כיצד ללמוד לקרוא ולצייר שרטוטים חשמליים

דיאגרמות חשמל

המטרה העיקרית של דיאגרמות חשמל היא לשקף, בשלמות ובבהירות מספקת, את החיבור בין מכשירים בודדים, ציוד אוטומציה וציוד עזר המהווים חלק מהיחידות הפונקציונליות של מערכות אוטומציה, תוך התחשבות ברצף עבודתן ובעקרון הפעולה שלהן. . דיאגרמות חשמליות בסיסיות משמשות ללימוד עקרון הפעולה של מערכת האוטומציה, הן הכרחיות במהלך ההזמנה ובתוך תפעול ציוד חשמלי.

דיאגרמות חשמל בסיסיות הן הבסיס לפיתוח מסמכי תכנון נוספים: דיאגרמות חשמל וטבלאות של מגנים וקונסולות, דיאגרמות חיבור חיווט חיצוני, דיאגרמות חיבור וכו'.

בפיתוח מערכות אוטומציה לתהליכים טכנולוגיים, בדרך כלל מבוצעים דיאגרמות חשמליות סכמטיות של אלמנטים, התקנות או קטעים של מערכת אוטומטית, למשל, מעגל בקרת שסתום מפעיל, מעגל בקרת משאבה אוטומטית ומרוחקת, מעגל אזעקת מפלס המיכל. ,וכו'. .

המעגלים החשמליים העיקריים מורכבים על בסיס סכימות אוטומציה, על בסיס האלגוריתמים שצוינו לתפקוד של יחידות בקרה בודדות, איתות, ויסות ובקרה אוטומטיים ודרישות טכניות כלליות לאובייקט שיש לבצע אוטומטית.

על דיאגרמות חשמליות סכמטיות, מתוארים מכשירים, התקנים, קווי תקשורת בין אלמנטים בודדים, בלוקים ומודולים של התקנים אלה בצורה קונבנציונלית.

באופן כללי, דיאגרמות סכמטיות מכילות:

1) תמונות קונבנציונליות של עקרון הפעולה של יחידה פונקציונלית כזו או אחרת של מערכת האוטומציה;

2) כתובות הסבר;

3) חלקים של אלמנטים בודדים (התקנים, מכשירים חשמליים) של מעגל זה המשמשים במעגלים אחרים, כמו גם אלמנטים של מכשירים של מעגלים אחרים;

4) תוכניות של מיתוג אנשי קשר של התקנים מרובי מצבים;

5) רשימה של מכשירים, ציוד המשמש בתכנית זו;

6) רשימת שרטוטים הקשורים לתכנית זו, הסברים כלליים והערות. כדי לקרוא דיאגרמות סכמטיות, אתה צריך לדעת את האלגוריתם של פעולת המעגל, להבין את עקרון הפעולה של התקנים, מכשירים שעל בסיסם בנויה הדיאגרמה הסכמטית.

ניתן לחלק דיאגרמות סכמטיות של מערכות ניטור ובקרה לפי מטרה למעגלי בקרה, בקרת תהליך ואיתות, ויסות אוטומטי ואספקת חשמל. דיאגרמות סכמטיות לפי סוג יכולות להיות חשמליות, פנאומטיות, הידראוליות ומשולבות. שרשראות חשמליות ופנאומטיות הן כיום הנפוצות ביותר.

כיצד לקרוא תרשים חיווט

התרשים הסכמטי הוא מסמך העבודה הראשון, המבוסס עליו:

1) להכין שרטוטים לייצור מוצרים (השקפות כלליות ותרשימים חשמליים וטבלאות של לוחות, קונסולות, ארונות וכו') וחיבוריהם עם מכשירים, מפעילים וביניהם;

2) לבדוק את נכונות החיבורים שנעשו;

3) הגדר את ההגדרות עבור התקני המגן, אמצעי השליטה והוויסות של התהליך;

4) להתאים את מתגי הנסיעה והגבול;

5) לנתח את המעגל הן בתהליך התכנון והן במהלך ההפעלה וההפעלה במקרה של חריגה ממצב ההפעלה שצוין של ההתקנה, כשל מוקדם של כל אלמנט וכו'.

לפיכך, בהתאם לעבודה הנעשית, לקריאת דיאגרמת המעגל יש מטרות שונות.

כמו כן, אם קריאת סכמטיקה היא רק להבין היכן וכיצד להתקין, למקם ולהתחבר, אז קריאת סכימה היא הרבה יותר קשה. במקרים רבים הדבר מצריך ידע מעמיק, שליטה בטכניקות קריאה ויכולת ניתוח המידע המתקבל. לבסוף, הטעות שנעשתה בתרשים הסכמטי תחזור בהכרח בכל המסמכים הבאים.כתוצאה מכך, תצטרכו לחזור שוב לקריאת תרשים המעגל כדי לגלות איזו טעות נפלה בו או מה, במקרה מסוים, לא תואמת את דיאגרמת המעגלים הנכונה (לדוגמה, התוכנה עם אנשי קשר רבים , הממסר מחובר כהלכה, אך משך או רצף מיתוג אנשי הקשר שהוגדרו במהלך ההגדרה אינם תואמים את המשימה) …

המשימות המפורטות מורכבות למדי, וההתייחסות לרבות מהן היא מעבר לתחום המאמר הזה. עם זאת, כדאי להבהיר את מהותם ולפרט את הפתרונות הטכניים העיקריים.

1. קריאת תרשים סכמטי מתחיל תמיד בהיכרות כללית איתו ורשימת האלמנטים, מצא כל אחד מהם בתרשים, קרא את כל ההערות וההסברים.

2. הגדירו את מערכת הכוח למנועים חשמליים, סלילי מתנע מגנטיים, ממסרים, אלקטרומגנטים, כלים שלמים, ווסתים וכו'. לשם כך, מצא את כל ספקי הכוח בתרשים, זהה את סוג הזרם, המתח המדורג, השלב במעגלי AC וקוטביות במעגלי DC עבור כל אחד מהם, והשוו את הנתונים שהתקבלו עם הנתונים המדורגים של הציוד המשמש.

התקני מיתוג נפוצים מזוהים על פי התרשים, כמו גם התקני הגנה: מפסקי זרם, נתיכים, ממסרי זרם יתר ומתח יתר וכו'. קבע את ההגדרות של המכשירים באמצעות הכיתובים של התרשים, הטבלאות או ההערות, ולבסוף, אזור ההגנה של כל אחד מהם מוערך.

הכרות עם מערכת החשמל עשויה להיות נחוצה כדי: לזהות את הגורמים להפסקות חשמל; קביעת הסדר שבו יש לספק כוח למעגל (זה לא תמיד אדיש); בדיקת נכונות הפאזה והקוטביות (פאזה לא נכונה יכולה, למשל, בסכימות יתירות להוביל לקצר חשמלי, שינוי בכיוון הסיבוב של מנועים חשמליים, פגיעה בקבלים, הפרת הפרדת מעגלים באמצעות דיודות, פגיעה בממסרים מקוטבים ואחרים.); הערכת ההשלכות של נתיך שפוצץ.

3. הם לומדים כל מעגל של כל מקלט חשמלי: מנוע חשמלי, סליל מתנע מגנטי, ממסר, מכשיר וכו'. אבל יש מקלטים חשמליים רבים במעגל, וזה רחוק מלהיות אדיש מי מהם מתחיל לקרוא את המעגל - זה נקבע על פי המשימה שעל הפרק. אם אתה צריך לקבוע את תנאי פעולתו על פי התרשים (או לבדוק שהם תואמים לאלה שצוינו), אז הם מתחילים עם המקלט החשמלי הראשי, למשל, עם מנוע השסתום. צרכני החשמל הבאים יגלו את עצמם.

