Kuinka oppia lukemaan ja piirtämään sähkökaavioita

Sähkökaaviot

Sähkökaavioiden päätarkoituksena on heijastaa riittävän täydellisesti ja selkeästi automaatiojärjestelmien toiminnallisiin yksiköihin kuuluvien yksittäisten laitteiden, automaatiolaitteiden ja apulaitteiden yhteenliittämistä, ottaen huomioon niiden työjärjestys ja toimintaperiaate. . Perussähkökaaviot auttavat tutkimaan automaatiojärjestelmän toimintaperiaatetta, ne ovat välttämättömiä käyttöönoton aikana ja sisään sähkölaitteiden käyttö.

Perussähkökaaviot ovat pohjana muiden suunnitteluasiakirjojen kehittämiselle: sähkökaaviot ja suojusten ja konsolien taulukot, ulkoiset kytkentäkaaviot, kytkentäkaaviot jne.

Teknisten prosessien automaatiojärjestelmiä kehitettäessä tehdään yleensä automaattisen järjestelmän itsenäisten elementtien, asennuksien tai osien sähkökaavioita, esimerkiksi toimilaitteen venttiilin ohjauspiiri, automaattinen ja kauko-ohjauspiiri, säiliön pinnankorkeushälytyspiiri. , ja jne. .

Pääsähköpiirit kootaan automaatiokaavioiden perusteella, yksittäisten ohjaus-, merkinanto-, automaattisäätö- ja ohjausyksiköiden toimintaa koskevien määriteltyjen algoritmien sekä automatisoitavan kohteen yleisten teknisten vaatimusten perusteella.

Kaavamaisissa sähkökaavioissa laitteet, laitteet, yksittäisten elementtien väliset tietoliikennelinjat, näiden laitteiden lohkot ja moduulit on kuvattu tavanomaisessa muodossa.

Yleensä kaaviot sisältävät:

1) tavanomaiset kuvat automaatiojärjestelmän yhden tai toisen toiminnallisen yksikön toimintaperiaatteesta;

2) selittävät merkinnät;

3) tämän piirin yksittäisten elementtien (laitteet, sähkölaitteet) osat, joita käytetään muissa piireissä, sekä muiden piirien laitteiden elementit;

4) moniasentoisten laitteiden koskettimien kytkentäkaaviot;

5) luettelo tässä järjestelmässä käytetyistä laitteista ja laitteista;

6) luettelo tähän kaavioon liittyvistä piirustuksista, yleiset selitykset ja huomautukset. Kaaviokaavioiden lukemiseksi sinun on tiedettävä piirin toiminnan algoritmi, ymmärrettävä laitteiden toimintaperiaate, laitteet, joiden perusteella kaavio rakennetaan.

Tarkoituksenmukaiset valvonta- ja ohjausjärjestelmien kaaviot voidaan jakaa ohjauspiireihin, prosessin ohjaukseen ja signalointiin, automaattiseen säätöön ja tehonsyöttöön. Kaaviokaaviot tyypeittäin voivat olla sähköisiä, pneumaattisia, hydraulisia ja yhdistettyjä. Sähkö- ja pneumaattiset ketjut ovat tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä.

Kuinka lukea kytkentäkaavio

Kaaviokaavio on ensimmäinen työasiakirja, jonka perusteella:

1) tehdä piirustuksia tuotteiden valmistukseen (yleisnäkymät ja sähkökaaviot ja taulukot levyistä, konsoleista, kaapeista jne.) ja niiden liitännät laitteisiin, toimilaitteisiin ja toisiinsa;

2) tarkista tehtyjen kytkentöjen oikeellisuus;

3) asettaa suojalaitteiden asetukset, prosessin ohjaus- ja säätövälineet;

4) säädä ajo- ja rajakytkimet;

5) analysoida piiri sekä suunnitteluprosessissa että käyttöönoton ja käytön aikana, jos poikkeaa asennuksen määritellystä toimintatilasta, jonkin elementin ennenaikainen vika jne.

