Kako naučiti čitati i crtati električne sheme
Električni dijagrami
Glavna svrha električnih dijagrama je da odražavaju, s dovoljnom cjelovitošću i jasnoćom, međusobno povezivanje pojedinačnih uređaja, opreme za automatizaciju i pomoćne opreme koji su dio funkcionalnih jedinica sustava za automatizaciju, uzimajući u obzir redoslijed njihovog rada i princip rada . Osnovni električni dijagrami služe za proučavanje principa rada sustava automatizacije, oni su neophodni tijekom puštanja u rad i u rad električne opreme.
Osnovne električne sheme temelj su za izradu ostalih projektnih dokumenata: električnih dijagrama i tablica štitova i konzola, dijagrama vanjskog ožičenja, dijagrama spajanja itd.
U razvoju sustava automatizacije za tehnološke procese obično se izvode shematski električni dijagrami neovisnih elemenata, instalacija ili dijelova automatiziranog sustava, na primjer, krug upravljanja ventilom pogona, krug automatskog i daljinskog upravljanja crpkom, krug alarma razine spremnika , i itd. .
Glavni električni krugovi sastavljaju se na temelju shema automatizacije, na temelju navedenih algoritama za funkcioniranje pojedinačnih upravljačkih, signalnih, automatskih regulacijskih i upravljačkih jedinica i općih tehničkih zahtjeva za objekt koji se automatizira.
Na shematskim električnim dijagramima uređaji, uređaji, komunikacijske linije između pojedinih elemenata, blokova i modula ovih uređaja prikazani su u uobičajenom obliku.
Općenito, shematski dijagrami sadrže:
1) konvencionalne slike principa rada jedne ili druge funkcionalne jedinice sustava automatizacije;
2) natpisi s objašnjenjima;
3) dijelovi pojedinih elemenata (uređaja, električnih uređaja) ovog strujnog kruga koji se koriste u drugim strujnim krugovima, kao i elementi uređaja drugih strujnih krugova;
4) sheme sklopnih kontakata višepozicijskih uređaja;
5) popis uređaja, opreme koja se koristi u ovoj shemi;
6) popis crteža koji se odnose na ovu shemu, opća objašnjenja i napomene. Da biste čitali shematske dijagrame, morate znati algoritam rada kruga, razumjeti princip rada uređaja, uređaja na temelju kojih se gradi shematski dijagram.
Shematski prikazi sustava nadzora i upravljanja prema namjeni mogu se podijeliti na upravljačke krugove, procesno upravljanje i signalizaciju, automatsku regulaciju i napajanje. Shematski dijagrami po vrsti mogu biti električni, pneumatski, hidraulički i kombinirani. Trenutačno se najviše koriste električni i pneumatski lanci.
Kako čitati dijagram ožičenja
Shematski dijagram je prvi radni dokument na temelju kojeg se:
1) izraditi nacrte za izradu proizvoda (opće prikaze i električne sheme i tablice ploča, konzola, ormara i sl.) i njihove veze s uređajima, aktuatorima i međusobno;
2) provjeriti ispravnost izvedenih spojeva;
3) postaviti postavke zaštitnih uređaja, sredstava upravljanja i regulacije procesa;
4) prilagoditi hodne i krajnje sklopke;
5) analizirati strujni krug kako u procesu projektiranja tako i tijekom puštanja u rad i rada u slučaju odstupanja od navedenog načina rada instalacije, prijevremenog kvara bilo kojeg elementa itd.
Stoga, ovisno o poslu koji se obavlja, čitanje dijagrama strujnog kruga ima različite svrhe.
Također, ako se čitanje shema sastoji od pronalaženja gdje i kako instalirati, postaviti i spojiti, onda je čitanje sheme mnogo teže. U mnogim slučajevima to zahtijeva dubinsko znanje, ovladavanje tehnikama čitanja i sposobnost analize primljenih informacija. Konačno, greška napravljena u shematskom dijagramu neizbježno će se ponoviti u svim sljedećim dokumentima.Kao rezultat toga, ponovno ćete se morati vratiti na čitanje dijagrama strujnog kruga kako biste saznali koja je pogreška u njemu napravljena ili što, u određenom slučaju, ne odgovara ispravnom dijagramu strujnog kruga (na primjer, softver s mnogo kontakata , relej je spojen ispravno, ali trajanje ili redoslijed sklopnih kontakata postavljenih tijekom postavljanja ne odgovara zadatku) …
Navedeni zadaci prilično su složeni, a razmatranje mnogih od njih je izvan dosega ovog članka. Ipak, korisno je razjasniti njihovu bit i navesti glavna tehnička rješenja.
