύθμιση και παροχή ρεύματος. Τα σχηματικά διαγράμματα ανά τύπο μπορεί να είναι ηλεκτρικά, πνευματικά, υδραυλικά και συνδυασμένα. Οι ηλεκτρικές και πνευματικές αλυσίδες είναι σήμερα οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες.

Πώς να διαβάσετε ένα διάγραμμα καλωδίωσης

Το σχηματικό διάγραμμα είναι το πρώτο έγγραφο εργασίας, βάσει του οποίου:

1) να κάνετε σχέδια για την κατασκευή προϊόντων (γενικές όψεις και ηλεκτρικά διαγράμματα και πίνακες σανίδων, κονσολών, ντουλαπιών κ.λπ.) και τις συνδέσεις τους με συσκευές, ενεργοποιητές και μεταξύ τους.

2) ελέγξτε την ορθότητα των συνδέσεων που έγιναν.

3) ορίστε τις ρυθμίσεις για τις προστατευτικές συσκευές, τα μέσα ελέγχου και ρύθμισης της διαδικασίας.

4) ρυθμίστε τους διακόπτες διαδρομής και ορίου.

5) αναλύστε το κύκλωμα τόσο στη διαδικασία σχεδιασμού όσο και κατά τη θέση σε λειτουργία και λειτουργία σε περίπτωση απόκλισης από τον καθορισμένο τρόπο λειτουργίας της εγκατάστασης, πρόωρης βλάβης οποιουδήποτε στοιχείου κ.λπ.

Έτσι, ανάλογα με την εργασία που γίνεται, η ανάγνωση του διαγράμματος κυκλώματος έχει διαφορετικούς σκοπούς.

Επίσης, εάν η ανάγνωση σχηματικών σχεδίων έχει να κάνει με το να καταλάβετε πού και πώς να εγκαταστήσετε, να τοποθετήσετε και να συνδέσετε, τότε η ανάγνωση ενός σχηματικού είναι πολύ πιο δύσκολη. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτό απαιτεί εις βάθος γνώση, γνώση των τεχνικών ανάγνωσης και ικανότητα ανάλυσης των πληροφοριών που λαμβάνονται. Τέλος, το λάθος που έγινε στο σχηματικό διάγραμμα θα επαναληφθεί αναπόφευκτα σε όλα τα επόμενα έγγραφα.Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει και πάλι να επιστρέψετε στην ανάγνωση του διαγράμματος κυκλώματος για να μάθετε ποιο λάθος έγινε σε αυτό ή τι, σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, δεν αντιστοιχεί στο σωστό διάγραμμα κυκλώματος (για παράδειγμα, το λογισμικό με πολλές επαφές , το ρελέ είναι σωστά συνδεδεμένο, αλλά η διάρκεια ή η σειρά των επαφών εναλλαγής που έχουν οριστεί κατά τη ρύθμιση δεν ταιριάζει με την εργασία)…

Οι εργασίες που αναφέρονται είναι αρκετά περίπλοκες και η εξέταση πολλών από αυτές ξεφεύγει από το πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου. Ωστόσο, είναι χρήσιμο να διευκρινιστεί η ουσία τους και να απαριθμηθούν οι κύριες τεχνικές λύσεις.

1. Η ανάγνωση ενός σχηματικού διαγράμματος ξεκινά πάντα με μια γενική εξοικείωση με αυτό και τη λίστα των στοιχείων, βρείτε το καθένα από αυτά στο διάγραμμα, διαβάστε όλες τις σημειώσεις και τις επεξηγήσεις.

2. Καθορίστε το σύστημα ισχύος για ηλεκτρικούς κινητήρες, μαγνητικά πηνία εκκίνησης, ρελέ, ηλεκτρομαγνήτες, πλήρη εργαλεία, ρυθμιστές κ.λπ. Για να το κάνετε αυτό, βρείτε όλα τα τροφοδοτικά στο διάγραμμα, προσδιορίστε τον τύπο του ρεύματος, την ονομαστική τάση, τη φάση στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος και την πολικότητα στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος για καθένα από αυτά και συγκρίνετε τα δεδομένα που λαμβάνονται με τα ονομαστικά δεδομένα του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού.

Οι κοινές συσκευές μεταγωγής προσδιορίζονται σύμφωνα με το διάγραμμα, καθώς και οι προστατευτικές συσκευές: διακόπτες κυκλώματος, ασφάλειες, ρελέ υπερέντασης και υπέρτασης κ.λπ. Προσδιορίστε τις ρυθμίσεις των συσκευών μέσα από τις λεζάντες του διαγράμματος, των πινάκων ή των σημειώσεων και, τέλος, αξιολογείται η περιοχή προστασίας καθεμιάς από αυτές.

