Як навчитися читати і складати електричні схеми

Електронні принципові схеми

Головним призначенням принципових електронних схем є відображення з достатньою повнотою і наочністю обопільної зв`язку окремих пристроїв, засобів автоматизації та допоміжної апаратури, що входять до складу багатофункціональних вузлів систем автоматизації, з урахуванням послідовності їх роботи і принципу дії. Принципові електронні схеми служать для дослідження принципу дії системи автоматизації, вони потрібні при виробництві пуско-налагоджувальних робіт і в експлуатації електричного обладнання.

Принципові електронні схеми є підставою для розробки інших документів проекту: монтажних схем і таблиць щитів і пультів, схем з`єднання зовнішніх проводок, схем підключення і ін.

При розробці систем автоматизації технологічних процесів зазвичай роблять принципові електронні схеми самостійних частин, установок або ділянок автоматизируемой системи, наприклад схему управління засувкою, схему автоматичного і дистанційного керування насосом, схему сигналізації рівня в резервуарі і т. П.

Принципові електронні схеми складають на підставі схем автоматизації, виходячи з даних алгоритмів функціонування окремих вузлів контролю, сигналізації, автоматичного регулювання та керування і загальних технічних вимог, що пред`являються до об`єкта, що автоматизується.

На принципових електронних схемах в умовному вигляді зображують прилади, апарати, лінії зв`язку між окремими елементами, блоками і модулями цих пристроїв.

У загальному випадку принципові схеми містять:

1) умовні зображення принципу дії того або іншого багатофункціонального вузла системи автоматізаціі-

2) пояснюють надпісі-

3) частини окремих частин (пристроїв, електронних апаратів) даної схеми, які застосовуються в інших схемах, також елементи пристроїв з інших схем-

4) діаграми перемикань контактів багатопозиційних пристроїв-

5) список застосовуваних у даній схемі пристроїв, аппаратури-

6) список креслень, що відносяться до даної схемою, загальні пояснення і примітки. Для читання принципових схем слід знати метод функціонування схеми, усвідомлювати принцип дії механізмів, апаратів, на базі яких побудована принципова схема.

Принципові схеми систем контролю і управління по призначенню можуть розділятися на схеми управління, технологічного контролю і сигналізації, автоматичного регулювання і харчування. Принципові схеми за видами можуть бути електронними, пневматичними, гідравлічними і комбінованими. В даний час більш широке застосування знаходять електронні та пневматичні схеми.

Як прочитати електронну принципову схему

Принципова електронна схема - 1-ий робочий документ, на підставі якого:

1) роблять креслення для виробництва виробів (загальні види та монтажні схеми і таблиці щитів, пультів, стативов і т. П.) І з`єднань їх з пристроями, виконавчими механізмами і між собою-

2) перевіряють правильність виконаних сполук-

3) задають уставки апаратів захисту, засобів контролю і регулювання процесу-

4) налаштовують путні і кінцеві вимикачі-

5) аналізують схему як в процесі проектування, так і при налагодженні і експлуатації при відхиленні від даного режиму роботи установки, передчасному виході з ладу якого-небудь елемента і т. П.

Таким чином, залежно від виконуваної роботи читання принципової схеми переслідує різні цілі.

Крім того, якщо читання монтажних схем зводиться до того, щоб знайти, що, де і як необхідно встановити, прокласти і з`єднати, то читання принципової схеми ще важче. У багатьох випадках воно вимагає глибоких знань, володіння методикою читання і вміння розглядати придбані відомості. І, врешті-решт, помилка, допущена в принципової схемою, неминуче буде повторюватися у всіх наступних документах. В кінцевому підсумку знову доведеться повертатися до читання принципової схеми, щоб виявити, яка в ній допущена помилка або що в конкретному випадку не відповідає правильної принципової схемою (наприклад, Багатоконтактні програмне реле приєднано правильно, але встановлена ​​при налаштуванні тривалість або черговість перемикання контактів не відповідає завданням).

