Come imparare a leggere e disegnare schemi elettrici

Schemi elettrici

Lo scopo principale degli schemi elettrici è quello di riflettere, con sufficiente completezza e chiarezza, l'interconnessione di singoli dispositivi, apparecchiature di automazione e apparecchiature ausiliarie che fanno parte delle unità funzionali dei sistemi di automazione, tenendo conto della sequenza del loro lavoro e del principio di funzionamento . Gli schemi elettrici di base servono per studiare il principio di funzionamento del sistema di automazione, sono necessari durante la messa in servizio e dentro funzionamento delle apparecchiature elettriche.

Gli schemi elettrici di base sono la base per lo sviluppo di altri documenti di progettazione: schemi elettrici e tabelle di schermi e console, schemi di collegamento elettrico esterno, schemi di collegamento, ecc.

Nello sviluppo di sistemi di automazione per processi tecnologici, vengono solitamente eseguiti schemi elettrici schematici di elementi, installazioni o sezioni indipendenti di un sistema automatizzato, ad esempio un circuito di controllo della valvola dell'attuatore, un circuito di controllo automatico e remoto della pompa, un circuito di allarme del livello del serbatoio , ed ecc. .

I principali circuiti elettrici sono compilati sulla base di schemi di automazione, sulla base degli algoritmi specificati per il funzionamento delle singole unità di controllo, segnalazione, regolazione automatica e controllo e requisiti tecnici generali per l'oggetto da automatizzare.

Su schemi elettrici schematici, dispositivi, dispositivi, linee di comunicazione tra singoli elementi, blocchi e moduli di questi dispositivi sono rappresentati in forma convenzionale.

In generale, i diagrammi schematici contengono:

1) immagini convenzionali del principio di funzionamento dell'una o dell'altra unità funzionale del sistema di automazione;

2) iscrizioni esplicative;

3) parti di singoli elementi (dispositivi, dispositivi elettrici) di questo circuito utilizzati in altri circuiti, nonché elementi di dispositivi di altri circuiti;

4) schemi di commutazione dei contatti di dispositivi multiposizione;

5) elenco di dispositivi, apparecchiature utilizzate in questo schema;

6) elenco dei disegni relativi a questo schema, spiegazioni generali e note. Per leggere i diagrammi schematici, è necessario conoscere l'algoritmo di funzionamento del circuito, comprendere il principio di funzionamento dei dispositivi, dispositivi sulla base dei quali è costruito il diagramma schematico.

I diagrammi schematici dei sistemi di monitoraggio e controllo per scopo possono essere suddivisi in circuiti di controllo, controllo e segnalazione del processo, regolazione automatica e alimentazione. Gli schemi schematici per tipologia possono essere elettrici, pneumatici, idraulici e combinati. Le catene elettriche e pneumatiche sono attualmente le più utilizzate.

Come leggere uno schema elettrico

Il diagramma schematico è il primo documento di lavoro, in base al quale:

1) eseguire i disegni per la realizzazione dei prodotti (viste generali e schemi elettrici e tabelle di quadri, mensole, armadi, ecc.) e le loro connessioni con dispositivi, attuatori e tra loro;

2) verificare la correttezza dei collegamenti effettuati;

3) definire le impostazioni per i dispositivi di protezione, i mezzi di controllo e regolazione del processo;

4) regolare la corsa ei finecorsa;

5) analizzare il circuito sia nel processo di progettazione che durante la messa in servizio e il funzionamento in caso di deviazione dalla modalità operativa specificata dell'installazione, guasto prematuro di qualsiasi elemento, ecc.

Pertanto, a seconda del lavoro svolto, la lettura dello schema elettrico ha scopi diversi.

Inoltre, se leggere gli schemi consiste nel capire dove e come installare, posizionare e collegare, allora leggere uno schema è molto più difficile. In molti casi ciò richiede una conoscenza approfondita, la padronanza delle tecniche di lettura e la capacità di analizzare le informazioni ricevute. Infine, l'errore commesso nel diagramma schematico si ripeterà inevitabilmente in tutti i documenti successivi.Di conseguenza, dovrai tornare nuovamente alla lettura dello schema elettrico per scoprire quale errore è stato commesso o cosa, in un caso particolare, non corrisponde allo schema elettrico corretto (ad esempio, il software con molti contatti , il relè è collegato correttamente, ma la durata o la sequenza dei contatti di commutazione impostati durante la configurazione non corrisponde all'attività) …

Le attività elencate sono piuttosto complesse e la considerazione di molte di esse va oltre lo scopo di questo articolo. Tuttavia, è utile chiarirne l'essenza ed elencare le principali soluzioni tecniche.

