Hur man lär sig att läsa och rita elektriska scheman
Elektriska diagram
Huvudsyftet med elektriska diagram är att med tillräcklig fullständighet och tydlighet återspegla sammankopplingen av enskilda enheter, automationsutrustning och extrautrustning som är en del av de funktionella enheterna i automationssystem, med hänsyn till sekvensen av deras arbete och funktionsprincipen. . Grundläggande elektriska diagram tjänar till att studera principen för driften av automationssystemet, de är nödvändiga under driftsättningen och i drift av elektrisk utrustning.
Grundläggande elektriska diagram är grunden för utvecklingen av andra designdokument: elektriska diagram och tabeller över skärmar och konsoler, externa kopplingsscheman, anslutningsscheman, etc.
Vid utvecklingen av automationssystem för tekniska processer utförs vanligtvis schematiska elektriska diagram av oberoende element, installationer eller sektioner av ett automatiserat system, till exempel en ställdonventilstyrkrets, en automatisk och fjärrstyrd pumpstyrkrets, en tanknivålarmkrets , och etc. .
De huvudsakliga elektriska kretsarna är sammanställda på basis av automatiseringsscheman, på basis av de specificerade algoritmerna för funktionen av individuell styrning, signalering, automatisk reglering och styrenheter och allmänna tekniska krav för objektet som ska automatiseras.
På schematiska elektriska diagram är enheter, enheter, kommunikationslinjer mellan enskilda element, block och moduler av dessa enheter avbildade i konventionell form.
I allmänhet innehåller schematiska diagram:
1) konventionella bilder av funktionsprincipen för en eller annan funktionell enhet i automationssystemet;
2) förklarande inskrifter;
3) delar av individuella element (enheter, elektriska enheter) av denna krets som används i andra kretsar, såväl som delar av enheter i andra kretsar;
4) scheman för att byta kontakter för flerpositionsenheter;
5) lista över enheter, utrustning som används i detta schema;
6) förteckning över ritningar relaterade till detta schema, allmänna förklaringar och anteckningar. För att läsa schematiska diagram måste du känna till algoritmen för kretsdrift, förstå principen för drift av enheter, enheter på grundval av vilka det schematiska diagrammet är byggt.
Schematiska diagram av övervaknings- och styrsystem efter ändamål kan delas in i styrkretsar, processtyrning och signalering, automatisk reglering och strömförsörjning. Schematiska diagram per typ kan vara elektriska, pneumatiska, hydrauliska och kombinerade. Elektriska och pneumatiska kedjor är för närvarande de mest använda.
Hur man läser ett kopplingsschema
Det schematiska diagrammet är det första arbetsdokumentet, baserat på vilket:
1) göra ritningar för tillverkning av produkter (allmänna vyer och elektriska diagram och tabeller över kort, konsoler, skåp, etc.) och deras anslutningar med enheter, ställdon och med varandra;
2) kontrollera att de gjorda anslutningarna är korrekta;
3) ställ in inställningarna för skyddsanordningar, metoder för kontroll och reglering av processen;
4) justera färd- och gränslägesbrytare;
5) analysera kretsen både i designprocessen och under driftsättning och drift i händelse av avvikelse från installationens specificerade driftläge, för tidigt fel på något element, etc.
Beroende på det arbete som utförs har således läsningen av kretsschemat olika syften.
Dessutom, om att läsa scheman handlar om att ta reda på var och hur man installerar, placerar och ansluter, är det mycket svårare att läsa ett schema. Detta kräver i många fall fördjupade kunskaper, behärskning av lästeknik och förmåga att analysera den information som tas emot. Slutligen kommer misstaget i det schematiska diagrammet oundvikligen att upprepas i alla efterföljande dokument.Som ett resultat måste du återigen gå tillbaka till att läsa kretsschemat för att ta reda på vilket misstag som gjordes i det eller vad som i ett visst fall inte motsvarar det korrekta kretsschemat (till exempel programvaran med många kontakter , reläet är korrekt anslutet, men varaktigheten eller sekvensen av kopplingskontakter som ställts in under installationen stämmer inte överens med uppgiften) …
Uppgifterna som anges är ganska komplexa, och övervägande av många av dem ligger utanför ramen för denna artikel. Ändå är det användbart att förtydliga deras väsen och lista de viktigaste tekniska lösningarna.
