Kako se naučiti brati in risati električne sheme
Električni diagrami
Glavni namen električnih diagramov je z zadostno popolnostjo in jasnostjo odražati medsebojno povezavo posameznih naprav, opreme za avtomatizacijo in pomožne opreme, ki so del funkcionalnih enot sistemov za avtomatizacijo, ob upoštevanju zaporedja njihovega dela in načela delovanja. . Osnovni električni diagrami služijo za preučevanje principa delovanja sistema za avtomatizacijo, potrebni so med zagonom in v delovanje električne opreme.
Osnovni električni diagrami so osnova za razvoj druge projektne dokumentacije: električni diagrami in tabele ščitov in konzol, diagrami zunanjih povezav, diagrami povezav itd.
Pri razvoju avtomatskih sistemov za tehnološke procese se običajno izvajajo shematski električni diagrami neodvisnih elementov, naprav ali odsekov avtomatiziranega sistema, na primer krmilno vezje pogonskega ventila, avtomatsko in daljinsko krmilno vezje črpalke, alarmno vezje nivoja rezervoarja , in itd. .
Glavna električna vezja so sestavljena na podlagi shem avtomatizacije, na podlagi določenih algoritmov za delovanje posameznih krmilnih, signalnih, avtomatskih regulacijskih in krmilnih enot ter splošnih tehničnih zahtev za objekt, ki ga je treba avtomatizirati.
Na shematskih električnih diagramih so naprave, naprave, komunikacijske linije med posameznimi elementi, bloki in moduli teh naprav prikazane v običajni obliki.
Na splošno shematski diagrami vsebujejo:
1) običajne slike načela delovanja ene ali druge funkcionalne enote avtomatskega sistema;
2) pojasnjevalni napisi;
3) deli posameznih elementov (naprav, električnih naprav) tega tokokroga, ki se uporabljajo v drugih tokokrogih, pa tudi elementi naprav drugih tokokrogov;
4) sheme preklopnih kontaktov večpozicijskih naprav;
5) seznam naprav, opreme, ki se uporablja v tej shemi;
6) seznam risb v zvezi s to shemo, splošna pojasnila in opombe. Za branje shematskih diagramov morate poznati algoritem delovanja vezja, razumeti načelo delovanja naprav, naprav, na podlagi katerih je zgrajen shematski diagram.
Shematske diagrame nadzornih in krmilnih sistemov po namenu lahko razdelimo na krmilna vezja, procesno krmiljenje in signalizacijo, avtomatsko regulacijo in napajanje. Shematski diagrami po vrsti so lahko električni, pnevmatski, hidravlični in kombinirani. Trenutno so najbolj razširjene električne in pnevmatske verige.
Kako brati shemo ožičenja
Shematski diagram je prvi delovni dokument, na podlagi katerega:
1) izdelati risbe za izdelavo izdelkov (splošni pogledi in električni diagrami ter tabele plošč, konzol, omaric itd.) In njihove povezave z napravami, aktuatorji in med seboj;
2) preverite pravilnost opravljenih povezav;
3) nastavite nastavitve zaščitnih naprav, sredstev za nadzor in regulacijo procesa;
4) nastavite pot in končna stikala;
5) analizirati vezje tako v procesu načrtovanja kot med zagonom in obratovanjem v primeru odstopanja od določenega načina delovanja naprave, prezgodnje okvare katerega koli elementa itd.
Tako ima branje sheme vezja različne namene, odvisno od opravljenega dela.
Poleg tega, če gre pri branju shem za ugotavljanje, kje in kako namestiti, postaviti in povezati, potem je branje sheme veliko težje. V mnogih primerih to zahteva poglobljeno znanje, obvladovanje tehnik branja in sposobnost analize prejetih informacij. Nazadnje, napaka v shematskem diagramu se bo neizogibno ponovila v vseh naslednjih dokumentih.Posledično se boste morali znova vrniti k branju diagrama vezja, da ugotovite, kakšna napaka je bila v njem storjena ali kaj v določenem primeru ne ustreza pravilnemu diagramu vezja (na primer programska oprema z veliko kontakti , je rele priključen pravilno, vendar se trajanje ali zaporedje preklopnih kontaktov, nastavljeno med nastavitvijo, ne ujema z nalogo) …
Naštete naloge so precej zapletene in obravnava mnogih od njih presega obseg tega članka. Kljub temu je koristno razjasniti njihovo bistvo in navesti glavne tehnične rešitve.
1. Branje shematskega diagrama se vedno začne s splošno seznanitvijo z njim in seznamom elementov, poiščite vsakega od njih na diagramu, preberite vse opombe in pojasnila.
