Com aprendre a llegir i dibuixar esquemes elèctrics
Esquemes elèctrics
L'objectiu principal dels esquemes elèctrics és reflectir, amb suficient exhaustivitat i claredat, la interconnexió de dispositius individuals, equips d'automatització i equips auxiliars que formen part de les unitats funcionals dels sistemes d'automatització, tenint en compte la seqüència del seu treball i el principi de funcionament. . Els esquemes elèctrics bàsics serveixen per estudiar el principi de funcionament del sistema d'automatització, són necessaris durant la posada en marxa i en funcionament dels equips elèctrics.
Els esquemes elèctrics bàsics són la base per a l'elaboració d'altres documents de disseny: esquemes elèctrics i taules de blindatges i consoles, esquemes de connexió de cablejat extern, esquemes de connexió, etc.
En el desenvolupament de sistemes d'automatització per a processos tecnològics, s'acostumen a realitzar esquemes elèctrics esquemàtics d'elements, instal·lacions o seccions independents d'un sistema automatitzat, per exemple, un circuit de control de la vàlvula d'actuador, un circuit de control de bombes automàtic i remot, un circuit d'alarma de nivell de tanc. , i etc. .
Els principals circuits elèctrics es compilen sobre la base d'esquemes d'automatització, sobre la base dels algorismes especificats per al funcionament de les unitats de control, senyalització, regulació automàtica i control individuals i requisits tècnics generals per a l'objecte a automatitzar.
En els esquemes elèctrics esquemàtics, els dispositius, dispositius, línies de comunicació entre elements individuals, blocs i mòduls d'aquests dispositius es representen de forma convencional.
En general, els diagrames esquemàtics contenen:
1) imatges convencionals del principi de funcionament d'una o altra unitat funcional del sistema d'automatització;
2) inscripcions explicatives;
3) parts d'elements individuals (dispositius, dispositius elèctrics) d'aquest circuit utilitzats en altres circuits, així com elements de dispositius d'altres circuits;
4) esquemes de contactes de commutació de dispositius multiposició;
5) llista de dispositius, equips utilitzats en aquest esquema;
6) llistat de dibuixos relacionats amb aquest esquema, explicacions generals i notes. Per llegir diagrames esquemàtics, cal conèixer l'algorisme de funcionament del circuit, comprendre el principi de funcionament dels dispositius, dispositius a partir dels quals es construeix el diagrama esquemàtic.
Els diagrames esquemàtics dels sistemes de monitorització i control per finalitat es poden dividir en circuits de control, control i senyalització de processos, regulació automàtica i font d'alimentació. Els esquemes esquemàtics per tipus poden ser elèctrics, pneumàtics, hidràulics i combinats. Les cadenes elèctriques i pneumàtiques són actualment les més utilitzades.
Com llegir un diagrama de cablejat
El diagrama esquemàtic és el primer document de treball, basat en el qual:
1) fer dibuixos per a la fabricació de productes (vistes generals i esquemes elèctrics i taules de taulers, consoles, armaris, etc.) i les seves connexions amb dispositius, actuadors i entre ells;
2) comprovar la correcció de les connexions realitzades;
3) establir la configuració dels dispositius de protecció, mitjans de control i regulació del procés;
4) ajustar el recorregut i els interruptors de límit;
5) analitzar el circuit tant en el procés de disseny com durant la posada en marxa i el funcionament en cas de desviació del mode de funcionament especificat de la instal·lació, fallada prematura de qualsevol element, etc.
Així, segons el treball que es faci, la lectura de l'esquema del circuit té diferents finalitats.
A més, si llegir esquemes consisteix a esbrinar on i com instal·lar-los, col·locar-los i connectar-los, aleshores llegir un esquema és molt més difícil. En molts casos, això requereix un coneixement profund, el domini de les tècniques de lectura i la capacitat d'anàlisi de la informació rebuda. Finalment, l'error comès en el diagrama esquemàtic es repetirà inevitablement en tots els documents posteriors.Com a resultat, haureu de tornar a llegir l'esquema de circuit per esbrinar quin error s'hi va cometre o què, en un cas concret, no correspon a l'esquema de circuit correcte (per exemple, el programari amb molts contactes). , el relé està connectat correctament, però la durada o la seqüència dels contactes de commutació establerts durant la configuració no coincideix amb la tasca)...
Les tasques enumerades són força complexes i la consideració de moltes d'elles està fora de l'abast d'aquest article. No obstant això, és útil aclarir-ne l'essència i enumerar les principals solucions tècniques.