1. La lettura di un diagramma schematico inizia sempre con una familiarizzazione generale con esso e l'elenco degli elementi, trova ciascuno di essi sul diagramma, leggi tutte le note e le spiegazioni.

2. Definire il sistema di alimentazione per motori elettrici, bobine magnetiche di avviamento, relè, elettromagneti, strumenti completi, regolatori, ecc. Per fare ciò, individuare sullo schema tutti gli alimentatori, identificare per ognuno di essi il tipo di corrente, la tensione nominale, la fasatura nei circuiti in alternata e la polarità nei circuiti in continua e confrontare i dati ottenuti con i dati nominali dell'apparecchiatura utilizzata.

I dispositivi di commutazione comuni sono identificati secondo lo schema, così come i dispositivi di protezione: interruttori automatici, fusibili, relè di sovracorrente e sovratensione, ecc. Determinare le impostazioni dei dispositivi attraverso le didascalie del diagramma, tabelle o note e, infine, viene valutata l'area di protezione di ciascuno di essi.

La familiarità con il sistema di alimentazione può essere necessaria per: identificare le cause delle interruzioni di corrente; determinare l'ordine in cui l'alimentazione dovrebbe essere fornita al circuito (questo non è sempre indifferente); controllo della correttezza della fasatura e della polarità (la fasatura errata può, ad esempio, negli schemi di ridondanza portare a un cortocircuito, un cambiamento nel senso di rotazione dei motori elettrici, danni ai condensatori, violazione della separazione del circuito mediante diodi, danni ai relè polarizzati e altri.); valutare le conseguenze di un fusibile bruciato.

3. Studiano tutti i circuiti di qualsiasi ricevitore elettrico: motore elettrico, bobina di avviamento magnetica, relè, dispositivo, ecc. Ma ci sono molti ricevitori elettrici nel circuito ed è tutt'altro che indifferente chi di loro inizi a leggere il circuito: questo è determinato dal compito da svolgere. Se è necessario determinare le condizioni del suo funzionamento secondo lo schema (o verificare che corrispondano a quelle specificate), iniziano con il ricevitore elettrico principale, ad esempio, con il motore della valvola. I seguenti consumatori di elettricità si riveleranno.

Ad esempio, per avviare il motore elettrico, è necessario accenderlo interruttore magnetico… Pertanto, il prossimo ricevitore elettrico dovrebbe essere la bobina dell'avviatore magnetico. Se il suo circuito include un contatto di un relè intermedio, è necessario tenere conto del circuito della sua bobina, ecc. Ma potrebbe esserci un altro problema: qualche elemento del circuito si è guastato, ad esempio una certa lampada di segnalazione no accendere. Quindi sarà la prima ricevente elettrica.

È molto importante sottolineare che se non aderisci a una certa determinazione durante la lettura del grafico, puoi passare molto tempo senza decidere nulla.

Quindi, studiando il ricevitore elettrico prescelto, è necessario tracciare tutti i suoi possibili circuiti da polo a polo (da fase a fase, da fase a zero, a seconda del sistema di alimentazione). In questo caso, è necessario identificare prima tutti i contatti, diodi, resistori, ecc. inclusi nel circuito.

Si prega di notare che non è possibile visualizzare più circuiti contemporaneamente. Per prima cosa è necessario studiare, ad esempio, il circuito per la commutazione della bobina dell'avviatore magnetico «Avanti» durante il controllo locale, regolando in quale posizione dovrebbero essere gli elementi inclusi in questo circuito (l'interruttore di modalità è nella posizione «Controllo locale» , l'avviatore magnetico «Indietro» è spento), cosa che devi fare per accendere la bobina dell'avviatore magnetico (premere il pulsante del pulsante «Avanti»), ecc. Quindi è necessario spegnere mentalmente l'avviatore magnetico. Dopo aver esaminato il circuito di controllo locale, spostare mentalmente il selettore di modalità sulla posizione «Controllo automatico» e studiare il circuito successivo.

La familiarità con ogni circuito del circuito elettrico mira a:

a) determinare le condizioni di funzionamento che il regime soddisfa;

b) identificazione dell'errore; ad esempio, un circuito può avere contatti collegati in serie che non devono mai chiudersi contemporaneamente;

v) determinare le possibili cause del guasto. Un circuito difettoso, ad esempio, coinvolge i contatti di tre dispositivi. Dato ciascuno di essi, è facile trovarne uno difettoso.Tali compiti sorgono durante la messa in servizio e la risoluzione dei problemi durante il funzionamento;

G) installare elementi in cui le dipendenze temporali possono essere violate sia per errata impostazione sia per errata valutazione da parte del progettista delle effettive condizioni operative.