2. Določite napajalni sistem za elektromotorje, tuljave magnetnega zaganjalnika, releje, elektromagnete, kompletna orodja, regulatorje itd. Če želite to narediti, poiščite vse napajalnike na diagramu, določite vrsto toka, nazivno napetost, faznost v tokokrogih izmeničnega tokokroga in polarnost v tokokrogih enosmernega tokokroga za vsakega od njih in primerjajte dobljene podatke z nazivnimi podatki uporabljene opreme.
Po diagramu so identificirane običajne stikalne naprave, pa tudi zaščitne naprave: odklopniki, varovalke, nadtokovni in prenapetostni releji itd. Določite nastavitve naprav prek napisov diagrama, tabel ali opomb, na koncu pa se oceni zaščitno območje vsake od njih.
Poznavanje elektroenergetskega sistema bo morda potrebno za: prepoznavanje vzrokov izpadov električne energije; določitev vrstnega reda, v katerem naj se napajanje napaja v tokokrogu (to ni vedno brezbrižno); preverjanje pravilnosti faze in polarnosti (nepravilna faza lahko na primer v redundantnih shemah povzroči kratek stik, spremembo smeri vrtenja elektromotorjev, poškodbo kondenzatorjev, kršitev ločevanja tokokroga z diodami, poškodbo polariziranih relejev in drugi.); oceno posledic pregorele varovalke.
3. Preučujejo poljubna vezja katerega koli električnega sprejemnika: elektromotor, tuljava magnetnega zaganjalnika, rele, naprava itd. Toda v vezju je veliko električnih sprejemnikov in še zdaleč ni vseeno, kateri od njih začne brati vezje - to je določeno z nalogo. Če morate določiti pogoje njegovega delovanja glede na diagram (ali preveriti, ali ustrezajo določenim), potem se začnejo z glavnim električnim sprejemnikom, na primer z motorjem ventila. Razkrili se bodo naslednji porabniki električne energije.
Na primer, če želite zagnati električni motor, ga morate vklopiti magnetno stikalo… Zato naj bo naslednji električni sprejemnik tuljava magnetnega zaganjalnika. Če njegovo vezje vključuje kontakt vmesnega releja, je treba upoštevati vezje njegove tuljave itd. Lahko pa obstaja še ena težava: kakšen element vezja ni uspel, na primer določena signalna lučka ne osvetliti. Potem bo ona prvi električni sprejemnik.
Zelo pomembno je poudariti, da če se pri branju grafikona ne držite določene namenskosti, potem lahko preživite veliko časa, ne da bi se kar koli odločili.
Torej, pri preučevanju izbranega električnega sprejemnika je treba slediti vsem njegovim možnim tokokrogom od pola do pola (od faze do faze, od faze do nič, odvisno od elektroenergetskega sistema). V tem primeru je treba najprej identificirati vse kontakte, diode, upore itd., vključene v vezje.
Upoštevajte, da si ne morete ogledati več vezij hkrati. Najprej morate preučiti, na primer, vezje za preklapljanje tuljave magnetnega zaganjalnika "Naprej" med lokalnim krmiljenjem in prilagoditi, v katerem položaju morajo biti elementi, vključeni v to vezje (stikalo načina je v položaju "Lokalno krmiljenje" , je magnetni zaganjalnik «Nazaj» izklopljen), kar morate storiti, da vklopite tuljavo magnetnega zaganjalnika (pritisnite gumb gumba «Naprej») itd. Potem morate mentalno izklopiti magnetni zaganjalnik. Po pregledu lokalnega krmilnega vezja mentalno premaknite stikalo za način v položaj «Samodejno krmiljenje» in preučite naslednje vezje.
Poznavanje vsakega vezja električnega vezja je namenjeno:
a) določiti pogoje delovanja, ki jih sistem izpolnjuje;
b) ugotavljanje napak; na primer, vezje ima lahko zaporedno povezane kontakte, ki se nikoli ne smejo zapreti hkrati;
v) ugotovi možne vzroke okvare. Napačno vezje na primer vključuje kontakte treh naprav. Glede na vsakega od njih je enostavno najti okvarjenega.Takšne naloge se pojavijo med zagonom in odpravljanjem težav med delovanjem;
G) vgraditi elemente, pri katerih so časovne odvisnosti lahko kršene bodisi zaradi nepravilne nastavitve bodisi zaradi napačne ocene dejanskih obratovalnih pogojev s strani projektanta.