Η εξοικείωση με το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι απαραίτητη για: τον εντοπισμό των αιτιών των διακοπών ρεύματος. τον καθορισμό της σειράς με την οποία πρέπει να παρέχεται ισχύς στο κύκλωμα (αυτό δεν είναι πάντα αδιάφορο). έλεγχος της ορθότητας της φάσης και της πολικότητας (η λανθασμένη φάση μπορεί, για παράδειγμα, σε σχήματα πλεονασμού να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα, αλλαγή στην κατεύθυνση περιστροφής των ηλεκτροκινητήρων, ζημιά στους πυκνωτές, παραβίαση του διαχωρισμού κυκλώματος με χρήση διόδων, ζημιά σε πολωμένα ρελέ και άλλοι.); αξιολόγηση των συνεπειών μιας καμένης ασφάλειας.

3. Μελετούν τυχόν κυκλώματα οποιουδήποτε ηλεκτρικού δέκτη: ηλεκτροκινητήρα, μαγνητικό πηνίο εκκίνησης, ρελέ, συσκευή κ.λπ. Αλλά υπάρχουν πολλοί ηλεκτρικοί δέκτες στο κύκλωμα και δεν είναι καθόλου αδιάφορο ποιος από αυτούς αρχίζει να διαβάζει το κύκλωμα - αυτό καθορίζεται από την εργασία που έχετε. Εάν πρέπει να προσδιορίσετε τις συνθήκες λειτουργίας του σύμφωνα με το διάγραμμα (ή να ελέγξετε ότι αντιστοιχούν στις καθορισμένες), τότε ξεκινούν με τον κύριο ηλεκτρικό δέκτη, για παράδειγμα, με τον κινητήρα βαλβίδας. Οι παρακάτω καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας θα αποκαλυφθούν.

Για παράδειγμα, για να ξεκινήσετε τον ηλεκτροκινητήρα, πρέπει να ενεργοποιήσετε μαγνητικός διακόπτης… Επομένως, ο επόμενος ηλεκτρικός δέκτης πρέπει να είναι το πηνίο του μαγνητικού εκκινητή. Εάν το κύκλωμά του περιλαμβάνει μια επαφή ενός ενδιάμεσου ρελέ, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το κύκλωμα του πηνίου του κ.λπ. Αλλά μπορεί να υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα: κάποιο στοιχείο του κυκλώματος έχει αποτύχει, για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη λυχνία σήματος δεν φωτίσουν. Τότε θα είναι ο πρώτος ηλεκτρικός δέκτης.

Είναι πολύ σημαντικό να τονίσουμε ότι αν δεν τηρείτε μια συγκεκριμένη σκοπιμότητα κατά την ανάγνωση του γραφήματος, τότε μπορείτε να περάσετε πολύ χρόνο χωρίς να αποφασίσετε τίποτα.

Έτσι, μελετώντας τον επιλεγμένο ηλεκτρικό δέκτη, είναι απαραίτητο να εντοπιστούν όλα τα πιθανά κυκλώματά του από πόλο σε πόλο (από φάση σε φάση, από φάση σε μηδέν, ανάλογα με το σύστημα ισχύος). Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο πρώτα να προσδιορίσετε όλες τις επαφές, τις διόδους, τις αντιστάσεις κ.λπ. που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα.

Λάβετε υπόψη ότι δεν μπορείτε να προβάλετε πολλά κυκλώματα ταυτόχρονα. Πρώτα πρέπει να μελετήσετε, για παράδειγμα, το κύκλωμα για την εναλλαγή του πηνίου του μαγνητικού εκκινητή «Εμπρός» κατά τον τοπικό έλεγχο, ρυθμίζοντας σε ποια θέση πρέπει να βρίσκονται τα στοιχεία που περιλαμβάνονται σε αυτό το κύκλωμα (ο διακόπτης λειτουργίας βρίσκεται στη θέση «Τοπικός έλεγχος» , ο μαγνητικός εκκινητής «Πίσω» είναι απενεργοποιημένος), το οποίο πρέπει να κάνετε για να ενεργοποιήσετε το πηνίο του μαγνητικού εκκινητή (πατήστε το κουμπί του κουμπιού «Εμπρός») κ.λπ. Στη συνέχεια, πρέπει να απενεργοποιήσετε διανοητικά τη μαγνητική μίζα. Αφού εξετάσετε το κύκλωμα τοπικού ελέγχου, μετακινήστε νοερά τον διακόπτη λειτουργίας στη θέση «Αυτόματος έλεγχος» και μελετήστε το επόμενο κύκλωμα.

