Принципиальные электрические схемы

Основным назначением принципиальной электрической схемы являет­ся отображение с достаточной полнотой и наглядностью взаимной связи между отдельными приборами, средствами автоматизации и вспомогатель­ной аппаратурой, входящей в состав функциональных узлов систем авто­матизации, с учётом последовательности их работы и принципа дейс­твия. Принципиальные схемы составляют, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автомати­ческого регулирования управления и общих технических требований предъявляемых к автоматизированному объекту. Разработка принципиаль­ных электрических схем осуществляется в следующей последовательнос­ти:

1.На основании функциональной схемы автоматизации составляют технические требования к принципиальной электрической схеме.

2.Применительно к этим требованиям определяют условия и уста­навливают последовательность действия элементов схемы.

3.Каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию дейс­твия.

4.Элементарные цепи объединяют в общую схему.

5.Выбирают аппаратуру.

6.Рассматривают возможные варианты решения и принимают оконча­тельную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

7.Схему корректируют в соответствии с возможностями принятой аппаратуры.

8.Проверяют схему с точки зрения возможности возникновения ложных цепей или ее неправильной работы' при повреждениях элементар­ных цепей или контактов.

При автоматизации объектов управления должна соблюдаться безо­пасность обслуживающего персонала; определяемая последовательностью включения и отключения токоприёмников, исключающая аварийные ситуа­ции, лёгкость отыскания неисправностей и т.п. С этой целью в принци­пиальных электрических схемах управления предусматривается:

а)Устройство для подачи звукового и светового сигнала перед
включением;

б)Блокировки, обеспечивающие:

- пуск двигателей механизмов против, а остановку по ходу движения продукта или материала обработки;

- остановку без выдержки времени всех машин, работающих на загрузку какой либо машины, при аварийном отключении этой

машины;

- невозможность неправильного включения и отключения элект­рических цепей;

в)Переключатели, позволяющие осуществлять переходы от автоматического управления к ручному, от централизованного к мест­
ному и к наладочному, от одного режима работы к другому;

г)Световую и звуковую сигнализацию о состоянии машин и аппара­тов при работе, появлении или исчезновении напряжения на от­
дельных участках схемы, возникновении неисправности, а также
при других аварийных режимах;

д)Кнопки аварийного отключения линии в разных местах протяжен­ного помещения, позволяющие быстро отключить линию, если не­
обходимо, не только с пульта управления.

Принципиальные электрические схемы состоят из силовых цепей или цепи главного тока и из вспомогательных цепей: управления, защиты, сигнализации, измерении и т.д. Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или размещенным способом. При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непос­редственной близости друг от друга. При размещенном способе состав­ные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схемах в различных местах таким образом, чтобы отдель­ные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

При выполнении схем рекомендуется пользоваться строчным спосо­бом. При этом графические обозначения элементов или их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, отдельные цепи - рядом, образуя параллельные (гори­зонтальные и вертикальные) строки.

Принципиальные электрические схемы в общем случае должны содер­жать:

1.Силовые цепи с поясняющей надписью;

2.Элементарные схемы управления, регулирования, измерения, за­щиты, блокировки и сигнализации с таблицей поясняющих надписей;

3.Контакты аппаратов, приборов и ключей данной схемы, занятые в других схемах;

4.Контакты аппаратов, приборов и ключей из других схем, занятых в данной схеме;

5.Диаграммы и таблицы включения контактов, переключателей программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограмм работы аппаратуры, таблицы состояния логических элементов (рис 6.1);

6.Технологическую схему, поясняющую циклограмму работы обору; дования и схемы блокировок;

7.Необходимые пояснения и примечания;

8.Перечень элементов (таблица установленной формы) табл.6.2.
На левой части листа рекомендуется располагать основную схему