1. La lectura d'un esquema esquemàtic comença sempre amb una familiarització general amb ell i la llista d'elements, troba cadascun d'ells al diagrama, llegeix totes les notes i explicacions.
2. Definir el sistema d'alimentació de motors elèctrics, bobines magnètiques d'arrencada, relés, electroimants, eines completes, reguladors, etc. Per fer-ho, localitzeu a l'esquema totes les fonts d'alimentació, identifiqueu el tipus de corrent, la tensió nominal, la fase dels circuits de corrent altern i la polaritat dels circuits de corrent continu de cadascuna d'elles, i compareu les dades obtingudes amb les dades nominals de l'equip utilitzat.
Els dispositius de commutació comuns s'identifiquen segons l'esquema, així com els dispositius de protecció: disjuntors, fusibles, relés de sobreintensitat i sobretensió, etc. Determineu la configuració dels dispositius a través dels subtítols del diagrama, taules o notes i, finalment, s'avalua l'àrea de protecció de cadascun d'ells.
Pot ser necessari familiaritzar-se amb el sistema elèctric per: identificar les causes dels talls elèctrics; determinar l'ordre en què s'ha de subministrar energia al circuit (això no sempre és indiferent); Comprovació de la correcció de la fase i la polaritat (una fase incorrecta pot, per exemple, en els esquemes de redundància conduir a un curtcircuit, un canvi en la direcció de gir dels motors elèctrics, danys als condensadors, violació de la separació del circuit amb díodes, danys als relés polaritzats). i altres.); avaluar les conseqüències d'un fusible cremat.
3. Estudien qualsevol circuit de qualsevol receptor elèctric: motor elèctric, bobina d'arrencada magnètica, relé, dispositiu, etc. Però hi ha molts receptors elèctrics al circuit, i no és indiferent quin d'ells comença a llegir el circuit, això està determinat per la tasca que es fa. Si necessiteu determinar les condicions del seu funcionament segons el diagrama (o comprovar que corresponen a les especificades), comencen amb el receptor elèctric principal, per exemple, amb el motor de la vàlvula. Els següents consumidors d'electricitat es revelaran.
Per exemple, per engegar el motor elèctric, cal encendre interruptor magnètic… Per tant, el següent receptor elèctric hauria de ser la bobina de l'arrencada magnètica. Si el seu circuit inclou un contacte d'un relé intermedi, cal tenir en compte el circuit de la seva bobina, etc. Però pot haver-hi un altre problema: algun element del circuit ha fallat, per exemple, un determinat llum de senyal no ho fa. encendre. Aleshores serà la primera receptora elèctrica.
És molt important subratllar que si no s'adhereix a un cert propòsit en llegir el gràfic, llavors pot passar molt de temps sense decidir res.
Així doncs, estudiant el receptor elèctric escollit, cal traçar tots els seus circuits possibles de pol a pol (de fase a fase, de fase a zero, segons el sistema elèctric). En aquest cas, primer cal identificar tots els contactes, díodes, resistències, etc. inclosos en el circuit.
Tingueu en compte que no podeu veure diversos circuits alhora. Primer cal estudiar, per exemple, el circuit per canviar la bobina de l'arrencada magnètica "Endavant" durant el control local, ajustant en quina posició haurien d'estar els elements inclosos en aquest circuit (l'interruptor de mode es troba a la posició "Control local" , l'arrencada magnètica «Enrere» està apagada), cosa que cal fer per encendre la bobina de l'arrencada magnètica (prem el botó del botó «Endavant»), etc. Aleshores, cal apagar mentalment l'arrencada magnètica. Després d'examinar el circuit de control local, moveu mentalment l'interruptor de mode a la posició de "Control automàtic" i estudieu el següent circuit.
El coneixement de cada circuit del circuit elèctric té com a objectiu:
a) determinar les condicions de funcionament que compleix el règim;
b) identificació d'errors; per exemple, un circuit pot tenir contactes connectats en sèrie que mai s'han de tancar simultàniament;
v) determinar les possibles causes de la fallada. Un circuit defectuós, per exemple, implica els contactes de tres dispositius. Tenint en compte cadascun d'ells, és fàcil trobar-ne un defectuós.Aquestes tasques sorgeixen durant la posada en marxa i la resolució de problemes durant el funcionament;
G) instal·lar elements en els quals es puguin violar les dependències temporals, ja sigui com a conseqüència d'una configuració incorrecta o a causa d'una avaluació incorrecta per part del dissenyador de les condicions reals de funcionament.