1. Čitanje shematskog dijagrama uvijek počinje općim upoznavanjem s njim i popisom elemenata, pronađite svaki od njih na dijagramu, pročitajte sve bilješke i objašnjenja.
2. Definirati sustav napajanja za elektromotore, zavojnice magnetskog pokretača, releje, elektromagnete, kompletne alate, regulatore itd. Da biste to učinili, pronađite sve izvore napajanja na dijagramu, identificirajte vrstu struje, nazivni napon, faze u AC krugovima i polaritet u DC krugovima za svaki od njih, te usporedite dobivene podatke s nazivnim podacima korištene opreme.
Uobičajeni rasklopni uređaji identificirani su prema dijagramu, kao i zaštitni uređaji: prekidači, osigurači, prekostrujni i prenaponski releji itd. Utvrdite postavke uređaja kroz natpise dijagrama, tablice ili bilješke, a na kraju se ocjenjuje područje zaštite svakog od njih.
Poznavanje elektroenergetskog sustava može biti potrebno za: utvrđivanje uzroka nestanka struje; određivanje redoslijeda kojim se struja treba dovoditi u krug (ovo nije uvijek ravnodušno); provjera ispravnosti faziranja i polariteta (netočno faziranje može, na primjer, u redundancijskim shemama dovesti do kratkog spoja, promjene smjera vrtnje elektromotora, oštećenja kondenzatora, kršenja odvajanja kruga pomoću dioda, oštećenja polariziranih releja i drugi.); procjena posljedica pregorjelog osigurača.
3. Proučavaju sve strujne krugove bilo kojeg električnog prijemnika: elektromotor, zavojnicu magnetskog pokretača, relej, uređaj itd. Ali postoji mnogo električnih prijemnika u krugu i daleko je od ravnodušnosti koji od njih počinje čitati krug - to je određeno zadatkom koji se radi. Ako trebate odrediti uvjete njegovog rada prema dijagramu (ili provjeriti odgovaraju li navedenim), tada počinju s glavnim električnim prijemnikom, na primjer, s motorom ventila. Otkrit će se sljedeći potrošači električne energije.
Na primjer, za pokretanje elektromotora morate ga uključiti magnetski prekidač… Stoga bi sljedeći električni prijemnik trebao biti zavojnica magnetskog pokretača. Ako njegov krug uključuje kontakt srednjeg releja, potrebno je uzeti u obzir krug njegove zavojnice itd. Ali može postojati još jedan problem: neki element kruga nije uspio, na primjer, određena signalna lampica ne radi osvijetliti. Tada će ona biti prvi električni prijemnik.
Vrlo je važno naglasiti da ako se ne pridržavate određene svrhovitosti prilikom čitanja grafikona, tada možete provesti puno vremena a da ništa ne odlučite.
Dakle, proučavajući odabrani električni prijemnik, potrebno je pratiti sve njegove moguće krugove od pola do pola (od faze do faze, od faze do nule, ovisno o elektroenergetskom sustavu). U tom slučaju potrebno je najprije identificirati sve kontakte, diode, otpornike itd. uključene u krug.
Imajte na umu da ne možete gledati više krugova odjednom. Prvo morate proučiti, na primjer, krug za prebacivanje zavojnice magnetskog pokretača «Naprijed» tijekom lokalnog upravljanja, podešavanjem u kojem položaju trebaju biti elementi uključeni u ovaj krug (prekidač načina rada je u položaju «Lokalno upravljanje» , magnetski pokretač «Natrag» je isključen), što trebate učiniti da uključite zavojnicu magnetskog pokretača (pritisnite gumb gumba «Naprijed»), itd. Zatim morate mentalno isključiti magnetski starter. Nakon pregleda lokalnog upravljačkog kruga, mentalno pomaknite prekidač načina rada u položaj «Automatsko upravljanje» i proučite sljedeći krug.
Poznavanje svakog kruga električnog kruga ima za cilj:
a) odrediti uvjete rada koje shema zadovoljava;
b) identifikacija pogreške; na primjer, krug može imati serijski spojene kontakte koji se nikada ne smiju zatvoriti istovremeno;
v) utvrditi moguće uzroke kvara. Neispravan krug, na primjer, uključuje kontakte tri uređaja. S obzirom na svaki od njih, lako je pronaći neispravan.Takvi zadaci nastaju tijekom puštanja u rad i rješavanja problema tijekom rada;
G) ugraditi elemente kod kojih vremenske ovisnosti mogu biti poremećene bilo zbog pogrešne postavke ili zbog pogrešne procjene stvarnih radnih uvjeta od strane projektanta.