Перераховані завдання досить складні, і розгляд багатьох з них виходить за рамки даної статті. Все ж корисно пояснити, в чому полягає їх суть і перерахувати головні технічні прийоми рішення.

1. Читання принципової схеми завжди починають з загального ознайомлення з нею і списком частин, знаходять на схемі кожен з них, читають все примітки і пояснення.

2. Визначають систему електроживлення електродвигунів, обмоток магнітних пускачів, реле, електромагнітів, комплектних пристроїв, регуляторів і т. П. Для цього знаходять на схемі всі джерела живлення, виявляють по кожному з їх рід струму, номінальну напругу, фазировку в ланцюгах змінного струму і полярність в ланцюгах постійного струму і зіставляють отримані дані з номінальними даними застосовуваної апаратури.

Виявляють за схемою загальні комутаційні апарати, також апарати захисту: автомати, запобіжники, реле максимального струму і малого напруги і т. П. Визначають по написам на схемі, таблиць або приміток уставки апаратів і, врешті-решт, оцінюють зону захисту кожного з них.

Ознайомлення з системою електроживлення може стати в нагоді для: виявлення обставин порушення харчування-визначення черговості, в якій слід на схему подавати живлення (це не завжди індиферентно) - перевірки коректності фазировки і полярності (некоректна фазировка може, наприклад, в схемах резервування привести до короткого замикання , зміни напрямку обертання електродвигунів, пробою конденсаторів, порушення поділу ланцюгів за допомогою діодів, відмови поляризованих реле і т. п.) - оцінки наслідків перегорання каждог запобіжника.

3. Вивчають різні ланцюги кожного електроприймача: електродвигуна, обмотки магнітного пускача, реле, приладу і т. П. Але електроприймачів в схемі багато і далеко не байдуже, з якого з них починати читання схеми - це визначається поставленим завданням. Якщо необхідно знайти за схемою умови її роботи (або перевірити, чи відповідають вони даними), то починають з основного електроприймача, наприклад з електродвигуна засувки. Наступні електроприймачі виявляться самі собою.

Наприклад, для запуску електродвигуна необхідно включити магнітний пускач. Отже, наступним електроприймачем повинна бути обмотка магнітного пускача. Якщо в її ланцюг заходить контакт проміжного реле, потрібно розглядати ланцюг його обмотки і т. П. Але може бути і інше завдання: якийсь елемент схеми відмовив, наприклад не горить певна сигнальна лампа. Тоді першим електроприймачем буде конкретно вона.

Дуже важливо підкреслити, що якщо не дотримуватися при читанні схеми певної цілеспрямованості, то можна витратити багато часу, нічого не вирішивши.

Отже, вивчаючи обраний електроприймач, потрібно простежити всі можливі його ланцюга від полюса до полюса (від фази до фази, від фази до нуля залежно від системи живлення). При цьому необхідно, по-1-х, виявити всі контакти, діоди, резистори та т. П., Що входять в ланцюг.

Особливо підкреслимо, що не можна розглядати кілька ланцюгів відразу. Необхідно спочатку вивчити, наприклад, ланцюг включення обмотки магнітного пускача «Вперед» при місцевому управлінні, встановивши, в якому становищі повинні бути елементи, що входять в цей ланцюг (тумблер режимів в положенні «Місцеве управління», магнітний пускач «Назад» відключений), що необхідно зробити, щоб включити обмотку магнітного пускача (натиснути вимикач кнопковий «Вперед»), і т. п. Потім слід подумки відключити магнітний пускач. Розглянувши ланцюг місцевого управління, на рівні думок переводять тумблер режимів в положення «Автоматичне управління» та вивчають наступну ланцюг.

