Электронные принципные схемы

Главным предназначением принципных электронных схем является отражение с достаточной полнотой и наглядностью обоюдной связи отдельных устройств, средств автоматизации и вспомогательной аппаратуры, входящих в состав многофункциональных узлов систем автоматизации, с учетом последовательности их работы и принципа деяния. Принципные электронные схемы служат для исследования принципа деяния системы автоматизации, они нужны при производстве пуско-наладочных работ и в эксплуатации электрического оборудования.

Принципные электронные схемы являются основанием для разработки других документов проекта: монтажных схем и таблиц щитов и пультов, схем соединения наружных проводок, схем подключения и др.

При разработке систем автоматизации технологических процессов обычно делают принципные электронные схемы самостоятельных частей, установок либо участков автоматизируемой системы, к примеру схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т. п.

Принципные электронные схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из данных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизируемому объекту.

На принципных электронных схемах в условном виде изображают приборы, аппараты, полосы связи меж отдельными элементами, блоками и модулями этих устройств.

В общем случае принципные схемы содержат:

1) условные изображения принципа деяния того либо другого многофункционального узла системы автоматизации;

2) поясняющие надписи;

3) части отдельных частей (устройств, электронных аппаратов) данной схемы, применяемые в других схемах, также элементы устройств из других схем;

4) диаграммы переключений контактов многопозиционных устройств;

5) список применяемых в данной схеме устройств, аппаратуры;

6) список чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания. Для чтения принципных схем следует знать метод функционирования схемы, осознавать принцип деяния устройств, аппаратов, на базе которых построена принципная схема.

Принципные схемы систем контроля и управления по предназначению могут разделяться на схемы управления, технологического контроля и сигнализации, автоматического регулирования и питания. Принципные схемы по видам могут быть электронными, пневматическими, гидравлическими и комбинированными. В текущее время более обширное применение находят электронные и пневматические схемы.

Как прочесть электронную принципную схему

Принципная электронная схема — 1-ый рабочий документ, на основании которого:

1) делают чертежи для производства изделий (общие виды и монтажные схемы и таблицы щитов, пультов, стативов и т. п.) и соединений их с устройствами, исполнительными механизмами и меж собой;

2) инспектируют корректность выполненных соединений;

3) задают уставки аппаратам защиты, средствам контроля и регулирования процесса;

4) настраивают путные и конечные выключатели;

5) анализируют схему как в процессе проектирования, так и при наладке и эксплуатации при отклонении от данного режима работы установки, ранеем выходе из строя какого-нибудь элемента и т. п.

Таким макаром, зависимо от выполняемой работы чтение принципной схемы преследует различные цели.

Не считая того, если чтение монтажных схем сводится к тому, чтоб найти, что, где и как необходимо установить, проложить и соединить, то чтение принципной схемы еще труднее. В почти всех случаях оно просит глубочайших познаний, владения методикой чтения и умения рассматривать приобретенные сведения. И, в конце концов, ошибка, допущенная в принципной схеме, безизбежно будет повторяться во всех следующих документах. В конечном итоге вновь придется ворачиваться к чтению принципной схемы, чтоб выявить, какая в ней допущена ошибка либо что в определенном случае не соответствует правильной принципной схеме (к примеру, многоконтактное программное реле присоединено верно, но установленная при настройке продолжительность либо очередность переключения контактов не соответствует заданию).

Перечисленные задачки достаточно сложны, и рассмотрение многих из их выходит за рамки данной статьи. Все же полезно объяснить, в чем состоит их существо и перечислить главные технические приемы решения.

1. Чтение принципной схемы всегда начинают с общего ознакомления с нею и списком частей, находят на схеме любой из их, читают все примечания и пояснения.

2. Определяют систему электропитания электродвигателей, обмоток магнитных пускателей, реле, электромагнитов, комплектных устройств, регуляторов и т. п. Для этого находят на схеме все источники питания, выявляют по каждому из их род тока, номинальное напряжение, фазировку в цепях переменного тока и полярность в цепях неизменного тока и сопоставляют приобретенные данные с номинальными данными применяемой аппаратуры.

Выявляют по схеме общие коммутационные аппараты, также аппараты защиты: автоматы, предохранители, реле наибольшего тока и малого напряжения и т. п. Определяют по надписям на схеме, таблицам либо примечаниям уставки аппаратов и, в конце концов, оценивают зону защиты каждого из их.

Ознакомление с системой электропитания может пригодиться для: выявления обстоятельств нарушения питания; определения очередности, в какой следует на схему подавать питание (это не всегда индифферентно); проверки корректности фазировки и полярности (некорректная фазировка может, к примеру, в схемах резервирования привести к недлинному замыканию, изменению направления вращения электродвигателей, пробою конденсаторов, нарушению разделения цепей при помощи диодов, отказу поляризованных реле и т. п.); оценки последствий перегорания каждого предохранителя.

3. Изучают различные цепи каждого электроприемника: электродвигателя, обмотки магнитного пускателя, реле, прибора и т. п. Но электроприемников в схеме много и далековато не индифферентно, с какого из их начинать чтение схемы — это определяется поставленной задачей. Если необходимо найти по схеме условия ее работы (либо проверить, соответствуют ли они данным), то начинают с основного электроприемника, к примеру с электродвигателя задвижки. Следующие электроприемники выявятся сами собой.