לדוגמה, כדי להפעיל את המנוע החשמלי, אתה צריך להפעיל מתג מגנטי... לכן, המקלט החשמלי הבא צריך להיות הסליל של המתנע המגנטי. אם המעגל שלו כולל מגע של ממסר ביניים, יש צורך לקחת בחשבון את המעגל של הסליל שלו, וכו ' אבל ייתכן שיש בעיה נוספת: אלמנט כלשהו של המעגל נכשל, למשל, מנורת אות מסוימת לא להדליק. אז היא תהיה המקלט החשמלי הראשון.

חשוב מאוד להדגיש שאם לא מקפידים על תכליתיות מסוימת בקריאת התרשים, אז אפשר לבלות הרבה זמן בלי להחליט כלום.

אז, לומד את המקלט החשמלי שנבחר, יש צורך לעקוב אחר כל המעגלים האפשריים שלו מקוטב לקוטב (משלב לשלב, משלב לאפס, תלוי במערכת החשמל). במקרה זה, יש צורך תחילה לזהות את כל המגעים, הדיודות, הנגדים וכו' הכלולים במעגל.

שים לב שאינך יכול להציג מספר מעגלים בו-זמנית. ראשית עליך ללמוד, למשל, את המעגל להחלפת הסליל של המתנע המגנטי "קדימה" במהלך שליטה מקומית, להתאים באיזה מיקום האלמנטים הכלולים במעגל זה צריכים להיות (מתג המצב נמצא במצב "שליטה מקומית" , המתנע המגנטי «אחורה» כבוי), מה שעליך לעשות כדי להפעיל את הסליל של המתנע המגנטי (לחץ על הכפתור של הכפתור «קדימה») וכו'. אז אתה צריך לכבות נפשית את המתנע המגנטי. לאחר בחינת מעגל הבקרה המקומי, העבר את מתג המצבים למצב "שליטה אוטומטית" ולמד את המעגל הבא.

היכרות עם כל מעגל במעגל החשמלי מטרתה:

א) לקבוע את תנאי הפעולה שהתכנית עומדת בהם;

ב) זיהוי שגיאה; לדוגמה, למעגל עשויים להיות מגעים המחוברים בסדרה שאסור להם להיסגר בו-זמנית;

v) לקבוע את הסיבות האפשריות לכשל. מעגל פגום, למשל, כרוך במגעים של שלושה מכשירים. בהתחשב בכל אחד מהם, קל למצוא אחד פגום.משימות כאלה מתעוררות במהלך ההפעלה ופתרון בעיות במהלך הפעולה;

ז) התקנת אלמנטים שבהם תלות בזמן יכולה להיות מופרת כתוצאה מהגדרה שגויה או עקב הערכה שגויה של המתכנן של תנאי ההפעלה בפועל.

חסרונות אופייניים הם פולסים קצרים מדי (למנגנון המבוקר אין זמן להשלים את המחזור שהתחיל), פולסים ארוכים מדי (המנגנון המבוקר, לאחר השלמת המחזור, מתחיל לחזור עליו), הפרה של רצף המיתוג הדרוש (לדוגמה, השסתומים והמשאבה מופעלים בסדר שגוי או מרווחים מספקים בין פעולות לא נצפו);

ה) לזהות מכשירים שעלולים להיות מוגדרים שגויים; דוגמה טיפוסית היא הגדרה לא נכונה של ממסר זרם במעגל הבקרה של שסתום;

ה) לזהות מכשירים שיכולת המיתוג שלהם אינה מספקת למעגלים מוחלפים, או שהמתח הנומינלי נמוך מהנדרש, או זרמי הפעולה של המעגלים גבוהים מהזרמים הנומינליים של המכשיר וכו'. נ.ס.