затем графический материал, поясняющий эту схему (диаграммы, таблиц и т.д.), а на правой части - текстовый материал. Расположение цепей в схеме должно соответствовать последовательности их работы. Контакты реле, приборов и аппаратов, а также всех коммутирующих устройств на схеме показывают в нормальном положении, т.е. при таком их действительном положении, когда отсутствует ток во всех цепях схемы внешнее принудительное механическое воздействие на подвижные контакты

Против каждой цепи управления, сигнализаций и т.д. с правое стороны (внизу или вверху) схемы на расстоянии 10-15 мм. от линии питающего участка делают поясняющую надпись, оформленную в виде таблицы. Эти надписи должны быть краткими, четкими и пояснять назначение или наименование операции рабочего цикла с указанием его длительности. Над схемой управления указывают значения напряжений разность тока, который питает цепь управления.

Условные графические обозначения элементов строятся на основе

соединения воспринимающей части по ГОСТ 2.710-81 и контактной по ГОСТ 2.755-87..

Позиционные обозначения элементов строятся в соответствии с ГОСТ 2.710-82 и состоят из прописных латинских и арабских цифр. Их пишут на схемах справа от условного графического обозначения или над ним. Позиционные обозначения (ПО) строят по определенной системе. Она определена стандартом и состоит в следующем:

-буквы и цифры расположены в определенном порядке без пробе­лов и без разделительных знаков между ними;

-во всех случаях написанный буквенный код обозначает вид эле­мента (в простейшем случае он состоит из одной буквы, в более слож­ных - из двух и трех букв) (R, L, КМ...);

-за буквенным кодом обязательно следует порядковый номер в пре­делах элементов данного вида R (Rl, R2...Rn).

-еще правее допускается (но не обязательно) писать еще одну или несколько букв, определяющих функциональное назначение элемента (R2 F- резистор W2, используемый как защитный, предохранительный)

-далее за порядковым номером может быть поставлена точка или двоеточие, а за ними следует цифра (цифры).

А)

Рис.6.1. Диаграмма замыкания контактов аппаратов: а) - переключателей .6) - программных аппаратов

Если поставлена точка, то цифра обозначает номер части элементного (устройства) при разнесенном способе изображения, а если нужно –

подчеркнуть, что цифры относятся к контакту, то точку заменяют на двоеточие (КК1.1, КК1.2 - элементы электротеплового реле, КК1: 1 -контакты).

Для формирования (ПО) элементы электрических схем разбиты на 22 группы, каждой из которой присвоен буквенный код.

А - устройство(станция управления, пульт, щит, усилитель).

В - преобразователи неэлектрических величин в электрические или наоборот. Датчики.

С - конденсаторы.

D - интегральные схемы микросборки.

Е - разные элементы.

F - предохранители, защитные устройства.

G - генераторы источника питания.

Н - индикационные и сигнальные устройства.

К - реле, пускатели, контакторы.

L - катушки индуктивности, дроссели.

М - двигатели.

Р - приборы, измерительное оборудование.

Q - выключатели и разъединители в силовых цепях.

R - резисторы.

S - коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и измерительных.

T - трансформаторы и автотрансформаторы.

U - преобразователи электрических величин в электрические. Уст­ройства связи.

V - электровакуумные и полупроводниковые приборы.
W - линии и элементы СВЧ. Антенны.

X - контактные соединения.

Y - механические устройства с электромагнитным приводом.
Z - оконечные устройства, фильтры, ограничители.

J, N - свободный код, применяется в случае необходимости.

Для уточнения вида применяют двух- или многобуквенный код (при­ложение 8), его первая буква должна соответствовать группе, к ко­торой принадлежит элемент. Двухбуквенные коды для устройств (А), конденсаторов (С) и двигателей (М) стандартом не определены.