1. Att läsa ett schematiskt diagram börjar alltid med en allmän bekantskap med det och listan över element, hitta vart och ett av dem på diagrammet, läs alla anteckningar och förklaringar.
2. Definiera kraftsystemet för elmotorer, magnetiska startspolar, reläer, elektromagneter, kompletta verktyg, regulatorer, etc. För att göra detta, hitta alla strömförsörjningar i diagrammet, identifiera typ av ström, märkspänning, infasning i växelströmskretsar och polaritet i likströmskretsar för var och en av dem, och jämför erhållna data med märkdata för den utrustning som används.
Vanliga kopplingsanordningar identifieras enligt diagrammet, såväl som skyddsanordningar: strömbrytare, säkringar, överströms- och överspänningsreläer, etc. Bestäm enheternas inställningar genom bildtexterna i diagrammet, tabeller eller anteckningar, och slutligen utvärderas skyddsområdet för var och en av dem.
Bekantskap med elsystemet kan vara nödvändigt för att: identifiera orsakerna till strömavbrott; bestämma ordningen i vilken ström ska tillföras kretsen (detta är inte alltid likgiltigt); kontroll av fasningens och polaritetens korrekthet (felaktig fasning kan till exempel i redundansscheman leda till en kortslutning, en förändring i rotationsriktningen för elektriska motorer, skador på kondensatorer, brott mot kretsseparation med dioder, skador på polariserade reläer och andra.); bedöma konsekvenserna av en trasig säkring.
3. De studerar alla kretsar hos vilken elektrisk mottagare som helst: elmotor, magnetisk startspole, relä, enhet, etc. Men det finns många elektriska mottagare i kretsen, och det är långt ifrån likgiltigt vilken av dem som börjar läsa kretsen - detta bestäms av den aktuella uppgiften. Om du behöver bestämma villkoren för dess drift enligt diagrammet (eller kontrollera att de motsvarar de angivna), börjar de med den elektriska huvudmottagaren, till exempel med ventilmotorn. Följande elkonsumenter kommer att avslöja sig själva.
Till exempel, för att starta elmotorn måste du slå på magnetisk omkopplare… Därför bör nästa elektriska mottagare vara magnetstartarens spole. Om dess krets inkluderar en kontakt av ett mellanrelä, är det nödvändigt att ta hänsyn till kretsen för dess spole, etc. Men det kan finnas ett annat problem: något element i kretsen har misslyckats, till exempel, en viss signallampa inte lysa upp. Då blir hon den första elektriska mottagaren.
Det är mycket viktigt att betona att om du inte håller dig till en viss målmedvetenhet när du läser diagrammet, så kan du spendera mycket tid utan att bestämma någonting.
Så, genom att studera den valda elektriska mottagaren, är det nödvändigt att spåra alla dess möjliga kretsar från pol till pol (från fas till fas, från fas till noll, beroende på kraftsystemet). I detta fall är det nödvändigt att först identifiera alla kontakter, dioder, motstånd etc. som ingår i kretsen.
Observera att du inte kan se flera kretsar samtidigt. Först måste du studera, till exempel, kretsen för att byta spolen på magnetstartaren «Framåt» under lokal kontroll, justera i vilken position elementen som ingår i denna krets ska vara (lägesomkopplaren är i läge «Lokal kontroll» , magnetstartaren «Tillbaka» är avstängd), vilket du måste göra för att slå på magnetstartens spole (tryck på knappen på knappen «Framåt»), etc. Då måste du mentalt stänga av magnetstartaren. Efter att ha undersökt den lokala styrkretsen, flytta lägesomkopplaren mentalt till läget «Automatisk styrning» och studera nästa krets.
Förtrogenhet med varje krets i den elektriska kretsen syftar till att:
a) fastställa de driftsvillkor som systemet uppfyller;
b) felidentifiering; till exempel kan en krets ha seriekopplade kontakter som aldrig får stängas samtidigt;
v) fastställa möjliga orsaker till felet. En felaktig krets involverar till exempel kontakterna på tre enheter. Med tanke på var och en av dem är det lätt att hitta en defekt.Sådana uppgifter uppstår under driftsättning och felsökning under drift;
G) installera element där tidsberoende kan överträdas antingen som ett resultat av felaktig inställning eller på grund av en felaktig bedömning av konstruktören av de faktiska driftförhållandena.