דוגמאות אופייניות: המגעים של מדחום למגע חשמלי מוכנסים ישירות למעגל של מתנע מגנטי, וזה לחלוטין לא מקובל; במעגל למתח של 220 וולט, משתמשים בדיודה מתח הפוך של 250 וולט, וזה לא מספיק, כי זה יכול להיות מתחת למתח של 310 וולט (K2-220 וולט); הזרם הנומינלי של הדיודה הוא 0.3 A, אך הוא כלול במעגל שדרכו עובר זרם של 0.4 A, מה שיגרום להתחממות יתר בלתי מתקבלת על הדעת; מנורת מיתוג האות 24 V, 0.1 A מחוברת למתח של 220 V דרך נגד נוסף מסוג PE-10 עם התנגדות של 220 אוהם.המנורה תאיר כרגיל, אבל הנגד ישרף, מכיוון שהכוח המשתחרר בה הוא בערך פי שניים מהנומינלי;

(ז) לזהות מכשירים הכפופים למיתוג מתח יתר ולהעריך אמצעי הגנה נגדם (למשל מעגלי שיכוך);

ח) לזהות מכשירים שהפעלתם עלולה להיות מושפעת באופן בלתי מקובל ממעגלים סמוכים ולהעריך אמצעי הגנה מפני השפעות;

i) לזהות מעגלים מזויפים אפשריים הן במצבים רגילים והן במהלך תהליכים חולפים, למשל, טעינה מחדש של קבלים, זרימת אנרגיה במקלט חשמלי רגיש, משתחררת כאשר השראות כבויה וכו'.

מעגלים שווא נוצרים לפעמים לא רק עם חיבור בלתי צפוי, אלא גם עם אי-סגירה, מגע מפוצץ על ידי נתיך אחד, בעוד האחרים נשארים שלמים. לדוגמה, ממסר ביניים של חיישן בקרת תהליך מופעל על ידי כוח אחד מעגל, ומגע ה-NC שלו נדלק דרך השני. אם הפתיל נשבר, ממסר הביניים ישתחרר, מה שייתפס על ידי המעגל כהפרת מצב. במקרה זה, אתה לא יכול להפריד את מעגלי החשמל, או שאתה צריך לצייר דיאגרמה אחרת וכו '.

מעגלים שגויים יכולים להיווצר אם רצף מתחי האספקה ​​אינו נצפה, מה שמעיד על איכות עיצוב ירודה. עם מעגלים מתוכננים כראוי, רצף אספקת מתחי האספקה, כמו גם התאוששותם לאחר הפרעות, לא אמור להוביל לכל מיתוג תפעולי;

לשם כך) להעריך ברצף את ההשלכות של כשל בידוד בכל נקודה במעגל.לדוגמה, אם הכפתורים מחוברים לחוט העבודה הנייטרלי, וסליל המתנע מחובר לחוט הפאזה (יש צורך להחזיר אותו לאחור), אז כאשר המתג של כפתור העצור מחובר לחוט ההארקה, לא ניתן לכבות את המתנע. אם החוט נסגר לאדמה לאחר המתג עם כפתור «התחל», המתנע יופעל אוטומטית;

יב) להעריך את המטרה של כל מגע, דיודה, נגד, קבל, שעבורו הם יוצאים מתוך הנחה שהאלמנט או המגע המדוברים חסרים, ולהעריך את ההשלכות של זה.

4. התנהגות המעגל מתבססת במהלך כיבוי חלקי כמו גם התאוששות. למרבה הצער, לעיתים קרובות מזלזלים בבעיה קריטית זו, ולכן אחת המשימות העיקריות של קריאת התרשים היא לבדוק שהמכשיר יכול לעבור ממצב ביניים כלשהו למצב תפעולי ושלא יתרחשו מתגים תפעוליים בלתי צפויים. לכן, התקן קובע כי יש לצייר מעגלים בהנחה שספק הכוח כבוי ושההתקנים וחלקיהם (למשל אבזור ממסר) אינם נתונים להשפעות מאולצות. מנקודת מוצא זו, יש צורך לנתח את הסכמות. דיאגרמות תזמון של האינטראקציה, המשקפות את הדינמיקה של פעולת המעגל, ולא רק את מצבו היציב, מסייעות רבות בניתוח מעגלים.