Приведенные стандартные буквенные коды не исчерпывают всего, что может встретиться в конкретной схеме. В этом случае их дополняет разработчик, но он обязан дать необходимые пояснения. Очень важно не усложнять код без необходимости. В тех случаях, когда можно обойтись однобуквенным кодом, не нужно применять более сложные двухбуквенные и многобуквенные коды. Например, если схема содержит несколько маг­нитных пускателей, но в ней нет ни одного реле, то магнитные пуска­тели обозначают одной буквой К1, К2, а не двумя КМ1, КМ2. И наоборот, если в схеме есть и магнитные пускатели, и реле, то приходится маг­нитные пускатели обозначать двумя буквами КМ1, КМ2, а реле одной К1, К2.

В соответствии с ГОСТ 2.710-81 силовые цепи переменного тока маркируют буквами латинского алфавита, обозначающими фазы питающей сети (А, В, С, N) и последовательными цифрами (А1, В1, С1, А2, В2, С2 и т.д.). В зависимости от функционального назначения разные цепи принципиальной схемы маркируют основными и резервными группами чисел.

Таблица 6.1Примерная маркировка электрических цепей

При этом участки цепи, проходящие через разъёмные, разборные или неразборные контактные соединения, маркируют одинаковыми цифрами. Участки же цепи, разделённые контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин и другими элементами, маркируют разными цифрами.

Пример.

Для управления башенной насосной установкой .принимаем два режи­ма работы - "ручной" и "автоматический", которые задаются универ­сальным переключателем. Для управления электродвигателем агрегата и защиты от перегрузки применяем электромагнитный пускатель с тепловым реле, а для защиты от токов короткого замыкания-автоматический вык­лючатель. Известно, что простые неразветвлённые цепи управления ис­полнительными аппаратами должны, как правило, питаться от главных (силовых) цепей. Катушка магнитного пускателя включаемся на линейное напряжение, однако можно и на фазное, если в качестве, защитного ап­парата для электродвигателей использован трёхполосный автоматический выключатель. Для цепи управления и сигнализаций принимаем напряжение 220 В. Сигнальные лампы включаются в сеть через добавочные резисто­ры. Принципиальная схема, удовлетворяющая вышеуказанным условиям и требованиям, показана а приложений 2.

Электрическая схема работает следующим образом. Режим работы задаём переключателем SA, при установке его в положение А (автомати­ческий) и включением автомата QF подаём напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже нижнего уровня, то контакты SL1 и SL2 датчика уровня разомкнуты, ре­ле KV обесточено и его контакты KV1 в цепи катушки магнитного пуска­теля КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включится и включит своими контактами КМ2, замкнётся цепь лампы НЫ(она загорит­ся), и контактом КМЗ разомкнётся цепь сигнальной лампы HL2. Насос подаст воду в водонапорную башню. Уровень воды в баке увеличивается. Когда вода достигнет датчика нижнего уровня, замкнётся контакт SL1, но реле KV не включится т.к. его цепь разомкнута контактом KV2. Ког­да вода достигнет датчика верхнего уровня, то замкнутся контакт SL2. Реле KV получает питание, размыкает контакты KV1 в цепи катушки маг­нитного пускателя КМ, и замыкает контакт KV2, т.е. становиться на самоподпитку. Магнитный пускатель КМ отключается, электродвигатель насоса отключается, сигнальная лампа HL1 погаснет, а лампа НЬ2-заго-рится. Повторное включение электродвигателя насоса произойдёт когда уровень воды в башне будет ниже датчика нижнего уровня, т.е. когда контакт SL1 будет разомкнут и реле KV обесточится.

Реле KV выбрано постоянного тока для повышения надёжности схе­мы, и включается на напряжение 220 В через добавочный резистор R1. Сопротивление резистора R1 выбирается таким образом, чтобы при фаз­ном напряжении на катушке реле было напряжение 24 В постоянного то­ка. -,

Информацию о применении в принципиальной электрической схеме аппаратуры приводят в перечне аппаратуры, который заполняют сверху вниз с разбивкой аппаратуры по признаку места её установки, по функ­циональному назначению и т.д.

Таблица 6.2

Аппаратура принципиальной электрической схемы

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: