Как да се научите да четете и рисувате електрически схеми

Електрически схеми

Основната цел на електрическите схеми е да отразяват, с достатъчна пълнота и яснота, взаимовръзката на отделни устройства, оборудване за автоматизация и спомагателно оборудване, които са част от функционалните единици на системите за автоматизация, като се вземе предвид последователността на тяхната работа и принцип на действие. Основни електрически схеми служат за изучаване на принципа на действие на системата за автоматизация, те са необходими по време на въвеждане в експлоатация и в работа на електрическо оборудване.

Основни електрически схеми са основа за разработването на други проектни документи: електрически схеми и таблици на щитове и конзоли, схеми за свързване на външно окабеляване, схеми на свързване и др.

При разработването на системи за автоматизация за технологични процеси обикновено се изпълняват схематични електрически схеми на независими елементи, инсталации или секции на автоматизирана система, например верига за управление на задвижващ вентил, автоматична и дистанционна верига за управление на помпата, алармена верига за ниво на резервоара и др. .

Основните електрически вериги са съставени въз основа на схеми за автоматизация, на базата на посочените алгоритми за функционирането на отделни блокове за управление, сигнализация, автоматично регулиране и управление и общи технически изисквания за обекта, който ще бъде автоматизиран.

На схематични електрически схеми устройства, устройства, комуникационни линии между отделни елементи, блокове и модули на тези устройства са изобразени в условна форма.

По принцип схематичните диаграми съдържат:

1) конвенционални изображения на принципа на работа на една или друга функционална единица на системата за автоматизация;

2) пояснителни надписи;

3) части от отделни елементи (устройства, електрически устройства) от тази верига, използвани в други вериги, както и елементи от устройства от други вериги;

4) схеми на превключващи контакти на многопозиционни устройства;

5) списък на устройствата, оборудването, използвани в тази схема;

6) списък на чертежи, свързани с тази схема, общи обяснения и бележки. За да прочетете схематични диаграми, трябва да знаете алгоритъма за функциониране на веригата, да разберете принципа на работа на устройства, устройства, въз основа на които е изградена схематичната диаграма.

Схематичните схеми на системите за наблюдение и управление по предназначение могат да бъдат разделени на вериги за управление, технологично управление и сигнализация, автоматично регулиране и захранване. Схематичните схеми по вид могат да бъдат електрически, пневматични, хидравлични и комбинирани. Понастоящем най -широко се използват електрически и пневматични вериги.

Как да прочетете електрическата схема

Схематичната диаграма е първият работен документ, въз основа на който:

1) извършват чертежи за производството на продукти (общи изгледи и електрически схеми и таблици на дъски, конзоли, шкафове и др.) И връзките им с устройства, задвижващи механизми и помежду си;

2) проверете правилността на направените връзки;

3) задайте настройките за защитните устройства, средствата за контрол и регулиране на процеса;

4) регулирайте ходовите и крайните превключватели;

5) анализира веригата както в процеса на проектиране, така и при въвеждане в експлоатация и експлоатация в случай на отклонение от определения режим на работа на инсталацията, преждевременна повреда на който и да е елемент и т.н.

По този начин, в зависимост от извършената работа, четенето на електрическата схема има различни цели.

Освен това, ако четенето на електрически схеми се свежда до определяне на това, къде и как да се инсталират, поставят и свържат, тогава четенето на електрическа схема е много по -трудно. В много случаи това изисква задълбочени познания, владеене на техники за четене и способност за анализ на получената информация. И накрая, грешката, направена в схематичната диаграма, неизбежно ще се повтори във всички следващи документи. В резултат на това отново ще трябва да се върнете към четене на електрическата схема, за да установите каква грешка е допусната в нея или какво, в конкретен случай, не съответства на правилната електрическа схема (например софтуерът с много контакти релето е свързано правилно, но продължителността или последователността на превключване на контактите, зададени по време на настройката, не съответства на задачата) …

Изброените задачи са доста сложни и разглеждането на много от тях е извън обхвата на тази статия. Независимо от това е полезно да се изясни тяхната същност и да се изброят основните технически решения.

1. Четенето на схематична диаграма винаги започва с общо запознаване с нея и списъка с елементи, намерете всеки от тях на диаграмата, прочетете всички бележки и обяснения.

2. Определете захранващата система за електродвигатели, намотки на магнитни стартери, релета, електромагнити, цялостни инструменти, регулатори и др. За да направите това, намерете всички захранвания на диаграмата, идентифицирайте вида на тока, номиналното напрежение, постепенното включване в променливотокови вериги и полярността в DC вериги за всеки от тях и сравнете получените данни с номиналните данни на използваното оборудване.

Общите превключващи устройства се идентифицират съгласно схемата, както и защитните устройства: прекъсвачи, предпазители, релета за свръхток и пренапрежение и др. Определете настройките на устройствата чрез надписите на диаграмата, таблиците или бележките и накрая, защитата зоната на всеки от тях се оценява.

Запознаване със системата за захранване може да е необходимо за: идентифициране на причините за прекъсване на захранването; определяне на реда, по който трябва да се подава захранване към веригата (това не винаги е безразлично); проверка на правилността на фазирането и полярността (неправилното фазиране може, например, в схеми на излишък да доведе до късо съединение, промяна в посоката на въртене на електродвигатели, повреда на кондензатори, нарушаване на разделянето на веригата с помощта на диоди, повреда на поляризираните релета и др.); оценка на последиците от изгорял предпазител.

3. Те изучават всякакви схеми на всеки електрически приемник: електродвигател, намотка на магнитен стартер, реле, устройство и т.н. Но във веригата има много електрически приемници и далеч не е безразлично кой от тях да започне да чете веригата — това се определя от поставената задача. Ако трябва да определите условията на неговата работа според диаграмата (или да проверите дали отговарят на посочените), тогава те започват с главния електрически приемник, например с двигателя на клапана. Следващите потребители на електроенергия ще се разкрият.

Например, за да стартирате електродвигателя, трябва да включите магнитен превключвател… Следователно следващият електрически приемник трябва да бъде намотката на магнитния стартер. Ако неговата верига включва контакт на междинно реле, е необходимо да се вземе предвид веригата на неговата намотка и т. Н. Но може да има друг проблем: някой елемент от веригата се е повредил, например, определена сигнална лампа не свети . Тогава тя ще бъде първият електрически приемник.

Много е важно да се подчертае, че ако не се придържате към определена целенасоченост, когато четете диаграмата, тогава можете да прекарате много време, без да решавате нищо.

Така че, изучавайки избрания електрически приемник, е необходимо да се проследят всичките му възможни вериги от полюс до полюс (от фаза до фаза, от фаза до нула, в зависимост от захранващата система). В този случай е необходимо първо да се идентифицират всички контакти, диоди, резистори и т.н., включени във веригата.

Подчертаваме, че не можете да разглеждате няколко вериги наведнъж. Първо трябва да проучите, например, веригата за превключване на намотката на магнитния стартер «Напред» по време на локално управление, като настроите в каква позиция трябва да бъдат елементите, включени в тази верига (превключвателят на режима е в положение «Локално управление», магнитният стартер «Назад» е изключен), което трябва да направите, за да включите намотката на магнитния стартер (натиснете бутона на бутона «Напред») и т.н. След това трябва психически да изключите магнитния стартер. След като разгледате локалната верига за управление, мислено преместете превключвателя на режима в положение «Автоматично управление» и проучете следващата верига.

Запознаването с всяка верига на електрическата верига има за цел:

а) определя условията за действие, които схемата удовлетворява;

б) идентифициране на грешки; например верига може да има последователно свързани контакти, които никога не трябва да се затварят едновременно;

v) определят възможните причини за неуспеха. Дефектната верига например включва контактите на три устройства. Като се има предвид всеки от тях, е лесно да се намери дефектен. Такива задачи възникват при въвеждане в експлоатация и отстраняване на неизправности по време на работа;

Ж) инсталирайте елементи, в които зависимостите от времето могат да бъдат нарушени или в резултат на неправилна настройка, или поради неправилна оценка от страна на проектанта на реалните условия на работа.