Tipični nedostaci su prekratki impulsi (kontrolirani mehanizam nema vremena za dovršetak započetog ciklusa), predugi impulsi (kontrolirani mehanizam, nakon završetka ciklusa, počinje ga ponavljati), kršenje potrebnog slijeda prebacivanja (npr. ventili i crpka uključeni su pogrešnim redoslijedom ili se ne poštuju dovoljni intervali između operacija);
e) identificirati uređaje koji bi mogli biti pogrešno konfigurirani; tipičan primjer je neispravna postavka strujnog releja u upravljačkom krugu ventila;
e) identificirati uređaje čija je sklopna sposobnost nedovoljna za sklopljene krugove, ili je nazivni napon niži od potrebnog, ili su radne struje krugova veće od nazivnih struja uređaja, itd. NS.
Tipični primjeri: kontakti električnog kontaktnog termometra umetnuti su izravno u strujni krug magnetskog pokretača, što je potpuno neprihvatljivo; u krugu za napon od 220 V koristi se dioda obrnutog napona od 250 V, što nije dovoljno, jer može biti pod naponom od 310 V (K2-220 V); nazivna struja diode je 0,3 A, ali je uključena u krug kroz koji prolazi struja od 0,4 A, što će uzrokovati neprihvatljivo pregrijavanje; žaruljica za prebacivanje signala 24 V, 0,1 A spojena je na napon od 220 V preko dodatnog otpornika tipa PE-10 s otporom od 220 Ohma.Svjetiljka će svijetliti normalno, ali otpornik će izgorjeti, jer je snaga oslobođena u njemu otprilike dvostruko veća od nominalne;
(g) identificirati uređaje koji su podložni prenaponskom preklapanju i procijeniti zaštitne mjere protiv njih (npr. prigušni krugovi);
h) identificirati uređaje na čiji rad mogu neprihvatljivo utjecati susjedni krugovi i procijeniti načine zaštite od utjecaja;
i) identificirati moguće lažne krugove kako u normalnim načinima rada tako i tijekom prijelaznih procesa, na primjer, ponovno punjenje kondenzatora, protok energije u osjetljivom električnom prijemniku, koji se oslobađa kada se induktivitet isključi, itd.
Ponekad se stvaraju lažni krugovi ne samo s neočekivanim spojem, već i s nezatvaranjem, kontaktom koji je pregorio jedan osigurač, dok ostali ostaju netaknuti.Na primjer, srednji relej senzora upravljanja procesom uključen je jednom snagom krug, a njegov NC kontakt uključuje se kroz drugi. Ako osigurač pregori, srednji relej će se osloboditi, što će krug shvatiti kao kršenje načina rada. U tom slučaju ne možete razdvojiti strujne krugove ili morate drugačije nacrtati dijagram itd.
Mogu se formirati neispravni krugovi ako se ne poštuje slijed napona napajanja, što ukazuje na lošu kvalitetu dizajna. S pravilno projektiranim strujnim krugovima, redoslijed napajanja opskrbnih napona, kao i njihov oporavak nakon smetnji, ne bi trebao dovesti do bilo kakvih radnih preklapanja;
Kako bi se) redom procijenile posljedice kvara izolacije na bilo kojoj točki strujnog kruga.Na primjer, ako su gumbi spojeni na neutralnu radnu žicu, a zavojnica startera je spojena na faznu žicu (potrebno ju je okrenuti natrag), tada kada je prekidač gumba Stop spojen na žicu za uzemljenje, starter se ne može isključiti. Ako se žica zatvori na masu nakon prekidača s gumbom «Start», starter će se automatski uključiti;
l) ocijeniti svrhu svakog kontakta, diode, otpornika, kondenzatora, za koju polaze od pretpostavke da dotični element ili kontakt nedostaje, te ocijeniti posljedice toga.
4. Ponašanje kruga se uspostavlja tijekom djelomičnog isključenja napajanja, kao i tijekom oporavka. Nažalost, ovaj kritični problem često se podcjenjuje, pa je jedan od glavnih zadataka čitanja dijagrama provjeriti može li uređaj prijeći iz nekog međustanja u operativno stanje i da se neće dogoditi neočekivani operativni prekidači. Stoga norma propisuje da se strujni krugovi crtaju pod pretpostavkom da je napajanje isključeno i da uređaji i njihovi dijelovi (npr. armature releja) nisu podložni prisilnim utjecajima. S ovog polazišta potrebno je analizirati sheme. Vremenski dijagrami interakcije, koji odražavaju dinamiku rada kruga, a ne samo njegovo stabilno stanje, od velike su pomoći u analizi kruga.