Les deficiències típiques són polsos massa curts (el mecanisme controlat no té temps per completar el cicle iniciat), polsos massa llargs (el mecanisme controlat, després de completar el cicle, comença a repetir-lo), violació de la seqüència de commutació necessària (per exemple, les vàlvules i la bomba s'encenen en un ordre incorrecte o no s'observen intervals suficients entre operacions);
e) identificar els dispositius que poden estar mal configurats; un exemple típic és una configuració incorrecta d'un relé de corrent al circuit de control d'una vàlvula;
e) Identificar els dispositius la capacitat de commutació dels quals és insuficient per als circuits commutats, o la tensió nominal és inferior a la necessària, o els corrents de funcionament dels circuits són superiors als corrents nominals del dispositiu, etc. NS.
Exemples típics: els contactes d'un termòmetre de contacte elèctric s'insereixen directament al circuit d'un arrancador magnètic, cosa que és totalment inacceptable; en un circuit per a una tensió de 220 V, s'utilitza un díode de tensió inversa de 250 V, que no és suficient, perquè pot estar sota una tensió de 310 V (K2-220 V); el corrent nominal del díode és de 0,3 A, però està inclòs en el circuit pel qual passa un corrent de 0,4 A, que provocarà un sobreescalfament inacceptable; el llum de commutació de senyal de 24 V, 0,1 A està connectat a una tensió de 220 V mitjançant una resistència addicional del tipus PE-10 amb una resistència de 220 ohms.El llum brillarà amb normalitat, però la resistència es cremarà, perquè la potència alliberada és aproximadament el doble de la nominal;
(g) identificar els dispositius subjectes a commutació de sobretensió i avaluar les mesures de protecció contra ells (per exemple, circuits d'amortiment);
h) identificar els dispositius el funcionament dels quals es pugui veure afectat de manera inacceptable per circuits adjacents i avaluar els mitjans de protecció contra influències;
i) identificar possibles circuits espuris tant en modes normals com durant processos transitoris, per exemple, recàrrega de condensadors, flux d'energia en un receptor elèctric sensible, alliberat quan la inductància està apagada, etc.
Els circuits falsos de vegades es formen no només amb una connexió inesperada, sinó també amb un no tancament, un contacte cremat per un fusible, mentre que els altres romanen intactes. Per exemple, un relé intermedi d'un sensor de control de procés s'encén per una potència. circuit, i el seu contacte NC s'encén a través de l'altre. Si el fusible es trenca, el relé intermedi s'alliberarà, que serà percebut pel circuit com una violació del mode. En aquest cas, no podeu separar els circuits de potència, o heu de dibuixar un esquema diferent, etc.
Es poden formar circuits incorrectes si no s'observa la seqüència de tensions d'alimentació, cosa que indica una mala qualitat del disseny. Amb circuits dissenyats correctament, la seqüència de subministrament de les tensions d'alimentació, així com la seva recuperació després de pertorbacions, no hauria de conduir a cap commutació operativa;
A se) valorar en seqüència les conseqüències de la fallada d'aïllament en qualsevol punt del circuit.Per exemple, si els botons estan connectats al cable de treball neutre i la bobina d'arrencada està connectada al cable de fase (cal girar-la enrere), aleshores, quan l'interruptor del botó Stop està connectat al cable de terra, el no es pot apagar l'arrencada. Si el cable es tanca a terra després de l'interruptor amb el botó «Inici», l'arrencada s'encendrà automàticament;
l) avaluar la finalitat de cada contacte, díode, resistència, condensador, per a la qual parteixen del supòsit que falta l'element o contacte en qüestió, i avaluar les conseqüències d'aquest.
4. El comportament del circuit s'estableix durant l'apagada parcial i la recuperació. Malauradament, sovint se subestima aquest problema crític, de manera que una de les tasques principals de la lectura del diagrama és comprovar que el dispositiu pot passar d'un estat intermedi a un estat operatiu i que no es produiran interruptors operatius inesperats. Per tant, la norma prescriu que els circuits s'han de dibuixar sota el supòsit que la font d'alimentació està apagada i que els dispositius i les seves parts (per exemple, armadures de relés) no estan subjectes a influències forçades. A partir d'aquest punt de partida, cal analitzar els esquemes. Els diagrames de temps de la interacció, que reflecteixen la dinàmica del funcionament del circuit, i no només el seu estat estacionari, són de gran ajuda en l'anàlisi del circuit.