Tipične pomanjkljivosti so prekratki impulzi (krmiljeni mehanizem nima časa za dokončanje začetega cikla), predolgi impulzi (krmiljeni mehanizem po končanem ciklu začne ponavljati), kršitev potrebnega preklopnega zaporedja (npr. ventili in črpalka so vklopljeni v napačnem vrstnem redu ali pa niso upoštevani zadostni intervali med operacijami);
e) identificirati naprave, ki bi lahko bile napačno konfigurirane; tipičen primer je nepravilna nastavitev tokovnega releja v krmilnem krogu ventila;
e) prepoznati naprave, katerih preklopna zmogljivost je nezadostna za stikalne tokokroge ali je nazivna napetost nižja od potrebne ali so delovni tokovi tokokrogov višji od nazivnih tokov naprave itd. NS.
Tipični primeri: kontakti električnega kontaktnega termometra so vstavljeni neposredno v vezje magnetnega zaganjalnika, kar je popolnoma nesprejemljivo; v vezju za napetost 220 V se uporablja povratna napetostna dioda 250 V, kar ni dovolj, ker je lahko pod napetostjo 310 V (K2-220 V); nazivni tok diode je 0,3 A, vendar je vključen v tokokrog, skozi katerega teče tok 0,4 A, kar bo povzročilo nesprejemljivo pregrevanje; signalna preklopna svetilka 24 V, 0,1 A je priključena na napetost 220 V preko dodatnega upora tipa PE-10 z uporom 220 Ohm.Svetilka bo normalno svetila, upor pa bo izgorel, ker je v njem sproščena moč približno dvakrat večja od nominalne;
(g) identificirati naprave, ki so izpostavljene prenapetostnemu preklopu, in oceniti zaščitne ukrepe proti njim (npr. dušilna vezja);
h) identificirati naprave, na delovanje katerih lahko sosednji tokokrogi nesprejemljivo vplivajo, in oceniti načine zaščite pred vplivi;
i) za prepoznavanje možnih lažnih vezij tako v normalnih načinih kot med prehodnimi procesi, na primer ponovno polnjenje kondenzatorjev, pretok energije v občutljivem električnem sprejemniku, ki se sprosti, ko je induktivnost izklopljena itd.
Lažni tokokrogi se včasih oblikujejo ne samo z nepričakovano povezavo, ampak tudi z nezapiranjem, kontaktom, ki ga prežge ena varovalka, medtem ko drugi ostanejo nedotaknjeni.Na primer, vmesni rele senzorja za nadzor procesa se vklopi z eno močjo vezje, njegov NC kontakt pa se vklopi skozi drugega. Če varovalka pregori, se vmesni rele sprosti, kar bo vezje zaznalo kot kršitev načina. V tem primeru ne morete ločiti napajalnih tokokrogov ali morate drugače narisati diagram itd.
Če se zaporedje napajalnih napetosti ne upošteva, se lahko oblikujejo napačna vezja, kar kaže na slabo kakovost načrtovanja. Pri pravilno zasnovanih tokokrogih zaporedje dovajanja napajalnih napetosti, kot tudi njihovo obnavljanje po motnjah, ne bi smelo povzročiti nobenih obratovalnih preklopov;
Se) zaporedoma oceniti posledice okvare izolacije na kateri koli točki tokokroga.Na primer, če so gumbi priključeni na nevtralno delovno žico in je tuljava zaganjalnika povezana s fazno žico (potrebno jo je obrniti nazaj), potem ko je stikalo gumba Stop priključeno na ozemljitveno žico, zaganjalnika ni mogoče izklopiti. Če se žica po stikalu z gumbom «Start» zapre na maso, se zaganjalnik samodejno vklopi;
l) ovrednotijo namen posameznega kontakta, diode, upora, kondenzatorja, pri katerem izhajajo iz predpostavke, da zadevni element ali kontakt manjka, in ovrednotijo posledice tega.
4. Obnašanje vezja se vzpostavi med delnim izklopom in obnovitvijo. Na žalost je ta kritični problem pogosto podcenjen, zato je ena glavnih nalog branja diagrama preveriti, ali lahko naprava preide iz nekega vmesnega stanja v operativno stanje in da ne bo prišlo do nepričakovanih operativnih preklopov. Zato standard predpisuje, da je treba tokokroge risati ob predpostavki, da je napajanje izklopljeno in da naprave in njihovi deli (npr. relejne armature) niso podvrženi prisilnim vplivom. Od tega izhodišča je treba analizirati sheme. V veliko pomoč pri analizi vezja so časovni diagrami interakcije, ki odražajo dinamiko delovanja vezja in ne le njegovega stacionarnega stanja.