Siten kytkentäkaavion lukemisella on erilaisia ​​tarkoituksia tehtävästä työstä riippuen.

Lisäksi, jos kaavioiden lukeminen on kyse sen selvittämisestä, missä ja miten asennus, sijoittelu ja yhteys tehdään, kaavion lukeminen on paljon vaikeampaa. Monissa tapauksissa tämä edellyttää syvällistä tietoa, lukutekniikoiden hallintaa ja kykyä analysoida saatua tietoa. Lopuksi kaaviossa tehty virhe toistuu väistämättä kaikissa myöhemmissä asiakirjoissa.Seurauksena on, että sinun on jälleen palattava piirikaavion lukemiseen saadaksesi selville, mikä virhe siinä on tehty tai mikä tietyssä tapauksessa ei vastaa oikeaa piirikaaviota (esimerkiksi ohjelmisto, jossa on monia kontakteja , rele on kytketty oikein, mutta asennuksen aikana asetettu kytkentäkoskettimien kesto tai järjestys ei vastaa tehtävää) …

Luetellut tehtävät ovat melko monimutkaisia, ja monien niistä pohtiminen ei kuulu tämän artikkelin piiriin. Siitä huolimatta on hyödyllistä selventää niiden olemusta ja luetella tärkeimmät tekniset ratkaisut.

1. Kaaviokaavion lukeminen alkaa aina yleisellä tutustumisella siihen ja elementtiluetteloon, etsi jokainen niistä kaaviosta, lue kaikki huomautukset ja selitykset.

2. Määritä tehojärjestelmä sähkömoottoreille, magneettisille käynnistyskäämeille, releille, sähkömagneeteille, kokonaisille työkaluille, säätimille jne. Tätä varten etsi kaaviosta kaikki virtalähteet, tunnista kunkin virran tyyppi, nimellisjännite, AC-piirien vaiheistus ja tasavirtapiirien napaisuus ja vertaa saatuja tietoja käytetyn laitteen nimellistietoihin.

Kaavion mukaan tunnistetaan yleiset kytkentälaitteet sekä suojalaitteet: katkaisijat, sulakkeet, ylivirta- ja ylijännitereleet jne. Määritä laitteiden asetukset kaavion, taulukoiden tai muistiinpanojen avulla ja lopuksi arvioidaan kunkin niistä suoja-alue.

Sähköjärjestelmän tuntemus voi olla tarpeen: sähkökatkosten syiden tunnistaminen; määritetään järjestys, jossa virta tulee syöttää piiriin (tämä ei ole aina välinpitämätön); vaiheistuksen ja napaisuuden tarkistaminen (väärä vaiheistus voi esim. redundanssijärjestelmissä johtaa oikosulkuun, sähkömoottoreiden pyörimissuunnan muutokseen, kondensaattoreiden vaurioitumiseen, diodien avulla tapahtuvan piirien erotuksen rikkomiseen, polarisoitujen releiden vaurioitumiseen ja muut.); arvioida palaneen sulakkeen seurauksia.

3. He tutkivat minkä tahansa sähkövastaanottimen piirejä: sähkömoottorin, magneettisen käynnistyskäämin, releen, laitteen jne. Mutta piirissä on monia sähköisiä vastaanottimia, ja on kaukana välinpitämättömästä, kumpi heistä alkaa lukea piiriä - tämän määrää käsillä oleva tehtävä. Jos sinun on määritettävä sen toimintaolosuhteet kaavion mukaan (tai tarkistettava, että ne vastaavat määritettyjä), ne alkavat pääsähkövastaanottimesta, esimerkiksi venttiilimoottorista. Seuraavat sähkönkuluttajat paljastavat itsensä.