Η εξοικείωση με κάθε κύκλωμα του ηλεκτρικού κυκλώματος έχει ως στόχο:

α) καθορίζει τους όρους λειτουργίας που πληροί το σύστημα·

β) αναγνώριση σφάλματος. Για παράδειγμα, ένα κύκλωμα μπορεί να έχει επαφές συνδεδεμένες σε σειρά που δεν πρέπει ποτέ να κλείνουν ταυτόχρονα.

v) να προσδιορίσει τις πιθανές αιτίες της αποτυχίας. Ένα ελαττωματικό κύκλωμα, για παράδειγμα, περιλαμβάνει τις επαφές τριών συσκευών. Λαμβάνοντας υπόψη το καθένα από αυτά, είναι εύκολο να βρείτε ένα ελαττωματικό.Τέτοιες εργασίες προκύπτουν κατά τη θέση σε λειτουργία και την αντιμετώπιση προβλημάτων κατά τη λειτουργία.

Ζ) Εγκαταστήστε στοιχεία στα οποία οι χρονικές εξαρτήσεις μπορεί να παραβιαστούν είτε ως αποτέλεσμα λανθασμένης ρύθμισης είτε λόγω εσφαλμένης εκτίμησης από τον σχεδιαστή των πραγματικών συνθηκών λειτουργίας.

Τυπικές ελλείψεις είναι οι πολύ σύντομοι παλμοί (ο ελεγχόμενος μηχανισμός δεν έχει χρόνο να ολοκληρώσει τον αρχικό κύκλο), οι πολύ μεγάλοι παλμοί (ο ελεγχόμενος μηχανισμός, μετά την ολοκλήρωση του κύκλου, αρχίζει να τον επαναλαμβάνει), παραβίαση της απαραίτητης ακολουθίας μεταγωγής (για παράδειγμα, οι βαλβίδες και η αντλία ενεργοποιούνται με λάθος σειρά ή δεν τηρούνται επαρκή διαστήματα μεταξύ των λειτουργιών).

ε) προσδιορίζει τις συσκευές που ενδέχεται να έχουν λανθασμένη διαμόρφωση· ένα τυπικό παράδειγμα είναι μια λανθασμένη ρύθμιση ενός ρελέ ρεύματος στο κύκλωμα ελέγχου μιας βαλβίδας.

ε) προσδιορίζει συσκευές των οποίων η ικανότητα μεταγωγής είναι ανεπαρκής για κυκλώματα μεταγωγής ή η ονομαστική τάση είναι χαμηλότερη από την απαραίτητη ή τα ρεύματα λειτουργίας των κυκλωμάτων είναι υψηλότερα από τα ονομαστικά ρεύματα της συσκευής κ.λπ. NS.

Τυπικά παραδείγματα: οι επαφές ενός ηλεκτρικού θερμομέτρου επαφής εισάγονται απευθείας στο κύκλωμα ενός μαγνητικού εκκινητή, κάτι που είναι εντελώς απαράδεκτο. σε ένα κύκλωμα για τάση 220 V, χρησιμοποιείται μια δίοδος αντίστροφης τάσης 250 V, η οποία δεν αρκεί, επειδή μπορεί να είναι κάτω από τάση 310 V (K2-220 V). το ονομαστικό ρεύμα της διόδου είναι 0,3 A, αλλά περιλαμβάνεται στο κύκλωμα μέσω του οποίου διέρχεται ρεύμα 0,4 A, το οποίο θα προκαλέσει απαράδεκτη υπερθέρμανση. η λυχνία μεταγωγής σήματος 24 V, 0,1 A συνδέεται με τάση 220 V μέσω μιας πρόσθετης αντίστασης τύπου PE-10 με αντίσταση 220 Ohm.Η λάμπα θα ανάψει κανονικά, αλλά η αντίσταση θα καεί, επειδή η ισχύς που απελευθερώνεται σε αυτήν είναι περίπου διπλάσια από την ονομαστική.

ζ) προσδιορίζει τις συσκευές που υπόκεινται σε μεταγωγή υπέρτασης και αξιολογεί τα προστατευτικά μέτρα έναντι αυτών (π.χ. κυκλώματα απόσβεσης)·

η) εντοπίζει συσκευές των οποίων η λειτουργία μπορεί να επηρεαστεί απαράδεκτα από παρακείμενα κυκλώματα και αξιολογεί τα μέσα προστασίας από επιρροές·

i) για τον εντοπισμό πιθανών ψευδών κυκλωμάτων τόσο σε κανονικούς τρόπους λειτουργίας όσο και κατά τη διάρκεια μεταβατικών διεργασιών, για παράδειγμα, επαναφόρτιση πυκνωτών, ροή ενέργειας σε ευαίσθητο ηλεκτρικό δέκτη, που απελευθερώνεται όταν απενεργοποιείται η αυτεπαγωγή κ.λπ.

Τα λανθασμένα κυκλώματα σχηματίζονται μερικές φορές όχι μόνο με μια απροσδόκητη σύνδεση, αλλά και με ένα μη κλείσιμο, μια επαφή που έχει καεί από μια ασφάλεια, ενώ οι άλλες παραμένουν ανέπαφες. Για παράδειγμα, ένα ενδιάμεσο ρελέ ενός αισθητήρα ελέγχου διεργασίας ενεργοποιείται με μία ισχύ κύκλωμα και η επαφή NC του ενεργοποιείται μέσω του άλλου. Εάν η ασφάλεια καεί, το ενδιάμεσο ρελέ θα απελευθερωθεί, το οποίο θα γίνει αντιληπτό από το κύκλωμα ως παραβίαση λειτουργίας. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν μπορείτε να διαχωρίσετε τα κυκλώματα ισχύος ή πρέπει να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα διαφορετικά, κ.λπ.

Μπορεί να δημιουργηθούν λανθασμένα κυκλώματα εάν δεν τηρηθεί η σειρά των τάσεων τροφοδοσίας, γεγονός που υποδηλώνει κακή ποιότητα σχεδίασης. Με σωστά σχεδιασμένα κυκλώματα, η αλληλουχία τροφοδοσίας των τάσεων τροφοδοσίας, καθώς και η ανάκτησή τους μετά από διαταραχές, δεν πρέπει να οδηγεί σε καμία λειτουργική μεταγωγή.

Για να δείτε) αξιολογήστε διαδοχικά τις συνέπειες της αστοχίας της μόνωσης σε οποιοδήποτε σημείο του κυκλώματος.Για παράδειγμα, εάν τα κουμπιά είναι συνδεδεμένα στο ουδέτερο καλώδιο εργασίας και το πηνίο εκκίνησης είναι συνδεδεμένο στο καλώδιο φάσης (είναι απαραίτητο να το γυρίσετε πίσω), τότε όταν ο διακόπτης του κουμπιού Stop συνδεθεί στο καλώδιο γείωσης, η μίζα δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί. Εάν το καλώδιο κλείσει στη γείωση μετά το διακόπτη με το κουμπί «Έναρξη», η μίζα θα ενεργοποιηθεί αυτόματα.

ιβ) αξιολογούν τον σκοπό κάθε επαφής, διόδου, αντίστασης, πυκνωτή, για τον οποίο προέρχονται από την υπόθεση ότι λείπει το εν λόγω στοιχείο ή επαφή και αξιολογούν τις συνέπειες αυτού.

4. Η συμπεριφορά του κυκλώματος καθορίζεται κατά τη μερική απενεργοποίηση καθώς και την ανάκτηση. Δυστυχώς, αυτό το κρίσιμο πρόβλημα συχνά υποτιμάται, επομένως ένα από τα κύρια καθήκοντα της ανάγνωσης του διαγράμματος είναι να ελέγξετε ότι η συσκευή μπορεί να μεταβεί από κάποια ενδιάμεση κατάσταση σε κατάσταση λειτουργίας και ότι δεν θα προκύψουν απροσδόκητοι διακόπτες λειτουργίας. Επομένως, το πρότυπο ορίζει ότι τα κυκλώματα πρέπει να σχεδιάζονται με την υπόθεση ότι η τροφοδοσία ρεύματος είναι απενεργοποιημένη και ότι οι συσκευές και τα μέρη τους (π.χ. οπλισμοί ρελέ) δεν υπόκεινται σε εξαναγκασμένες επιρροές. Από αυτό το σημείο εκκίνησης, είναι απαραίτητο να αναλυθούν τα σχήματα. Τα διαγράμματα χρονισμού της αλληλεπίδρασης, που αντικατοπτρίζουν τη δυναμική της λειτουργίας του κυκλώματος, και όχι μόνο τη σταθερή του κατάσταση, βοηθούν πολύ στην ανάλυση κυκλώματος.