Ознайомлення з кожної ланцюгом електронної схеми має на меті:

а) знайти умови діяння, яким задовольняє схема-

б) виявити помилки-наприклад, в ланцюзі можуть бути з`єднані послідовно контакти, які ніколи відразу не повинні бути замкнути-

в) знайти можливі причини відмови. У несправну ланцюг, наприклад, входять контакти 3-х апаратів. Розглядаючи кожен з них, просто знайти несправний. Такі завдання з`являються при налагодженні і усунення проблем в процесі використання;

г) встановити елементи, в яких можуть бути порушені тимчасові залежності або в результаті невірної регулювання, або через невірної оцінки проектувальником реальних умов експлуатації.

Звичайними недоліками є дуже короткі імпульси (керований механізм не встигає закінчити розпочатий цикл), дуже довгі імпульси (керований механізм, за вершити цикл, починає його повторювати), порушення потрібної черговості перемикання (наприклад, вентилі і насос включаються не в тій черговості, як слід, або між операціями не дотримуються достатні інтервали) -

д) виявити апарати, яким можуть бути задані некоректні уставкі- типовий приклад - некоректна уставка токового реле в схемі управління засувкою;

е) виявити апарати, комутаційназдатність яких недостатня для комутованих ланцюгів, або номінальну напругу нижче потрібного, або робочі струми ланцюгів більше номінальних струмів апарату і т. п.

Звичайні приклади: контакти електроконтактного термометра конкретно введені в ланцюг магнітного пускача, що зовсім непріемлімо- в ланцюзі напруги 220 В використаний діодік на оборотне напруга 250 В, що не достатньо, тому що він може виявитися під напругою 310 В (К2-220 В) - номінальний струм діодіка 0,3 А, але він включений в ланцюг, через яку проходить струм 0,4 А, що викличе неприпустимий перегрев- сигнальна комутаторна лампа 24 в, 0,1 А включена на напругу 220 в через додатковий резистор типу ПЕ 10 опором 220 Ом. Лампа буде світити нормально, але резистор згорить, тому що виділяється в ньому потужність приблизно в два рази вище номінальной-

ж) виявити апарати, схильні до дії комутаційних перенапруг, і оцінити заходи захисту від їх (наприклад, гасять контури);

з) виявити прилади, на роботу яких можуть надавати неприпустимий вплив суміжні ланцюга, і оцінити засоби захисту від воздействій-

і) виявити ймовірні невірні ланцюга як в звичайних режимах, так і під час перехідних процесів, наприклад перезаряд конденсаторів, надходження в чутливий електроприймач енергії, що звільнилася при виключенні індуктивності, і т. п.

Невірні ланцюга час від часу утворюються не тільки при несподіваному поєднанні, так і при незамиканіі, контакту, перегорання 1-го запобіжника, в той час як інші залишилися справними. Наприклад, проміжне реле датчика технологічного контролю включено через одну ланцюг харчування, а його розмикає контакт - через іншу. При перегорання запобіжника проміжне реле відпустить, що буде сприйнято схемою як порушення режиму. У цьому випадку не можна поділити ланцюга харчування або необхідно по іншому складати схему і т. П.

Невірні ланцюга можуть утворитися при недотриманні черговості подачі живлячої напруги, що свідчить про низьку якість проектування. В вірно складених схемах черговість подачі живлячої напруги, також відновлення їх після порушень не повинні призводити до будь-яких оперативних переключеніям-

к) оцінити наслідки порушення ізоляції поперемінно в кожній точці схеми. Наприклад, якщо кнопки приєднані до нульового робочого провідника, а обмотка пускача - до фазного (потрібно включати навпаки), то при підключенні кнопкового вимикача «Стоп» до провідника заземлення пускач нереально буде відключити. Якщо замкнеться на землю провід після кнопкового вимикача «Пуск», відбудеться самовключення пускача;

л) оцінити призначення кожного контакту, діодіка, резистора, конденсатора, навіщо виходять із припущення, що даний елемент або контакт відсутній, і оцінюють, до яких це призведе наслідків.