Esimerkiksi sähkömoottorin käynnistämiseksi sinun on käynnistettävä magneettinen kytkin… Siksi seuraavan sähköisen vastaanottimen tulisi olla magneettikäynnistimen kela. Jos sen piiri sisältää välireleen koskettimen, on otettava huomioon sen käämin piiri jne. Mutta voi olla toinenkin ongelma: jokin piirin elementti on epäonnistunut, esimerkiksi tietty merkkilamppu ei syty. sytyttää. Sitten hänestä tulee ensimmäinen sähköinen vastaanotin.

On erittäin tärkeää korostaa, että jos et noudata tiettyä tarkoituksenmukaisuutta kaaviota lukiessasi, voit viettää paljon aikaa päättämättä mitään.

Joten tutkimalla valittua sähkövastaanotinta on tarpeen jäljittää kaikki sen mahdolliset piirit navasta napaan (vaiheesta vaiheeseen, vaiheesta nollaan riippuen sähköjärjestelmästä). Tässä tapauksessa on ensin tunnistettava kaikki piiriin kuuluvat koskettimet, diodit, vastukset jne.

Huomaa, että et voi tarkastella useita piirejä kerralla. Ensin on tutkittava esimerkiksi piiri magneettikäynnistimen kelan kytkemiseksi "Eteenpäin" paikallisohjauksen aikana, säätämällä, missä asennossa tähän piiriin sisältyvien elementtien tulisi olla (tilakytkin on "paikallinen ohjaus" -asennossa , magneettikäynnistin «Takaisin» on kytketty pois päältä), mikä sinun on tehtävä käynnistääksesi magneettikäynnistimen kelan (paina «Eteenpäin»-painikkeen painiketta) jne. Sitten sinun on sammutettava magneettikäynnistin henkisesti. Kun olet tutkinut paikallisen ohjauspiirin, siirrä tilakytkin henkisesti asentoon «Automaattinen ohjaus» ja tutki seuraavaa piiriä.

Jokaisen sähköpiirin piirin tunteminen tähtää:

a) määrittää toimintaedellytykset, jotka järjestelmä täyttää;

b) virheiden tunnistaminen; esimerkiksi piirissä voi olla sarjaan kytkettyjä koskettimia, jotka eivät saa koskaan sulkeutua samanaikaisesti;

v) selvittää vian mahdolliset syyt. Esimerkiksi viallinen piiri sisältää kolmen laitteen koskettimet. Kun otetaan huomioon jokainen niistä, on helppo löytää viallinen.Tällaisia ​​tehtäviä syntyy käyttöönoton ja vianmäärityksen aikana käytön aikana;

G) asentaa elementtejä, joissa aikariippuvuudet voivat rikkoutua joko virheellisen asetuksen seurauksena tai suunnittelijan todellisten käyttöolosuhteiden virheellisen arvioinnin seurauksena.

Tyypillisiä puutteita ovat liian lyhyet pulssit (ohjatulla mekanismilla ei ole aikaa suorittaa aloitettua sykliä), liian pitkät pulssit (ohjattu mekanismi syklin päätyttyä alkaa toistaa sitä), tarvittavan kytkentäsekvenssin rikkominen (esim. venttiilit ja pumppu on kytketty päälle väärässä järjestyksessä tai riittäviä toimenpiteiden väliä ei noudateta);

e) tunnistaa laitteet, jotka voivat olla väärin konfiguroituja; tyypillinen esimerkki on virtareleen virheellinen asetus venttiilin ohjauspiirissä;

e) tunnistaa laitteet, joiden kytkentäkapasiteetti on riittämätön kytkettäville piireille tai joiden nimellisjännite on tarpeellista pienempi tai piirien käyttövirrat ovat suuremmat kuin laitteen nimellisvirrat jne. NS.