I difetti tipici sono impulsi troppo brevi (il meccanismo controllato non ha il tempo di completare il ciclo avviato), impulsi troppo lunghi (il meccanismo controllato, dopo aver completato il ciclo, inizia a ripeterlo), violazione della sequenza di commutazione necessaria (ad esempio, le valvole e la pompa vengono accese nell'ordine sbagliato o non vengono osservati intervalli sufficienti tra le operazioni);

e) identificare i dispositivi che potrebbero essere configurati in modo errato; un tipico esempio è un'impostazione errata di un relè di corrente nel circuito di controllo di una valvola;

e) identificare i dispositivi la cui capacità di commutazione è insufficiente per i circuiti commutati, o la tensione nominale è inferiore al necessario, o le correnti operative dei circuiti sono superiori alle correnti nominali del dispositivo, ecc. NS.

Esempi tipici: i contatti di un termometro elettrico a contatto sono inseriti direttamente nel circuito di un avviatore magnetico, il che è del tutto inaccettabile; in un circuito per una tensione di 220 V, viene utilizzato un diodo a tensione inversa di 250 V, il che non è sufficiente, perché può trovarsi sotto una tensione di 310 V (K2-220 V); la corrente nominale del diodo è 0,3 A, ma è inclusa nel circuito attraverso il quale passa una corrente di 0,4 A, che causerà un surriscaldamento inaccettabile; la lampada di commutazione del segnale 24 V, 0,1 A è collegata a una tensione di 220 V tramite un resistore aggiuntivo del tipo PE-10 con una resistenza di 220 Ohm.La lampada si illuminerà normalmente, ma il resistore si brucerà, poiché la potenza rilasciata in essa è circa il doppio del valore nominale;

g) identificare i dispositivi soggetti a commutazione di sovratensione e valutare le misure di protezione contro di essi (ad esempio circuiti di smorzamento);

h) identificare i dispositivi il cui funzionamento può essere inaccettabilmente influenzato dai circuiti adiacenti e valutare i mezzi di protezione contro le influenze;

i) identificare possibili circuiti spuri sia in modalità normali che durante processi transitori, ad esempio, ricarica di condensatori, flusso di energia in un ricevitore elettrico sensibile, rilasciato quando l'induttanza viene disattivata, ecc.

A volte si formano falsi circuiti non solo con una connessione inaspettata, ma anche con una non chiusura, un contatto bruciato da un fusibile, mentre gli altri rimangono intatti.Ad esempio, un relè intermedio di un sensore di controllo del processo viene attivato da una potenza circuito e il suo contatto NC si accende attraverso l'altro. Se il fusibile si brucia, il relè intermedio verrà rilasciato, il che verrà percepito dal circuito come una violazione della modalità. In questo caso, non puoi separare i circuiti di potenza, oppure devi disegnare uno schema in modo diverso, ecc.

Se non si osserva la sequenza delle tensioni di alimentazione, si possono formare circuiti errati, il che indica una scarsa qualità del progetto. Con circuiti opportunamente progettati, la sequenza di erogazione delle tensioni di alimentazione, così come il loro ripristino dopo disturbi, non dovrebbe portare ad alcuna commutazione operativa;

Per se) valutare in sequenza le conseguenze del guasto dell'isolamento in qualsiasi punto del circuito.Ad esempio, se i pulsanti sono collegati al filo di lavoro neutro e la bobina di avviamento è collegata al filo di fase (è necessario riaccenderla), quindi quando l'interruttore del pulsante Stop è collegato al filo di terra, il il motorino di avviamento non può essere spento. Se il filo si chiude a massa dopo l'interruttore con il pulsante «Start», lo starter si accenderà automaticamente;

l) valutare lo scopo di ogni contatto, diodo, resistore, condensatore, per il quale si parte dal presupposto che manchi l'elemento o il contatto in questione, e valutarne le conseguenze.

4. Il comportamento del circuito viene stabilito durante lo spegnimento parziale e durante il ripristino. Sfortunatamente, questo problema critico è spesso sottovalutato, quindi uno dei compiti principali della lettura del diagramma è verificare che il dispositivo possa passare da uno stato intermedio a uno stato operativo e che non si verifichino cambi operativi imprevisti. Pertanto, la norma prescrive che i circuiti vengano tracciati supponendo che l'alimentazione sia disinserita e che i dispositivi e le loro parti (ad es. armature dei relè) non siano soggetti ad influenze forzate. Da questo punto di partenza, è necessario analizzare gli schemi. I diagrammi temporali dell'interazione, che riflettono la dinamica del funzionamento del circuito, e non solo il suo stato stazionario, sono di grande aiuto nell'analisi dei circuiti.