К примеру, для запуска электродвигателя необходимо включить магнитный пускатель. Как следует, последующим электроприемником должна быть обмотка магнитного пускателя. Если в ее цепь заходит контакт промежного реле, нужно рассматривать цепь его обмотки и т. п. Но может быть и другая задачка: некий элемент схемы отказал, к примеру не пылает определенная сигнальная лампа. Тогда первым электроприемником будет конкретно она.

Очень принципиально выделить, что если не придерживаться при чтении схемы определенной целенаправленности, то можно затратить много времени, ничего не решив.

Итак, изучая избранный электроприемник, нужно проследить все вероятные его цепи от полюса к полюсу (от фазы к фазе, от фазы к нулю зависимо от системы питания). При всем этом нужно, во-1-х, выявить все контакты, диоды, резисторы и т. п., входящие в цепь.

Особо подчеркнем, что нельзя рассматривать несколько цепей сходу. Необходимо поначалу изучить, к примеру, цепь включения обмотки магнитного пускателя «Вперед» при местном управлении, установив, в каком положении должны быть элементы, входящие в эту цепь (тумблер режимов в положении «Местное управление», магнитный пускатель «Назад» отключен), что необходимо сделать, чтоб включить обмотку магнитного пускателя (надавить выключатель кнопочный «Вперед»), и т. п. Потом следует на уровне мыслей отключить магнитный пускатель. Рассмотрев цепь местного управления, на уровне мыслей переводят тумблер режимов в положение «Автоматическое управление» и изучают последующую цепь.

Ознакомление с каждой цепью электронной схемы имеет целью:

а) найти условия деяния, которым удовлетворяет схема;

б) выявить ошибки; к примеру, в цепи могут быть соединенные поочередно контакты, которые никогда сразу не должны быть замкнуты;

в) найти вероятные предпосылки отказа. В неисправную цепь, к примеру, входят контакты 3-х аппаратов. Рассматривая любой из их, просто найти неисправный. Такие задачки появляются при наладке и устранении проблем в процессе использования;

г) установить элементы, в каких могут быть нарушены временные зависимости или в итоге неверной регулировки, или из-за неверной оценки проектировщиком реальных критерий эксплуатации.

Обычными недочетами являются очень недлинные импульсы (управляемый механизм не успевает окончить начатый цикл), очень длинноватые импульсы (управляемый механизм, за вершив цикл, начинает его повторять), нарушение нужной очередности переключения (к примеру, вентили и насос врубаются не в той очередности, как следует, либо меж операциями не соблюдаются достаточные интервалы);

д) выявить аппараты, которым могут быть заданы некорректные уставки; обычный пример — некорректная уставка токового реле в схеме управления задвижкой;

е) выявить аппараты, коммутационная способность которых недостаточна для коммутируемых цепей, либо номинальное напряжение ниже нужного, либо рабочие токи цепей больше номинальных токов аппарата и т. п.

Обычные примеры: контакты электроконтактного указателя температуры конкретно введены в цепь магнитного пускателя, что совсем неприемлимо; в цепи напряжения 220 В использован диодик на оборотное напряжение 250 В, что не довольно, потому что он возможно окажется под напряжением 310 В (К2-220 В); номинальный ток диодика 0,3 А, но он включен в цепь, через которую проходит ток 0,4 А, что вызовет недопустимый перегрев; сигнальная коммутаторная лампа 24 В, 0,1 А включена на напряжение 220 В через дополнительный резистор типа ПЭ-10 сопротивлением 220 Ом. Лампа будет светить нормально, но резистор сгорит, потому что выделяемая в нем мощность приблизительно в два раза выше номинальной;

ж) выявить аппараты, подверженные действию коммутационных перенапряжений, и оценить меры защиты от их (к примеру, гасящие контуры);

з) выявить приборы, на работу которых могут оказывать недопустимое воздействие смежные цепи, и оценить средства защиты от воздействий;

и) выявить вероятные неверные цепи как в обычных режимах, так и во время переходных процессов, к примеру перезаряд конденсаторов, поступление в чувствительный электроприемник энергии, освободившейся при выключении индуктивности, и т. п.

Неверные цепи время от времени образуются не только лишь при неожиданном соединении, да и при незамыкании, контакта, перегорании 1-го предохранителя, в то время как другие остались исправными. К примеру, промежуточное реле датчика технологического контроля включено через одну цепь питания, а его размыкающий контакт — через другую. При перегорании предохранителя промежуточное реле отпустит, что будет воспринято схемой как нарушение режима. В этом случае нельзя поделить цепи питания или необходимо по другому составлять схему и т. п.

Неверные цепи могут образоваться при несоблюдении очередности подачи питающих напряжений, что гласит о низком качестве проектирования. В верно составленных схемах очередность подачи питающих напряжений, также восстановление их после нарушений не должны приводить к любым оперативным переключениям;

к) оценить последствия нарушения изоляции попеременно в каждой точке схемы. К примеру, если кнопки присоединены к нулевому рабочему проводнику, а обмотка пускателя — к фазному (нужно включать напротив), то при подключении кнопочного выключателя «Стоп» к проводнику заземления пускатель нереально будет отключить. Если замкнется на землю провод после кнопочного выключателя «Пуск», произойдет самовключение пускателя;

л) оценить предназначение каждого контакта, диодика, резистора, конденсатора, зачем исходят из догадки, что рассматриваемый элемент либо контакт отсутствует, и оценивают, к каким это приведет последствиям.