Tyypillisiä esimerkkejä: sähkökontaktilämpömittarin koskettimet työnnetään suoraan magneettikäynnistimen piiriin, mikä on täysin mahdotonta hyväksyä; 220 V:n jännitteen piirissä käytetään 250 V:n käänteisjännitediodia, mikä ei riitä, koska se voi olla alle 310 V:n jännitteen (K2-220 V); diodin nimellisvirta on 0,3 A, mutta se sisältyy piiriin, jonka läpi kulkee 0,4 A virta, mikä aiheuttaa ei-hyväksyttävää ylikuumenemista; signaalin kytkentälamppu 24 V, 0,1 A on kytketty 220 V:n jännitteeseen PE-10-tyypin lisävastuksen kautta, jonka resistanssi on 220 ohmia.Lamppu palaa normaalisti, mutta vastus palaa, koska siinä vapautuva teho on noin kaksi kertaa nimellisteho;

g) tunnistaa laitteet, joihin kohdistuu ylijännitekytkentä, ja arvioimaan suojatoimenpiteitä niitä vastaan ​​(esim. vaimennuspiirit);

h) tunnistaa laitteet, joiden toimintaan viereiset virtapiirit voivat vaikuttaa liikaa, ja arvioida suojakeinot vaikutuksilta;

i) tunnistaa mahdolliset harhapiirit sekä normaaleissa tiloissa että transienttiprosessien aikana, esimerkiksi kondensaattoreiden lataus, herkän sähkövastaanottimen energiavirta, joka vapautuu, kun induktanssi sammutetaan jne.

Joskus vääriä piirejä ei muodostu vain odottamattomalla kytkennällä, vaan myös sulkeutumattomuudella, yhden sulakkeen palaneen koskettimen kanssa, kun taas muut pysyvät ehjinä.Esimerkiksi prosessinohjausanturin välirele kytkeytyy päälle yhdellä teholla piiri, ja sen NC-kosketin kytkeytyy päälle toisen kautta. Jos sulake palaa, välirele laukeaa, minkä piiri havaitsee tilarikkomukseksi. Tässä tapauksessa et voi erottaa virtapiirejä tai sinun on piirrettävä kaavio eri tavalla jne.

Virheellisiä piirejä voi muodostua, jos syöttöjännitteiden järjestystä ei noudateta, mikä viittaa huonoon suunnittelun laatuun. Oikein suunnitelluilla piireillä syöttöjännitteiden syöttöjärjestys sekä niiden palautus häiriöistä ei saa johtaa toiminnallisiin kytkentöihin;

Se) arvioida peräkkäin eristysvian seurauksia missä tahansa piirin kohdassa.Esimerkiksi, jos painikkeet on kytketty nollatyöjohtimeen ja käynnistyskäämi on kytketty vaihejohtoon (se on käännettävä takaisin), niin kun Stop-painikkeen kytkin on kytketty maadoitusjohtoon, starttia ei voi sammuttaa. Jos johto sulkeutuu maahan "Käynnistä"-painikkeella tehdyn kytkimen jälkeen, käynnistin käynnistyy automaattisesti;

l) arvioida jokaisen koskettimen, diodin, vastuksen, kondensaattorin käyttötarkoitus, jolle he lähtevät olettamuksesta, että kyseinen elementti tai kosketin puuttuu, ja arvioida tämän seuraukset.

4. Piirin käyttäytyminen määritetään osittaisen virrankatkaisun ja palautuksen aikana. Valitettavasti tämä kriittinen ongelma usein aliarvioidaan, joten yksi kaavion lukemisen tärkeimmistä tehtävistä on tarkistaa, että laite voi siirtyä jostain välitilasta toimintatilaan ja ettei odottamattomia toimintakytkimiä tapahdu. Siksi standardi määrää, että piirit tulee piirtää olettaen, että virransyöttö on katkaistu ja että laitteisiin ja niiden osiin (esim. releankkurit) ei kohdistu pakkovaikutuksia. Tästä lähtökohdasta lähtien on tarpeen analysoida järjestelmiä. Vuorovaikutuksen ajoituskaaviot, jotka heijastavat piirin toiminnan dynamiikkaa, eivät vain sen vakaata tilaa, ovat suureksi avuksi piirianalyysissä.