Typiska brister är för korta pulser (den kontrollerade mekanismen hinner inte slutföra den startade cykeln), för långa pulser (den kontrollerade mekanismen, efter att ha avslutat cykeln, börjar upprepa den), brott mot den nödvändiga omkopplingssekvensen (till exempel, ventilerna och pumpen slås på i fel ordning eller tillräckliga intervaller mellan operationerna iakttas);
e) identifiera enheter som kan vara felkonfigurerade; ett typiskt exempel är en felaktig inställning av ett strömrelä i styrkretsen för en ventil;
e) identifiera enheter vars omkopplingskapacitet är otillräcklig för switchade kretsar, eller den nominella spänningen är lägre än nödvändigt, eller kretsarnas driftsströmmar är högre än enhetens nominella strömmar, etc. NS.
Typiska exempel: kontakterna på en elektrisk kontakttermometer sätts in direkt i kretsen för en magnetstartare, vilket är helt oacceptabelt; i en krets för en spänning på 220 V används en omvänd spänningsdiod på 250 V, vilket inte räcker, eftersom det kan vara under en spänning på 310 V (K2-220 V); diodens nominella ström är 0,3 A, men den ingår i kretsen genom vilken en ström på 0,4 A passerar, vilket kommer att orsaka oacceptabel överhettning; signalomkopplingslampan 24 V, 0,1 A är ansluten till en spänning på 220 V genom ett extra motstånd av typen PE-10 med ett motstånd på 220 Ohm.Lampan kommer att lysa normalt, men motståndet kommer att brinna ut, eftersom effekten som släpps ut i den är ungefär dubbelt så stor som den nominella;
(g) identifiera enheter som är föremål för överspänningsomkoppling och utvärdera skyddsåtgärder mot dem (t.ex. dämpningskretsar);
h) identifiera anordningar vars funktion kan påverkas oacceptabelt av intilliggande kretsar och bedöma metoder för skydd mot påverkan;
i) att identifiera möjliga falska kretsar både i normala lägen och under transienta processer, till exempel laddning av kondensatorer, energiflöde i en känslig elektrisk mottagare, släpps när induktansen stängs av, etc.
Falska kretsar bildas ibland inte bara med en oväntad anslutning, utan också med en icke-stängning, en kontakt som går av en säkring, medan de andra förblir intakta. Till exempel slås ett mellanrelä hos en processkontrollsensor på av en ström kretsen, och dess NC-kontakt slås på genom den andra. Om säkringen går släpper mellanreläet, vilket kommer att uppfattas av kretsen som ett modöverträdelse. I det här fallet kan du inte separera strömkretsarna, eller så måste du rita ett diagram annorlunda, etc.
Felaktiga kretsar kan bildas om sekvensen av matningsspänningar inte observeras, vilket indikerar dålig designkvalitet. Med korrekt designade kretsar bör sekvensen för att mata matningsspänningarna, såväl som deras återhämtning efter störningar, inte leda till någon driftsomkoppling;
För att se) bedöma i följd konsekvenserna av isoleringsfel vid någon punkt i kretsen.Till exempel, om knapparna är anslutna till den neutrala arbetsledningen och startspolen är ansluten till fasledningen (det är nödvändigt att vrida tillbaka den), när strömbrytaren på stoppknappen är ansluten till jordledningen, startmotorn kan inte stängas av. Om ledningen stänger till jord efter omkopplaren med «Start»-knappen, slås startmotorn på automatiskt;
l) utvärdera syftet med varje kontakt, diod, resistor, kondensator, för vilken de utgår från antagandet att elementet eller kontakten i fråga saknas, och utvärdera konsekvenserna av detta.
4. Kretsens beteende fastställs under partiell strömavstängning samt återställning. Tyvärr är detta kritiska problem ofta underskattat, så en av huvuduppgifterna med att läsa diagrammet är att kontrollera att enheten kan gå från något mellanliggande tillstånd till ett driftsläge och att oväntade driftsomkopplare inte kommer att inträffa. Därför föreskriver standarden att kretsar ska dras under antagandet att strömförsörjningen är avstängd och att enheterna och deras delar (t.ex. reläarmaturer) inte utsätts för tvångspåverkan. Från denna utgångspunkt är det nödvändigt att analysera scheman. Tidsdiagram över interaktionen, som återspeglar dynamiken i kretsens drift, och inte bara dess stationära tillstånd, är till stor hjälp vid kretsanalys.