Типични недостатъци са твърде кратки импулси (управляваният механизъм няма време да завърши стартирания цикъл), твърде дълги импулси (управляваният механизъм, след завършване на цикъла, започва да го повтаря), нарушаване на необходимата последователност на превключване (например клапаните и помпата са включени в грешен ред или не се спазват достатъчни интервали между операциите);

д) идентифицирайте устройства, на които могат да бъдат зададени неправилни настройки; типичен пример е неправилна настройка на токово реле в управляващата верига на вентил;

д) идентифицират устройства, чиято комутационна способност е недостатъчна за комутирани вериги, или номиналното напрежение е по -ниско от необходимото, или работните токове на веригите са по -високи от номиналните токове на устройството и т.н…. NS.

Типични примери: контактите на електрически термометър за контакт се вкарват директно във веригата на магнитен стартер, което е напълно неприемливо; във верига за напрежение 220 V се използва диод за обратно напрежение 250 V, което не е достатъчно, тъй като може да е под напрежение 310 V (K2-220 V); номиналният ток на диода е 0,3 А, но той е включен във веригата, през която преминава ток от 0,4 А, което ще причини недопустимо прегряване; лампата за превключване на сигнала 24 V, 0,1 A е свързана към напрежение 220 V чрез допълнителен резистор от типа PE-10 със съпротивление 220 Ohm. Лампата ще свети нормално, но резисторът ще изгори, тъй като мощността, освободена в нея, е около два пъти номиналната;

ж) идентифицират устройства, подлежащи на превключване на пренапрежения и оценяват мерките за защита срещу тях (например амортизационни вериги);

з) идентифицират устройства, чиято работа може да бъде неприемливо повлияна от съседни вериги, и да оцени средствата за защита срещу влияния;

и) за идентифициране на възможни фалшиви вериги както в нормални режими, така и по време на преходни процеси, например презареждане на кондензатори, поток от енергия в чувствителен електрически приемник, освободен при изключване на индуктивността и т.н.

Фалшиви вериги понякога се образуват не само с неочаквана връзка, но и с незатваряне, контакт, изгорял от един предпазител, докато останалите остават непокътнати.Например междинно реле на сензор за управление на процеса се включва чрез една захранваща верига, а неговият NC контакт се включва през другата. Ако предпазителят изгори, междинното реле ще се освободи, което ще бъде възприето от веригата като нарушение на режима. В този случай не можете да отделите захранващите вериги или трябва да съставите диаграма по различен начин и т.н.

Неправилни вериги могат да се образуват, ако не се спазва последователността на захранващите напрежения, което показва ниско качество на дизайна. При правилно съставени схеми последователността на подаване на захранващите напрежения, както и възстановяването им след нарушения, не трябва да води до никакво работно превключване;

Да се) оценете последователно последиците от повреда на изолацията във всяка точка на веригата. Например, ако бутоните са свързани към нулевия работен проводник, а намотката на стартера е свързана към фазовия проводник (необходимо е да го завъртите обратно), тогава когато превключвателят на бутона Stop е свързан към заземяващия проводник , стартерът не може да бъде изключен. Ако проводникът се затвори към земята след превключвателя с бутон «Старт», стартерът автоматично ще се включи;

л) оценяват предназначението на всеки контакт, диод, резистор, кондензатор, за което изхождат от предположението, че въпросният елемент или контакт липсва, и оценяват последствията от това.

4. Поведението на веригата се установява при частично изключване на захранването, както и при възстановяване. За съжаление, този критичен проблем често се подценява, така че една от основните задачи при четенето на диаграмата е да се провери дали устройството може да премине от някакво междинно състояние в работещо и дали няма да възникнат неочаквани оперативни превключватели. Ето защо стандартът предписва да се изобразяват вериги при предположението, че захранването е изключено, а устройствата и техните части (например релейни арматури) не са обект на принудителни влияния. От тази отправна точка е необходимо да се анализират схемите. Времевите диаграми на взаимодействие, отразяващи динамиката на работата на веригата, а не само нейното стационарно състояние, са от голяма помощ при анализа на схемите.